Domingues, Lucília

Guimarães, Pedro M. R.

Pereira, Francisco B.

Teixeira, J. A.

Universidade do Minho: RepositoriUM

Book of Abstracts of MicroBiotec09 Vilamoura, 28‐30 Nov 2009 Poster Session:S7 – Industrial and Food Microbiology and Biotechnology  270 Reference 291  Screening of yeasts and industrial medium optimization for bioethanol production  Pereira, Francisco; Guimarães, Pedro M. R.; Teixeira, José A.; Domingues, Lucília  Universidade do Minho, Portugal  E‐mail: franciscopereira@deb.uminho.pt Keywords: Bioethanol, fermentation, yeast, medium oprimization, factorial design,  Abstract Ethanol  is  an  important  industrial  chemical  with  emerging  potential  as  a  biofuel  to  replace vanishing  fossil  fuels.  Our  aim  is  to  screen  ethanol‐tolerant  yeast  (Saccharomyces  cerevisiae) strains and develop fermentation media (based on industrial substrates/by‐products) that enable to attain high fermentation rates and high ethanol titres at the end of the fermentation process, therefore minimizing  distillation  costs  (which  are  considered  a major  constraint  in  industrial bioethanol production). We have studied  fermentation kinetics of different S. cerevisiae strains  in a medium containing 300 – 350 g/L glucose with 100 g/L of corn steep  liquor (CSL) as the sole nutrient source, using Erlenmeyer  flasks  fitted with glycerol‐locks. Under  this  fermentation conditions, CEN.PK 113‐7D (laboratory strain), CA11 and CA1162  (both  isolated  from “cachaça” production  in Brazil), were able to produce 15.9 ± 0.4% (v/v), 16.4 ± 0.1% (v/v) and 17.1 ± 0.1% (v/v) ethanol, respectively. However,  a  medium  with  such  high  CSL  concentration  (100  g/L)  could  compromise  the economical viability of industrial fermentation processes. Thus, using factorial design approaches we  intend  to  partially  replace  CSL with  other  cheap  nutrient  sources  to  optimize  the  ethanol productivity  and  reduce  the medium  costs.  For  this optimization process we  are using  a basic medium  consisting  of  300  g/Lglucose  syrup  and  15  g/L  CSL. A  screening  of  nine  supplements including nitrogen sources and trace elements was initially performed with strain CEN.PK 113‐7D. CSL, Urea, MgSO4 and CuSO4 were identified as the most significant supplements to yield a higher ethanol  titre. After  the optimization process,  it was observed  that  the  ethanol  titres obtained from 325 g/L initial glucose has increased from 15.9 ± 0.4% (v/v) (supplementation with 100 g/L CSL) to 17.3 ± 0.2% (v/v) when supplemented with the critical concentrations of CSL, MgSO4, Urea and CuSO4provided by the model (significance level of 95%). A screening of vitamins, unsaturated fatty  acids  and  ergosterol was  conducted with  the  optimized medium  and  the  results will  be discussed. Furthermore,  different  strains  isolated  from  “cachaça”  and  bioethanol  production  facilities  in Brazil, which demonstrated high ethanol productivity when grown  in  the original medium  (100 g/L CSL), are being tested with the optimized medium for bioethanol production.     

Screening of yeasts and industrial medium optimization for bioethanol production

http://repositorium.sdum.uminho.pt/bitstream/1822/11479/1/Pereira_Book%20of%20Abstracts%20of%20MicroBiotec09%2028-30%20Nov%20Vilamoura%20Portugal.pdf

Screening of yeasts and industrial medium optimization for bioethanol production

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Universidade do Minho: RepositoriUM