Orientador: Fumio Yokoya

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos

Resumo: Neste trabalho foi realizado o estudo da fermentacão alcoólica do HTM (high test molasses) por leveduras de panificação contaminada com Lactobacillus fermentum CCT 1407 através do processo "fed-batch" com reciclo de células, visando simular as condições industriais, 0 estudo de inibidores...

Resumo: Neste trabalho foi realizado o estudo da fermentacão alcoólica do HTM (high test molasses) por leveduras de panificação contaminada com Lactobacillus fermentum CCT 1407 através do processo "fed-batch" com reciclo de células, visando simular as condições industriais, 0 estudo de inibidores do crescimento de Lactobascillus- Leuconostoc e Saccharomyces cerevisiae foi -Feito através da técnica de macrodiluicão em caldo para determinação da Concentração Minima Inibitória (CHI) do crescimento. 0 mais promissor dos produtos analisadas foi selecionado e testado no modelo de fermentação, com a adição de ewtrato de levedura para favorecer o crescimento do contaminante. Os resultados indicaram que o estudo da população mista, leveduras e bacterias 1át icas, simulou o mecanismo de infeccão bacteriana da fermentação. Após 4 a 7 ciclos de fermentação de horas cada, ocorreu o rápido cresc imento da população bacteriana inoculada no primeiro ciclo e, após 8 a 12 ciclos, a inibição das leveduras foi proeminente, provocada pelo ao aumento da acidez. 0 crescimento bacteriano foi estimulado com a adição de extrato de levedura ( í'Ái ou um con junto de 17 aminoácidos. A marte das leveduras foi acelerada pelo excesso de acides na vinha (15 g/l) Testes de cultivo puro de Lactobacillus fermentum CCT 1407 em caldo de cana a VA confirmaram que aminoácidos, quando complementados na meio. Foram essenciais para o crescimento das bactérias, e não sais, vitaminas ou açúcares como afirmaram alguns pesquisadores. Os aminoácidos devem ser os principais componentes presentes na extrato de levedura que estimulam o crescimento das bactérias láticas durante a fermentação. Dentre os aminoácidos complementados, a leucina, íso-leucina e valina foram essenciais para ? crescimento bacteriano *^cido glutâmico, alanina, cisteina, treonina, triptofano, fenilalanina, tiros i na e met ian i na most raram efeito estimulador da crescimento. A quantidade de entrato de levedura parece ser crítica no estímulo do crescimento. Concentrações acima de 600 mg/l mostraram notável aumento do crescimento bacteriano A duração do ciclo de fermentação e a velocidade de centrifugação foram fatores importantes que influenciaras? o crescimento da população bacteriana na fermentacão alcoólica. Ciclos com 20 horas foram mais estimuladores do crescimento bacteriana, do que os de 12 horas Baixas velocidades de centrifugação do fermento (870 X g) favoreceram mais o desenvdlvimento das bacterias contaminantes comparadas com altas velocidades (5000 X g) Os seguintes resultados foram encontrados com respeito a CMI em Lactobacillus fermentum e leuconostoc mesenteroides no meio a base de caldo de cana a 4% em pH 4,5: clindamícina 0,050 - 0,40 ug/ml, penicilina U ácida 0,050 - 0,50 ug/ml, sulfito de sódio 10,0 - 40,0 ug/ml e formaldeido 11,5 - 23,0 ug/ml. Dentre as formulações comerciais os ativos bromofenato com CHI de 9 - 18 ug/ml, tiocianato 1,80 - 5,0 ug/ml, e o Desflac 0,P5 - 0,50 ug/ml. A concentração de 75 mg/l de Desfloc ítriclorocarbanilida) imobiliado em alginato de cálcio, e combinado com lauril sulfato de sódio (i,6? a 5,00 mg/l) controlaram de forma eficaz o crescimento de L. fermentum na fermentação alcoólica conduzida em escala de laboratório

Abstract: Abstract: In this work, the alcoholic fermentation study of HTM (high test molasses) by baker s yeast contaminated with Lactobacillus fermentum CCT 1407 was carried out by fed-batch and cell recycle process, aimming to simulate the industry conditions. The growth...

Abstract: Abstract: In this work, the alcoholic fermentation study of HTM (high test molasses) by baker s yeast contaminated with Lactobacillus fermentum CCT 1407 was carried out by fed-batch and cell recycle process, aimming to simulate the industry conditions. The growth inhibitors study of Lactobacillus, Leuconostoc and Saccharomyces cerevisiae was done by macrodilut ion broth technic of Minimal Inhibition Concentration (MIC) of growth. The most promissing compound was selected, and it was tested in fermentation model with added yeast extract to stimulate contaminant growth The results indicated that study of yeast and lactic acid bacteria population simulated the bacterial infection mecanism of fermentation. After 4 to 7 fermentation cycles of 20 hours each, the inoculated bacterial population started to grow very rapidly and after 8 to 12 cycles, the yeast inhibition by increased acidity was prominent. The bacterial growth was stimulated with addition of yeast extract (1%) or a group of 17 amino acids. The death of yeast was accelereted by excess of acidity of wine (15 g/L). Tests of pure culture by Lactobacillus fermentum CCT 1407 in cane broth (.4%) confirmed that amino acids added on the medium, were essential for bacterial growth, and not salts, vitamins or sugars as presumed by some investigators. The amino acids should be the main components found in yeast extract that stimulate the growth of lactic acid bacteria during fermentation. Amongst added amino acids, leucine, isoleucine and valine were essential for bacterial growth. Glutamic acid, alanine, cysteine, threonine, thiptophane, phenylalanine, tyrosine and methionine showed stimulating effect on growth. The amount of yeast extract seems to be crytical on bacterial stimulation. Concentration above 600 mg/l showed noticible increase on bacterial growth. The period of fermentation cycle and speed of centrifugation were important factors that influenced bactevial population growth in the alcoholic fermentation Cycles of 20 hours were more stimulant of bacterial growth than 12 hours. Low speed centrifugation (870 X g) stimulated more contaminant growth as compared to high speed 5000 X g) Foillowing results were shown in regard to MIC on Lactobacillus fermentum and Leuconostoc mesenteroides with cane broth medium (4%) on pH 4 5: clindamicin 0 .050-0.40 ug/ml V acid penicilin 0.050-0.20 ug/ml; sodium sulfite 10-40 ug/ml and formaldeide 11. 5-23 ug/ml. Among the comercially formulated products, the active bromofenate showed MIC of 9-18 ug/ml; tiocianate 1.2-5.0 ug/ml and Desfloc 0.25-0.50 ug/ml. Amount of 75 mg/l of Desfloc (triclorocarba-nilide) entrapped in calcium alginate and combined with sodium lauryl sulphate (2 mg/l) controlled effectively, the Lactobacillus fermentun" growth on alcoholic fermentation carried out in Iaboratory