Portal de Eventos CoPICT - UFSCar, [UFSCar Araras] XXV CIC e X CIDTI - 2018

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Produção de etanol de extratos fúngicos obtidos via cultivo em estado sólido a partir de bagaço de cana-de-açúcar e vinhaça
Reinaldo Gaspar Bastos, Samuel Norte Caraça, Carolina Brito Codato Zumpano, Sandra Regina Ceccato-Antonini

Última alteração: 2018-10-23

Resumo


A obtenção do chamado “etanol de segunda geração” apresenta como principal desafio, minimizar o efeito de inibidores presentes no meio de fermentação devido ao processo de hidrólise do material lignocelulósico utilizado como matéria prima. Por outro lado, quando ocorre o crescimento microbiano a partir de material sólido ou semissólido em condições limitadas de água, o chamado “cultivo em estado sólido”, ocorre a hidrólise do meio a partir das próprias enzimas microbianas, com menor geração de inibidores e produtos alternativos. Este processo tem apresentado um potencial tecnológico considerável na indústria química, alimentícia, farmacêutica e agrícola, por requerer pouca energia, baixa produção de resíduos, ser ambientalmente correto, utilizando diversos resíduos agroindustriais, como substrato, e apresentar vantagens em relação à fermentação submersa, como a obtenção de produtos mais concentrados e um maior rendimento em alguns metabólitos. Dentre os diversos microrganismos que podem ser cultivados a partir de suportes sólidos, os fungos filamentosos destacam-se devido às suas características fisiológicas e bioquímicas. Além disso, os consórcios fúngicos têm um potencial ainda mais promissor do que as culturas únicas por utilizarem melhor o substrato devido à complementação enzimática. Nesse sentido, a presente pesquisa teve como objetivo, avaliar a viabilidade técnica da fermentação etanólica por Saccharomyces cerevisiae PE-02 de extratos fúngicos (hidrolisados microbianos), obtidos via cultivo em estado sólido de Trichoderma reesei e Aspergillus niger a partir de bagaço de cana-de-açúcar, tendo vinhaça e etanol como solução nutriente. Os experimentos foram conduzidos em agitador orbital a 30ºC e 150 rpm, com monitoramento por até 72 horas. O crescimento das leveduras foi acompanhado por densidade ótica; o teor de glicose consumida foi determinado por meio do ensaio enzimático glicose oxidase-peroxidase, enquanto que a quantidade de etanol produzida foi determinada por cromatografia em fase gasosa, sendo calculada a produtividade, rendimento e a velocidade específica de produção. Os resultados dos parâmetros cinéticos indicaram rendimentos fermentativos de 0,40 g de etanol por grama de glicose, equivalente a 78% do rendimento máximo estequiométrico para a condição, tendo apenas vinhaça como solução nutriente impregnante das partículas de bagaço de cana-de-açúcar. Cabe ressaltar que nos processos de fermentação etanólica convencionais a partir de sacarose, são obtidos rendimentos entre 80 e 90% do estequiométrico, porém, os valores são bem inferiores quando se trata de etanol a partir de material lignocelulósico, justificado pelo efeito de inibidores formados na hidrólise ácida. Os cultivos apresentaram produtividade máxima de 23,45 mg L-1 h-1 de etanol, com velocidade especifica de produção de etanol de 3,89 mg g-1 h-1. Os resultados indicaram a viabilidade preliminar da produção de etanol a partir de hidrolisados de bagaço de cana-de-açúcar obtidos a partir do cultivo em estado sólido de consórcio fúngico, tendo vinhaça como solução nutriente.