Produção de etanol de segunda geração

• Autor(a) principal: Leandro Florentino de Andrade
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9K5KBG
• topic: Hidrólise Enzimática; Etanol; Bagaço de Cana de Açúcar; Leveduras Fermentadoras de Pentoses; Microbiologia; Bagaço de cana; Leveduras (Fungos); Fermentação; Alcool

As técnicas de produção do álcool, na antiguidade apenas restritas à fermentação natural ou espontânea de alguns componentes vegetais, como açúcares, começaram a se expandir a partir do processo da destilação. O desenvolvimento de tecnologias para produção de etanol a partir de materiais lignocelulósicos mostra-se promissor devido às várias vantagens da utilização de biomassa residual para produção de etanol de segunda geração. Dessa forma, pode consistir em uma alternativa tecnológica, pois o bagaço de cana-de-açúcar, principal material lignocelulósico em países tropicais, possui enorme potencial energético. O bagaço da cana-de-açúcar é um dos subprodutos da indústria, assim como a palha. O bagaço pode servir como matéria-prima na produção de etanol ao ser submetido à hidrólise ácida ou enzimática, nas quais as frações de celulose e hemicelulose são convertidas a hexoses e pentoses que podem ser fermentadas à etanol. Há dois principais processos para a produção do etanol lignocelulósico ou de segunda geração. Em um deles, a celulose é submetida ao processo de hidrólise enzimática, utilizando-se enzimas denominadas celulases. Há ainda a hidrólise ácida, feita com ácido clorídrico ou ácido sulfúrico concentrados ou diluídos. Ambos processos produzem um hidrolisado rico em glicose que é então fermentado a etanol com a finalidade de melhorar o potencial dos hidrolisados hemicelulósicos ricos em pentoses, para posterior utilização em processos de conversão. Vários tratamentos têm sido utilizados para remover ou reduzir as concentrações dos compostos tóxicos presentes nos meios fermentativos, visando a superação do efeito negativo destes inibidores nos hidrolisados. O conhecimento acerca de espécies de leveduras que fermentam pentoses ainda é limitado. Quatro novas espécies de leveduras fermentadoras de D-xilose do clado Spathaspora são encontradas no norte do Brasil. Estas espécies encontram-se descritas como Spathaspora brasiliensis, Spathaspora suhii, Spathaspora roraimanensis, Spathaspora xylofermentans. Todas estas espécies são capazes de fermentar D-xilose durante o crescimento aeróbico, embora com diferentes eficiências. Dentre outras espécies que fermentam D-xilose, pode-se citar: Pachysolen tannophilus, Scheffersomyces stipitis, Scheffersomyces shehatae, Candida tenuis, Brettanomyces naardenensis e Scheffersomyces segobiensis. As linhagens nativas da levedura Saccharomyces cerevisiae, organismo de escolha para a produção de etanol em processos fermentativos, são incapazes de metabolizar a D-xilose oriunda da fração hemicelulósica. Visando avançar e tornar a produção de etanol de segunda geração mais eficiente, recomenda a incorporação de técnicas da biologia molecular, a fim de dotar as linhagens de S. cerevisiae utilizadas com a capacidade de fermentar também a D-xilose.