Produção de etanol a partir de xilose com glicose isomerase imobilizada e co-imobilizada com Saccharomyces cerevisiae em gel de alginato

• Processo: 11/05543-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2011
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2013
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Raquel de Lima Camargo Giordano
• Beneficiário: Patricia Marina de Aquino
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 08/56246-0 - Bioprocess Systems Engineering (BSE) applied to the production of bioethanol from sugarcane bagasse, AP.BIOEN.TEM
• Assunto(s): Processos bioquímicos Etanol Glicose Saccharomyces cerevisiae Xilose Alginatos Quitosana
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: alginato | Etanol | Glicose isomerase | quitosana | Saccharomyces cerevisiae | Xilose | Processos Bioquímicos

Resumo

O resíduo lignocelulósico de bagaço de cana, abundante no Brasil, contém cerca de 30% de hemicelulose, composta principalmente de xilana. A hidrólise desta gera xilose, que pode ser isomerizada a xilulose pela enzima glicoseisomerase e, assim, pode ser convertida a etanol por Saccharomyces cerevisiae. A fermentação simultânea é importante para o deslocamento do equilíbrio na isomerização e permitir total conversão de xilose a xilulose e desta a etanol. Contudo, temperatura e pH para máxima atividade da enzima são diferentes das mais adequadas para a fermentação. Além disso, a levedura tem várias opções metabólicas para utilização de xilose, gerando subprodutos. Visando ao aproveitamento da hemicelulose de bagaço de cana, pretende-se, neste projeto, estudar a influência das principais variáveis na isomerização e fermentação simultânea de xilose, usando glicoseisomerase imobilizada e levedura coimobilizadas em gel. Esta proposta se insere no projeto temático FAPESP-BIOEN "BIOPROCESS SYSTEMS ENGINEERING (BSE) APPLIED TO THE PRODUCTION OF BIOETHANOL FROM SUGARCANE BAGASSE", 2008/56246-0, em andamento no DEQ/UFSCar. Vários estudos sobre a isomerização e fermentação simultâneas de xilose estão descritos na literatura, porém nenhum utiliza a co-imobilização dos biocatalisadores. Pretende-se, neste projeto buscar as condições operacionais adequadas para produção do derivado enzimático e proporção gel de quitosana/levedura/solução de alginato; estudar a influência das concentrações de enzima imobilizada e de levedura co-imobilizadas a serem utilizadas no reator; da temperatura e do pH na produtividade e rendimento em etanol. Pretende-se ainda comparar o desempenho da levedura comercial com linhagens industriais. (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)

MILESSI, THAIS SUZANE; AQUINO, PATRICIA M.; SILVA, CLAUDIA R.; MORAES, GUILHERME S.; ZANGIROLAMI, TERESA C.; GIORDANO, ROBERTO C.; GIORDANO, RAQUEL L. C.. Influence of key variables on the simultaneous isomerization and fermentation (SIF) of xylose by a native Saccharomyces cerevisiae strain co-encapsulated with xylose isomerase for 2G ethanol production. BIOMASS & BIOENERGY, v. 119, p. 277-283, DEC 2018. (11/05543-7, 08/56246-0)