Fermentação de mosto obtido da hidrólise de sorgo sacarino para produção de etanol por Pichia kudriavzevii

Abstract

O etanol, de primeira e segunda gerações, é considerado um combustível líquido potencialmente alternativo aos derivados de petróleo, em função da sua maior sustentabilidade econômica, ambiental e social. Entretanto para o etanol 2G ainda há gargalos técnicos que requerem a consolidação desta tecnologia, assim como a identificação de microrganismos que apresentem habilidade para desdobrar e fermentar pentoses, presentes em grandes quantidades no liquido gerado após o pré-tratamento e hidrólise dos resíduos lignocelulósicos. Neste sentido, a presente pesquisa objetivou avaliar a influência do pH e da temperatura no desempenho fermentativo da levedura Pichia kudriavzevii, além de comparar a fermentação em mostos sintéticos e mosto de hidrolisado hemicelulósico de sorgo sacarino. Foram realizados dois ensaios. O primeiro, a partir da combinação de três valores de pH (3,5 – 4,0 – 4,5), com três temperaturas (32ºC - 37º - 40ºC) por um período de 24 horas. O segundo ensaio foi realizado a partir dos resultados obtidos do Ensaio 1, comparando-se o desempenho da levedura em mosto sintético e mosto de hidrolisado hemicelulósico por 72 horas. Dos resultados do Ensaio 01, observou-se que sob condições de pH 3,5 à 37ºC, a estirpe apresenta maior produção de etanol (8,30 g.L-1), assim como menor produção de glicerol (2,07 g.L-1) e ácido acético (3,48 g.L-1). Comparando-se os tratamentos do Ensaio 02, verificou-se que as fermentações realizadas em mosto de hidrolisado hemicelulósico supera as demais, com produção de 13,61 g.L-1 de etanol. Estes resultados sugerem o alto potencial desta cepa de P. kudriavzevii na produção de etanol de segunda geração.

First and second generation ethanol is considered a liquid fuel potentially alternative to petroleum derivatives, due to its greater economic, environmental and social sustainability. However, for 2G ethanol production there are technical issues that require the consolidation of this technology, as well as the identification of microorganisms that have the ability to unfold and ferment pentoses, present in large quantities in the liquid generated after pretreatment and hydrolysis of lignocellulosic residues. In this sense, the present research aimed to evaluate the influence of pH and temperature on the fermentation performance of the yeast Pichia kudriavzevii, in addition to comparing the fermentation in synthetic musts and hemicellulosic hydrolyzate musts of sweet sorghum . Two tests were performed. The first was performed from the combination of three pHs (3.5 - 4.0 - 4.5), with three temperatures (32 ° C - 37 ° - 40 ° C) for a period of 24 hours. The second test was performed from the results obtained from test 1, comparing yeast performance in synthetic musts and hemicellulosic hydrolyzate musts for 72 hours. From the results of Test 01, it was observed that under conditions of pH 3.5 at 37ºC, the strain presented higher ethanol production (8.30 g.L-1), as well as lower production of glycerol (2.07 g.L-1) and acetic acid (3.48 g.L-1). Comparing the treatments of Test 02, it was verified that the fermentations carried out in hemicellulosic hydrolyzate must exceed the others, with production of 13.61 g.L-1 of ethanol. These results suggest the high potential of this strain of P. kudriavzevii in the production of second generation ethanol.