PPGBIO - Mestrado em Biocombustíveis (Dissertações)
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Item Adaptação de linhagens de leveduras fermentadoras de pentoses em hidrolisado de torta de girassol para produção de bioetanol(UFVJM, 2022) Pontes, Rafaela Paula Carvalho; Pantoja, Lílian de Araújo; Santos, Alexandre Soares dos; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Pantoja, Lílian de Araújo; Silva, José Izaquiel Santos da; Santos, Ricardo Salviano dos; Silva, Silvana de QueirozA produção de bioetanol lignocelulósico é um processo capaz de agregar valor a resíduos agroindustriais. A torta de girassol, proveniente da extração do óleo das sementes do girassol também pode se beneficiar deste processo. No entanto, esta biomassa precisa ser submetida a uma hidrólise para liberação dos açúcares fermentescíveis, podendo gerar inibidores (furanos, compostos fenólicos e ácidos alifáticos) capazes de interferir negativamente no processo da fermentação alcoólica, diminuindo o rendimento do processo. Neste contexto, este estudo teve por objetivo adaptar as linhagens de leveduras não convencionais Candida akabanensis UFVJM-R131 e Candida orthopsilosis UFVJM-4G, capazes de fermentar açúcares C5 e C6, à condição do hidrolisado da torta de girassol obtido por hidrólise com H2SO4 diluído. As linhagens foram submetidas à identificação morfológica para fins de autenticação. A torta de girassol foi preparada em laboratório por extração do óleo das sementes com solvente e caracterizada quimicamente. Os principais componentes do hidrolisado ácido da torta de girassol foram determinados cromatograficamente. O processo de adaptação evolutiva das linhagens estudadas foi realizado através de fermentações sucessivas em meios contendo diferentes concentrações da fração solúvel do hidrolisado (25%-100% v/v), seguido de isolamento das leveduras. Os processos fermentativos com as leveduras adaptadas foram conduzidos em meio contendo 100% de hidrolisado e monitorados quanto à viabilidade celular, crescimento microbiano, consumo dos açúcares, teor de etanol, produtividade volumétrica, rendimento de etanol e eficiência fermentativa. Os ensaios morfológicos macro e microscópicos permitiram constatar a pureza das culturas estudadas. O hidrolisado mostrou a presença de compostos tóxicos como 5-hidroximetilfurfural (0,30±0,02 g L-¹), furfural (0,01±0,01 g L-¹) e ácido acético (3,81±0,21 g L-¹). A levedura Candida akabanensis UFVJM-R131 demonstrou ser resiliente no ambiente do hidrolisado, não havendo alteração significativa do comportamento fermentativo pós adaptação, e apresentou YP/S de 0,43±0,10 g g-¹ e QP de 0,35±0,01. A levedura Candida orthopsilosis UFVJM-4G adaptada em 50% de hidrolisado demonstrou melhora na produtividade volumétrica que foi de 0,32±0,04 para 0,42±0,01 g L-¹ h-¹ e melhora no rendimento de etanol, onde o valor passou de 0,34±0,03 para 0,50±0,02 g g-¹.Item Fermentação alcoólica de hidrolisado ácido obtido da torta de girassol utilizando as linhagens Galactomyces geotrichum UFVJM-R10 e Candida akabanensis UFVJM-R131(UFVJM, 2017) Matos, Jéssica Pereira de; Pantoja, Lílian de Araújo; Santos, Alexandre Soares dos; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Pantoja, Lílian de Araújo; Vanzéla, Ana Paula de Figueiredo Conte; Melo, Verônica Ferreira; Veloso, Ronnie Von dos SantosNa produção do bioetanol lignocelulósico, as hexoses provenientes da celulose são fermentadas a etanol por muitos micro-organismos que ocorrem naturalmente. Entretanto, as pentoses, provenientes da hidrólise da hemicelulose, como xilose e arabinose, são fermentadas a etanol por poucas espécies selvagens conhecidas e com baixos rendimentos. Há, portanto, necessidade de seleção de estirpes de leveduras que sejam capazes de fermentar pentoses e glicose conjuntamente e de forma eficiente. Neste estudo, duas linhagens de leveduras, Candida akabanensis UFVJM-R131 e Galactomyces geotrichum UFVJM-R10, foram avaliadas na fermentação alcoólica da fração hemicelulósica de torta de girassol solubilizada por hidrólise com ácido diluído. A hidrólise da hemicelulose foi realizada misturando-se 31% de biomassa seca em solução de H2SO4 a 6%, que foi mantida por 38 minutos a temperatura de 121°C a 1 atm. A caracterização cromatográfica do hidrolisado obtido revelou a existência de glicose (7,57 g L-1), xilose (19,53 g L-1) e arabinose (8,85 g L- 1), além de 5-hidroximetilfurfural (0,71 g L-1), furfural (0,05 g L-1) e ácido acético (5,27 g L- 1). Ambas as leveduras mostraram-se capazes de produzir etanol a partir do hidrolisado ácido da torta de girassol. Os processos conduzidos com as leveduras G. geotrichum UFVJM-R10 e C. akabanensis UFVJM-R131 apresentaram valores de YP/S de 0,29 e 0,27 g etanol g-1 açúcares, respectivamente. As quantidades dos inibidores identificados no hidrolisado não afetaram a eficiência da fermentação alcoólica. A suplementação do hidrolisado com fontes de nitrogênio e minerais aumentou a taxa de consumo da xilose e da arabinose. Os resultados obtidos permitiram concluir que as linhagens G. geotrichum UFVJM-R10 e C. akabanensis UFVJMR131 possuem potencial para a produção de bioetanol a partir da fração hemicelulósica de biomassas vegetais.