Fatores que influenciam na fermentação etanólica do hidrolisado de Eucalyptus urophylla

Abstract

Na busca de novas tecnologias, muitas pesquisas estão sendo desenvolvidas visando à produção de energias mais limpas. Uma das fontes de energias renováveis mais pesquisadas são os resíduos de biomassas lignocelulósicas, como a madeira de eucalipto, que fornecem materiais como celulose, hemicelulose e lignina, para a produção de biocombustíveis, como briquetes e etanol. A biomassa estudada foi o eucalipto da espécie Eucalyptus urophylla. O processo de conversão destes materiais a etanol é separado em três etapas ¿ pré-tratamento ¿ hidrólise ¿ fermentação. O pré-tratamento foi realizado em duas etapas a primeira foi ácida com 1,5 % de H2SO4 e a segunda etapa foi alcalina com 4% de NaOH. Em seguida foi realizada a etapa de hidrólise enzimática. Na etapa de fermentação foi analisado o comportamento da levedura Saccharomyces cerevisiae, que é largamente utilizada no processo de fermentação. O pré-tratamento tem o objetivo de disponibilizar a celulose presente na biomassa e a hidrólise enzimática de quebrar esta celulose em glicose. Durante os procedimentos de pré-tratamento há a formação de compostos inibidores que podem interferir na fermentação, sendo o rendimento do etanol comprometido. Estes produtos são os derivados do furano, como o furfural e o 5-hidroximetilfurfural, os ácidos alifáticos, como o ácido acético, e os derivados fenólicos. O foco deste trabalho é avaliar a produção de etanol a partir da celulose resultante das etapas citadas acima. Na fermentação do meio hidrolisado a levedura não se desenvolveu completamente e a produção de etanol não foi eficiente. Com isso, foram analisados diferentes meios de fermentação e foi constado que além da presença de inibidores no meio hidrolisado, há a falta de nutrientes para o crescimento do microrganismo, pois a levedura obteve resultados opostos quando analisado o meio sintético contendo inibidores e o meio hidrolisado suplementado com sais minerais. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT

In search of new technologies, many researches are being developed aiming at the production of cleaner energy. One of the most researched sources of renewable energy is waste from lignocellulosic biomass such as eucalyptus wood, providing materials such as cellulose, hemicellulose and lignin for the production of biofuels such as ethanol and briquettes. His biomass was studied eucalypt species Eucalyptus urophylla. The process of conversion of these materials to ethanol is separated into three phases – pre-treatment – Hydrolysis – Fermentation. The pre-treatment was performed in two stages with the first acid was 1.5% H2SO4 and the second stage was alkaline with 4% NaOH. After the enzymatic hydrolysis step was carried out. In the fermentation step was analyzed the behavior of the yeast Saccharomyces cerevisiae, is widely used in the fermentation process. Pretreatment aims to provide this in biomass and enzymatic hydrolysis of cellulose into glucose break this pulp. During the following pre-treatment for the formation of inhibitory compounds that can interfere with the fermentation, and the yield of ethanol compromised. These products are furan derivatives such as furfural and 5-hydroxymethylfurfural, aliphatic acids such as acetic acid and phenolic derivatives. The focus of this study is to evaluate the production of ethanol from cellulose resulting from the steps mentioned above. In the fermentation of yeast hydrolysate medium not fully developed and ethanol production was inefficient. Thus, different fermentation media was analyzed and consisted that in addition to the presence of inhibitors in the hydrolyzate environment, there is a lack of nutrients for growth of the microorganism, as opposed to yeast results obtained when analyzing the synthetic medium containing inhibitors and the hydrolyzate medium supplemented mineral salts.