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Type: Artigo Cientifico
Title: Análise dos parâmetros fermentativos para a produção de etanol 2g a partir de hidrolisado de coco
Author: Lucaroni, Ana Carolina
First advisor: Alves Júnior, Sérgio Luiz
Resume: Nas últimas décadas, o Brasil obteve grande progresso na produção de etanol combustível utilizando a sacarose da cana-de-açúcar como matéria-prima, sendo o segundo maior produtor mundial de etanol. Entretanto, em termos de segurança hídrica, alimentar e ambiental, essa produção pode ser otimizada pela substituição da matéria-prima alimentícia por resíduos agrícolas, dando origem à segunda geração do combustível: o etanol 2G. Entre estas biomassas, a casca do coco é uma potencial matéria-prima para a produção de hidrolisados lignocelulósicos, devido ao seu elevado percentual de holocelulose (~44,5%), que pode ser convertido em açúcares fermentescíveis. Deste modo, o presente trabalho visa contribuir com a diversificação das matérias-primas utilizadas para a produção de álcool combustível, através da análise dos parâmetros fermentativos do hidrolisado de coco, para a produção de etanol 2G. Para tal, a casca do coco foi submetida a um pré-tratamento alcalino com hidróxido de cálcio (20% m/m). Em seguida, utilizaram-se as enzimas Ctec2 (2% v/m) e Htec2 (0,5% v/m) para a hidrólise. A eficiência de conversão dos polímeros em monômeros foi de 19,33% da celulose em glicose e de 7,30% da hemicelulose em xilose. Também foi constatada a presença dos inibidores ácido acético e ácido fórmico. Nas fermentações, foram utilizadas a cepa Wickerhamomyces sp. UFFS-CE-3.1.2 e a levedura industrial de Saccharomyces cerevisae PE- 2. As melhores condições deste processo foram definidas por meio de um planejamento experimental, analisando a produção de biomassa (g L−1) e o percentual de ART consumido, sendo estabelecido o pH 7 e a temperatura de 40 ºC. Como resultado, a linhagem UFFS-CE-3.1.2 apresentou a maior produção de biomassa e o maior consumo de ART, mas não produziu etanol. Em contrapartida, a linhagem industrial fermentou os açúcares, apresentando um rendimento de etanol de 0,24 getanol gaçúcar−1. Portanto, a casca do coco pode ser uma biomassa promissora para a produção de etanol 2G, sendo necessária a otimização dos processos de pré-tratamento e hidrólise, de modo a aumentar as concentrações de açúcares e reduzir os inibidores no hidrolisado.
Abstract: In recent decades, Brazil has made great progress in fuel ethanol production using sugarcane sucrose as raw material, is the world’s second-largest producer of ethanol. However, in terms of water, food, and environmental safety, this production can be optimized by replacing the food raw material with agricultural waste, giving rise to the second generation of fuel: 2G ethanol. Among these biomasses, the coconut husk is a potential raw material for the production of lignocellulosic hydrolysates due to its high percentage of holocellulose (~44.5%), which can be converted into fermentable sugar. In this way, the present work aimed to contribute to the diversification of the raw materials used for ethanol production by analyzing the fermentative parameters of coconut hydrolysate to produce 2G ethanol. Therefore, the coconut husk was submitted to an alkaline pretreatment with calcium hydroxide (20% w/w). Then, the enzymes Ctec2 (2% v/w) and Htec2 (0.5% v/w) were used for hydrolysis. The conversion efficiency of polymers into monomers was 19.33% of cellulose in glucose and 7.30% of hemicellulose in xylose. The presence of the inhibitors acetic acid and formic acid was also observed. In the fermentation assays, the strain Wickerhamomyces sp. UFFS-CE-3.1.2 and the industrial yeast Saccharomyces cerevisiae PE-2 were employed. The best conditions of this process were defined through an experimental design, analyzing the biomass production (g L−1) and the consumed TRS percentage, being established the pH 7 and temperature of 40 ºC. As a result, the yeast UFFS-CE-3.1.2 showed the highest biomass production and the highest TRS consumption, but it did not produce ethanol. In contrast, the industrial strain fermented the sugars, showing an ethanol yield of 0,24 gethanol gsugar −1 . Therefore, coconut husk can be promising biomass for the production of 2G ethanol, and its necessary to optimize the process of pretreatment and hydrolysis processes to increase sugar concentration and reduce inhibitors in the hydrolysate.
Keywords: Etanol
Combustíveis líquidos
Indústria química
Hidrolisado de coco
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal da Fronteira Sul
Acronym of the institution: UFFS
College, Institute or Department: Campus Chapecó
Type of Access: Acesso Aberto
URI: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/5163
Issue Date: 20-May-2021
Appears in Collections:Engenharia Ambiental

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