Fermentação alcoólica de hidrolisado ácido de torta de polpa de macaúba utilizando a levedura Candida akabanensis UFVJM-R131 na forma livre e imobilizada

Abstract

O etanol é o biocombustível com maior escala de produção no mundo, podendo ser produzido a partir da conversão de carboidratos encontrados em biomassas açucaradas, amiláceas e lignocelulósicas. A levedura Saccharomyces cerevisiae é considerada um dos microorganismos mais importantes na produção industrial de etanol. Entretanto, S. cerevisiae não é capaz, de forma natural, de converter pentoses a etanol. Por esse motivo, a busca por outras espécies microbianas com capacidade natural de converter pentoses a etanol é um dos caminhos para se aproveitar o manancial considerável de pentoses disponível em biomassas vegetais. Em 2016, o grupo de pesquisa que apoia este estudo isolou e identificou uma linhagem de levedura da espécie Candida akabanensis capaz de converter xilose a etanol em meio sintético e, em 2017, mostrou que esta mesma levedura também era capaz de cofermentar xilose e glicose, presentes em hidrolisado de torta de caroço de algodão, em etanol. Como desdobramento das descobertas anteriores, foi avaliado neste trabalho o potencial tecnológico dessa levedura não convencional para a produção de etanol a partir do hidrolisado da torta de polpa de macaúba. A torta de macaúba é um resíduo agroindustrial resultante da extração do óleo dos cocos desta palmeira e que possui conteúdo significativo de amido, hemiceluloses e celulose. A hidrólise das frações amido e hemiceluloses da biomassa foi realizada com H2SO4 diluído e os processos fermentativos foram conduzidos em batelada simples, com células livres, e em processo contínuo, com a levedura imobilizada em alginato de cálcio. Os ensaios fermentativos conduzidos com C. akabanensis UFVJM R131 em hidrolisado da torta de macaúba contendo 17,1 g L-¹ de glicose e 15,0 g L-¹ de xilose produziram 11,3 g L-¹ de etanol com YP/S de 0,37 gproduto gsubstrato-¹, quando em batelada simples com células livres e, 2,6 g L-¹ de etanol e YP/S de 0,48 gproduto gsubstrato-¹, quando em sistema contínuo. A produção de etanol final para o sistema conduzido com células imobilizadas foi mais baixa quando comparado ao sistema com células livres, todavia, seu rendimento foi notável. A linhagem C. akabanensis UFVJM R131 foi capaz de converter de forma eficiente os açúcares em etanol, mesmo na presença de 5-hidroximetilfurfural e ácido acético, subprodutos oriundos da hidrólise ácida da biomassa. Outros estudos são necessários para aprofundar o conhecimento da levedura e potencial tecnológico.