Desempenho da levedura Fermel® na fermentação com alto teor alcoólico

A levedura Fermel® foi, junto com a PE2, CAT-1 E FT 858L, uma das leveduras mais utilizadas pelos clientes Fermentec para iniciar a safra 2018/19. Esse sucesso da levedura Fermel® era esperado, visto a sua performance em ensaios de laboratório e testes em escala piloto realizados por mais de 15 anos. Na safra 2015/16 foi feito um teste em escala piloto do desempenho desta levedura em fermentações com alto teor alcoólico. Este tipo de fermentação é baseada na otimização do processo de produção de etanol, em leveduras específicas tolerantes e menores temperaturas de fermentação, tendo como benefícios menor gasto de energia a destilar, menor volume de vinhaça e economia de insumos.

A pesquisa conduzida pela Fermentec em escala piloto demonstrou viabilidade econômica, técnica e ambiental deste processo. Nessa condição de processo, o papel da levedura é determinante, já que necessita ser mais resistente aos teores mais elevados. As linhagens que vem sendo selecionadas pela Fermentec são mais viáveis que as leveduras tradicionais. Dentre elas, temos a levedura Fermel®, a qual apresenta viabilidade técnica ao fermentar açúcares em alto teor alcoólico e com produção menor de espuma no processo.

Teste piloto com levedura Fermel® na safra 2015/16 em fermentação com alto teor alcoólico

O desempenho da levedura Fermel® foi avaliado em uma fermentação com teor alcoólico superior a 12% v/v com mosto de melaço e água. Também foi avaliada a redução do volume de água utilizada no preparo do pé de cuba para comprovar a viabilidade de se trabalhar com redução do uso de água potável no processo sem comprometer o processo de fermentação em teores alcoólicos mais elevados.

Foram feitas 179 fermentações ao longo da safra passada. A levedura Fermel® obteve uma faixa ótima de trabalho de 13-14% (v/v), com valor médio de 13% v/v de teor alcoólico. O tempo de fermentação ficou com valor médio de 14 horas (gráfico 1). A viabilidade média da levedura foi de 78,8% (gráfico 2).

Gráfico 1. Desempenho da levedura Fermel® ao longo de 179 fermentações com destaque para o teor alcoólico e tempo de fermentação.

Gráfico 2. Viabilidade celular ao longo de 179 fermentações.

Em relação à redução do uso de água do pé de cuba, foi mantida durante a safra a proporção de 20% de fermento tratado em relação ao volume final de vinho, não sendo observada nenhuma alteração nos parâmetros avaliados, demonstrando que a levedura tem capacidade de fermentar satisfatoriamente com menos água, com índices similares a uma fermentação de alto teor alcoólico. Vale ressaltar que a relação de 20% adotada é uma condição empregada pelas destilarias que utilizam elevadas proporções de caldo na composição de mosto. Já na avaliação feita em escala piloto, as fermentações contemplaram apenas mosto composto por melaço e água.

Alguns contratempos explicam resultados não satisfatórios com relação a teor alcoólico, tempo de fermentação e viabilidade celular das leveduras (Gráficos 1 e 2). Um dos fatores que justificam muitos desses contratempos é a acidez elevada do melaço utilizado para a composição do mosto. O valor de acidez/brix do melaço desta safra apresentou valores elevados, com valor médio de 10,3 chegando até a 12 (Gráfico 3).

Durante as rodadas 38 a 54, por exemplo, a acidez/brix do melaço ficou elevada, com média de 11,6 (Gráfico 3). Isso ocasionou aumento do tempo de fermentação e queda da viabilidade das leveduras. Já durante as rodadas 47 a 52 houve um aumento no tempo de fermentação, provavelmente devido ao aumento excessivo de teor alcoólico (acima de 14% v/v) somado a acidez do melaço/brix que ficou em torno de 10,8 como pode ser observado no Gráfico 3. Novamente verificamos aumento do tempo de fermentação e queda da viabilidade celular. Já durante as rodadas 99 a 113 foi um período de recuperação da levedura após uma parada de sete dias na usina. E, por fim, também temos alguns pontos isolados com tempos de fermentação acima de 17 horas sempre devido ao aumento de teor alcoólico quando se atingia valores acima de 15% v/v. Aqui cabe ressaltar a elevada capacidade de rápida recuperação de viabilidade da Fermel®, sendo um dos diferenciais da levedura.

Também é importante ressaltar que a partir da fermentação número 133 a média de acidez/brix do melaço caiu para 7,5, permitindo um período de maior estabilidade com relação a teor alcoólico, tempo de fermentação e viabilidade. Todavia, esse valor ainda é consideravelmente alto para uma fermentação de mosto com água e melaço, o que reforça a robustez da Fermel® ao longo das fermentações.

Todas essas ocorrências, principalmente a alta acidez encontrada no melaço, interferem no rendimento fermentativo. O rendimento médio da safra nas fermentações da piloto foi de 87,73%. Tudo isso só reforça a importância da qualidade da matéria-prima, do controle industrial e da boa condução do processo. Os testes em escala piloto priorizam a avaliação dos limites da levedura para aprimorar as fermentações industriais, nas quais deslizes e contratempos acarretam prejuízos econômicos.

Gráfico 3. Acidez/Brix ao longo de 179 ciclos fermentativos.

A Figura 1 demonstra que houve permanência e dominância da levedura Fermel® durante as fermentações feitas em escala piloto na safra 2015/2016, a qual mesmo com o surgimento de outras leveduras conseguiu se manter até o final da pesquisa.

Figura 1. Análise de cariotipagem durante as fermentações feitas em escala piloto.

Os resultados obtidos com as fermentações realizadas em escala piloto na safra 2015/2016 demonstraram que a levedura Fermel® proporciona bom desempenho fermentativo em condições de alto teor alcoólico com mosto de mel e água, com tempo de fermentação viável, e com redução do consumo de água na composição do pé de cuba. Adicionalmente, a resistência a acidez elevada do mel durante as fermentações é outro ponto que chama a atenção e agrega valor às habilidades, viabilidade e robustez da Fermel®.

Autores: Marcel Salmeron Lorenzi e Juliana Hellmeister de Campos Nogueira
Fonte: Portal FT julho/2016

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