Coquetéis enzimáticos de fungos para hidrólise de casca de soja e produção de etanol

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Souza, João Batista de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; Bioquímica Aplicada
• Palavras-chave em Português: Enzimas de fungos; Etanol; Cascas de soja; Biomassa vegetal - Refinação; CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA::ENZIMOLOGIA
• Link de acesso: https://locus.ufv.br/handle/123456789/33157; https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2024.660

O etanol de segunda geração (2G) é um combustível alternativo que ajuda a acelerar a transição dos combustíveis fósseis para fontes de energia mais sustentáveis, de baixo impacto e economicamente viáveis. Sua produção consiste em quatro hidrólise enzimática, etapas principais: pré-tratamento, fermentação e destilação. Muitos resíduos agrícolas podem ser processados para serem convertidos em etanol 2G. Mais de 300 milhões de toneladas de soja são produzidas em todo o mundo, gerando milhões de toneladas de casca de soja. Este trabalho teve como objetivo produzir enzimas lignocelulósicas on-site, utilizando bagaço de cana-de- açúcar, casca de soja e farelo de trigo para o cultivo de Aspergillus sydowii, Chrysoporthe cubensis, Hypoxylon sp., Kretzschmaria zonata e Talaromyces pinophilus por fermentação semissólida. Os coquetéis enzimáticos de fungos foram aplicados para hidrolisar casca de soja após os pré-tratamentos hidrotérmico, ácido (H2SO4 0,5 %) e alcalino (NaOH 1,0 %), com foco na liberação de açúcares fermentescíveis para produção de etanol. Após análises de composição química e hidrólise enzimática com o coquetel comercial Cellic® CTec3 HS (Novozymes), o pré-tratamento ácido teve maior impacto na liberação de glicose e xilose, com 13,7 e 7,10 g/L, respectivamente. O perfil enzimático dos 5 fungos cultivados nas diferentes biomassas foi avaliado e destacaram se os extratos de A. sydowii, C. cubensis e T. pinophilus cultivados em casca de soja, bem como de C. cubensis cultivado em farelo de trigo. Quando a etapa de hidrólise enzimática foi realizada em casca de soja pré-tratada com ácido, os extratos de casca de soja C. cubensis e T. pinophilus demonstraram os melhores resultados, convertendo 9,55 e 13,21 % da celulose em glicose. Porém, quando combinados, nas mesmas condições e carga enzimática (2,5 unidades FPase), a taxa de conversão de celulose em glicose aumentou para 36,35 %, mostrando grande potencial como extratos nativos com baixo uso de enzimas. Além disso, ensaios de fermentação foram conduzidos na casca de soja pré-tratada com ácido, hidrolisada pela mistura dos extratos de C. cubensis e T. pinophilus crescidos em casca de soja, e Saccharomyces cerevisiae Innova® Force ADY foi capaz de se adaptar ao meio complexo e gerar 2,03 g/L de etanol, que representa 66,34 % de conversão da glicose em etanol. Palavras-chave: Fungos. Enzimas. Etanol de segunda geração. Casca de soja. Biorrefinarias.