Avaliação do potencial de leveduras fermentadoras de pentoses na produção de etanol 2G, a partir de bagaço de sorgo - Silva, Aline Ferreira [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2019)
A utilização de biomassa lignocelulósica para produzir biocombustíveis, como o etanol, pode fornecer uma alternativa sustentável aos combustíveis fósseis. Os bagaços de sorgo sacarino e sorgo biomassa são considerados matérias-primas lignocelulósicas potenciais para a produção de etanol por meio de pré-tratamento, hidrólise enzimática e fermentação. Um dos entraves do processo é a utilização de microrganismos capazes de metabolizar pentoses e fermentarem em altas temperaturas. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo avaliar as condições de adaptação e o desempenho fermentativo das estirpes de leveduras (LJ04 e Pichia kudriavzevii LJ03), em temperaturas de 37Cº e 40ºC, para produção de etanol de segunda geração, a partir de hidrolisados de bagaço de sorgo sacarino (Malibu J53 e Malibu A1001) e sorgo biomassa (Palo Alto) pré-tratados com explosão à vapor catalisada com ácido. Os bagaços dos genótipos foram avaliados quanto a composição química e rendimentos dos açúcares recuperáveis. Testes fermentativos foram realizadas com as leveduras Pichia kudriavzevii LJ03 e LJ04, nas temperaturas de 37ºC e 40ºC para avaliar três meios de cultivo com diferentes teores de hidrolisado (Meio 1 – 0%; Meio 2 – 33%; Meio 3 - 50%) durante 120 horas de fermentação. A partir do melhor meio de cultivo, fermentações em bioerreatores foram realizadas com as condições estabelecidas, em 96 horas de fermentação. Os resultados evidenciaram a eficiência do pré-tratamento e da hidrólise enzimática possibilitando a recuperação dos açúcares para os bagaços de sorgo. A cepa LJ04 foi classificada como Pichia membranifaciens LJ04. O melhor meio de cultivo foi o enriquecido com 33% de hidrolisado na composição. As leveduras foram eficientes no desdobramento de pentoses e hexoses, resultando em rendimentos de 40,0% (P. membranifaciens em 37ºC), 38,4% (P. membranifaciens em 40ºC), 26,5% (P. kudriavzevii em 37ºC) e 30% (P. kudriavzevii em 40ºC). Ambas as leveduras apresentaram habilidade de termotolerância sob temperaturas de 37- 40ºC.

Lignocellulosic biomass to produce biofuels such as ethanol may provide a sustainable alternative to fossil fuels. Sweet sorghum bagasse is considered a potential lignocellulosic raw material for the production of fuel ethanol by means of pretreatment, enzymatic hydrolysis and fermentation. One of the difficult to the process is the use of microrganisms capable of metabolizing pentoses and fermenting at high temperatures. In this context, this work aimed to evaluate the adaptation conditions and fermentative performance of two yeast strains (LJ04 and Pichia kudriavzevii LJ03), at temperatures of 37º and 40ºC, for production of second generation ethanol from hydrolysates of Sweet sorghum bagasse (Malibu J53 and Malibu A1001) and Sorghum biomass (Palo Alto) pretreated with acid catalyzed steam explosion. Bagasse from those genotypes was evaluated for chemical composition and recoverable sugar yields. Fermentation tests were performed with Pichia kudriavzevii LJ03 and LJ04 yeast strain at 37ºC and 40ºC to evaluate three culture media with different hydrolyzed liquor contents (Medium 1 - 0%; Medium 2 - 33%; Medium 3 - 50%) during 120 hours of fermentation. After that, the best culture medium was chosen, fermentation in bioreactors were performed under the established conditions, in 96 hours of fermentation. The results showed the efficiency of pretreatment and enzymatic hydrolysis and the recovery of sugars without the formation of inhibitors. Strain LJ04 was classified as Pichia membranifaciens LJ04. The best culture medium was enriched with 33% of the volume of hydrolyzate in the composition. Yeasts were efficient in the consumption of pentoses and hexoses, resulting in yields of 40.0% (P. membranifaciens at 37ºC), 38.4% (P. membranifaciens at 40ºC), 26.5% (P. kudriavzevii at 37ºC). and 30% (P. kudriavzevii at 40 ° C). Both yeasts are thermotolerant in fermentation with 37-40ºC.
Evaluation of pentose-fermenting yeasts potential in ethanol 2G production from sorghum bagasse
Keywords: Bioenergia; Explosão à vapor; Pichia membranifaciens; Pichia kudriavzevii; Pré-tratamento