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

Value-added soluble metabolite production from sugarcane vinasse within the carboxylate platform: An application of the anaerobic biorefinery beyond biogas production

Texto completo
Autor(es):
Eng Sanchez, Felipe [1] ; Tadeu Fuess, Lucas [1, 2] ; Soares Cavalcante, Guilherme [1] ; Angela Talarico Adorno, Maria [1] ; Zaiat, Marcelo [1]
Número total de Autores: 5
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Univ Sao Paulo, Lab Proc Biol, Escola Engn Sao Carlos, LPB, EESC, USP, Av Joao Dagnone 1100, BR-13563120 S ao Carlos, SP - Brazil
[2] Univ Sao Paulo, Dept Engn Quim, Escola Politecn, DEQ, EP, USP, Av Prof Lineu Prestes 580, Bloco 18 Conjunto Quim, BR-05508000 Sao Paulo, SP - Brazil
Número total de Afiliações: 2
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: FUEL; v. 286, n. 1 FEB 15 2021.
Citações Web of Science: 1
Resumo

Currently, wastewater processing through anaerobic digestion can generate not only biofuels such as bio-hydrogen and methane, but also value-added soluble-phase intermediates (e.g. carboxylic acids), which have numerous applications. This study investigates the potential of using sugarcane vinasse, the main byproduct from ethanol production, as substrate in dark fermentation to recover soluble metabolites through the biorefinery approach. The impacts of temperature (30-60 degrees C) and initial pH (5.0-10.0) were initially assessed in batch tests using microbial consortia obtained from the natural fermentation of vinasse. The yield (401 mg-CODorganic acids g(-1)CODt(initial)) and productivity (653 mg-CODorganic acids L-1 d(-1)) of organic acids were maximized at alkaline/ mesophilic (pH = 8.8-10.0; 40 degrees C) conditions. Acetic-type fermentation prevailed at 30-40 degrees C, whilst butyrate was the primary metabolite at a higher temperature (60 degrees C). Further chain elongation-based experiments were conducted by adding ethanol and lactate as exogenous carbon sources in vinasse fermentation, also using vinasse-derived microbial consortia as the inoculum. Lactate was added as both chemical reactant and fermented cassava flour wastewater (fCFW). Ethanol addition was irrelevant to the acidogenic activity. Conversely, lactate addition directly increased the production of propionic, butyric, (iso)valeric, and caproic acids, with a pre-dominance of butyrate. Chain elongation was particularly favored when adding fCFW with pH adjusted to 7.0, boosting the generation of caproic acid from lactate and butyrate and (iso)valeric acid from acetate and propionate. These results highlight the potential for producing organic acids from vinasse as an alternative to gaseous fuels, expanding the suitability of dark fermentation targeting bioresource recovery from sugarcane. (AU)

Processo FAPESP: 15/06246-7 - Aplicação do conceito de biorrefinaria a estações de tratamento biológico de águas residuárias: o controle da poluição ambiental aliado à recuperação de matéria e energia
Beneficiário:Marcelo Zaiat
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
Processo FAPESP: 17/00080-5 - Potencialização da produção de energia a partir da cana-de-açúcar em biorrefinarias de primeira geração: biodigestão como etapa central de conversão
Beneficiário:Lucas Tadeu Fuess
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 16/21478-4 - Valorização da vinhaça da indústria sucroalcooleira por meio de digestão anaeróbia: tratamento, recuperação de ácidos orgânicos e produção de biohidrogênio
Beneficiário:Felipe Eng Sánchez
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado