AVALIAÇÃO DA PRODUÇÃO DE ETANOL POR DIFERENTES LEVEDURAS UTILIZANDO O HIDROLISADO ENZIMÁTICO DO BAGAÇO DE CAJU PRÉ-TRATADO COM PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO ALCALINO

AVALIAÇÃO DA PRODUÇÃO DE ETANOL POR DIFERENTES LEVEDURAS UTILIZANDO O HIDROLISADO ENZIMÁTICO DO BAGAÇO DE CAJU PRÉ-TRATADO COM PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO ALCALINO

CORREIA, J. A. C.; BANDEIRA, A. P.; CABRAL, S. P.; ROCHA, M. V. P.; GONÇALVES, L. R. B.

Artigo:

Este trabalho visa estudar a produção de bioetanol a partir do bagaço de caju, matéria prima abundante no Nordeste. O pré-tratamento do bagaço de caju (BC) com peróxido de hidrogênio alcalino (PHA) e a hidrólise enzimática do Bagaço de caju pré-tratado (BC-PHA) foram avaliados visando a conversão de celulose e hemicelulose em açucares fermentescíveis. O BC utilizado neste estudo continha 20,56 ± 20,19% de celulose, 10,17 ± 0,89% de hemicelulose e lignina 35,26 ± 0,90%. O pré-tratamento resultou numa redução no teor de lignina dos sólidos residuais. A combinação das enzimas complexo celulase e β-glucosidase, na proporção de 0,61:0,39, com carga de 30 FPU/gBC-PHA e 66 CBU/gBC-PHA, respectivamente, proporcionou a maior concentração de açúcares, com rendimento de glicose (511,68 mg/gBC-PHA - 36 g de glicose / L) e rendimento de xilose (237,8 mg/gBC-PHA - 13 g/L de xilose). O líquido obtido após hidrólise enzimática foi utilizado para avaliar a produção de etanol utilizando os micro-organismos Saccharomyces cerevisiae, Kluyveromyces marxianus ATCC 36907 e K. marxianus CCA510 a 30 ºC e 150 rpm. A concentração de etanol foi semelhante para todos os micro-organismos (aproximadamente 15 g/L) com coeficiente de rendimento de produto com base no consumo de substrato (YP/S) de 0,50 gEtanol/gglicose para todas as cepas. No entanto, a levedura S. cerevisiae apresentou maior produtividade ( 7,5  0,37

Este trabalho visa estudar a produção de bioetanol a partir do bagaço de caju, matéria prima abundante no Nordeste. O pré-tratamento do bagaço de caju (BC) com peróxido de hidrogênio alcalino (PHA) e a hidrólise enzimática do Bagaço de caju pré-tratado (BC-PHA) foram avaliados visando a conversão de celulose e hemicelulose em açucares fermentescíveis. O BC utilizado neste estudo continha 20,56 ± 20,19% de celulose, 10,17 ± 0,89% de hemicelulose e lignina 35,26 ± 0,90%. O pré-tratamento resultou numa redução no teor de lignina dos sólidos residuais. A combinação das enzimas complexo celulase e β-glucosidase, na proporção de 0,61:0,39, com carga de 30 FPU/gBC-PHA e 66 CBU/gBC-PHA, respectivamente, proporcionou a maior concentração de açúcares, com rendimento de glicose (511,68 mg/gBC-PHA - 36 g de glicose / L) e rendimento de xilose (237,8 mg/gBC-PHA - 13 g/L de xilose). O líquido obtido após hidrólise enzimática foi utilizado para avaliar a produção de etanol utilizando os micro-organismos Saccharomyces cerevisiae, Kluyveromyces marxianus ATCC 36907 e K. marxianus CCA510 a 30 ºC e 150 rpm. A concentração de etanol foi semelhante para todos os micro-organismos (aproximadamente 15 g/L) com coeficiente de rendimento de produto com base no consumo de substrato (YP/S) de 0,50 gEtanol/gglicose para todas as cepas. No entanto, a levedura S. cerevisiae apresentou maior produtividade ( 7,5  0,37

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-0935-22331-155492

Referências bibliográficas

• [1] 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 130510152025303540Concentração (g/L)Tempo (h)(A)0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13051015202530540Concentração (g/L)Tempo (h)(C)0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 130510152025303540Concentração (g/L)Tempo (h)(B)Área temática: Processos Biotecnológicos 7BRADFORD, M. M, A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein–dye binding, Analytical Biochemistry, v. 72, n. 7, p. 248–254, 1976.
• [2] CORREIA, J. A.C.; JUNIOR, J. E. M.; GONÇALVES, L. R. B.; ROCHA, M. V. P. Alkaline hydrogen peroxide pretreatment of cashew apple bagasse for ethanol production: Study of parameters. Bioresource Technology. v.139, p.249–256, 2013.
• [3] CHEN, H.; HAN, Y.; XU, J. Simultaneous saccharification and fermentation of steam exploded wheat straw pretreated with alkaline peroxide.Process Biochemistry, v.43, p. 1462-1466, 2008.
• [4] GOUVEIA, E. R.; DO NASCIMENTO, R. T; SOUTO-MAIOR, A. M.; ROCHA, G. J. M. Validação de metodologia para a caracterização química de bagaço de cana-de-açúcar. Química Nova, v. 32, n. 6, p. 1500-1503, 2009.
• [5] GHOSE, T. K., Measurement of cellulose activities (recommendation of commission on biotechnology IUPAC), Pure Applied Chemistry, v. 59, p.257-268, 1987.
• [6] HASUNUMA T.; KONDO A. Consolidated bioprocessing and simultaneous saccharification and fermentation of lignocellulose to ethanol with thermotolerant yeast strains, Process Biochemistry, v. 47, p. 1287–1294, 2012.
• [7] KARAGÖZ, P.; ROCHA, I. V.; ÖZKAN, M.; ANGELIDAKI, I. Alkaline peroxide pretreatment of rapeseed straw for enhancing bioethanol production by Same Vessel Saccharification and Co-Fermentation. Bioresource Technology., v.104, p. 348-357, 2012.
• [8] KESHWANI, D. R. Microwave pretreatment of switchgrass for bioethanol production.2009.
• [9] Tese (Doutorado). Universidade Estadual da Carolina do Norte, Carolina do Norte, Estados Unidos da América. MCINTOSH, S.; VANCOV, T. Optimisation of dilute alkaline pretreatment for enzymatic saccharification of wheat straw.Biomass and Bioenergy, v.35, p. 3094-3103, 2011.
• [10] RODRIGUES, T. H. S.; ROCHA, M. V. P.; MACEDO, G. R.; GONÇALVES, L. R. B. Ethanol Production from Cashew Apple Bagasse: Improvement of Enzymatic Hydrolysis by Microwave-Assisted Alkali Pretreatment. Appl Biochem Biotechnol., v. 164, p. 929- 943, 2011.
• [11] SELIG, M.; WEISS, N.; JI Y. Enzymatic Saccharification of Lignocellulosic Biomass, Laboratory Analytical Procedure (LAP) - Technical Report, NREL/TP-510-42629, 2008.
• [12] SLUITER, A.; HAMES, B.; RUIZ, R.; SCARLATA, C.; SLUITER, J.; TEMPLETON, D.; CROCKER D. Determination of Structural Carbohydrates and Lignin in Biomass, Laboratory Analytical (LAP) - Technical Report, NREL/TP-510-42618, 2008a. SLUITER, A.; RUIZ, R.; SCARLATA, C.; SLUITER, J.; TEMPLETON, D. Determination of Extractives in Biomass, Laboratory Analytical Procedure (LAP) - Technical Report, NREL/TP-510-42619, 2008b. VÁSQUEZ, M. P.; SILVA, J. N. C.; SOUZA JR., M. B.; PEREIRA JR., N. Appl. Biochem.and Biotechnol. 136-140, 141-154, 2007.

Como citar:

CORREIA, J. A. C.; BANDEIRA, A. P.; CABRAL, S. P.; ROCHA, M. V. P.; Luciana R. B. Gonçalves; "AVALIAÇÃO DA PRODUÇÃO DE ETANOL POR DIFERENTES LEVEDURAS UTILIZANDO O HIDROLISADO ENZIMÁTICO DO BAGAÇO DE CAJU PRÉ-TRATADO COM PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO ALCALINO", p-1357-1364. In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-0935-22331-155492