COMPORTAMENTO MICROBIOLOGICO DE LEVEDURAS EM MOSTO TRATADO COM DIFERENTES TIPOS DE FLOCULANTES MICROBIOLOGICAL BEHAVIOR OF YEAST IN MUST TREATED WITH DIFFERENT KINDS OF CLARIFYING Franciele Quintino Mendes (1) Cristhyane Millena Freita (2) Gustavo Henrique Gravatim Costa (3) Vitor Teixeira (4) Aline Ferreira Silva (5) Márcia Justino Rossini Mutton (6) Resumo Durante a produção de etanol a partir de caldo de cana, realiza-se o processo de clarificação do caldo, com o objetivo de remover compostos inibidores da levedura. Neste processo, usualmente utilizam-se polieletrólitos sintéticos a base de acrilamida, como auxiliar de sedimentação destes. Considerando-se que a acrilamida apresenta ações neurotóxicas e cancerígena faz-se necessária busca por novas moléculas que apresentam as mesmas características para substituir os compostos empregados atualmente. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar os reflexos do tratamento de caldo de cana, utilizando extratos de folhas e sementes de moringa, e ação sobre o comportamento microbiológico das leveduras. Os diferentes floculantes foram adicionados no decantador previamente à adição do caldo caleado e aquecido. O caldo clarificado foi padronizado a 16 Brix e ph 4,5, originando o mosto, que foi inoculado com levedura Saccharomyces cerevisiae. Conclui-se que a utilização de extratos de folhas e sementes de moringa, como auxiliares de sedimentação, não modificaram o comportamento microbiológico da levedura. Palavra Chave: Moringa oleífera Lam. Coagulantes naturais. Tratamento do caldo. Abstract During the production of ethanol from sugarcane juice, performs the process of clarification the broth with the aim to remove inhibiting compounds yeast. At this process usually use is synthetic polyelectrolytes acrylamide base such as sedimentation aid thereof. Meantime, acrylamide has neurotoxic and carcinogenic actions. What justifies the search for products, such as moringa extracts to replace the currently used. Thus, the objective of this study was to evaluate the consequences of the treatment of sugarcane juice, using extracts of leaves and moringa seeds on the microbiological behavior of yeast. The different flocculants were added in the decanter prior to addition of the limed juice and heated. The clarified broth was standardized to 16 Brix and ph 4.5, yielding a wort that was inoculated with 1 Graduando em Agronomia pela FCAV Unesp Jaboticabal. Endereço eletrônico: fran_bha@hotmail.com. 2 Mestreando em Microbiologia Agropecuária pela FCAV Unesp Jaboticabal. Endereço eletrônico: cristhyanemille@hotmail.com. 3 Doutorando em Microbiologia Agropecuária pela FCAV Unesp Jaboticabal. Endereço eletrônico: ghg_costa@hotmail.com. 4 Mestrando em Microbiologia Agropecuária pela FCAV Unesp Jaboticabal. Endereço eletrônico: vitor-nh@hotmail.com. 5 Doutorando em Microbiologia Agropecuária pela FCAV Unesp Jaboticabal. Endereço eletrônico: lyne_ferreira@hotmail.com. 6 Docente da FCAV Unesp Jaboticabal. Endereço eletrônico: marcia.mutton@gmail.com.! "#$&'() '*+,-(
Saccharomyces cerevisiae. It is concluded that the use of leaf extracts of Moringa seeds such as sedimentation auxiliaries, did not change the behavior of microbial yeast. Keywords: Moringa oleifera Lam. Natural coagulants. Juice treatment. 1 Introdução O aumento do efeito estufa, atribuído principalmente à queima de combustíveis fósseis, e a expectativa diminuição das reservas de petróleo e de gás natural, tem levado a busca de novas fontes renováveis e limpas para obtenção de energia.neste contexto, destacase o bioetanol, como alternativa renovável e limpa de combustível para veículos leves, sendo este produzido a partir da fermentação de soluções açucaradas. O Brasil é o segundo maior produtor de etanol, apresentando uma produção estimada para a safra 2015/2016 de mais de 29 bilhões de litros, sendo este obtido a partir do caldo da cana-de-açúcar e do melaço residual da fabricação do açúcar (Conab, 2015). Durante o processo de industrialização da cana-de-açúcar destinada à produção do etanol são acrescentados ao caldo polieletrólitos sintéticos a base de acrilamida, que são auxiliares na sedimentação de compostos prejudiciais ao desenvolvimento da levedura durante a fermentação. Cabe ressaltar que a acrilamida apresenta ações carcinogênicas e neurotóxicas no ser humano e em animais (OMS, 2002). O uso deste insumo no processo produtivo pode acarretar na ocorrência de resíduos de molécula de acrilamida, tanto na levedura quanto no produto final, sendo o resíduo proveniente do emprego de polieletrólitos sintéticos utilizados no tratamento de caldo. Este processo é comumente utilizado por todas as unidades de produção industriais na atualidade. Neste sentido, é importante a realização de pesquisas buscando identificar novas tecnologias e/ou produtos que possam substituir estes polieletrólitos na fabricação de bioetanol. Dentre estes, pode-se considerar o extrato das sementes da Moringa oleífera Lam, que é uma planta amplamente utilizada no Nordeste do Brasil, Ásia e Índia, como floculante de águas, muito eficaz na sedimentação de impurezas e resultando em um lodo residual, livre de compostos tóxicos ao ser humano (EGBUIKWEM; SANGODOYIN, 2013). O objetivo do presente trabalho foi avaliar o comportamento microbiológico da levedura Saccharomyces cerevisiae, inoculada em mostos preparados a partir do tratamento de caldos com diferentes auxiliares de sedimentação.! "#$&'() '*+,-(
2 Material e Métodos O experimento foi desenvolvido no Laboratório de Microbiologia das Fermentações da FCAV/UNESP, Jaboticabal-SP. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com 5 tratamentos e 4 repetições. Os mostos foram obtidos a partir do caldo clarificado utilizando-se diferentes auxiliares de sedimentação (Polímero, Semente, Folhas e Acácia), além do tratamento testemunha onde não se utilizou auxiliares de sedimentação, da variedade SP86-7515, inoculados com a levedura Saccharomyces cerevisiae. A fermentação ocorreu em erlenmeyers de 500 ml adicionando-se o mosto em duas etapas, primeiro uma alíquota de 125 ml de mosto com 9 g de levedura e, após 1 hora, mais 125 ml, posteriormente eram acondicionados em BOD, a 30ºC, durante o processo fermentativo (até o Brix 1). Após 40 minutos e ao final do processo fermentativo, foram retiradas alíquotas para determinação da viabilidade celular (VC), índice de brotamentos (IB) e viabilidade de brotos (VB) (LEE et al., 1981). Os resultados obtidos foram submetidos à análise de variância pelo teste F e as médias comparadas segundo Teste de Tukey (5). 3 Resultados e Discussão Na tabela 1 apresenta-se resultados para celular inicial, celular final, de broto final, Brotamento inicial e Brotamento ao final da fermentação. Não houve diferença significativa entre os tratamentos para celular final e de broto final. Para celular inicial, observou-se que o menor valor encontrado foi para otratamento onde utilizou-se o Polímero que apresentou uma redução de 7,6, fato este que não foi demonstrado para os demais tratamentos. Estes resultados demonstram que a levedura apresentou índices microbiológicos que atendem plenamente ao valores estabelecidos por Amorim (2005), no qual relata que para uma produção de etanol eficiente necessita-se de uma viabilidade 85.! "#$&'() '*+,-(
Os floculantes não refletiram sobre a viabilidade celular final pois essa apresentou resultados superiores a 85, estes resultados também foram determinados por Macri et al. (2014), que estudando a fermentação de mostos preparados a partir de caldo clarificado com extrato de folhas e sementes de moringa, verificou viabilidade celular final entre 84-88. Tabela 1. Resultados obtidos para celular inicial, celular final, de broto final, Brotamento inicial, Brotamento final. celular inicial celular Final de broto Final Brotamento Inicial Brotamento final Tratamento Testemunha 99,04A 93,97A 91,43A 4,74A 15,01AB Polímero 91,61B 93,63A 89,07A 2,68B 10,46B Semente 98,33A 92,64A 83,48A 3,00B 15,96AB Folha 99,18A 95,03A 96,23A 2,28B 14,96AB Acácia 97,96A 98,01A 97,62ª 5,41A 20,74A Teste F 5,37** 1,67ns 2,02ns 17,51** 4,41* CV 2,82 3,37 8,76 18,08 22,59 DMS 5,99 6,96 17,52 1,43 7,61 As médias seguidas pela mesma letra não diferem estatisticamente entre si (Teste de Tukey 5). * significativo ao nível de 5 de probabilidade (.01 =< p <.05). ns não significativo (p >=.05). As letras comparam médias na coluna. ** significativo ao nível de 1 de probabilidade (p <.01). DMS - Desvio Mínimo Significativo. CV - Coeficiente de Variação. O Brotamento Inicial, assim como o Final, apresentaram o mesmo comportamento, onde o floculante Polímero obteve as menores porcentagens de viabilidade. 4 Conclusões O resultados demonstram que a levedura se adaptou aos diferentes floculantes, possibilitando ao final do processo fermentativo, sua recuperação e reutilização sem prejuízo as fermentações futuras. O polímero foi o que se mostrou com menores viabilidades. 5 Agradecimentos/ Apoio financeiro FAPESP pela bolsa concedida.! "#$&'() '*+,-(
Referências CONAB. Acompanhamento da safra brasileira. Cana-de-açúcar. Disponível em:<http://www.conab.gov.br/olalacms/uploads/arquivos/15_12_17_09_03_29_boletim_ca na_portugues_-_3o_lev_-_15-16.pdf>. Acesso em: 11 de fevereiro de 2015. EGBUIKWEM, P. N.; SANGODOYIN, A. Y. Coagulation efficacy of Moringa oleifera seed extract compared to alum for removal of turbidity and E. coli in tree different water sources. European International Journal of Science and Technology,2, (7), 13-20, 2013. LEE, S.S.; ROBINSON, F.M.; WONG, H.Y. Rapid determination of yeast viability.biotechnologybioengineeringsymposium, n.11, 1981. MACRI, R. C. V. ; COSTA, G. H. G. ; MONTIJO, N. A. ; SILVA, A. F. ; MUTTON, M. J. R.. Moringa extracts used in sugarcane juice treatment and effects on ethanolic fermentation. African Journal of Biotechnology, v. 13, p. 4124-4130, 2014. OMS Organização Mundial da Saúde. Consecuenciassanitarias de las presencia de acrilamidaenlos alimentos. OMS. Genebra, 2002.! "#$&'() '*+,-(