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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.1998.tde-20220207-233128
Document
Author
Full name
Leonel Vasco Ferreira
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 1998
Supervisor
Title in Portuguese
Fermentação de trealose e glicogênio endógenos em Saccharomyces cerevisiae
Keywords in Portuguese
SACCHAROMYCES CEREVISIAE
FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA
GLICOGÊNIO
LEVEDURAS
TREALOSE
Abstract in Portuguese
As linhagens PE-2 e VR-1 de Saccharomyces cerevisiae foram submetidas à fermentação das reservas endógenas na temperatura de 40°C com fermentos provenientes de 1 ciclo e de 4 ciclos fermentativos. Foi verificado também o efeito de diferentes temperaturas (35, 40 e 45°C) e diferentes pH iniciais da suspensão (2,50, 3,50 e 4,50) à 40°C. No intervalo de 0 a 24 horas foram recolhidas as amostras para a determinação de etanol, pH da suspensão, teor do fermento úmido, matéria seca, nitrogênio no fermento e no vinho, bem como as reservas de carboidratos (trealose e glicogênio) e a viabilidade celular. Foram detectados maiores valores de etanol e nitrogênio no fermento com 1 ciclo fermentativo. Com 35 e 40°C a trealose foi esgotada em 24 horas, mas com a temperatura de 45°C o esgotamento ocorreu em 2 horas na linhagem PE-2 e em 6 horas na linhagem VR-1. Os teores de glicogênio sofreram muitas oscilações ao longo do tempo, entre a mobilização e a síntese e embora não esgotado, deve ter contribuído significativamente para a formação de álcool na suspensão, principalmente em temperaturas altas (40 e 45°C). Foi observado a relação proporcional entre os teores de trealose e a viabilidade celular. No transcorrer da fermentação das reservas de carboidratos houve aumento nos teores de nitrogênio no fermento, entre 2 e 8 horas, sendo tal incremento afetado pelos ciclos fermentativos, temperatura, pH inicial da suspensão e a linhagem de levedura. Este resultado tem reflexos positivos quando da comercialização da levedura seca como proteína microbiana. No prosseguimento da fermentação ocorreu a autólise celular, que foi percebida pelo aumento brusco de nitrogênio no vinho (de 200 para 1500mg/l) e pela queda da viabilidade celular. O ganho alcançado com a fermentação endógena foi de 40 e 67 litros de álcool por tonelada de levedura seca com incremento de 25 e 27% de proteína no fermento para as linhagens PE-2 e VR-1, respectivamente. Os valores de 20% de trealose no fermento foram encontrados no final da fermentação do mosto na destilaria. Esta concentração da trealose é indispensável para a manutenção da levedura perante as condições estressantes do processo da fermentação industrial.
Title in English
Fermentation of endogenous trehalose and glycogen by Saccharomyces cerevisiae
Abstract in English
Fermentation of endogenous trehalose and glycogen by Saccharomyces cerevisiae. Two Saccharomyces cerevisiae strains (PE-2 and VR-1) were subjected to fermentation of its carbohidrate reserve (Trehalose and glycogen) at 40°C using yeast from the first and fourth fermentation cycle. lt was observed the effects diferente temperatures (35, 40 and 45°C), different initial pHs (2,50, 3,50 and 4,50) at 40°C. During a 24 hours interval samples were collected for determination of ethanol, suspension of pH, yeast content and dry, yeast and wine nitrogen, and yeast trehalose, glycogen and cell viability. The endogenous fermentation using yeast from one cycle result in higher ethanol content and higher level of yeast nitrogen. Trehalose was completely exhausted after 24 hours at 35 and 40°C, but at 45°C it was consumed after 2 hours for PE-2 and after 6 hours for VR-1 strain. Glycogen was not completely consumed, but probably contributes for ethanol formation. As trehalose is consumed yeast cell viability decreases, while yeast nitrogen content increase, reaching a maximum between 2 and 8 hours, depending on the temperature, initial pH and yeast strain. lf yeast is maintained under prolonged stressing conditions, cell autolysis occurs and nitrogen is !ost to the medium, increasing from 200 to 1500 mg/l. Such endogenous fermentation allows a production of 40 to 67 l of ethanol per ton of dry yeast, with yeast nitrogen increasing of 25 and 27% for PE-2 and VR-1, respectively. Values of up to 20% of trehalose can be found in distillery yeast during the industrial process, and such high trehalose concentration may render yeast tolerant to the stressing factor imposed by the industrial fermentation.
 
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Publishing Date
2022-02-07
 
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