contaminaÇÃo bacteriana do processo de fermentaÇÃo

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CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO ETANÓLICA E SUAS IMPLICAÇÕES COSIMP 2016 CASCAVEL -PR

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Page 1: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

CONTAMINAÇÃO BACTERIANA

DO PROCESSO DE

FERMENTAÇÃO ETANÓLICA

E SUAS

IMPLICAÇÕES

COSIMP 2016

CASCAVEL -PR

Page 2: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

EMPRESAS DE DESENVOLVIMENTO & PESQUISA

LINHA DE PRODUTOS ECOLOGICAMENTE CORRETOS

PARA CONTROLE MICROBIOLÓGICO DE PROCESSOS

DE FERMETAÇÃO

Page 3: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

Prof.Biom Dr. Mário César Souza e Silva

Microbiologista Especializado em Desinfecção Industrial

Consultor e Auditor em Desinfecção Industrial com Controle

Microbiológico e Monitoramento do Processo de Fermentação Etanólica

Idealizador do Projeto “ Cálculo do Índice de Floculação para avaliação

prévia da qualidade do fermento”.

Idealizador da metodologia do KIT MC de Diagnóstico Rápido de

Contaminação Bacteriana .UNESP-RIO CLARO.

Idealizador do Meio de Cultura MCS Específico para Bactérias

Contaminantes do Processo de Fermentação.

Diretor Técnico da MC DESINFECÇÃO INDUSTRIAL

Coordenador do Projeto PIPE-FAPESP USP Ribeirão Preto.

Page 4: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

CONTROLE MICROBIOLÓGICO DA CONTAMINAÇÃO

BACTERIANA NO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

ETANÓLICA E SUAS IMPLICAÇÕES.

“O assentamento de células de leveduras no fundo das dornas e perdas de células nas

centrífugas podem ser causadas por bactérias floculantes, contaminantes naturais da

fermentação alcoólica industrial.

Estes problemas levam a queda no rendimento e produtividade do etanol”

OLIVA NETO, 2001

Page 5: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

“ Desinfecção Industrial com Controle Microbiológico, ferramenta exata para

uma descontaminação bacteriana efetiva do processo industrial e seu melhor

rendimento fermentativo com uso de antimicrobianos e antibióticos sem

agredir ao meio ambiente e a Saúde Pública.”

Prof.Biom.Dr. Mário César Souza e Silva

Page 6: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

DESINFECÇÃO INDUSTRIAL

Controle Microbiológico do Processo de Fermentação Etanólica

Ferramenta certa para um bom rendimento da fermentação

Page 7: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

CONTROLE MICROBIOLÓGICO DO PROCESSO DE

FERMENTAÇÃO ETANÓLICA E SUAS IMPLICAÇÕES

A planta de cana-de-açúcar, como todo organismo

vivo, encerra uma microflora característica

distribuída tanto no sistema vascular como em sua

camada periférica. Essa flora microbiana é carreada

juntamente com o caldo bruto no momento de sua

obtenção através da moagem das plantas, dando

origem ao microbiota que irá se instalar no processo.

Page 8: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

CONTROLE MICROBIOLÓGICO DO PROCESSO DE

FERMENTAÇÃO ETANÓLICA E SUAS IMPLICAÇÕES

Uma das principais preocupações na indústria sucroalcooleira é combater os microrganismos contaminantes do processo de produção de álcool, representados pelas bactérias e leveduras que se instalam no processo.

Estes microrganismos contaminantes competidores são causadores de problemas como:

1-consumo de açúcar

2- queda de viabilidade de células de levedura devido às toxinas excretadas no meio,

3- floculação do fermento que acarreta perda de células de levedura pelo fundo de dorna ou na centrífuga e queda no rendimento industrial.

Page 9: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

CONTROLE MICROBIOLÓGICO DO PROCESSO

DE FERMENTAÇÃO ETANÓLICA E SUAS

IMPLICAÇÕES

Durante o Processo Industrial de Produção de Etanol ocorre a sobrevivência

de microrganismos após o tratamento do caldo , fato que propicia a

contaminação do mosto em toda linha, passando pelos trocadores de calor

até a chegada às dornas de fermentação, onde há um expressivo aumento da

população bacteriana.

(Alcarde,1995)

Page 10: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

CONTROLE MICROBIOLÓGICO DO PROCESSO

DE FERMENTAÇÃO ETANÓLICA E SUAS

IMPLICAÇÕES

Os maiores prejuízos causados pela contaminação

bacteriana são a degradação da sacarose e a

formação dos ácidos láticos, acéticos e outros ácidos

orgânicos. Estas bactérias ocasionam perda de

açúcar para a conversão em etanol e intoxicam as

leveduras .

(Oliva-Neto&Yokoya,1997).

Page 11: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

CONTROLE MICROBIOLÓGICO DO

PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

ETANÓLICA E SUAS IMPLICAÇÕES

As leveduras e as bactérias contaminantes podem produzir ácido lático e outros ácidos orgânicos, os quais, em quantidades superiores às normais, podem ser responsáveis por uma queda no rendimento da fermentação .

Pesquisadores concluíram que quando a contaminação bacteriana atinge níveis superiores a 107 células/ml pode ocorrer uma significativa queda no rendimento alcoólico

O não controle da contaminação bacteriana pode ocasionar indiretamente uma redução no rendimento da fermentação por dois motivos:

1- aumento da viscosidade do vinho ocasionando uma maior perda do fermento no vinho centrifugado e

2- maior consumo de açúcar, desviando este da produção de açúcar e álcool. Amorim & Oliveira (1982)

Page 12: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

CONTAMINAÇÃO BACTERIANA

Page 13: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

CONTROLE MICROBIOLÓGICO DO PROCESSO DE

FERMENTAÇÃO ETANÓLICA E SUAS IMPLICAÇÕES

NÍVEIS ACEITÁVEIS DE CONTAMINAÇÃO DO PROCESSO

MOSTO ≤ 103 UFC/ML

MEL ≤ 103 UFC/ML

H20 DE DILUIÇÃO DE FERMENTO ≤ 102 UFC/ML

FERMENTO ≤ 105 UFC/ML

DORNA DE FERMENTAÇÃO ≤ 106 UFC/ML

Page 14: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

CONTROLE MICROBIOLÓGICO DO PROCESSO DE

FERMENTAÇÃO ETANÓLICA

IDEAL DA FERMENTAÇÃO = CALDO ESTERILIZADO.

FUTURO REAL = CONTROLE MICROBIOLÓGICO TOTAL DO

PROCESSO.

“ A microbiologia industrial precisa de um profissional com formação

sólida em microbiologia e todas as suas técnicas de diagnósticos”

Desinfecção Industrial e Controle Microbiológico do Processo

para uma fermentação de alta performance

Page 15: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

CONTROLE MICROBIOLÓGICO DO

PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

ETANÓLICA.

A contaminação bacteriana é um fator importante a ser

considerado no processo industrial de produção do etanol

através de bioconversão dos açúcares em álcool, não só

pelo fato de desviar a transformação das matérias-primas

fermentáveis em substâncias outras que não o produto

desejado, como também por consumir parte do etanol,

provocando assim, perdas irreparáveis no rendimento da

fermentação.(Souza e Silva;M.C 2010)

Page 16: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

ASPECTO DA FERMENTAÇÃO

DESEJÁVEL ESPUMA FLOCULAÇÃO

Page 17: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

FLOCULAÇÃO INDUZIDA POR BACTÉRIAS

Efeito da concentração de bactérias indutoras de floculação (L. fermentum CCT

1396) na floculação de Saccharomyces cerevisiae em suspensão, 20 minutos

após adição da bactéria.

*Foto do Trabalho Cientifico de Pedro Oliva Neto e Dejanira Angelis – UNESP.

Page 18: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

CONTROLE MICROBIOLÓGICO DO

PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

ETANÓLICA.

A floculação dificulta o contato entre os biocidas usados

no processo e a bactéria causando o aumento desses

contaminantes, mascarando desta forma a eficácia do

produto.(Oliva-Neto)

Page 19: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

FLOCULAÇÃO

Page 20: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

FLOCULAÇÃO POR BACTÉRIAS

Page 21: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

FLOCULAÇÃO POR LEVEDURAS NATIVAS

Page 22: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

Impacto da floculação por bactérias na fermentação

Diminuição da superfície de contato entre células de

leveduras e meio fermentativo;

Aumento do tempo de fermentação;

Diminuição da concentração de levedo nas centrífugas;

Maior uso de ácido;

Morte leveduras por toxinas bacterianas / Inibição da

fermentação;

Menor rendimento fermentação;

Page 23: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

INDICE DE FLOCULAÇÃO

DESFLOCULANDO O FERMENTO COM ÁCIDO SULFÚRICO

Page 24: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

INDICE DE FLOCULAÇÃO

Permite Avaliar Presuntivamente a

qualidade do fermento oferecido

A Importância do Cálculo do Índice de Floculação é que ele

permite sabermos com mais de 1h30 de antecedência o que irá

acontecer na fermentação em dorna sobre o aspecto da

floculação.

.

Page 25: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

CONTROLE MICROBIOLÓGICO DO

PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

ETANÓLICA E SUAS IMPLICAÇÕES

FATORES QUE AFETAM A FERMENTAÇÃO

1-SUBSTRATO E PRODUTOS = COMPOSIÇÃO QUÍMICA DO MEIO

Produtos : Álcool, Ácidos, etc.

Açúcares e Nutrientes( N,K,P, Mg, Mn)

2- CONDIÇÕES FÍSICAS

Temperatura

pH ( Acidez)

Aerobiose/ Anaerobiose ( O2 e CO2 )

3- BACTÉRIAS CONTAMINANTES = CONTAMINAÇÃO BACTERIANA NAS DORNAS DE FERMENTAÇÃO ACIMA DE 106 UFC/ML

* AS BACTÉRIAS SE MULTIPLICAM EM UMA VELOCIDADE SUPERIOR AS DAS LEVEDURAS

Page 26: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

CONTROLE MICROBIOLÓGICO DO

PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

ETANÓLICA E SUA IMPLICAÇÕES

Duplicação e divisão das bactérias a cada 20 minutos

0 hora 4 horas 7 horas

1 4 mil 2 milhões

Page 27: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

INFLUÊNCIA DA QUALIDADE DAS

MATÉRIAS PRIMAS DERIVADAS NA

FERMENTAÇÃO

o Nolasco-Junior(2005)estudou a dependência entre a qualidade da matéria

prima para a fermentação e o desenvolvimento da infecção, apontando o

efeito negativo da presença de matéria em suspensão associada às

matérias-primas empregadas no mosto.

o Esta massa de sólidos que se recicla na fermentação constitui um veículo

de desenvolvimento das bactérias contaminantes, promovendo floculação,

formação de ácidos e metabólitos inibidores da atividade das leveduras =

Inibidores da Fermentação.

Page 28: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

INFLUÊNCIA DA QUALIDADE DAS MATÉRIAS

PRIMAS DERIVADAS NA FERMENTAÇÃO

Matéria-prima para a produção de etanol carburante

A cana-de-açúcar é o que denominamos como matéria-prima básica, sendo

que atualmente são aproveitados exclusivamente os açúcares extraíveis da

mesma.

Classificamos como matérias primas derivadas

Decorrentes do processo com maior ou menor conteúdo de sacarose e

açúcares redutores, integrando este grupo as seguintes:

· Caldo misto;

· Caldo clarificado;

· Xarope;

· Mel final;

· Caldo filtrado.

Page 29: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

INFLUÊNCIA DA QUALIDADE DAS

MATÉRIAS PRIMAS DERIVADAS NA

FERMENTAÇÃO

Caldo clarificado.

As usinas e destilarias realizam um tratamento físico-químico para o

caldo destinado à fermentação, adaptado do processo de fabricação de

açúcar e envolvendo peneiramento, dosagem de cal, aquecimento,

desgaseificação flash, adição de polímero e decantação.

Em geral, este tratamento não remove a matéria coloidal e em

suspensão na medida em que o processo de fermentação exige.

Ademais, as condições operacionais e as características das instalações

do processo, moendas, esteiras de transporte, peneiras, depósitos e

tubulações e outros favorecem a multiplicação bacteriana e a formação

de ácidos e gomas.

Page 30: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

INFLUÊNCIA DA QUALIDADE DAS

MATÉRIAS PRIMAS DERIVADAS NA

FERMENTAÇÃO

Xarope

Em geral, quando empregado o xarope é resultante do

processo de fabricação de açúcar, tendo sido submetido

à sulfitação.

Esta incorporação de sulfitação provoca efeitos negativos

na fermentação, provocando inibição e aumento da

síntese de glicerol que reduz a conversão do açúcar no

mosto a etanol.

Page 31: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

INFLUÊNCIA DA QUALIDADE DAS

MATÉRIAS PRIMAS DERIVADAS NA

FERMENTAÇÃOMEL

O mel aporta compostos indesejáveis, tais como: sulfito, ácidos

orgânicos, teor elevado de sais de cálcio e magnésio, matéria em

suspensão e outros.

O emprego de mel sem qualidade traduz em inibição da

fermentação, aumento da carga de sólidos em suspensão na

fermentação e floculação do fermento.

Uma melhora da qualidade do mel para fermentação pode ser obtida

por processos de clarificação e correção dos nutrientes.

Page 32: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

INFLUÊNCIA DA QUALIDADE DAS

MATÉRIAS PRIMAS DERIVADAS NA

FERMENTAÇÃO

Caldo filtrado

As Usinas enviam caldo filtrado que provém da

fabricação de açúcar à fermentação.

Este procedimento é prejudicial para o desempenho da

fermentação. Este caldo contém elevado teor de

microrganismos indesejáveis, de matéria orgânica

coloidal e em suspensão e de matéria mineral, que

interferem negativamente na fermentação.

Page 33: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

INFLUÊNCIA DA QUALIDADE DAS

MATÉRIAS PRIMAS DERIVADAS NA

FERMENTAÇÃO

ÁGUA DE PROCESSO

Não se tem dado a devida importância à qualidade da água empregada na diluição de mel ou xarope e na preparação do pé de cuba.

Normalmente as destilarias captam águas de superfície para emprego nas operações acima descritas. As águas de superfície apresentam teores muito variáveis de matéria em suspensão e coloidal e uma flora bacteriana diversa associada a estas.

A quantidade é muito variável dependendo da época do ano: estiagem ou chuva.

Em casos geralmente excepcionais a fonte de água empregada pode ter elevado nível de contaminação de resíduos de produtos químicos, provocando inibição na fermentação.

Page 34: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

INFLUÊNCIA DA QUALIDADE DAS MATÉRIAS PRIMAS

DERIVADAS NA FERMENTAÇÃO.

DESINFECÇÃO DA ÁGUA DO PROCESSO

ÁGUA NO PROCESSO

• Os processos de depuração de água são de custo comparativamente

baixo e não tem sido quantificada a relação custo beneficio da introdução

dos mesmos no tratamento de água para emprego em fermentação.

• Os tratamentos de depuração de água para remoção de matéria em

suspensão e teor de microrganismos constam de três etapas:

1. Floculação e decantação;

2. Polimento por filtração;

3. Desinfecção.

Page 35: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

Perdas e

queda no

rendimento

FERMENTAÇÃO

Não adoção de melhores

práticas. Dificuldade de

treinar e formar técnicos

Alto consumo de insumos para retomada do

controle

Demora no

diagnóstico da

contaminação

Bacteriana

Processo manual e

suscetível a erros

1

2

3

4

5

Perdas no Processo Industrial

Fermentação

Os 5 fatores que contribuem para a queda do rendimento fermentativo.

Page 36: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

TIPOS DE INFECÇÕES DA FERMENTAÇÃO

Fermentação Lática:

É a principal Infecção da fermentação Alcoólica.

Consiste na oxidação parcial dos açúcares em Ácido lático.

São realizadas pelas bactérias do Gênero: Lactobacillus e

Streptococcus.

Fermentação Acética:

As bactérias acéticas do gênero Acetobacter oxidam

açúcares do mosto, o etanol do vinho para produzir ácido

acético.

Page 37: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

Fermentação Butírica: As bactérias do gênero Clostridium oxidam açúcares para produzir

ácido butírico( odor do ranço).

Fermentação do Dextrânio: É a mais freqüente nas destilarias causada por bactérias láticas

Leuconostoc mesenteroides.

Produzem uma goma gelatinosa denominada de “Cangica” que interfere nos trocadores de calor e na viscosidade do vinho.

Fermentação do Leucônio: Fermentação secundária.

Causa os mesmos prejuízos da fermentação pelo dextrônio. São causadas pela batérias do gênero: Bacillus, Aerobacter e Streptococcus

Tipos de infecções da Fermentação

Page 38: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

CONTAMINAÇÃO DA FERMENTAÇÃO E IMPLICAÇÕES NO RENDIMENTO ALCOOLICO DA

FERMENTAÇÃO

LEVEDURAS

INOCULADAS NA

DORNA-UFC/ML

BASTONETES

CONTAMINANTES NA

DORNA-UFC/ML

RENDIMENTO

ALCOOLICO DA

FERMENTAÇÃO

108 ≤105 ≥ 10%

108 ≤106 8-10%

108 ≥107

MÉDIA

≤ 7%

Page 39: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

Provas especiais para Controle

Microbiológico no laboratório de

microbiologia industrial

• PLAQUEAMENTO

• TESTE DE SENSIBILIDADE A ANTIMICROBIANOS –

ANTIBIOGRAMA COM DISCOS VIRGENS IMPREGNADOS NO

LABORATÓRIO DE MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL.

• ESTUDO DE EFICÁCIA DE BIOCIDAS E ANTIBIÓTICOS DE

ACORDO COM INCQS-FIOCRUZ COM PLAQUEAMENTO EM

PETRIFILM E SÉRIE DE DILUIÇÃO NO MEIO ESPECÍFICO MCS.

• KIT MC DE DIAGNÓSTICO RÁPIDO DA CONTAMINAÇÃO

BACTERIANA NO PROCESSO

Page 40: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

BACTÉRIAS CONTAMINANTES DO

PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

D. Angelis, 1999

Ácido láctico

Bactérias

Gram +

75,7%

Gram -

24,3%

Bastonetes

77%

Cocos

23%

Lactobacilos 77%

Bacilos 16%

Sporolactobacilos 6%

Leuconostoc 82%

Micrococos 10%

Staphylococos 8%

Acetobacter 30%

Enterobacter28%

Xantobacter 15%

dextrana

Água,

Re-contaminação

Ácido láctico

levedura

glicerol

Page 41: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

PLAQUEAMENTO X MICROSCOPIA

CORREÇÃO BIOESTATISTICA

PLAQUEAMENTO X 80% CORRESPONDENTE AO NÚMERO DE

BACTÉRIAS NA FORMA DE BASTONETES DADOS PELA MICROSCOPIA

1,7 X 108 X 80% - = 3,4 X 107 UFC/MLQUANTIFICAÇÃO DA

CONTAMINAÇÃO DA DORNA REAL

QUANTIFICAÇÃO DA CONTAMINAÇÃO DA DORNA COM ERRO

MUITO SIGNIFICATIVO E QUE INDUZ TOMAR MEDIDAS ERRADAS

NO PROCESSO.

Page 42: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

PETRIFILM COM MCS PLACA PETRI MCS ÁGAR.

2,4 X 108 UFC/ML

Page 43: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

PLAQUEAMENTO EM PETRIFILM =SÉRIE DE DILUIÇÃO COM MCS

CONTROLE MICROBIOLÓGICO DA CONTAMINAÇÃO

BACTERIANA NO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

ETANÓLICA E SUAS IMPLICAÇÕES.

Page 44: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

ANTIBIOGRAMA –TESTE DE SENSIBILIDADE(TSA)

Objetivo:

Verificar a sensibilidade de microrganismo à antimicrobianos.

Materiais:

Discos para antibiose(comerciais ou preparados no laboratório)

Solução concentrada de antimicrobiano para impregnação dos discos numa concentração usual recomendada para fermentação.

Métodos:

Suspensão diluída do microrganismo teste(Cultura Pura) após ser inoculado por 24 h

Resultados:

Linhagem sensível : ø> 2mm

Linhagem com sensibilidade limiar ø< 2mm

Linhagem resistente = não forma o halo

Page 45: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

ANTIBIOGRAMA

Halos maiores que 2mm

Page 46: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

ANÁLISE DE CEPAS ISOLADAS DE FERMENTAÇÃO ETANÓLICA DE CACHAÇARIA( DESTILARIAS) LABORATÓRIO DE BIOLOGIA MOLECULAR DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL

LABORATÓRIO REFERÊNCIA ESPECIALIZADO EM SEQÜENCIAMENTO DE GENES DE RESISTÊNCIA A ANTIBIÓTICOS. PROFA.DRA. ANA PAULA FRAZZON.

TRABALHO IDEALIZADO PELO PROF.BIOM.DR. MÁRIO CÉSAR SOUZA E SILVA Cepa 1: Identificada como Lactobacillus sp

Cepa 2: Identificada como Lactobacillus fermentum

Cepa 3: Identificada como Leuconostoc mesenteroides

Análises Lactobacillus sp. Lactobacillus fermentum Leuconostoc mesenteroides

Coloração de Gram Bacilo Gram positivo Bacilo Gram positivo Cocobacilo Gram positivo

Prova da acetoína (VP) Negativo Negativo Negativo

Sequenciamento da região do rRNA 16S Lactobacillus brevis Lactobacillus buchneri Lactobacillus buchneri

Antibiograma

Microrganismo

Zona de Inibição (mm)

Beta-lactâmicos Cloranfenicóis Macrolídeos Aminoglicosídeos Quinolonas Tetraciclinas Gicopeptídeos

AMC PEN CLO ERI EST GEN CIP TET VAN

Lactobacillus sp 32,5 23,5 28,25 23,5 14,5 24,5 0,0 0,0 0,0

Lactobacillus fermentum 25,0 49,0 43,0 32,0 30,0 29,0 11,0 0,0 0,0

Leuconostoc mesenteroides 50,0 48,0 36,75 39,5 32,0 32,0 13,5 22,0 0,0

Sensível <19 <20 <12 <13 <11 <12 <15 <14 <09

Resistente >20 >29 >18 >18 >15 >15 >21 >19 >12

Os dados apresentados são resultantes das médias das repetições. AMC: Ácido Clavulâmico (20/10ug); CIP: Ciprofloxacina (5 ug); CLO: Cloranfenicol (30ug); ERI: Eritromicina (15 ug); EST: Estreptomicina (10ug); GEN: Gentamicina (10ug); PEN: Penicilina G (10 ug); TET: Tetraciclina (30 ug); VAN: Vancomicina (30 ug)

Page 47: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

CONTROLE MICROBIOLÓGICO EFETIVO DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

100 99,5 9894

9086 84

70

80

90

100

110

0

100

200

300

400

500

0horas 4horas

8horas

12horas

16horas

20horas

24horas

Infecção X Tempo

consumo de antibióticos

concentração bactéria

rendimento

Com o passar do tempo, há a proliferação de bactérias (linha preta) o que causa queda do

rendimento fermentativo (linha verde). Para controle da infecção, quanto maior a concentração de

bactérias, maior será o consumo de antibióticos (linha vermelha).

75

80

85

90

95

100

105

0

100

200

300

400

500

0horas 4 horas 8 horas 12horas

16horas

20horas

24horas

Infecção X Tempo – COM SISTEMA DE CONTROLE

concentração bactéria consumo de antibióticos

rendimento

Tomada de decisão mais rápida

utilizando metodologias rápidas de

diagnóstico das bactérias

contaminantes

ATUAÇÃO

PREVENTIVA

Ao interromper a infecção no início doprocesso fermentativo, interrompe-se umprocesso de queda no rendimento bemcomo será necessário um volume menor deprodutos para corrigir a fermentação.

FermentaçãoControle

manualPerdas no

processo

A produção de etanolComo diminuir as perdas do

do processo e melhorar em até

5% o rendimento de sua

Fermentação???

Page 48: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

Diagnósticos da

contaminação total

(30 min)

Diagnósticos da conc.

de ácido láctico e

bastonetes

(10 min)

Análises microbiológicas

para identificação das bactérias

contaminantes no: caldo; mosto;

dorna; cuba; água e vinhaça

Maior eficiência no

controle e

monitoramento

do processo

Diminuição das perdas

ao longo da safra e

aumento do rendimento

Controle preventivo

Perdas indeterminadas na usina

5 a 8%

Page 49: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

USINA COM ESTIMATIVA DE PRODUÇÃO EM TORNO DE 200 mil L/dia DE ETANOL

180 dias safra

Ganho na safra/ 2,7 milhões

5% rendimento 10 mil L / dia 10 mil L x R$ ,1,50

R$ 15.000,00 / dia

Atuação

Preventiva ou Corretiva

Aumentar a produtividadeCONTROLE MICROBIOLÓGICO EFETIVO

Page 50: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

METODOLOGIA RÁPIDA DE DIAGNÓSTICO DAS BACTÉRIAS

CONTAMINANTES DO PROCESSO

KIT MC DE DIAGNÓSTICO

METODOLOGIA RÁPIDA E INOVADORA

Page 51: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

METODOLOGIA RÁPIDA DE

DIAGNÓSTICO DAS BACTÉRIAS

CONTAMINANTES DO PROCESSO

O Kit MC de Diagnóstico Rápido de Contaminação Bacteriana

é composto por pigmentos exógenos precursores de cor

azulada (Indicador Cromogênico MC).

Muda de cor por mecanismos biológicos das bactérias

fermentadoras em compostos coloridos; sendo utilizado como

indicador de contaminação bacteriana em microbiologia

industrial em usinas de açúcar e álcool e quantificador da

contaminação após os plaqueamentos das viragens de cor

com série de diluição no meio MCS dando origem ao gabarito

de cores e a quantificação bacteriana.

Metodologia e KIT inicialmente desenvolvido no Depto de Microbiologia da UNESP_RIO CLARO pelo

Microbiologista Prof. Mário César Souza e Silva patenteada e ® nos órgãos competentes depois de 03

safras de pesquisas.

.

Page 52: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO
Page 53: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO
Page 54: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

ESTUDO DE EFICÁCIA DE ANTIBIÓTICOS

E BIOCIDAS- PROTOCOLO DO INCQS-

FIOCRUZ

PROTOCOLO OFICIAL ADAPTADO AO SETOR SUCROENERGÉTICO

“O PRINCÍPIO ATIVO DOS PRODUTOS ANTIMICROBIANOS TEM QUE TER CONTATO DIRETO COM O

MICROBIOTA CONTAMINANTE”. ANVISA- NORMA DE DESEMPENHO MS 100-S15

Page 55: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

ESTUDO DE EFICÁCIA DE ANTIBIÓTICOS

E BIOCIDAS- PROTOCOLO DO INCQS-

FIOCRUZ

A espectrofotometria não é reconhecida oficialmente para estudar a

eficiência de antimicrobianos devido discrepâncias em resultados com

princípios ativos previamente estudados em laboratórios de referência da

ANVISA-LABORATÓRIOS REBLAS- ANVISA

Page 56: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

ESTUDO DE EFICÁCIA DE ANTIBIÓTICOS E

BIOCIDAS- PROTOCOLO DO INCQS-FIOCRUZ

TODO PRODUTO ANTIMICROBIANO A SER UTILIZADO NAS INDÚSTRIAS ALIMENTÍCIAS

TEM QUE TER REGISTRO NA ANVISA OU NO MAPA.

Page 57: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

ESTUDO DE EFICÁCIA DE ANTIBIÓTICOS

E BIOCIDAS- PROTOCOLO DO INCQS-

FIOCRUZ

PLAQUEAMENTO EM PETRIFILM COM SÉRIE DE DILUIÇÃO NO CALDO MCS

Page 58: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

IMPORTÂNCIA DO CONTROLE

MICROBIOLÓGICO NO PROCESSO USAR METODOLOGIAS RÁPIDAS PARA DIAGNÓSTICO BACTERIANO.

ESCOLHER TÉCNICAS LABORATORIAIS DE CONTROLE MICROBIOLÓGICO PRECISAS( PLAQUEAMENTO)

AVALIAR A ASSEPSIA E A DESINFECÇÃO DO PROCESSO.

RASTREAMENTO MICROBIOLÓGICO DOS CALDOS DO PROCESSO

MANTER A INFECCÇÃO BACTERIANA CONTROLADA.

LEVEDURAS PADRÃO X BACTÉRIAS EM NÍVEL DESEJADO PARA MELHOR RENDIMENTO DAS LEVEDURAS NA FERMENTAÇÃO.

TRABALHO DAS LEVEDURAS LIVRES DA CONTAMINAÇÃO BACTERIANA = MELHOR RENDIMENTO.

NÃO USAR BIOCIDAS E ANTIBIÓTICOS DE FORMA ABUSIVA

BAC ORGAN 470 LINHA ECOLÓGICA DE PRODUTOS PARA CONTROLE MICROBIOLÓGICO

AVALIAR O RENDIMENTO DE PRODUÇÃO DE ÁLCOOL POR DORNA FERMENTADA COM CONTROLE EFETIVO DA CONTAMINAÇÃO.

Page 59: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

BAC ORGAN 470

GERADOR DE RADICAIS LIVRES

Page 60: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

KIT MC DIAGNÓSTICO RÁPIDOPRECISÃO EM DIAGNÓSTICO

VALIDADO POR PLAQUEAMENTO

Page 61: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

Prof.Biom Dr. Mário César Souza e Silva – Microbiologista Especializado em Desinfecção Industrial com

Controle Microbiológico do Setor Sucroalcooleiro

Professor Pesquisador convidado da UNESP RIO CLARO para o Projeto Kit MC de Diagnóstico Rápido

de Contaminação Bacteriana em Destilarias de Álcool pelo Método Cromogênico.

Idealizador do meio de Cultura MCS para bactérias contaminantes do processo de fermentação.

Consultor e Auditor em Controle Microbiológico do Processo de Fermentação Etanólica.

Coordenador Projeto NIGERICINA PIPE-FAPESP na USP-Rib.Preto

Pesquisa & Desenvolvimento

CONSULTORIA EM CONTROLE MICROBIOLÓGICO E

MONITORAMENTO DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

Page 62: CONTAMINAÇÃO BACTERIANA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO

As pessoas que vencem neste mundo são

as que procuram as circunstâncias de que

precisam e, quando não as encontram,

as criam."

Bernard Shaw

OBRIGADO

www.mcdesinfeccaoindustrial.com.br

E-mail: [email protected]

(16) 997225253

RIBEIRÃO PRETO-SP