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Tipo: Artigo Cientifico
Título: Fermentação em batelada da biomassa lignocelulósica de capim elefante (Pennisetum purpureum) para produção de etanol 2g
Autor(es): Vargas, Ana Carolina Giacomelli
Primeiro Orientador: Bender, João Paulo
Resumo: A demanda sólida e crescente por combustíveis, associada às inúmeras variações positivas no valor do barril de petróleo nas últimas décadas, evidencia, a cada década, a necessidade da diversificação da matriz energética dos países. O Brasil, por exemplo, possui uma demanda interna de aproximadamente 32,6 bilhões de litros de etanol por ano, devido, principalmente, ao seu uso obrigatório na mistura de combustíveis para transporte. Nesse sentido, o presente trabalho propôs realizar ensaios de pré-tratamento, hidrólise enzimática e fermentação em batelada da biomassa de capim elefante (Pennisetum purpureum) – cultura lignocelulósica competitiva para a obtenção de etanol em função dos baixos custos de produção e dos altos níveis de produtividade agrícola. Para este trabalho foram realizadas duas metodologias de pré-tratamento alcalino seguido de hidrólise enzimática (2 % (v/m) Cellic Ctec2 e 0,5 % (v/m) Cellic Htec2) para obtenção de açúcares fermentescíveis. Os pré-tratamentos se mostraram eficientes na disponibilização da celulose e remoção do conteúdo de lignina. Os hidrolisados obtidos apresentaram 19,9 e 25,6 g/L de açúcares totais. Em seguida, três condições de fermentação em cada hidrolisado foram realizadas: (i) fermentação realizada pela cepa de levedura selvagem Meyerozyma caribbica (CHAPE-096), isolada da palha de milho em decomposição; (ii) fermentação realizada pela cepa industrial de Saccharomyces cerevisiae (PE-02) e; (iii) por uma combinação das cepas Saccharomyces cerevisiae (PE-02) e Meyerozyma caribbica (CHAPE-096) na proporção 1:1 (v/v). Alcançou-se uma concentração máxima de etanol de 0,42 getanol/gglicose através da combinação das cepas S. cerevisiae e M. caribbica, representando 83 % de rendimento máximo teórico (0,511 getanol/gglicose). Obteve-se ainda nesse estudo o subproduto xilitol, com concentração máxima de 0,61 gxilitol/gxilose a partir da xilose consumida pela cepa industrial S. cerevisiae.
Abstract/Resumen: The solid and growing demand for fuels, associated with the numerous positive variations in the price of a barrel of oil in recent decades, evidences, with each decade, the need to diversify the energy matrix of countries. Brazil, for example, has an internal demand of approximately 32.6 billions liters of ethanol per year, mainly due to its mandatory use in the mixture of fuels for transport. In this sense, the present work proposed to carry out pre-treatment tests, enzymatic hydrolysis and batch fermentation of elephant grass (Pennisetum purpureum) biomass – a competitive lignocellulosic culture for obtaining ethanol due to low production costs and high levels of agricultural productivity. For this work, two alkaline pretreatment methodologies were carried out followed by enzymatic hydrolysis (2 % (v/m) Cellic Ctec2 and 0.5 % (v/m) Cellic Htec2) to obtain fermentable sugars. The pre-treatments proved efficient in making cellulose available and removing the lignin content. The hydrolysates obtained showed 19.9 and 25.6 g/L 2 of total sugars. Then, three fermentation conditions were carried out in each hydrolyzate: (i) fermentation carried out by the wild yeast strain Meyerozyma caribbica (CHAPE-096), isolated from decomposing corn husk; (ii) fermentation carried out by the industrial strain of Saccharomyces cerevisiae (PE-02) and; (iii) by a combination of Saccharomyces cerevisiae (PE-02) and Meyerozyma caribbica (CHAPE-096) strains in a 1:1 (v/v) ratio. A maximum ethanol concentration of 0.42 getanol/glucose was reached through the combination of S. cerevisiae and M. caribbica strains, representing 83% of maximum theoretical yield (0.511 getanol/glucose). The sub-product xylitol was also obtained in this study, with a maximum concentration of 0.61 gxylitol/gxylose from the xylose consumed by the industrial strain S. cerevisiae.
Palavras-chave: Capim elefante
Fermentação
Etanol 2g
Combustíveis
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal da Fronteira Sul
Sigla da Instituição: UFFS
Faculdade, Instituto ou Departamento: Campus Chapecó
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/5738
Data do documento: 8-Abr-2022
Aparece nas coleções:Engenharia Ambiental

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