Estudo da imobilização celular de Saccharomyces cerevisiae em alginato de cálcio

Abstract

L'immobilisation cellulaire est un terme qui décrit les nombreuses façons dont les cellules peuvent être encapsulées ou piégées. L’une des méthodes d’immobilisation cellulaire la plus utilisée est l’encapsulation dans une matrice poreuse. Elle est basée sur l'inclusion de cellules dans un réseau / maillage rigide les empêchant de se répandre dans le milieu. Elle présente des avantages par rapport au système conventionnel, telle qu'une densité cellulaire élevée et des processus plus rapidez mais, le transfert de masse et les paramètres idéaux sont des difficultés rencontrées lors de l’encapsulation. Dans ce travail, le processus d'immobilisation des cellules de levure a été étudié par la technique d'encapsulation d'alginate de calcium au cours de la fermentation alcoolique. Pour cela, quatre étapes ont été effectuées: pré-fermentation, tests expérimentaux préliminaires, expérience et application de l'encapsulation. Avec les tests préliminaires, il a été possible de trouver 11 variables qui influencent l’encapsulation dont 3 ont été étudiées dans le expérience: la concentration en alginate de sodium et em chlorure de calcium et la concentration initiale en levures. Aux concentrations de 3% et 4% d'alginate de sodium, le pH, le Brix, la turbidité et le diamètre des billes étaient similaires mais, dans le but de réduire les coûts nous avons utilisé la concentration de 3%. La même chose a été observée avec 3% et 4% de chlorure de calcium dans les analyses d'éthanol et la consommation de substrat. Avec différentes concentrations initiales de levure (4x105, 5x106 et 1x107 cellules/mL), il a été vérifié qu’avec une concentration plus élevée de levure, le processus de fermentation était plus rapide. Le produit choisi pour appliquer ces variables a été le cidre. Il a été possible d'obtenir une production de cidre plus importante avec les levures immobilisées qu’avec les levures libres, puisque les premières sont protégées de l'éthanol par la matrice. Les analyses de turbidité et de coloration entre les cidres ont été comparées. Une croissance cellulaire a été observée dans les billes d'alginate de calcium grâce à des images réalisées par meb. Nous concluons que l’encapsulation de levures avec de l’alginate de calcium présente des avantages tels que: une concentration cellulaire élevée et une production plus rapide d’éthanol et, en étudiant ses variables, il est possible de réduire les coûts de cette méthode d’immobilisation.