Produção de etanol a partir de hidrolisado de bagaço de cana-de-açúcar utilizando Galactomyces geotrichum e Saccharomyces cerevisiae

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Lamounier, Kênia Francisca Resende
• Orientador(a): Baffi, Milla Alves
• Banca de defesa: Pasquini, Daniel , Silva, Roberto da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Uberlândia
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Biocombustíveis
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Bagaço de cana-de-açúcar; Pré-tratamento alcalino; Hidrólise enzimática; Etanol 2G; Galactomyces geotrichum; Saccharomyces cerevisiae; Sugarcane bagasse; Enzymatic hydrolysis; 2G ethanol; Biocombustíveis; Bagaço de cana; Hidrólise; Álcool
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/22476; http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.1200

A utilização de resíduos agroindustriais para a produção de biocombustíveis e outros produtos de valor agregado tem sido alvo de pesquisas no Brasil e no mundo, sendo, o bagaço de cana-de-açúcar (BC) um dos subprodutos mais estudados. Nesse contexto, o presente trabalho investigou o pré-tratamento alcalino de BC, seguido de sacarificação com enzima comercial Cellic Ctec3 (em condições variáveis de tempo e porcentagem de BC). Os hidrolisados foram submetidos à fermentação utilizando as leveduras Saccharomyces cerevisiae (fermento comercial) e Galactomyces geotrichum UFVJM-R150 na produção de etanol de segunda geração (etanol 2G). O pré-tratamento com hidróxido de sódio (NaOH 2%) foi eficiente na remoção de lignina, ocorrendo uma redução de 58,15% no bagaço tratado (BT). Foi observado também que fração celulósica se conservou e também houve um aumento da porosidade nas fibras em BT. Em relação às hemiceluloses, houve uma remoção de 31,66% em BT. Após as sacarificações, foram quantificadas as concentrações de açúcares redutores totais (ART) pelo método colorimétrico, utilizando ácido 3,5 dinitrosalicílico (DNS) e de monossacarídeos por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). As concentrações máximas de ART (73,96 g.L-1) e de D-glicose e D-xilose (31,78 e 10,85 g.L-1, respectivamente) foram obtidas no hidrolisado contendo 10% de BT após 72 horas de hidrólise. Em seguida, foram realizadas fermentações alcoólicas, nas quais a viabilidade celular (VC) e a produção de etanol foram avaliadas. Os melhores resultados também foram obtidos após as fermentações utilizando o hidrolisado com 10% de BT (72 horas): G. geotrichum UFVJM-R150 com pico de VC de 1,23 x 1010 células.mL-1 e produção máxima de 9,99 g.L-1 de etanol (produtividade volumétrica - QP de 0,42 g.L-1.h-1 e rendimento em etanol em função do substrato -YP/S de 0,27 getanol.gaçúcar-1) e S. cerevisiae com 7,76 x 109 células.mL-1 e 16,15 g.L-1 de etanol (QP de 0,67 g.L-1.h-1 e YP/S de 0,48 getanol.gaçúcar-1). Observou-se ainda que, além de etanol, G. geotrichum produziu outros produtos de valor agregado tais como o ácido galacturônico, o ácido propiônico e o álcool isoamílico. Esses compostos foram produzidos em diferentes concentrações nas fermentações utilizando hidrolisado de 10% de BT (72 horas), YPX e solução modelo. A produção de tais metabólitos secundários contribui para a aplicação de G. geotrichum UFVJM-R150 em biorrefinarias. Os valores de rendimento, produtividade em etanol e consumo de D-glicose e Dxilose por G. geotrichum UFVJM-R150 foram bastante satisfatórios. Este é o primeiro estudo que descreve a produção de etanol 2G e outros subprodutos por G. geotrichum UFVJM-R150 a partir de hidrolisados de BT.