Produção de bioetanol com resíduos de alimentos : avaliação de hidrólises ácida, enzimática e fermentação com diferentes leveduras

Abstract

Os Resíduos de Alimentos (RA) são emissores de gases de efeito estufa no ambiente, além de contribuírem para a contaminação de solos e lençóis freáticos. Esse material, contudo, possui um grande potencial para a produção de biocombustíveis e bioprodutos, podendo ter seus impactos minimizados através de seu aproveitamento energético. Neste sentido, o presente trabalho objetivou investigar o uso de RA para a produção de açúcares fermentescíveis e bioetanol. Usando celulases e amilases como enzimas digestivas, ensaios de hidrólise enzimática de RA foram realizados com e sem prévia etapa de remoção de lipídios. A hidrólise ácida de RA foi avaliada sob diferentes valores de tempo de processo (20, 40 e 60 min), temperatura (111, 120 e 127 °C), concentração de ácido sulfúrico (0,5; 1,0 e 1,5%) e carga de sólidos (5, 10 e 15%) usando dois planejamentos experimentais. A produção de bioetanol foi realizada em fermentação submersa estática usando diferentes cepas de leveduras a 10% (m úmida/v) e hidrolisados enzimáticos e ácidos como fontes de açúcar. Cepas de Saccharomyces cerevisiae JP1 e P6H9, Dekkera bruxellensis (DB) e Meyerozyma caribbica (CB) foram testadas nesta etapa. Para a hidrólise enzimática, obteve-se uma maior concentração de açúcares redutores (AR) para os RA desengordurados e hidrolisados com amilases (36,8 ± 2,7 g/L). Para o planejamento experimental, obteve-se uma maior concentração de AR no ensaio com 1,5% de ácido sulfúrico, 15% de sólidos, 1 h e 127 °C, o qual foi realizado para o material desengordurado. A concentração de AR para o desengordurado ácido foi de 83,71 ± 2,64 g/L. Observou-se que o processo de extração de lipídios não influencia no processo hidrolítico, tanto enzimático quanto ácido. Foi possível recircular o ácido utilizado no processo, obtendo-se uma concentração de 120,98 ± 8,87 g/L de AR no 3° ciclo do RA não tratado. P6H9, DB e MC produziram cerca de 30 g/L de bioetanol para os hidrolisados ácidos de 1° ciclo não tratado e para os hidrolisados enzimáticos, resultado superior ao de JP1, com produção de 20 g/L de bioetanol. Os resultados demonstraram o potencial de aproveitamento dos RA para a produção de bioetanol através da rota ácida e fermentação com P6H9, MC e DB.