Cassava hydrolysates used as substrates for the production of second-generation ethanol by Saccharomyces cerevisiae ATCC 26602 immobilized in sodium alginate spheres

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Mariane Daniella da
Data de Publicação: 2024
Outros Autores: Cano, João Pedro, Garcia-Cruz, Crispin Humberto
Tipo de documento: Artigo
Idioma: eng
Título da fonte: Research, Society and Development
Texto Completo: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/45355
Resumo: La yuca ocupa una posición destacada en la agricultura y la economía brasileñas. Durante la producción de harina se genera un volumen muy grande de residuos. Una forma de aprovechar estos residuos es mediante la producción de etanol. En este contexto, la presente investigación tuvo como objetivo utilizar residuos de yuca como materia prima para la producción de etanol. Para ello se utilizó ácido sulfúrico en concentraciones de 1,0 a 5,0% durante 5, 10 y 15 minutos de calentamiento en autoclave. La fermentación se realizó con Saccharomyces cerevisiae ATCC 26602, y para lograr un mejor rendimiento se inmovilizó en esferas de alginato de sodio. La producción de etanol también se estimó utilizando un medio sintético al que se le añadió glucosa que sirvió como estándar de comparación. Los resultados del experimento mostraron que la mayor concentración de azúcares reductores obtenida por la hidrólisis del residuo fue con el uso de 2.0% de H2SO4 con 15 min. calentando a 121 ºC, liberando 56,26 g/L de azúcares reductores. Los parámetros utilizados que llevaron a la mayor producción de etanol por parte de la levadura, 7,85 g/L de etanol, fueron: pH de 6,5, temperatura de crecimiento de 30 °C, sin agitación. Los resultados mostraron que los residuos de yuca se pueden utilizar como sustrato potencial para la producción de etanol. Así, este trabajo presenta datos sobre las condiciones más adecuadas para el aprovechamiento de estos residuos industriales con el fin de generar energía combustible menos contaminante, una característica cada vez más atractiva en un mundo donde las preocupaciones económicas y ambientales crecen cada día.
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spelling Cassava hydrolysates used as substrates for the production of second-generation ethanol by Saccharomyces cerevisiae ATCC 26602 immobilized in sodium alginate spheres Hidrolizados de yuca utilizados como sustratos para la producción de etanol de segunda generación por Saccharomyces cerevisiae ATCC 26602 inmovilizado sobre esferas de alginato de sodioHidrolisados de mandioca utilizados como substratos para produção de etanol de segunda geração por Saccharomyces cerevisiae ATCC 26602 imobilizada em esferas de alginato de sódioFermentationYeastCelullosic ethanolAcid hydrolysisResidue.FermentaçãoLeveduraHidrólise ácidaEtanol celulósicoResíduo.FermentaciónLeveduraHidrólisis ácidaEtanol celulósicoResiduo.La yuca ocupa una posición destacada en la agricultura y la economía brasileñas. Durante la producción de harina se genera un volumen muy grande de residuos. Una forma de aprovechar estos residuos es mediante la producción de etanol. En este contexto, la presente investigación tuvo como objetivo utilizar residuos de yuca como materia prima para la producción de etanol. Para ello se utilizó ácido sulfúrico en concentraciones de 1,0 a 5,0% durante 5, 10 y 15 minutos de calentamiento en autoclave. La fermentación se realizó con Saccharomyces cerevisiae ATCC 26602, y para lograr un mejor rendimiento se inmovilizó en esferas de alginato de sodio. La producción de etanol también se estimó utilizando un medio sintético al que se le añadió glucosa que sirvió como estándar de comparación. Los resultados del experimento mostraron que la mayor concentración de azúcares reductores obtenida por la hidrólisis del residuo fue con el uso de 2.0% de H2SO4 con 15 min. calentando a 121 ºC, liberando 56,26 g/L de azúcares reductores. Los parámetros utilizados que llevaron a la mayor producción de etanol por parte de la levadura, 7,85 g/L de etanol, fueron: pH de 6,5, temperatura de crecimiento de 30 °C, sin agitación. Los resultados mostraron que los residuos de yuca se pueden utilizar como sustrato potencial para la producción de etanol. Así, este trabajo presenta datos sobre las condiciones más adecuadas para el aprovechamiento de estos residuos industriales con el fin de generar energía combustible menos contaminante, una característica cada vez más atractiva en un mundo donde las preocupaciones económicas y ambientales crecen cada día.Cassava has a prominent position in the Brazilian agriculture and economy. During the production of flour, a very large volume of residue is generated. One way to use these residues is through the production of ethanol. In this context, the present research aimed to use cassava residues as raw material for ethanol production. For this, sulfuric acid was used at concentrations of 1.0 to 5.0% during 5, 10 and 15 minutes of heating in an autoclave. The fermentation was carried out by Saccharomyces cerevisiae ATCC 26602, and to achieve a better performance, it was immobilized in sodium alginate spheres. Ethanol production was also estimated using a synthetic medium added with glucose that served as a comparison standard. The results of the experiment showed that the highest concentration of reducing sugars obtained by the hydrolysis of the residue was with the use of 2.0% of H2SO4 with 15 min. heating at 121 ºC, releasing 56.26 g/L of reducing sugars. The parameters used that led to the highest production of ethanol by the yeast, 7.85 g/L of ethanol, were: pH of 6.5, growth temperature of 30 °C, without agitation. The results showed that cassava residues can be used as a potential substrate for ethanol production. Thus, this work presents data on the most suitable conditions for the use of these industrial wastes in order to generate less polluting fuel energy, an increasingly attractive feature in a world where economic and environmental concerns grow every day.A mandioca apresenta colocação de destaque na agricultura e na economia brasileira. Durante a produção da farinha é gerado um volume muito grande de resíduos. Uma forma de aproveitamento desses resíduos é através da produção de etanol. Neste âmbito, a presente pesquisa teve como objetivo utilizar resíduos da mandioca como matéria-prima para a produção de etanol. Para isso, utilizou-se ácido sulfúrico nas concentrações de 1,0 a 5,0% durante 5, 10 e 15 minutos de aquecimento em autoclave. A fermentação foi realizada por Saccharomyces cerevisiae ATCC 26602, e para alcançar um melhor desempenho, foi imobilizada em esferas de alginato de sódio, a partir disso. A produção de etanol também foi estimada utilizando meio sintético adicionado de glicose que serviu como padrão de comparação. Os resultados do experimento mostraram que a maior concentração de açúcares redutores obtida pela hidrólise do resíduo foi com a utilização de 2,0% de H2SO4 com 15 min. de aquecimento a 121 ºC, liberando 56,26 g/L de açúcares redutores. Os parâmetros utilizados que levaram à maior produção de etanol pela levedura, 7,85 g/L de etanol, foram: pH de 6,5, temperatura de crescimento de 30 °C, sem agitação. Os resultados mostraram que resíduos de mandioca podem ser utilizados como um substrato potencial para a produção de etanol. Assim, este trabalho apresenta dados sobre as condições mais adequadas para o aproveitamento destes rejeitos industriais tendo em vista a geração de energia combustível menos poluente, característica cada vez mais atrativa em um mundo onde as preocupações económicas e ambientais crescem a cada dia.Research, Society and Development2024-03-24info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttps://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/4535510.33448/rsd-v13i3.45355Research, Society and Development; Vol. 13 No. 3; e9613345355Research, Society and Development; Vol. 13 Núm. 3; e9613345355Research, Society and Development; v. 13 n. 3; e96133453552525-3409reponame:Research, Society and Developmentinstname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)instacron:UNIFEIenghttps://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/45355/36152Copyright (c) 2024 Mariane Daniella da Silva; João Pedro Cano; Crispin Humberto Garcia-Cruzhttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessSilva, Mariane Daniella daCano, João PedroGarcia-Cruz, Crispin Humberto2024-04-04T18:36:46Zoai:ojs.pkp.sfu.ca:article/45355Revistahttps://rsdjournal.org/index.php/rsd/indexPUBhttps://rsdjournal.org/index.php/rsd/oairsd.articles@gmail.com2525-34092525-3409opendoar:2024-04-04T18:36:46Research, Society and Development - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false
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