A PRODUÇÃO DO MICRORGANISMO SACCHAROMYCES CEREVISIAE PARA PRODUÇÃO DE CERVEJA

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA

JOÃO PAULO DOS SANTOS

PEDRO HENRIQUE HILARIO MARIN

RICHARD NIJSSEN JANSSEN

PRODUÇÃO DO MICRORGANISMO SACCHAROMYCES CEREVISIAE PARA PRODUÇÃO DE CERVEJA

PONTA GROSSA

2020

JOÃO PAULO DOS SANTOS

PEDRO HENRIQUE HILARIO MARIN

RICHARD NIJSSEN JANSSEN

 

 

PRODUÇÃO DO MICRORGANISMO SACCHAROMYCES CEREVISIAE PARA PRODUÇÃO DE CERVEJA

 

 

Produção de Saccharomyces cerevisiae para produção de cerveja, apresentado à disciplina Bioengenharia 2, do curso de Engenharia Química da Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR, como requisito para a avaliação.

 

Orientador: Prof. Dr. Juliana Vitória Messias Bittencourt

   

PONTA GROSSA

2020

Sumário

1.        Introdução        4

2.        Produção        5

        a. Microrganismo responsável pelo processo fermentativo.        5

        b. Meio de cultura e sistema de cultivo.        6

        c. Cinética de crescimento        7

3.        Organograma        9

Referências Bibliográficas        11

---

1. Introdução

A Saccharomyces cerevisiae é uma levedura e, portanto, faz parte do Reino Fungi. O nome do microrganismo tem origem greco-latina, onde “Saccharo” significa “fungo açucareiro” e “cerevisiae” significa “da cerveja”. Como todas as outras leveduras, a S. cerevisiae, possui formato unicelular e se reproduz por meio de brotação. O tamanho das células varia entre 6 a 8 Ⲙm de comprimento e 5 Ⲙm de altura. As cepas desta espécie de levedura podem ser utilizadas tanto em processos fermentativos, para a produção de bebidas alcoólicas, quanto em processos em meios oxigenados, onde o microrganismo faz a conversão de açúcares em dióxido de carbono (BORTOLI et al, 2013). Segundo BALAKUMAR e ARASARATNAM (2012) a temperatura ideal para o crescimento e produção da levedura está compreendida em uma faixa de 40 °C e 50 °C. Já o pH ideal para o crescimento é ácido (4,0), enquanto o nível de oxigênio diluído ideal é de 5 % (v/v) (ROSHANAK e ROSITA, 2017).

        A levedura em questão faz parte do complexo Saccharomyces sensu stricto, sendo principal microrganismo responsável atualmente processos de fermentação alcoólica na indústria de alimentos e bebidas (TEIXEIRA, 2015). A elegibilidade é pautada por um desenvolvimento evolucionário resultando na forma de como a levedura se adaptou às condições de diversos fatores de pressão seletiva, tornando a Saccharomyces obter um lugar de importante fator histórico, econômico e cultural (TEIXEIRA, 2015).  No início do século XX, o papel do microrganismo fundamentado, teve denominação de principal organismo eucariótico modelo, devido a sua segurança no seu manuseio, também pelo seu crescimento acelerado, fácil armazenamento e prática manipulação genética (TEIXEIRA, 2015). As principais utilizações da Saccharomyces cerevisiae se dão a partir da produção de cerveja, pão, álcool combustível, produção de vinhos e espumantes, na questão de vinhos e espumantes não apenas a questão alcoólica, que é levada em consideração, a produção de compostos químicos aromáticos (ésteres etílicos, ésteres de acetato, álcoois superiores, ácidos graxos voláteis, compostos carbonílicos) com características aromáticas e de sabor específico sendo sintetizados como metabólitos secundários devido a presença da microbiota (CHAMBERS & PRETORIUS, 2010).

Apesar de parte do aroma e sabor de uma cerveja sofrerem influência direta do conjunto de lupulus utilizados, a principal contribuição, especialmente ao aroma da cerveja, vem das leveduras empregadas no processo fermentativo. Durante o processo de fermentação do mosto as leveduras podem sofrer autólise, liberando seu material intracelular no mosto. Soma-se a isso o catabolismo de açúcares, assimilação de nitrogênio, ácidos orgânicos e outras substâncias, seguido pela formação de álcoois diferentes do etanol, produto principal da fermentação junto ao CO2, ésteres, compostos fenólicos voláteis, aldeídos e cetonas, contribuindo para a formação de um aroma complexo (Liu, 2015). Desta forma mostra-se interessante ter diferentes linhagens de leveduras de S. cerevisiae capazes de gerar diferentes metabolitos secundários permitindo cada vez mais uma produção cervejeira diversificada.

        Segundo a CervBrasil, Associação Brasileira da Indústria Cervejeira, o consumo anual de cerveja no Brasil é de 14,1 bilhões de litros, representando uma fatia considerável de 1,6 % do PIB do país. Para a produção deste montante elevado se faz necessária a utilização de uma grande quantidade de leveduras, principalmente a S. cerevisiae. Diversas pesquisas são conduzidas a fim de encontrar características ideais para o melhor aproveitamento da produção do microrganismo e, como na maioria dos processos fermentativos, as leveduras são separadas do meio do processo para serem novamente utilizadas em outra produção. Sabe-se que nem sempre a reintrodução das leveduras no processo é viável. Isto ocorre devido às mutações e contaminações que possam a vir a se desenvolver no biorreator. Desta maneira para manter a qualidade da produção, a aquisição de novas cepas de microrganismos é quase sempre necessária de tempos em tempos.