Produção de etanol de segunda geração por co-cultura de Saccharomyces cerevisiae ATCC 26602 e Pachysolen tannophilus CCT 1891 a partir da hidrólise ácida de sabugo de milho, sisal e resíduos de mandioca utilizados como substratos

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Silva, Mariane Daniella da
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Fermentação; Resíduos; Lignocelulósicos; Combustível; Celulose; Lignina; Fermentation; Waste; Lignocellulosic; Fuel; Cellulose; Lignin
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/238183

Os materiais lignocelulósicos são gerados em grande quantidade por resíduos industriais, da agricultura, resíduos urbanos, entre outros. Estes podem ser utilizados como fonte de biomassa para a produção de etanol de segunda geração. Os biocombustíveis apresentam uma combustão que agride menos a atmosfera quando comparado com a queima dos combustíveis fósseis. Isso torna indispensável à pesquisa por etanol celulósico. Portanto, o objetivo desse trabalho foi produzir etanol de segunda geração a partir de hidrolisados ácidos de sabugo de milho, sisal e resíduos de mandioca. Para isso, esses materiais foram hidrolisados com ácido sulfúrico diluído em diferentes concentrações (0,0 até 5,5%) e dois tempos de aquecimento em autoclave (15 e 30 min.). Estes hidrolisados foram desintoxicados para remover compostos inibitórios da fermentação. As fermentações realizadas utilizaram as leveduras Saccharomyces cerevisiae ATCC 26602 e Pachysolen tannophilus CCT 1891 em um meio sintético composto por diferentes concentrações de glicose ou xilose (2,0; 4,0 e 6,0%) para a avaliação dos melhores parâmetros a serem utilizados durante a fermentação dos hidrolisados dos resíduos lignocelulósicos. Além das concentrações foram avaliados o pH inicial (5,5; 6,0 e 6,5) e a agitação do meio (0, 50 e 100 rpm). Os hidrolisados que apresentaram os melhores rendimentos em açúcares fermentescíveis foram selecionados para substituição da glicose e/ou xilose nas fermentações. Os parâmetros selecionados para a hidrólise ácida dos substratos foram 2,5% de ácido sulfúrico e 15 min. de aquecimento em autoclave (121 ºC/ 1.1 atm.). O sabugo de milho resultou em 39,99 g.L-1 de açúcares totais, 35,57 g.L-1 de açúcares redutores e 1,77 g ác. vanílico/g de compostos fenólicos. Para o sisal foram 12,90 e 9,04 g.L-1 de açúcares totais e redutores e 1,65 g ác. vanílico/g de compostos fenólicos; e para os resíduos de mandioca a melhor concentração do ácido foi de 2,0%, também durante 15 min., resultando em 66,91 e 48,43 g.L-1 de açúcares totais e redutores e 0,27 g ác. vanílico/g de compostos fenólicos. Após a desintoxicação, os teores de compostos fenólicos diminuíram de 50 a 70%. Os melhores resultados das fermentações realizadas com a S. cerevisiae, no meio sintético de glicose, mostram que o crescimento celular e produção de etanol foi no meio sem agitação (0 rpm) e pH inicial de 6,5 proporcionando 28,37 g.L-1 de etanol. A fermentação com P. tannophilus foi realizada com agitação de 50 rpm e no mesmo pH e concentração iniciais para S. cerevisiae. A fermentação pelo consórcio foi realizada utilizando esses parâmetros selecionados. A inoculação das duas leveduras no inicio da fermentação atingiu o melhor teor de etanol (23,93 g.L-1) em 24 h de incubação. A substituição da fonte de carbono pelos hidrolisados promoveu desenvolvimento celular e produção de etanol. Os hidrolisados sabugo de milho produziram 12,40 g.L-1 de etanol, no hidrolisado de sisal foi alcançado 10,50 g.L-1 e nos resíduos de mandioca 15,20 g.L-1 de etanol. Portanto, esses resíduos lignocelulósicos são uma alternativa para a produção de etanol 2G.