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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.11.2017.tde-23012017-130939
Document
Author
Full name
Fernando César Tonoli
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2016
Supervisor
Committee
Baptista, Antonio Sampaio (President)
Aguiar, Claudio Lima de
Angelis, Dejanira de Franceschi de
Title in Portuguese
Adaptação de leveduras para fermentação com alto teor alcoólico
Keywords in Portuguese
Adaptação
Etanol
Fermentação alcoólica
Microscopia eletrônica de varredura
Saccharomyces
Abstract in Portuguese
No processo de produção de etanol a partir de cana-de-açúcar, a destilação do mosto fermentado resulta na geração de grande volume de vinhaça. Em média, para cada litro de etanol produzido são gerados aproximadamente 12 litros de vinhaça. Devido ao volume de vinhaça produzido e ao limite de aplicação de vinhaça por área, estabelecido pela CETESB, os gastos com o gerenciamento deste resíduo tornaram-se muito altos (R$ 17,33 por m3, considerando a distribuição por caminhão para uma distância de 20 a 25 Km). Isso levou o setor sucroenergético a buscar alternativas visando diminuir do volume de vinhaça produzida. Dentre essas alternativa, destaca-se o processo de fermentação com alto teor alcoólico. Este processo pode diminuir em até 50% o volume de vinhaça gerado, além de apresentar inúmeras vantagens técnicas, econômicas e ambientais. Por esses motivos, o objetivo deste trabalho foi realizar a adaptação das linhagens de leveduras C22 e Y904 para fermentações com altos teores alcoólicos e verificar as alterações morfológicas das linhagens C22 e Y904 ao longo do processo de adaptação e após a fermentação com alto teor alcoólico, por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Para tal, foram realizadas fermentações com concentrações crescentes de açúcares nos mostos (50 à 274,52 g L-1). No ciclo de fermentação com alto teor alcoólico, a viabilidade das leveduras C22 e Y904 adaptadas foi 70,1% (83,5% e 56,7%, respectivamente); já a viabilidade média das leveduras C22 e Y904 não adaptadas foi 62% (68,8% e 55,2%, respectivamente). As imagens do MEV mostraram que a linhagem C22 adaptada apresentou aspecto morfológico de melhor resposta ao estresse exposto do que as demais leveduras. Conclui-se que a escolha da linhagem e sua adaptação prévia são fundamentais para a condução de fermentações com alto teor alcoólico.
Title in English
Yeast adaptation for very high gravity fermentation
Keywords in English
Alcoholic fermentation
Ethanol
Saccharomyces
Scanning electron microscopy
yeast adaptation
Abstract in English
In ethanol production process, the distillation of sugarcane fermented must result in large volume of vinasse. For each liter of ethanol produced around 12 liters of vinasse are generated. Due to the vinasse application limit per area, established by CETESB, the costs to manage this waste became very high (R$ 17,33 per m3, considering the distribution by truck for a distance of 20 to 25 km). This led the sugarcane industry to seek alternatives to reduce the volume of vinasse produced. The process of fermentation with high alcohol content is one of the options; it can reduce by 50% the volume of vinasse generated and presents numerous technical, economic and environmental advantages. For these reasons, the aim of this study was to adapt the yeasts strains C22 and Y904 for fermentations with high alcohol levels and verify the morphological changes of C22 and Y904 strains in the process of adaptation and fermentation with high alcohol content, by scanning electron microscopy (SEM). For this purpose, fermentations with increasing concentrations of sugar in the must (50 to 274.52 g L-1) were performing. In the fermentation cycle with high alcohol content, the viability of C22 and Y904 yeast adapted was 70.1% (83.5% and 56.7%, respectively); the viability of the yeast C22 and Y904 unadapted was 62% (68.8% and 55.2%, respectively). The SEM images showed that the C22 adapted strain presented better morphological response to stress exposure than other yeast strains. We conclude that the choice of yeast strain and his previous adaptation are essential for conducting fermentations with high alcohol content.
 
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Publishing Date
2017-02-01
 
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