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Influência das interações entre leveduras e bactérias contaminantes no rendimento da fermentação etanólica
dc.contributor.author | Papin, Larissa Ferreira | |
dc.date.accessioned | 2024-08-29T15:57:20Z | |
dc.date.available | 2024-08-29T15:57:20Z | |
dc.date.issued | 2024-06-24 | |
dc.identifier.citation | PAPIN, Larissa Ferreira. Influência das interações entre leveduras e bactérias contaminantes no rendimento da fermentação etanólica. 2024. Dissertação (Mestrado em Produção Vegetal e Bioprocessos Associados) – Universidade Federal de São Carlos, Araras, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/20447. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/20447 | |
dc.description.abstract | Brazil is recognized worldwide for its pioneering role in integrating ethanol into its energy matrix, produced via fermentation using yeast strains, particularly Saccharomyces cerevisiae, and sugarcane juice or molasses. The industrial production of ethanol in Brazil is characterized by a non-aseptic process, where the must (a mixture of juice, molasses, and water) doesn´t pass through any type of treatment that aimed to eliminate microbial contamination. Due to these characteristics of the fermentation process in Brazil, one of the factors that can influence fermentation yield is bacterial contamination, which tends to have detrimental effects on the process due to competition for nutrients. However, the interaction between yeasts and contaminating bacteria found in the process is not fully elucidated and may not be entirely harmful, with a complex and dynamic synergy related to the metabolites formed. In this context, the present study proposes to evaluate the impact of interactions between yeasts and bacteria on fermentation yield, cell growth, ethanol production, and by-products. For this purpose, mixed fermentations were conducted in semi-synthetic medium between the yeast Saccharomyces cerevisiae and four different contaminants commonly found in the sugarcane industry. Limosilactobacillus fermentum, Lactobacillus helveticus, Lactiplantibacillus plantarum, and Lactobacillus amylovorus were studied at four cell concentrations (105, 106, 107, and 108 cells per mL) in consortium with the yeast. Ethanol, sugars, acetic acid, lactic acid, and glycerol were quantified, in addition to the biomass formed. The research showed that Limosilactobacillus fermentum negatively affected yeast cell growth and fermentation efficiency, while Lactobacillus helveticus, even though not remaining until the end of fermentation, caused a reduction in efficiency, with high levels of lactic acid, exceeding those in the L. fermentum trials. L. plantarum did not demonstrate the positive synergies reported in the literature, while Lactobacillus amylovorus contributed to increased fermentation efficiency and cell growth. The results emphasize the importance of understanding microbial interactions to optimize ethanol production and demonstrate that there are different forms of synergy among microorganisms, influenced by the medium and cell concentration. | eng |
dc.description.sponsorship | Não recebi financiamento | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | CC0 1.0 Universal | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/ | * |
dc.subject | Fermentação | por |
dc.subject | Contaminação bacteriana | por |
dc.subject | Levedura | por |
dc.subject | Rendimento | por |
dc.subject | Fermentation | eng |
dc.subject | Yeast | eng |
dc.subject | Contamination | eng |
dc.subject | Yield | eng |
dc.title | Influência das interações entre leveduras e bactérias contaminantes no rendimento da fermentação etanólica | por |
dc.title.alternative | INFLUENCE OF INTERACTIONS BETWEEN YEASTS AND CONTAMINATING BACTERIA ON ETHANOL FERMENTATION YIELD | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.contributor.advisor1 | Bastos, Reinaldo Gaspar | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/9329363278429665 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Andrietta, Silvio Roberto | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5310166650664210 | por |
dc.description.resumo | O Brasil é reconhecido mundialmente pelo pioneirismo na introdução do etanol em sua matriz energética, com produção via fermentativa, empregando linhagens de levedura, em especial Saccharomyces cerevisiae, e caldo ou melaço de cana-de-açúcar. A produção industrial de etanol no Brasil tem como característica não ser um processo asséptico, onde o mosto (mistura de caldo, mel e água) não sofre qualquer tipo de tratamento visando a eliminação dos microrganismos contaminantes. Devido a essas características do processo de fermentação no Brasil, um dos fatores que pode influenciar no rendimento da fermentação é a contaminação bacteriana, a qual tende a efeitos prejudiciais ao processo devido a competição por nutrientes. No entanto, interação entre as leveduras e as bactérias contaminantes encontradas no processo não está completamente esclarecida e pode não ser inteiramente prejudicial, havendo uma sinergia complexa e dinâmica relacionada com os metabólitos formados. Assim, o presente trabalho propõe avaliar o impacto das interações entre leveduras e bactérias no rendimento fermentativo, crescimento celular, produção de etanol e subprodutos. Para isso, foi proposta a realização de fermentações mistas em meio semi-sintético entre a levedura Saccharomyces cerevisiae e quatro diferentes contaminantes presentes em abundância na indústria sucroenergética. Limosilactobacillus fermentum, Lactobacillus helveticus, Lactiplantibacillus plantarum e Lactobacillus amylovorus foram estudadas em quatro concentrações celulares (105, 106, 107 e 108 células por mL) em consórcio com a levedura. Etanol, açúcares, ácido acético, ácido láctico e glicerol foram quantificados, além da biomassa formada. A pesquisa mostrou que o Limosilactobacillus fermentum afetou negativamente o crescimento celular da levedura e a eficiência da fermentação, enquanto que o Lactobacillus helveticus, mesmo não permanecendo até o final da fermentação, ocasionou redução na eficiência, com elevados teores de ácido láctico, superiores aos ensaios com L. fermentum. O L. plantarum não comprovou as sinergias positivas reportadas pela literatura, enquanto o Lactobacillus amylovorus contribuiu para o aumento da eficiência da fermentação e crescimento celular. Os resultados enfatizam a importância de entender as interações microbianas para otimizar a produção de etanol e comprovam que existem diferentes formas de sinergia entre os microrganismos, influenciadas pelo meio e pela concentração celular. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Produção Vegetal e Bioprocessos Associados - PPGPVBA-Ar | por |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS::CIENCIA DE ALIMENTOS::MICROBIOLOGIA DE ALIMENTOS | por |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS::ENGENHARIA DE ALIMENTOS | por |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA | por |
dc.publisher.address | Câmpus Araras | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/8135812516790242 | por |