Produção fermentativa de hidrogênio e metabólitos solúveis a partir do hidrolisado da casca da batata em reatores em batelada

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Ribeiro, Alexandre Rodrigues
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Biohidrogênio; Biohydrogen; Cellulose; Celulose; Experimental planning; Lignocellulosic residue; Physico-chemical pre-treatment; Planejamento experimental; Pré-tratamento fisíco-químico; Resíduo lignocelulósico
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-02072021-151215/

Nesta pesquisa foram avaliadas as fermentações da casca de batata sem e com pré-tratamento físico-químico utilizando os hidrolisantes NaOH 6M, HCl 30% e H2SO4 a fim de favorecer a produção de hidrogênio (H2). Para a otimização dos experimentos foi realizado um Planejamento Experimental utilizando Delineamento de Composto Central Rotacional (DCCR) e análise da Metodologia de Superfície de Resposta (Response Surface Methodology, RSM). Os efeitos individual e interativo das variáveis: concentração de casca de batata (38,79 a 81,21 g.L-1) e as proporções de NaOH 6M e HCl 30% (1,59 a 4,41% v.v-1) e H2SO4 (2,17 a 7,83% v.v-1) foram analisados com intuito de determinar os valores ótimos para a produção de H2. Os ensaios foram realizados, sob condição mesofílica (37 °C), pH 7,00 e agitação de 150 rotações por minuto, a partir de uma cultura mista pré-tratada termicamente e meio nutricional Del Nery. O aumento das concentrações de cascas de batatas influenciou de forma positiva as produções de H2 em todos os ensaios. De forma distinta, a proporção de hidrolisante foi significativa somente nas fermentações das cascas de batatas hidrolisadas com H2SO4, reduzindo a produção de H2 à medida que se eleva as proporções deste hidrolisante ácido. A maior produtividade de H2 de 1060,10 mL H2.L-1 ocorreu na fermentação utilizando 81,21 g.L-1 de casca hidrolisada com 3,00% v.v-1 NaOH 6M. Nas fermentações das cascas de batatas hidrolisadas com HCl 30% e H2SO4 foram observadas as máximas produções de 655,40 mL H2.L-1 e 268,49 mL H2.L-1, respectivamente. As produções dos ácidos acéticos (1,27 g.L-1) e butíricos (1,45 g.L-1) se destacaram sobre os demais metabólitos solúveis nas fermentações das cascas de batatas.