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Authors
Abstract(s)
The wine industry generates between 0.2 and 4 L of wastewater per liter of wine
produced, although this figure can exceed 14 L, depending on several factors. Wine
effluent typically has high salinity and organic load, containing various organic
compounds such as carboxylic acids, sugars, alcohols, and phenolic compounds. These
compounds can inhibit microbial growth, compromising biological treatment processes.
Naturally present in all stages of winemaking, Acetobacter aceti has the ability to oxidize
ethanol into acetic acid and use the acetate produced in its metabolism. The present
study aimed to evaluate the tolerance of A. aceti to two concentrations (LC and HC) of
mixtures of: A-alcohols (ethanol, glycerol, and methanol), CA-carboxylic acids (acetic,
succinic, and tartaric) and phenolic-Ph compounds (tyrosol and catechol) present in
basal media, and to investigate the possibility of its use in the biodegradation of this
effluent, through bacterial growth evaluation, degradation of the different compounds
and assessment of chemical oxygen demand (COD) and total organic carbon (TOC). In
the presence of alcohols, the growth rate (µ) and biomass yield (Y
??/??) of A. aceti
decreased to 80% and 77% and to 73% and 88%, compared to the control, for LC and
HC, respectively. The mannitol consumption rate (QM) decreased by 59% and 44%,
compared to the control, for LC and HC, respectively. COD and TOC did not show
differences. In the presence of AC, µ and Y
??/?? of A. aceti decreased to 61% and 43% and
to 84% and 13%, compared to the control, for LC and HC, respectively. QM was reduced
by 98% and 93%, compared to the control, for CL and HC, respectively. COD and TOC
did not show differences. A. aceti, was unable to metabolize the tartaric acid. The
presence of Ph did not affect growth, QM, COD, or TOC. The tests with real winery
wastewater showed that the growth of A. aceti suffered a great reduction, requiring much
more time to adapt and consume organic acids, except for tartaric. COD and TOC
removals were 62% and 70%, for conditions without and with supplementation,
respectively.
A indústria vinícola gera entre 0,2 e 4 L de águas residuais por litro de vinho produzido, embora esse valor possa ultrapassar os 14 L, dependendo de diversos fatores. O efluente vinícola apresenta, geralmente, elevada salinidade e carga orgânica, contendo uma variedade de compostos orgânicos, como ácidos carboxílicos, açúcares, álcoois e compostos fenólicos. Esses compostos podem inibir o crescimento microbiano, comprometendo os processos de tratamento biológico. Encontrando-se naturalmente presente em todas as fases da vinificação, a Acetobacter aceti possui a capacidade de oxidar o etanol a ácido acético e utilizar o acetato produzido no seu metabolismo. O objetivo do presente estudo foi avaliar a tolerância da A. aceti a duas concentrações (LC e HC) de misturas de: álcoois-A (etanol, glicerol e metanol), ácidos carboxílicos-CA (acético, sucínico e tartárico) e compostos fenólicos-Ph (tirosol e catecol) presentes num meio modelo, e investigar a possibilidade da sua utilização na biodegradação deste efluente através do crescimento da bactéria, da degradação dos diferentes compostos e da avaliação da carência química de oxigénio (CQO) e carbono orgânico total (COT). Na presença de álcoois, a taxa de crescimento (µ) e rendimento da biomassa (Y ??/??) da A. aceti reduziu para 80% e 77% e para 73% e 88%, em relação ao controlo, para LC e HC, respetivamente. A taxa de consumo do manitol (QM) reduziu 59% e 44% em relação ao controlo para LC e HC, respetivamente. A CQO e COT não apresentaram diferenças. Na presença de CA, a µ e Y ??/?? da A. aceti reduziu para 61% e 43% e para 84% e 13% em relação ao controlo para LC e HC, respetivamente. A QM reduziu 98% e 93% em relação ao controlo para LC e HC, respetivamente. O CQO e COT não apresentaram diferenças. A A. aceti não conseguiu metabolizar o ácido tartárico. A presença de Ph não afetou o crescimento, a QM, a CQO ou COT. Os ensaios com o efluente vinícola mostraram que o crescimento da A. aceti sofreu uma grande redução, necessitando muito mais tempo para se adaptar e consumir os ácidos orgânicos, com exceção do tartárico. A remoção de CQO e COT foi de 62 e 70%, para as condições sem e com suplementação, respetivamente.
A indústria vinícola gera entre 0,2 e 4 L de águas residuais por litro de vinho produzido, embora esse valor possa ultrapassar os 14 L, dependendo de diversos fatores. O efluente vinícola apresenta, geralmente, elevada salinidade e carga orgânica, contendo uma variedade de compostos orgânicos, como ácidos carboxílicos, açúcares, álcoois e compostos fenólicos. Esses compostos podem inibir o crescimento microbiano, comprometendo os processos de tratamento biológico. Encontrando-se naturalmente presente em todas as fases da vinificação, a Acetobacter aceti possui a capacidade de oxidar o etanol a ácido acético e utilizar o acetato produzido no seu metabolismo. O objetivo do presente estudo foi avaliar a tolerância da A. aceti a duas concentrações (LC e HC) de misturas de: álcoois-A (etanol, glicerol e metanol), ácidos carboxílicos-CA (acético, sucínico e tartárico) e compostos fenólicos-Ph (tirosol e catecol) presentes num meio modelo, e investigar a possibilidade da sua utilização na biodegradação deste efluente através do crescimento da bactéria, da degradação dos diferentes compostos e da avaliação da carência química de oxigénio (CQO) e carbono orgânico total (COT). Na presença de álcoois, a taxa de crescimento (µ) e rendimento da biomassa (Y ??/??) da A. aceti reduziu para 80% e 77% e para 73% e 88%, em relação ao controlo, para LC e HC, respetivamente. A taxa de consumo do manitol (QM) reduziu 59% e 44% em relação ao controlo para LC e HC, respetivamente. A CQO e COT não apresentaram diferenças. Na presença de CA, a µ e Y ??/?? da A. aceti reduziu para 61% e 43% e para 84% e 13% em relação ao controlo para LC e HC, respetivamente. A QM reduziu 98% e 93% em relação ao controlo para LC e HC, respetivamente. O CQO e COT não apresentaram diferenças. A A. aceti não conseguiu metabolizar o ácido tartárico. A presença de Ph não afetou o crescimento, a QM, a CQO ou COT. Os ensaios com o efluente vinícola mostraram que o crescimento da A. aceti sofreu uma grande redução, necessitando muito mais tempo para se adaptar e consumir os ácidos orgânicos, com exceção do tartárico. A remoção de CQO e COT foi de 62 e 70%, para as condições sem e com suplementação, respetivamente.
Description
Keywords
Acetobacter Aceti Biodegradação Crescimento Microbiano Efluente Vinícola