Ethanol production from sugar-cane-bagasse: enzymatic pre-treatments, microbiological assays to evaluate toxicity and tolerance to hydrolysates at increasing temperatures

• Processo: 08/56247-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2009
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2011
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
• Pesquisador responsável: Cecilia Laluce
• Beneficiário: Cecilia Laluce
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 10/06670-0 - Produção de etanol a partir de bagaço de cana de açucar: hidrólise enzimática, ensaios microbiológicos para avaliar a tolerancia de leveduras à toxicidade do hidrolisado e a fermentação a altas temperaturas, BP.TT; 09/08189-0 - Produção de etanol a partir de bagaço de cana: pré tratamento enzimático, ensaios microbiológicos para aliviar a toxicidez dos hidrolozados e a tolerância de leveduras aos hidrolizados a temperaturas crescentes., BP.TT; 09/08348-0 - Produção de etanol a partir de bagaço de cana: pré tratamento enzimático, ensaios microbiológicos para aliviar a toxicidez dos hidrolozados e a tolerância de leveduras aos hidrolizados a temperaturas crescentes., BP.TT
• Assunto(s): Bioenergia Fermentação Leveduras Bagaços Cana-de-açúcar Hidrólise Enzimas celulolíticas Toxicidade
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bagasse Hydrolysis | Fermentation | Fungal Cellulolytic Enzymes | Non Conventional Yeasts
• Publicação FAPESP: https://media.fapesp.br/bv/uploads/publicacoes/pasta_bioen_jun2012_44.pdf

Resumo

Em continuidade ao projeto FAPESP2005/01498-6 e a larga experiência da Dra. Sandra R. P. Sponchado (colaboradora) na área de fungos, propomos o seguinte: a) o uso de preparações de enzimas celulolíticas de bolores na hidrólise da bagaço-de-cana, visando redução da concentração de compostos tóxicos formados durante o processo de hidrólise com maior rendimento na conversão de bagaço em etanol; b) estabelecimento de um procedimento rápido e barato para avaliar a toxidez dos hidrolisados de bagaço-de-cana e determinar a quantidade apropriada do hidrolisado a ser adicionado ao mosto (mistura de hidrolisado e bagaço-de-cana) antes da fermentação. Neste procedimento pretende-se usar um coquetel de inibidores (a ser estabelecido) para avaliação da toxidez relativa de hidrolisados e resistência de leveduras aos inibidores do hidrolisado. Espera-se que este procedimento microbiológico rápido não necessite de dados de análise química por ser baseado na determinação do poder fermentativo de leites de levedura. O sucesso da prática industrial depende de procedimentos simples e rápidos de acompanhamento de processos; c) obtenção de um processo de fermentação usando duas leveduras não convencionais (linhagem híbrida de S. cerevisiae e uma linhagem de I. orientalis) em fermentações desenvolvidas a temperaturas acima de 38°C. Usualmente, temperaturas acima de 34°C (34°C a 40°C) ocorrem em dornas de fermentação, dependendo da temperatura externa e colocando em risco a continuidade do processo, devido ao aumento do efeito tóxico do etanol com as elevações de temperatura. Um procedimento inovador também está sendo proposto para a realização de um pré-tratamento enzimático do bagaço, visando aumentar o rendimento alcoólico e reduzir a quantidade de compostos fenólicos pelas enzimas fúngicas que oxidam ou degradam fenóis. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

LALUCE, CECILIA; IGBOJIONU, LONGINUS I.; SILVA, JOSE L.; RIBEIRO, CLOVIS A.. Statistical prediction of interactions between low concentrations of inhibitors on yeast cells responses added to the SD-medium at low pH values. BIOTECHNOLOGY FOR BIOFUELS, v. 12, MAY 9 2019. (08/56247-6)

GALLARDO, J. C. M.; SOUZA, C. S.; CICARELLI, R. M. B.; OLIVEIRA, K. F.; MORAIS, M. R.; LALUCE, C.. Enrichment of a continuous culture of Saccharomyces cerevisiae with the yeast Issatchenkia orientalis in the production of ethanol at increasing temperatures. Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology, v. 38, n. 3, p. 405-414, MAR 2011. (08/56247-6, 05/01498-6, 08/56587-1)

GRIMALDI, MAIRA PREARO; MARQUES, MARINA PAGANINI; LALUCE, CECILIA; CILLI, EDUARDO MAFFUD; POMBEIRO SPONCHIADO, SANDRA REGINA. Evaluation of lime and hydrothermal pretreatments for efficient enzymatic hydrolysis of raw sugarcane bagasse. BIOTECHNOLOGY FOR BIOFUELS, v. 8, DEC 2 2015. (08/56247-6)

Patente(s) depositada(s) como resultado deste projeto de pesquisa