Processo alternativo ao tratamento ácido do fermento na produção de etanol

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Peixoto, Gustavo Theodoro
• 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: Ácido sulfúrico; Bacteria; Bactérias; Biorefineries; Biorrefinarias; Contaminação; Contamination; D-limonene; D-limoneno; Etanol; Ethanol; Levedura; Óleo de laranja; Orange oil; Sulfuric acid; Yeast
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11138/tde-05042024-104715/

A contaminação dos meios fermentativos, em biorrefinarias de etanol combustível, é predominantemente ocasionada por bactérias ácido lácticas (LABs, do inglês lactic acid bacteria). Visto que, dependendo da intensidade de contaminação do processo produtivo, utilizam-se agentes químicos para combater os contaminantes, tais como os antibióticos e também agentes para acidificar o meio, como o ácido sulfúrico e o ácido clorídrico. Estes métodos de controle microbiano, apesar de eficazes, trazem problemas como corrosividade, seleção de microrganismos, insalubridade, impactos sobre as leveduras e no coproduto após a fermentação. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o impacto de soluções alcoólicas, com e sem a presença de compostos fitoquímicos sobre o crescimento de LABs contaminantes da fermentação alcoólica, e também sobre o crescimento da levedura industrial Saccharomyces cerevisiae PE-2. Foram realizados ensaios de forma isolada, com relação aos efeitos sobre as LABs e simultâneos (em co-cultivo) para avaliar os efeitos sobre leveduras e LABs. Ensaios de cinética de crescimento foram realizados para avaliar os potenciais de inibição das LABs homo- e hetero-fermentativas, em condições proliferativas, utilizando soluções alcoólicas. Assim como também foram testados os efeitos sinérgicos, separadamente, do D-limoneno e do óleo de laranja, quando adicionados nestas soluções. Seus resultados de inibição foram comparados com os efeitos da solução de ácido sulfúrico, usado como o controle. Em seguida, foram realizados testes de co-cultivo utilizando LAB homo- e hetero-fermentativas e a levedura PE-2. Amostras dos ensaios de cinética de crescimento e co-cultivo também foram utilizadas para o plaqueamentos a fim de expressar os efeitos dos tratamentos avaliados sobre o crescimento microbiano, comparando estes efeitos com o controle. No primeiro ensaio, em relação ao crescimento das LABs foi observado que os efeitos de inibição de soluções alcoólicas com concentrações maiores que 15% foi 5% maior do que o tratamento com ácido sulfúrico velocidades de crescimento específico máximas No tocante ao efeito sinérgico entre as soluções alcoólicas e os compostos D-limoneno e óleo de laranja, pode-se observar que 15% de etanol com 0,1% de D-limoneno, obteve um efeito de controle microbiano melhor que com solução de ácido sulfúrico. Os resultados das curvas e plaqueamentos demonstraram que em 10% de etanol com 0,1% de D- limoneno, não houve crescimento das LABs, mas houve o aumento de 1 ciclo log de células de levedura. Conclui-se que os efeitos inibidores das soluções alcoólicas, juntamente com D-limoneno e óleo de laranja, separadamente, possuem eficiências equiparáveis à solução de ácido sulfúrico e pode ser utilizada como substituto do tratamento ácido nos reciclos celulares de leveduras para a produção de etanol.