Dorna de Fermentação A Microbiota de um sistema .e 2 de Bacillus em promover a floculação em

  • View
    213

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of Dorna de Fermentação A Microbiota de um sistema .e 2 de Bacillus em promover a floculação em

V SEMANA DE FERMENTAO JAYME ROCHA DE ALMEIDAMaio de 2011

Dorna de FermentaoA Microbiota de um sistema

artificial

Maria da Graa S. AndriettaCPQBA/UNICAMP

V Semana de fermentao Jayme Rocha de Almeida Maio 2011

_______________________________

Viso Clssica A dorna como um sistema esttico (at

1990)

Viso Atualizada Dorna como um sistema dinmico Um ecossistema

V Semana de fermentao Jayme Rocha de Almeida Maio 2011

_______________________________Viso ClssicaDorna constituda pela levedura de processo e

bactrias contaminantes.

A levedura fermenta, e as bactriascontaminantes consomem o acar:Queda do rendimento e;Produo de metablitos .

V Semana de fermentao Jayme Rocha de Almeida Maio 2011Fermentao sob a ptica clssica

V Semana de fermentao Jayme Rocha de Almeida Maio 2011Fermentao sob a ptica clssica

_______________________________A microbiologia do processo de produo de acar e

lcool deve ser dividida em 02 segmentos

1 Matria Prima; e

2 Processo de Produo de etanol fermentao .

V Semana de fermentao Jayme Rocha de Almeida Maio 2011Fermentao sob a ptica clssica

_______________________________

A Microbiota Bacteriana

Matria Prima

Fermentao

Matria Prima pH timo

Temperatura ideal

Disponibilidade de nutriente

Sem inibidores (etanol,cido etc..)

Fermentao

baixo pH

Etanol e cido no meio

Levedura de processo

Semana de fermentao Jayme Rocha de Almeida Maio 2011Fermentao sob a ptica clssica

___________________________________________________________

Matria Prima

Fermentao

Semana de fermentao Jayme Rocha de Almeida Maio 2011Fermentao sob a ptica clssica

___________________________________________________________

Semana de fermentao Jayme Rocha de Almeida Maio 2011Fermentao sob a ptica clssica

___________________________________________________________

Matria Prima

A carga microbiana da matria prima variada sendo

funo principalmente da origem da mesma.

Ela pode variar, principalmente em nmero, em

funo do tipo de operao (prtica agrcolas, logstica

de transporte. etc. . . )

FONTE BACTRIAS

CocosGram+

Bastonete esporulado

Gram+Bastonete

no esporuladoGram+

BastoneteGram -

PERDERSON & HUCKER

(1946)

Leuconostoc mesenteroides ; Micrococcus sp

Bacillus spEscherichia coli

DUCAN & COLMER(1946)

Escherichia coli;Aerobacter aerogenes; A.cloacae;

BEVAN & BONDI(1971)

Leuconostoc sp; Bacillus cereus Pseudomonas

TILBURY (1970)

Pseudomonas, Xanthomonas

TILBURY(1975)

Leuconostoc mesenteroides; L. dextranicum; L.

paramesenteroides;

Lactobacillus plantarum; L. casei

LIMA (1974)

Leuconostoc mesenteroides ; L.

dextranicum; L. citrovorum

Pseudomonas, Aerobacter aerogenes

SILVA(1988)

Leuconostoc mesenteroides

Bacillus sp Lactobacillus plantarum; L brevis; L. fermentum; L. confuses; L.

brevis; L. viridescens; L. . bucheneri

Enterobacteriaceae (famlia)

MAEDA(1997)

Acetobacter

Matria Prima

Semana de fermentao Jayme Rocha de Almeida Maio 2011Fermentao sob a ptica clssica

___________________________________________________________

Fermentao

Bastonetes esporulados Gram +

Bastonetes no esporulados Gram+

Cocos Gram +

Bastonetes Gram -

GALLO(1989)

GRAM + GRAM -

Porcentagem de isolados(total de 334 linhagens) 98,61% 1,39%

Bastonetes Gram+ esporulados Bastonetes Gram+

no esporulados Cocos Gram+ Bastonete Gram -

Porcentagem de isolados(total de 334 linhagens) 26,58% 59,75% 12,28% 1,39%

RepresentantesIsolados

B. coagulansB.stearothermophilusB. megateriumB. brevisB. lentusB. pasteurii

L. plantarumL. animalis L fermentumL. helveticusL. buchneriL. acidophilusL. vitulinusL. viridescensL. amylophilusL. agilisL. reuteriL. delbrueckiiL. murinusL. coryniformisL. sake

StaphylococcusStreptococcusPediococcusMicrococcus

Enterobactrias

Fermentao

Clulas pequenas 1 m de largura/5 m comprimento

Lactobacillus buchneriLactobacillus plantarum Lactobacillus lactis

Lactobacillus delbrueckii Lactobacillus fermentum

Bacillus megaterium Bacillus subtilis

Bifidobacterium

Skinner et al (2004)Avaliao da contaminao bacteriana na produo de etanol a partir de

milho

Avaliao de 03 plantas que produzem etanol a partir de milho.Os nveis de contaminao variaram de 106 a 108;

Concluem que a contaminao bacteriana atua de forma endemica e no foram capazes de associar nenhum tipo de oscilao no processo em funo dos nveis de contaminao;Concluem que mesmo com esses nveis de contaminao, todas as fermentaes foram consideradas saudveis

Predomnio de Lactobacillus - 51, 38 e 77%

Semana de fermentao Jayme Rocha de Almeida Maio 2011Fermentao sob a ptica clssica

___________________________________________________________

Semana de fermentao Jayme Rocha de Almeida Maio 2011Fermentao sob a ptica clssica

___________________________________________________________

PREJUIZOS AO PROCESSO ASSOCIADO A PRESENA DE CONTAMINAO???

O QUE SE AFIRMA:Que a contaminao afeta o rendimento fermentativo

MAS:Os trabalhos so contraditrios e trazem dados quevariam de 1 0 a 90%

Semana de fermentao Jayme Rocha de Almeida Maio 2011Fermentao sob a ptica clssica

___________________________________________________________

Fonte Perdas

Serra et al(1979)

15%

Amorim et al(1981)

55%

Alterthum et al(1984)

14-90%

Cruz et al(1985)

40%

Kha & Hoq(1990)

11,4%

Semana de fermentao Jayme Rocha de Almeida Maio 2011Fermentao sob a ptica clssica

___________________________________________________________

Problemas CONCRETOS causados pela contaminao: Operacionais

Fbrica de AcarEspessamento do caldo em funo da gomaformada pelos microrganismos presentes na matriaprima. Isso acarreta problemas na produo dasacarose

Nessa etapa do processo a presena de Leuconostocmerece destaque

Semana de fermentao Jayme Rocha de Almeida Maio 2011Fermentao sob a ptica clssica

___________________________________________________________

Problemas CONCRETOS causados pela contaminao: Operacionais

Fermentao Floculao do fermento pela presena de algunstipos especficos de Lactobacillus.A FLOCULAO DO FERMENTO ACARRETAPROBLEMAS NO QUE DIZ RESPEITO A:Operao de centrifugaDiminuio da rea de contato do acar com omicrorganismo (perda de produtividade)

Semana de fermentao Jayme Rocha de Almeida Maio 2011Fermentao sob a ptica clssica

___________________________________________________________

Alcarde 2011 -Testou a habilidade de 5 espcies de Lactobacilluse 2 de Bacillus em promover a floculao em 2 linhagens deleveduras de processo (PE2 e VR1)

As espcies de Lactobacillus :plantarum, fructivorans, fermentum, buchnerie fructosus so capazes de provocar a floculao das 02 linhagens de levedurasestudadas;

Para que essa floculao ocorra se faz necessrio uma relaolevedura/bactria, a qual varia em funo da espcie de Lactobacillus;

Os Bacillus estudados no apresentam a capacidade da provocar a floculaodo fermento.

V Semana de fermentao Jayme Rocha de Almeida Maio 2011Fermentao sob a ptica clssica

_______________________________

A Microbiota Fngica (Leveduras)

Matria Prima

Fermentao

Matria Prima pH timo

Temperatura ideal

Disponibilidade de nutriente

Sem inibidores (etanol,cido etc..)

Fermentao

baixo pH

Etanol e cido no meio

Levedura de processo

Semana de fermentao Jayme Rocha de Almeida Maio 2011Fermentao sob a ptica clssica

___________________________________________________________

Semana de fermentao Jayme Rocha de Almeida Maio 2011Fermentao sob a ptica clssica

___________________________________________________________Cabrini & Gallo (1999)

Representantes Caldo Primrio (%)

Mosto(%)

Leite(%)

S. cerevisae/S. uvarium 12 53,86 41,18S. coreanus 12 15,38 5,88

S. Baynus 4 No detectado 35,3

S. pretorienses No detectado No detectado 5,88Candida entomophila 60 11,55 5,88

Candida membranaefaciens No detectado 3,84 No detectado

Candida rhagii No detectado No detectado 5,88

Candida rugosa 4 No detectado No detectado

Rhodotorula glutinis No detectado 3,84 No detectado

S. Chevalieri No detectado 7,69 No detectado

Torulopsis datilla 8 3,84 No detectado

Semana de fermentao Jayme Rocha de Almeida Maio 2011Fermentao sob a ptica clssica

___________________________________________________________

Leveduras associadas aos processos fermentativos:

Saccharomyces sensu stricto Leveduras do gnero Saccharomycesvinculadas a industria da fermentao

A partir de 2000

S. cerevisae, S. bayanus, S. pastoriamus, S. paradoxus, S. cariocanus, S. kurdiavzevii e S. mikatae.

Semana de fermentao Jayme Rocha de Almeida Maio 2011Fermentao sob a ptica clssica

___________________________________________________________

A microbiota do processo de fermentao j esta bem elucidado.

Agente da fermentao - Leveduras pertencentes ao grupoSaccharomyces s