Resumo: Nesse trabalho foram realizados ensaios fermentativos com mel de usina como substrato e utilizando o micro-organismo na forma de fermento fresco prensado, a temperatura de 32°C e com concentração celular massa seca de 15 g/L, e tendo como variáveis a inversão ou não inversão prévia da sacarose do mel de usina, as concentrações iniciais de ART (150, 200 e 250 g/L) e o regime de operação das fermentações (descontínuo, descontínuo alimentado em pulsos e descontínuo alimentado com alimentação constante). Nesses experimentos coletava-se a cada trinta minutos ou a cada hora uma amostra de mosto do fermentador, e analisava-se as concentrações de ART (Substrato) (S), Etanol (Produto) (P) e Celular (X) do mesmo. Utilizou-se para as análises de concentração: de ART, o método DNS Modificado; de Etanol, microdestilação seguida de análise em cromatografia a gás; e Celular, diluições adequadas da levedura contida no mosto e leitura em espectrofotômetro. Com isso foi possível analisar as velocidades de consumo de ART, produção de etanol e de crescimento celular, bem como os fatores de conversão do substrato em produto (YP/S) e em massa celular (YX/S). Observaram-se maiores valores de (YP/S) nas fermentações com inversão prévia da sacarose (0,429 g Etanol/g ART) quando comparadas às fermentações que não sofreram esse processo (0,382 g Etanol/ g ART). Contudo, a altas concentrações de ART (200 e 250 g/L), nas fermentações descontínuas, observaram-se menores valores de velocidades de reação para as fermentações com inversão prévia (27,0 g ART/ L.h e 10,1 g Etanol/ L.h) quando comparadas as sem inversão (14,6 g ART/ L.h e 6,1 g Etanol/ L.h). Obtiveram-se maiores valores de (YP/S) nas fermentações descontínuas alimentadas (0,413 g Etanol/ g ART) quando comparadas com as descontínuas (0,396 g Etanol/ g ART). Observaram-se maiores velocidades de reação para as fermentações no regime descontínuo (28,3 g ART/ L.h e 10,5 g Etanol/ L.h) comparativamente às fermentações descontínuas alimentadas (21,2 g ART/ L.h e 8,4 g Etanol/ L.h) nas fermentações sem inversão prévia da sacarose, e não se observou grandes efeitos nas velocidades de reação devido ao regime adotado nas fermentações com inversão prévia do mel.
Abstract: In this work were performed fermentative tests using as substrate honey of sugar and alcohol plant and using the micro-organism in the form of fresh pressed yeast, at the temperature of 32°C and with cells concentration on dry basis of 15 g/L, and having as variables the previous inversion or non-inversion of the saccharose of the honey, the initial concentrations of Total Reduced Sugars (TRS) (150, 200 and 250 g/L) and the way of operation of the fermentations (batch, fed-batch in pulses and fed-batch with constant alimentation). In these experiments, samples of must were collected every half an hour or every hour, and the concentrations of TRS (Substrate) (S), Ethanol (Product) (P) and Cells (X) of the samples were analyzed. It was used for the concentration analysis: of TRS, the Modified 3,5 - Dinitrosalicilic Acid (DNS) method; of Ethanol, microdestilation followed by gas chromatography analysis; and Cells, adequate dilutions of the yeast existing in the must and reading in spectrophotometer. With this, it was possible to analyze the rates of consumption of TRS, production of ethanol and cells growth, as well as the factors of conversion of the substrate in product (YP/S) and in cells (YX/S). It was observed higher values of (YP/S) in the fermentations with previous inversion of the saccharose (0,429 g Ethanol/ g TRS) when compared with the fermentations that not suffered this process (0,382 g Ethanol/ g TRS). However, at high concentrations of TRS ( 200 and 250 g/L), in the batch fermentations, it was observed lower values of reaction rates to the fermentations with previous inversion (27,0 g TRS/ L.h e 10,1 g Ethanol/ L.h) when compared to the without inversion (14,6 g TRS/ L.h e 6,1 g Ethanol/ L.h). It was obtained higher values of (YP/S) in the fed-batch fermentations (0,413 g Ethanol/ g TRS) when compared with the batch (0,396 g Ethanol/ g TRS). It was observed higher reaction rates to the batch fermentations (28,3 g TRS/ L.h e 10,5 g Ethanol/ L.h) comparatively to the fed-batch fermentations (21,2 g ART/ L.h e 8,4 g Ethanol/ L.h) for the fermentations without previous inversion of the saccharose, and it wasn't observed great effects in the reaction rates due to the way of operation adopted in the fermentations with previous inversion of the saccharose. |