Imobilização de Saccharomyces cerevisiae em bagaço de cana-de-açúcar e alginato, para a produção de etanol

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Guardiano, Jefferson
• Orientador(a): Carvalho Filho, Marco Aurélio da Silva
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Positivo
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia Industrial
• Departamento: Pós-Graduação
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Biotecnologia industrial; Biocombustíveis; Fermentação; Leveduras
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERAL
• Link de acesso: https://repositorio.cruzeirodosul.edu.br/handle/123456789/2268

O etanol é considerado um biocombustível obtido a partir da cana-de-açúcar (Saccharum spp.), produzido por meio do processo de fermentação alcoólica, com a utilização de leveduras, as quais fazem a bioconversão dos açúcares disponíveis em seu caldo para o etanol. Desse processo têm-se como principais subprodutos o bagaço de cana, vinhaça e glicerol, que podem ser reaproveitados no processo ou para a obtenção do etanol de segunda geração, obtido através da hidrólise do bagaço de cana ou da bioconversão da vinhaça. Os maiores líderes quando se trata de produtividade de etanol são o Brasil, utilizando a cana-deaçúcar, e os Estados Unidos, fazendo o uso do milho. Diante do alto custo dos barris de petróleo e o volume de subprodutos gerados, têm-se interesse em investir em fontes de energia renováveis e/ou novas tecnologias aplicando os seus subprodutos. Com base nesse patamar, o etanol acaba sendo o biocombustível de maior interesse e o seu bioprocesso é comumente estudado, buscando novas metodologias, culturas de leveduras, formas de aperfeiçoar seus rendimentos e novas técnicas de reaproveitamento dos resíduos gerados. Partindo dessa ideia, a presente pesquisa objetivou por imobilizar a levedura Saccharomyces cerevisiae em bagaço de cana-de-açúcar utilizando duas técnicas de imobilização (adsorção em superfície e encapsulamento), que depois foi aplicado em um processo de fermentação alcoólica. Para isso, foi feita a formulação do meio de suporte, imobilizando a levedura em bagaço de cana e aprisionando com alginato de sódio. Esse imobilizado foi aplicado em testes de fermentação alcoólica, considerando duas temperaturas diferentes de incubação (28 °C e 34 °C) comparando a levedura livre com a levedura imobilizada. Posteriormente, essas amostras foram destiladas para as análises do seu teor alcoólico e de metabólitos secundários (acetaldeído, acetato de etila, 1-propanol, isobutanol, álcool isoamílico e acetato de isoamila) por cromatografia a gás (CG). Como resultado, obteve-se imobilização da levedura no suporte desenvolvido de forma adequada para a produção de etanol. Com relação aos resultados analíticos das fermentações, foi possível identificar diferenças significativas em produção de acetaldeído para as leveduras livres a 28 °C (21,65 mg.L-1 ), acetato de etila para as imobilizadas a 28 °C (26,37 mg.L-1 ), 1- propanol para as imobilizadas a 28 °C (20,46 mg.L-1 ) e isobutanol para as imobilizadas a 34 °C (37,64 mg.L-1 ). Não houve diferença significativa para as produções de etanol, acetato de isoamila e álcool isoamílico.