STOCHIOMETRIC QUANTIFICATION OF RESPIRO-FERMENTATIVE METABOLISM OF SELECTED YEASTS FOR ETHANOL PRODUCTION

Abstract

QUANTIFICAÇÃO ESTEQUIOMÉTRICA DO METABOLISMO RESPIROFERMENTATIVO DE LEVEDURAS SELECIONADAS PARA A PRODUÇÃO DE ETANOL

RICARDO FIGUEIRA¹, KASSADRA SUSSI MUSTAFÉ OLIVEIRA², LUCAS FELIPE DOS OUROS³, THALIA LEE LOPES DE ANDRADE¹, WALDEMAR GASTONI VENTURINI FILHO¹

¹ Departamento de Produção Vegetal / Área Horticultura, Faculdade de Ciências Agronômicas, UNESP. Av. Universitária, 3780 - Altos do Paraíso, CEP 18610-034, Botucatu, SP, Brasil. ricardo.figueira@unesp.br; thalialda@hotmail.com; waldemar.venturini@unesp.br.

² Departamento de Engenharia Rural, Faculdade de Ciências Agronômicas, UNESP. Av. Universitária, 3780 - Altos do Paraíso, CEP 18610-034, Botucatu, SP, Brasil. kassandra.oliveira@unesp.br.

³ Centro de Raízes e Amidos Tropicais, UNESP. Av. Universitária, 3780 - Altos do Paraíso, CEP 18610-034, Botucatu, SP, Brasil. lucas.ouros@unesp.br.

RESUMO: Esse trabalho visa estimar o metabolismo respirofermentativo de leveduras selecionadas para produção de etanol (CAT-1, Fermel, FT858, PE-2) por meio de cálculos estequiométricos. O meio de cultivo foi mosto de cana de açúcar (15 °Brix). A fermentação transcorreu durante 8 horas. A cada hora os fermentadores foram pesados. A diferença entre a primeira e a oitava pesagem correspondeu à massa de CO₂ produzida no processo respirofermentativo. A massa de etanol produzida na fermentação foi calculada a partir do teor alcoólico do vinho. A massa de sacarose consumida e a massa de CO₂ produzida durante a fermentação foi estimada usando a equação da fermentação alcoólica. A massa de CO₂ produzida na respiração foi calculada por diferença (massa CO₂ produzida no processo respirofermentativo - massa CO₂ produzida na fermentação). A massa de sacarose consumida na respiração foi estimada usando a equação da respiração. Somando-se as massas de sacarose consumidas na respiração e fermentação obteve-se a massa total de sacarose metabolizada pela levedura. O consumo dos açúcares pelas leveduras foi influenciado pelo Efeito Crabtree short-term. O metabolismo respirofermentativo mais intenso foi mensurado para as leveduras CAT-1, FT 858 e PE-2, sendo a levedura CAT-1 a que mais produziu etanol.

Palavras-chave: fermentação, respiração, Saccharomyces cerevisiae.

STOCHIOMETRIC QUANTIFICATION OF RESPIRO-FERMENTATIVE METABOLISM OF SELECTED YEASTS FOR ETHANOL PRODUCTION

ABSTRACT: This work aims to estimate the respiro-fermentative metabolism of selected yeasts for ethanol production (CAT-1, Fermel, FT858, PE-2) by stoichiometric. The culture medium was sugarcane must (15 °Brix). Fermentation took place during 8 hours. The fermenters were weighed every hour. The difference between the first and the eighth weighing corresponded the CO₂ mass produced in respire-fermentation process. The mass of ethanol produced in fermentation was calculated from wine alcohol content. The sucrose mass consumed and the CO₂ mass produced during fermentation were estimated by equation of alcoholic fermentation. The CO₂ mass produced in respiration was calculated by difference (CO₂ mass produced in respire-fermentation process - CO₂ mass produced in fermentation). The sucrose mass consumed in respiration was estimated by respiration equation. Adding the sucrose mass consumed in respiration and fermentation, the total sucrose mass metabolized by the yeast was obtained. The sugar yeast consumption was influenced by short-term Crabtree Effect. The most intense respire-fermentative metabolism was measured for CAT-1, FT 858 and PE-2 yeasts, with CAT-1 being the yeast that produced the most ethanol.

Keywords: fermentation, respiration, Saccharomyces cerevisiae