Hidrolisados de mandioca utilizados como substratos para produção de etanol de segunda geração por Saccharomyces cerevisiae ATCC 26602 imobilizada em esferas de alginato de sódio
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v13i3.45355Palavras-chave:
Fermentação; Levedura; Hidrólise ácida; Etanol celulósico; Resíduo.Resumo
A mandioca apresenta colocação de destaque na agricultura e na economia brasileira. Durante a produção da farinha é gerado um volume muito grande de resíduos. Uma forma de aproveitamento desses resíduos é através da produção de etanol. Neste âmbito, a presente pesquisa teve como objetivo utilizar resíduos da mandioca como matéria-prima para a produção de etanol. Para isso, utilizou-se ácido sulfúrico nas concentrações de 1,0 a 5,0% durante 5, 10 e 15 minutos de aquecimento em autoclave. A fermentação foi realizada por Saccharomyces cerevisiae ATCC 26602, e para alcançar um melhor desempenho, foi imobilizada em esferas de alginato de sódio, a partir disso. A produção de etanol também foi estimada utilizando meio sintético adicionado de glicose que serviu como padrão de comparação. Os resultados do experimento mostraram que a maior concentração de açúcares redutores obtida pela hidrólise do resíduo foi com a utilização de 2,0% de H2SO4 com 15 min. de aquecimento a 121 ºC, liberando 56,26 g/L de açúcares redutores. Os parâmetros utilizados que levaram à maior produção de etanol pela levedura, 7,85 g/L de etanol, foram: pH de 6,5, temperatura de crescimento de 30 °C, sem agitação. Os resultados mostraram que resíduos de mandioca podem ser utilizados como um substrato potencial para a produção de etanol. Assim, este trabalho apresenta dados sobre as condições mais adequadas para o aproveitamento destes rejeitos industriais tendo em vista a geração de energia combustível menos poluente, característica cada vez mais atrativa em um mundo onde as preocupações económicas e ambientais crescem a cada dia.
Referências
Behera, S., Mohanty, R. C. & Ray, R. C. (2010). Comparative study of bio-ethanol production from mahula (Madhuca latifolia L.) flowers by Saccharomyces cerevisiae and Zymomonas mobilis. Applied Energy. 87(1), 2352-2355.
Chaovanalikit, A. & Wrolstad, R. (2004). Total Anthocyanins and Total Phenolics of Fresh and Processed Cherries and Their Antioxidant Properties. Journal of Food Science. 69(1), FCT67- FCT72.
Correia, I. A., Scandelai, A. P. J., Silva, V. A., Nadine C. B. & Souza, A. T. de S. (2018). Caracterização da manipueira e possibilidades de tratamento. Colloquium Exactarum. 10, 180-185.
Dubois, M. et al. (1956). Colorimetric method for determination of sugars and related substances. Anal. Chem. 28(1), 350-356.
Hashem, M. & Darwish, S. (2010). Production of bioethanol and associated by-products from potato starch residue stream by Saccharomyces cerevisiae. Biomass and Bioenergy. 34(1), 953-959.
Larsson, S. et al. (1999b). The generation of fermentation inhibitors during dilute acid hydrolysis of softwood. Enz. Microb. Technol. 24(3-4). 151-159.
Loureiro, A. C. et al. (2020). Assessment of the potential of residues (peel, skin and ends) from the processing of cassava (Manihot esculenta Crantz) for the production of bioethanol using acid hydrolysis. Brazilian Applied Science Review. 4(2).
Nelson, N. (1944). A photometric adaptation of Somogyi method for the determination of glucose. J. Biol. Chem, 153(1), 375-380.
Ofori-Boateng, C. & Lee, K. T. (2014). An oil palm-based biorefinery concept for cellulosic ethanol and phytochemicals production: Sustainability evaluation using exergetic life cycle assessment. Applied Thermal Engineering. 62(1), 90-104.
Otekunrin, O. A. & Sawicka, B. (2019). Cassava, A 21 st Century Staple Crop: How can Nigeria Harness its Enormous Trade Potentials? Acta Scientific Agriculture. 3(8), 194–202.
Palmqvist, E. & Hahn-Hägerdal, B. (2000). Fermentation of lignocellulosic hydrolysates. II: inhibitors and mechanisms of inhibition. Bioresource Technology. 74(1), 25-33.
Pampulha, M. & Loureiro-Dias, M. (1989). Combined effect of acetic acid, pH and ethanol on intracellular pH of fermenting yeast. Appl. Microbiol. Biotechnol. 31(5), 547-550.
Park, J. K. & Chang, H. N. (2000). Microencapsulation of microbial cells.biotechnology Advances. 18, 303-313.
Polachini, T. C. et al. (2020). Chemical composition of lignocellulosic biomass from cassava bagasse and cassava peel: influence of particle size distribution. Advances in Research and Innovations in Chemical Engineering. Atena Editora, 1, 196-208.
Silva, M. D. et al. (2020). Acid Hydrolysis of corn cob for the production of second generation ethanol by Saccharomyces cerevisiae ATCC 26602. International Journal of Development Research. 10(8), 38871-38878.
Somogyi, M. (1945). A new reagent for determination of sugars. J. Biol. Chem. 160(1), 61-68.
Tampion, J. & Tampion, M. D. (1988). Immobilized cells: principles and applications. Cambridge University Press. 257p.,1988.
Tomás-Pejó, E. et al. (2011). Pretreatment Technologies for Lignocellulose-to-Bioethanol Conversion. Biofuels: Alternative Feedstocks and Conversion Processes. Madrid: Elsevier, 149- 176.
Toogood, H. S. & Scrutton, N. S. (2018). Discovery, characterization, engineering, and applications of ene-reductases for industrial biocatalysis. ACS Catal.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2024 Mariane Daniella da Silva; João Pedro Cano; Crispin Humberto Garcia-Cruz
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
1) Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.
2) Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
3) Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado.
