Tryptic Digests of Sorghum Malt Sprouts: Evaluation of Their Stimulatory Roles during Very-High-Gravity Ethanol Fermentation

Abstract

Tryptic digests of sprouts from two Nigerian sorghum cultivars were evaluated for their effects on very-high-gravity-fermentation using Saccharomyces cerevisiae WY1006. Yeast growth, fermentation vigor, and ethanol production were considerably (P < 0.05) enhanced by small amounts (1.25 to 6.25 g/L) of digests. CO₂ emission rates after 24 hr were 48.3 to 69.2 mg/hr (Local White [TDSS-LW] digest) and 67.1 to 89.2 mg/hr (Local Red [TDSS-LR] digest) compared with 41.3 mg/hr in the unsupplemented control. Yeast growth increased 1.6- to 2.0- and 1.7- to 2.2-fold, respectively with TDSS-LW and TDSS-LR. At 83.7 to 105.0 and 102.0 to 128.8 g/L, respectively, TDSS-LW and TDSS-LR supported significantly (P < 0.05) higher ethanol production than did the control (64.0 g/L). Final ethanol values with TDSS-LR were always (P < 0.05) higher than those with TDSS-LW, but very comparable with values from yeast extract-supplemented media (105.9 to 137.5 g/L). Sprout digest concentrations supporting maximum ethanol production were 5.0 and 3.75 g/L, respectively for TDSS-LW and TDSS-LR. At 3.75 g/L or below, more ethanol was produced by yeast in media with TDSS-LR than was observed in corresponding yeast extract-containing media. Results suggest that tryptic digests of sorghum sprouts can serve as viable alternatives to expensive yeast extract in ethanologenic fermentation.

RESUMEN

Digeridos trípticos de brotes de dos variedades cultivadas de sorgo de Nigeria fueron evaluados sobre sus efectos en fermentación de muy alta gravedad utilizando Saccharomyces cerevisiae WY1006. El crecimiento de levadura, vigor de fermentación, y producción de etanol fueron considerablemente (P < 0,05) aumentados por cantidades pequeñas (1,25 a 6,25 g/L) de digeridos. La velocidad de emisión de CO₂ después de 24 hr fue de 48,3 a 69,2 mg/hr (digerido Blanco Local [TDSS-LW]) y 67,1 a 89,2 mg/hr (digerido Rojo Local [TDSS-LR]) comparó a 41,3 mg/hr en el contlol no suplementado. El crecimiento de levadura aumentó 1,6- a 2,0-y 1,7- a 2.2 veces mas con TDSS-LW y TDSS-LR, respectivamente. De 83,7 a 105,0 y 102,0 a 128,8 g/LTDSS-LW y TDSS-LR, respectivamente, sostuvieron (P < 0,05) producción apreciable más alta de etanol en cuanto al control (64,0 g/L). Los valores finales de etanol con TDSS-LR siempre fueron (P < 0,05) más altos que los de TDSS-LW, pero muy comparables a valores de medios suplementados de extracto de levadura (105,9 a 137,5 g/L). Las concentraciones de digeridos de brote que sostuvieron la producción máxima de etanol fueron 5,0 y 3,75 g/L en cuanto a TDSS-LW y TDSS-LR, respectivamente. A 3,75 g/L o menos, más etanol se produjo con levadura en medios con TDSS-LR que lo que se observo en medios correspondientes conteniendo extracto de levadura. Los resoltados sugieren que digeridos trípticos de brotes de sorgo pueden servir como alternativas viables al extracto costoso de levadura en fermentaciones de etanol.

• Ethanol production
• Fermentation vigor
• Supplementation
• Yeast growth

Palabras clave:

• Crecimiento de levadura
• Producción de etanol
• Suplementacíon
• Vigor de fermentación