ESTUDO DO PROCESSO SACARIFICAÇÃO E FERMENTAÇÃO SIMULTÂNEA (SFS) EM BIORREATOR EM BATELADA ALIMENTADA VISANDO A REDUÇÃO DE CUSTOS DA PRODUÇÃO DE ETANOL A PARTIR DE BAGAÇO DE CANA-DE-AÇÚCAR

ESTUDO DO PROCESSO SACARIFICAÇÃO E FERMENTAÇÃO SIMULTÂNEA (SFS) EM BIORREATOR EM BATELADA ALIMENTADA VISANDO A REDUÇÃO DE CUSTOS DA PRODUÇÃO DE ETANOL A PARTIR DE BAGAÇO DE CANA-DE-AÇÚCAR

GUILHERME, A. DE A.; SOUZA, L. P. DE; DANTAS, P. V. F.; SANTOS, E. S. DOS; FERNANDES, F. A. N.; MACEDO, G. R. DE

Artigo:

Visando a demanda por energia de forma renovável, este trabalho teve como objetivo o estudo da produção de etanol a partir de bagaço de cana-de-açúcar pelo processo SFS em sistema batelada alimentada. A levedura Saccharomyces cerevisiae PE-2 foi utilizada como agente de fermentação na quantidade de 1,0 g/L de inoculo e a enzima usada foi a NS22086 (Novozymes) com atividade inicial de 15 FPU/g de celulose. O bagaço foi pré-tratado com ácido sulfúrico em uma primeira etapa e hidróxido de sódio em uma segunda etapa. Os ensaios em biorreator foram realizados em dorna de 2L com 1L de volume reacional fazendo-se alimentação com 6% de celulose do bagaço de cana em 3 etapas. Desta forma, foi possível produzir etanol com rendimentos próximos de 90% trabalhando-se com menor quantidade de enzima em um sistema com melhor transferência de massa e menor demanda de potência para agitação quando comparado ao processo em batelada.

Visando a demanda por energia de forma renovável, este trabalho teve como objetivo o estudo da produção de etanol a partir de bagaço de cana-de-açúcar pelo processo SFS em sistema batelada alimentada. A levedura Saccharomyces cerevisiae PE-2 foi utilizada como agente de fermentação na quantidade de 1,0 g/L de inoculo e a enzima usada foi a NS22086 (Novozymes) com atividade inicial de 15 FPU/g de celulose. O bagaço foi pré-tratado com ácido sulfúrico em uma primeira etapa e hidróxido de sódio em uma segunda etapa. Os ensaios em biorreator foram realizados em dorna de 2L com 1L de volume reacional fazendo-se alimentação com 6% de celulose do bagaço de cana em 3 etapas. Desta forma, foi possível produzir etanol com rendimentos próximos de 90% trabalhando-se com menor quantidade de enzima em um sistema com melhor transferência de massa e menor demanda de potência para agitação quando comparado ao processo em batelada.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-2094-15842-174554

Referências bibliográficas

• [1] BASSO, L. C.; AMORIM, H. V.; OLIVEIRA, A. J.; LOPES, M. L. Yeast selection for fuel ethanol production in Brazil, FEMS Yeast Res, v. 8, p. 1155–1163, 2008.
• [2] CHANG, V.; HOLTZAPPLE, M. Fundamental factors affecting biomass enzymatic reactivity. Appl Biochem Biotechnol, v. 84–86, p. 5-37, 2000.
• [3] DOWE, N.; McMILLAN, J. SSF Experimental Protocol - Lignocellulosic Biomass Hydrolysis and Fermentatio. Laboratory Analytical Procedure (LAP), Technical Report, NREL, 2001. p. 19.
• [4] GHOSE, T. K. Measurement of cellulose activities. Pure Appl Chem. v. 59, p. 257-268, 1987.
• [5] GUO, G. L.; HSU, D. C.; CHEN, W. H.; CHEN, W.H.; HWANG, W. S. Characterization of enzymatic saccharification for acid-pretreated lignocellulosic materials with different lignin composition. Enzyme Microb Technol, v. 45, p. 80-87, 2009.
• [6] OHGREN, K.; BURA, R.; LESNICKI, G.; SADDLER, J.; ZACCHI, G. A comparison between simultaneous saccharification and fermentation and separate hydrolysis and fermentation using steam-pretreated corn stover. Process Biochemistry, v. 42, p. 834–839, 2007.
• [7] SCHELL, D. J.; FARMER, J.; NEWMAN, M.; MCMILLAN, J. D. Dilutesulfuric acid pretreatment of corn stover in pilot-scale reactor – investigation of yields, kinetics, and enzymatic digestibilities of solids. Appl Biochem Biotechnol, v. 105, p. 69–85, 2003.
• [8] SILVA, J. O.; COSTA, P. P.; RECHE, S. H. C. Manutenção de leveduras por congelamento a – 20 °C. RBAC, v. 40, n. 1, p. 73-74, 2008.
• [9] SILVERSTEIN, R. A.; CHEN, Y.; SHARMA-SHIVAPPA, R. R.; BOYETTE, M. D. J. O. A comparison of chemical pretreatment methods for improving saccharification of cotton stalks. Bioresour Technol, v. 98, p. 3000-3011, 2007.
• [10] SUN, Y.; CHENG, J. Hydrolysis of lignocellulosic materials for ethanol production: a review. Bioresour Technol, v. 83, p. 1-11, 2002.
• [11] VASQUEZ, M. P.; SILVA, J. N. C.; SOUZA, M. B. Jr.; PEREIRA, N. Jr. Enzymatic hydrolysis optimization to ethanol production by simultaneous saccharification and fermentation. Appl Biochem Biotechnol, v. 136-140, p. 141-154, 2007.
• [12] YANG, P.; GUO, L.; CHENG, S.; LOU, N.; LIN, J. Recombinant multi-functional cellulase activity in submerged fermentation of lignocellulosic wastes, Renewable Energy. v. 36, p. 3268-3272, 2011.
• [13] ZHANG, K.; CHANG, J.; GUAN, Y.; CHEN, H.; YANG, Y.; JIANG, J. Lignocellulosic biomass gasification technology in China. Renewable Energy. v. 49, p. 175-184, 2013.

Como citar:

GUILHERME, A. DE A.; SOUZA, L. P. DE; DANTAS, P. V. F.; SANTOS, E. S. DOS; FERNANDES, F. A. N.; MACEDO, G. R. DE; "ESTUDO DO PROCESSO SACARIFICAÇÃO E FERMENTAÇÃO SIMULTÂNEA (SFS) EM BIORREATOR EM BATELADA ALIMENTADA VISANDO A REDUÇÃO DE CUSTOS DA PRODUÇÃO DE ETANOL A PARTIR DE BAGAÇO DE CANA-DE-AÇÚCAR", p-2887-2894. 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-cobeq2014-2094-15842-174554