Magnésio na fermentação: ganhos com o Sistema Hidratec Clarisina® Caltec

O magnésio é um elemento essencial para o crescimento e metabolismo da levedura. Isso porque ele atua como cofator essencial de diversas enzimas envolvidas nas vias glicolítica e fermentativa. Além disso, o Mg contribui para a integridade da membrana celular, síntese de proteínas e viabilidade da célula frente ao estresse térmico e osmótico. Este efeito protetivo de magnésio é muito importante para alcançar altos rendimentos fermentativos, pois justamente a elevada temperatura e altas concentrações alcóolicas estão entre os principais obstáculos para alcançar patamares de rendimento superiores. 

Portanto, a presença de magnésio nos mostos de fermentação é extremamente desejável. Existem inúmeros estudos que demonstram que a adição de sais de magnésio nos mostos melhora a resistência da levedura. Porém estes sais são caros e elevam o custo do processo. Por outro lado, é possível obter o magnésio altamente disponível no mosto usando no tratamento de caldo produtos com magnésio. A Caltec foi pioneira em implementar o uso de magnésio neste processo. Seu Sistema Hidratec Clarisina (SHC) é responsável por produzir o oxido de magnésio extremamente reativo. Este sistema é utilizado no tratamento de caldo e traz diversas vantagens, tais como menor consumo, menor índice de incrustações e menor inversão de sacarose. Por isso, Eder Paz, gerente técnico da Caltec conduziu o estudo em parceria com o laboratório BIOSAB para verificar a eficiência de magnésio proveniente do tratamento de caldo nos processos fermentativos.

Para o estudo foram usados dois melaços. Um deles foi obtido de uma usina que utiliza Sistema Hidratec Clarisina (chamado Clarisina SHC) e outro melaço foi de uma usina que utiliza cal calcítica para o tratamento de caldo (chamado cal calcítica). A análise de magnésio nos dois mostos mostrou que o mosto SHC tem 1085 mg/l de mg, enquanto o mosto da cal calcítica tem somente 990 mg/l, ou seja, SHC disponibiliza 9,5% a mais de magnésio para o mosto de fermentação.

Foram utilizadas leveduras Saccharomyces fermentadas em melaços tratados ou não com Clarisina®. Após a fermentação, realizaram-se análises cromatográficas e cálculos cinéticos, avaliando produção de CO₂, etanol, consumo de açúcares, crescimento celular e balanço de Mg por espectrometria de massas. As fermentações foram conduzidas em sistema de reciclo. Os seis primeiros reciclos foram conduzidos em condições normais de 33 ^oC e 18 Brix. O último reciclo foi conduzido em condições extremas (40 ^oC e 27 Brix) para avaliar a resposta fisiológica das leveduras frente ao estresse simultâneo de temperatura e osmorregulação. O gráfico abaixo mostra o desempenho fermentativo em dois mostos.

Fica evidente pelo gráfico que em todos os reciclos o mosto proveniente do caldo com tratamento com Clarisina (SHC) teve rendimento superior ao mosto proveniente de tratamento com cal calcítica.

Também chamam a atenção os resultados obtidos em último reciclo, realizado em condições extremas de fermentação. Os gráficos relativos ao último reciclo estão apresentados abaixo e mostram claramente que o mosto proveniente do mel obtido com Clarisina (SHC) foi superior em condições extremas. Um ponto importante é que o mel do tratamento com cal calcítica teve rendimentos inferiores aos referenciados pela literatura.

O estudo apresentado comprova que o magnésio residual do tratamento de caldo com SHC é altamente disponível e atua na proteção das leveduras. A suplementação de Mg via Clarisina® (SHC) proporcionou ganhos expressivos em produtividade, conversão e rendimento, sem comprometer a viabilidade celular. Apesar de aplicada no tratamento de caldo, a Clarisina® se apresenta como diferencial inovador para também otimizar a fermentação industrial, aumentar a eficiência econômica e elevar o rendimento global das usinas. E o mais importante, ganhos financeiros na produção de álcool com uso da Clarisina (SHC) são um bônus, pois não geram gastos adicionais.

Assista na íntegra a apresentação de dados do estudo: