Que fatores prejudicam a fermentação alcoólica?
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Resposta:
Diversos fatores físicos (temperatura, pressão osmótica), químicos (pH, oxigenação,
nutrientes minerais e orgânicos, inibidores) e microbiológicos (espécie, linhagem e concentração da
levedura, contaminação bacteriana), afetam o rendimento da fermentação e a eficiência da
conversão de açúcar em etanol (LIMA et al., 2001). Durante a fermentação, a levedura pode estar
exposta a vários fatores estressantes. Altos teores alcoólicos, temperaturas elevadas, acidez do meio,
presença de sulfito e contaminação bacteriana são exemplos de condições geradoras de estresse às
células de levedura (BASSO, 1991).
As temperaturas ótimas para a produção industrial de etanol situam-se na faixa de 26 a 35ºC,
mas, não raramente, a temperatura nas destilarias alcança 38ºC. À medida que a temperatura
aumenta, a contaminação bacteriana é favorecida e a levedura fica mais sensível à toxidez do etanol
(LIMA et al., 2001). Segundo TORIJA et al. (2003), quando a temperatura do biorreator é maior
que 35°C decresce a viabilidade celular. As linhagens industriais de S. cerevisiae são normalmente
resistentes a alta temperatura (MONACO, 2007), mas este fator interfere na viabilidade celular
quando em sinergia com a presença de etanol ou meio com baixo pH (SILVA-FILHO et. al 2005).
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Em relação ao pH, sabe-se que as fermentações se desenvolvem numa ampla faixa de
valores, sendo adequada a faixa entre 4 e 5. Nos mostos industriais, os valores de pH geralmente se
encontram na faixa de 4,5 a 5,5 (LIMA et al., 2001). A tolerância à acidez é outra característica
importante para as leveduras industriais (LIMA et al., 2001), porém, sabe-se valores muito baixos
de pH, além de ocasionarem perda de nutrientes como nitrogênio e potássio, segundo GOMES
(1988), aumentam a sensibilidade ao etanol, aos ácidos orgânicos e ao SO2.
O sulfito é um dos componentes do melaço que pode afetar o desenvolvimento da
fermentação alcoólica. Desde 1990, o uso de melaço na formulação dos mostos para fermentação
alcoólica tem crescido e conseqüentemente a concentração de sulfito no mesmo. O sulfito é
normalmente utilizado no processo de clarificação do açúcar e está presente em altas concentrações
no melaço da cana-de-açúcar, contribuindo para a diminuição do rendimento alcoólico e viabilidade
das células das leveduras (DORTA, 2006).
As respostas aos diferentes tipos de estresse é uma característica fundamental na adaptação
dos organismos vivos às condições adversas do ambiente. As células de Saccharomyces cerevisiae,
quando submetidas a condições de estresse, desenvolvem uma rápida resposta molecular para
reparar danos e proteger as estruturas (ESTRUCH, 2000). Essa resposta é caracterizada pela síntese
de proteínas específicas, aumento do nível celular de trealose, alteração da composição lipídica da
membrana plasmática, dentre outros fatores (MELO, 2006).
Segundo THEVELIN (1984), a trealose é importante para a manutenção da viabilidade
celular da levedura, contudo, é utilizada como carboidrato de reserva durante períodos em que a
sobrevivência da célula depende do nível de trealose e de glicogênio. ARANDA et al. (2003), no
estudo do acúmulo de trealose em células de Saccharomyces cerevisie, afirmaram que a capacidade
da levedura estocar trealose está relacionada com um melhor estado fisiológico que esta se
encontra, já que exerce proteção contra os fatores de estresse do meio fermentativo. AMORIM,
(2005), afirma que na fermentação industrial, a levedura se acha continuamente exposta a situações
estressantes e que de acordo com a intensidade, tais situações podem acarretar a exaustão de seu
conteúdo de trealose, o que, gera segundo ele, queda da viabilidade da célula.
Muito ainda tem que ser feito para a verificação dos efeitos de fatores estressantes às leveduras
durante a produção etanólica visando maior otimização do processo. Este trabalho teve como
objetivo o estudo do efeito combinado do sulfito, temperatura e pH em relação à fermentação
alcoólica e ao metabolismo das leveduras Saccharomyces cerevisiae durante o processo
fermentativo.
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