Produção de celulase por fermentação submersa empregando resíduos agroindustriais para a produção de etanol

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

20/07/2011

RESUMO

Neste trabalho estudou-se a produção de um complexo enzimático gerado a partir de resíduos agroindustriais e Aspergillus niger e na sequência a produção de bioetanol utilizando o mesmo resíduo. Nos testes preliminares estudou-se o melhor substrato e escolheu-se a melhor cepa de micro-organismo capaz de gerar um complexo enzimático com boa atividade em termos de celulase (FPase). O complexo enzimático gerado foi submetido a um processo de precipitação salina com o intuito de concentrar o caldo enzimático e avaliar a influência do processo salting-out na melhora da produção de etanol. Depois de selecionado o substrato e a linhagem de Aspergillus niger para o desenvolvimento deste trabalho estudou-se as principais variáveis que influenciam nas fermentação em estado sólido (FES) e consequentemente na produção do complexo enzimático. Nesta etapa do trabalho desenvolveu-se um planejamento composto central (PCC) com o intuito de verificar qual o melhor volume de enchimento do reator tambor rotativo usado na produção de enzimas. Em seguida, variou-se a temperatura e o tempo de FES, as respostas avaliadas foram as atividades proteolíticas e FPase. Selecionadas as condições da FES realizou-se testes de fermentação e hidrólise simultânea empregando a biomassa proveniente do resíduo do beneficiamento de arroz (RBA) e soro de leite na produção de etanol. Para a fermentação alcoólica, utilizou-se cepas de Saccharomyces cerevisiae Y904 como levedura no processo de fermentação submersa (FS). Além de adicionar ao meio fermentativo o complexo enzimático gerado na FES, as variáveis como tempo de fermentação submersa (FS), temperatura e pH foram fixadas conforme dados obtidos na literatura para a produção de etanol a partir de caldo de cana-de-açúcar. Em seguida, realizou-se testes com hidrólise separada para analisar o efeito da mesma na otimização da produção de etanol. Nesta etapa, variou-se o tempo de hidrólise, a temperatura, o pH e o volume de enzimas usadas na hidrólise e FS separadamente, analisando como resposta a produção de etanol em g/L. Após o estudo da hidrólise em separado, fixou-se as seguintes condições de trabalho como sendo as melhores: 10 horas de hidrólise, temperatura de hidrólise de 35C, pH de hidrólise 4,5 e volume de enzimas adicionadas ao meio fermentativo de 24 mL, observando-se que o aumento do volume de enzimas não proporciona melhores resultados em termos de produção de etanol nas condições testadas. Vale ressaltar que a maior produção de etanol foi obtida empregando hidrólise separada. Por fim avaliou-se a produção do complexo enzimático gerado na FES por Aspergillus niger e Trichoderma reesei. Os ensaios foram realizados utilizando os complexos enzimáticos de forma separada e em conjunto e observou-se que as cepas de A. niger, nas condições testadas, foram capazes de produzir um complexo enzimático mais satisfatório avaliando como resposta a produção de etanol.

ASSUNTO(S)

fermentação em estado sólido resíduos agroindustriais micro-organismos etanol engenharia quimica celulase fermentação cellulase solid state fermentation agro-industrial residues micro-organisms ethanol

Documentos Relacionados