Isopropanol-butanol-ethanol (IBE) production in repeated-batch cultivation of Clostridium beijerinckii DSM 6423 immobilized on sugarcane bagasse

Autor(es)

dos Santos Vieira, Carla Ferreira ^[1] ; Maugeri Filho, Francisco ^[2] ; Maciel Filho, Rubens ^[1] ; Mariano, Adriano Pinto ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Campinas UNICAMP, Sch Chem Engn, Lab Optimizat Design & Adv Control, Fermentat Div LOPCA Ferm, Campinas, SP - Brazil

^[2] Univ Campinas UNICAMP, Sch Food Engn, Bioproc & Metab Engn Lab LEMeB, Campinas, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: FUEL; v. 263, MAR 1 2020.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

The IBE mixture is a potential automotive fuel, and its production by Clostridium beijerinckii DSM 6423, the best known natural IBE producer, is hindered by low productivity and low butanol titer. To alleviate this problem, we cultivated C. beijerinckii DSM 6423 in repeated batches using sugarcane bagasse as a low-cost immobilization agent. Experiments were conducted in 250-mL bottles containing 150 mL P2 medium, glucose, and bagasse. In a fermentation with seven batch cycles (257 h) containing 7.5 g bagasse, glucose (60 g/L) conversion varied between 38% and 98%. In four of the batch cycles, IBE productivity was between 0.22 and 0.28 g/L.h, and butanol titer reached 6.7-8.6 g/L. In contrast, in a free-cell single-batch cultivation, glucose conversion was limited to 35%, IBE production was slower (0.13 g IBE/L.h), and butanol titer did not exceed 4.8 g/L. Despite the gains in productivity and butanol titer, further research is needed to elucidate the factors and mechanisms that caused IBE yield to decline during repeated-batch cultivation of C. beijerinckii DSM 6423. (AU)

• Processo FAPESP: 16/23042-9 - Desenvolvimento de tecnologia avançada de fermentação para a produção de n-butanol, isopropanol e etanol a partir de bagaço de cana-de-açúcar
• Beneficiário: Carla Ferreira dos Santos Vieira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 15/20630-4 - Desenvolvimento integrado de biorrefinaria e planta de bioetanol de cana-de-açúcar com emissão zero de CO2: rotas para converter recursos renováveis em bioprodutos e bioeletricidade
• Beneficiário: Rubens Maciel Filho
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 18/23983-3 - Rotas para produção de pneus a partir da cana-de-açúcar: conversão eficiente de açúcares em precursores de 1,3-butadieno e avaliação técnico-econômica ambiental
• Beneficiário: Adriano Pinto Mariano
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular