Orientador: Francisco Maugeri Filho

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos

Resumo: O objetivo deste trabalho foi estudar a cinética do crescimento anaeróbico de Saccharomyces cerevisiae, em meio de cultura industrial, levando-se em consideração a concentração do substrato e a temperatura. A maioria dos trabalhos publicados sobre este assunto têm como base um processo...

Resumo: O objetivo deste trabalho foi estudar a cinética do crescimento anaeróbico de Saccharomyces cerevisiae, em meio de cultura industrial, levando-se em consideração a concentração do substrato e a temperatura. A maioria dos trabalhos publicados sobre este assunto têm como base um processo isotérmico e os parâmetros cinéticos são determinados em condições muito diferentes da realidade das destilarias brasileiras. Assim, um estudo para a obtenção de um modelo cinético de crescimento celular aplicável a uma faixa de temperatura de fermentação dentro das condições climáticas do país e de operação das indústrias poderá ser muito útil para estudos futuros de otimização do processo. Foram realizados ensaios com fermentação contínua em um reator tipo CSTR, em uma faixa de temperatura de 28 a 38°C. O microrganismo utilizado foi uma linhagem de Saccharomyces cerevisiae cedida pela Usina Santa Adélia/SP, selecionada entre 8 linhagens testadas. O meio de cultura utilizado foi à base de melaço de cana-de-açúcar, contendo 40 gART/l e suplementado com 2,5 g/l de extrato de levedura. Através das análises dos resultados, foram obtidos alguns modelos matemáticos expressando os parâmetros cinéticos Pm (concentração de etanol acima da qual não ocorre crescimento celular), µmax (velocidade específica máxima de crescimento celular) e Yx/s (rendimento celular) em função da temperatura. Um valor médio para Ks (constante de saturação) também foi obtido experimentalmente. Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital.

Abstract: In this work, the anaerobic growth of Saccharomyces cerevisiae in industrial culture medium was studied. Most of the works found in the literature about alcohol production consider the process as an isothermic one. However it is well known that alcoholic fermentation is greatly influenced...

Abstract: In this work, the anaerobic growth of Saccharomyces cerevisiae in industrial culture medium was studied. Most of the works found in the literature about alcohol production consider the process as an isothermic one. However it is well known that alcoholic fermentation is greatly influenced by the temperature, so that one could expect an optimal temperature profile, either in fed batch or continuous process, that leads to an optimal perfomance of the whole process. The main goal of this work was then to establish a kinetic model for growth, taking into account the concentrations of alcohol, sugar and cells as well as the fermentation temperature. This work is the first step of a project intenting to model the whole process in a temperature range techniquely possible and easily obtained in brazilian alcohol factories. The work was carried out in a continuous stirred tank reactor (CSTR), with temperature between 28 and 38°C. The microrganism was Saccharomyces cerevisiae isolated at the Usina Santa Adélia, selected from 8 strains. The culture medium was based on sugar cane molasses, with 40 g/1 as total reducing sugars, suplemented by yeast extract 2,5 g/1. Mathematical models were developed for Pm (ethanol concentration above which cells do not grow), µmax (maximum specific growth rate of the cells) and Yx/s ( yield of cells) , as well as a value for Ks ( saturation constant) was found, as follow ...Note: The complete abstract is available with the full electronic document.