OTIMIZAÇÃO DO COQUETÉL MULTIENZIMÁTICO AMILOLÍTICO DE ISOLADO FÚNGICO (FLQT 20-1) PARA PRODUÇÃO DE ETANOL MENEZES, A. C. P. F.1; SANTOS, H. C. F. 1; SILVA.

Apresentação em tema: "OTIMIZAÇÃO DO COQUETÉL MULTIENZIMÁTICO AMILOLÍTICO DE ISOLADO FÚNGICO (FLQT 20-1) PARA PRODUÇÃO DE ETANOL MENEZES, A. C. P. F.1; SANTOS, H. C. F. 1; SILVA."— Transcrição da apresentação:

1 OTIMIZAÇÃO DO COQUETÉL MULTIENZIMÁTICO AMILOLÍTICO DE ISOLADO FÚNGICO (FLQT 20-1) PARA PRODUÇÃO DE ETANOL MENEZES, A. C. P. F.1; SANTOS, H. C. F. 1; SILVA JÚNIOR, J. W. B.1; JESUS, A. P.1; OZANSKI, G. D.1; CASTRO, C. F. S.1. 1Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Goiano – Campus Rio Verde - GO. / O uso de combustíveis fósseis gera considerável emissão de poluentes tóxicos lançados pelos escapamentos de veículos, indústrias petroquímicas, vazamentos e derramamentos acidentais e pelas usinas termoelétricas na geração de eletricidade. Os biocombustíveis são uma nova classe de produtos, obtidos a partir de biomassa renovável e vêm ganhando mercado, substituindo os combustíveis fósseis, com baixa emissão de gases de efeito estufa e alto sustentáveis (GAO et al., 2015). Por motivos ambientais e tecnológicos, o Brasil é apontado como o líder no setor de bioenergia (MASIERO & LOPES, 2008). Há duas áreas de produção de biocombustíveis: a partir dos cultivos sacarinos (cana de açúcar, beterraba e sorgo doce) e amiláceos (milho, mandioca e inhame), (ADELEKAN, 2013). A tecnologia de produção de etanol a partir de matérias-primas amiláceas, como o amido de mandioca (Manihot esculenta Crantz.) tem sido estudada para a sua inserção no mercado de álcool doméstico e combustível. Estas novas tecnologias de produção permitem a diversificação das matérias-primas e incremento da produtividade, com consequente queda dos preços (MENDONÇA et al., 2009). O presente trabalho teve por objetivo explorar novos coquetéis multienzimáticos amilolíticos para produção de etanol através da hidrólise do amido granular a frio, utilizando fécula de mandioca como matéria-prima. O coquetel multienzimático amilolítico obtido de FLQT 20-1 apresentou teor de proteínas igual a 12,15 mg mL-1, e atividades amilolítica volumétrica de 0,030 ± 0,005 U mL-1 e específica 5,1 ± 0,9 U g-1. Abd-Elhalem et al., (2015), encontraram atividades amilolíticas até, no máximo, 1,6 U mL-1, para fermentação submersa, usando resíduos agroindustriais como substrato amiláceo, resultados que estão em concordância com os encontrados neste trabalho. Na figura 1 (abaixo) apresenta o gráfico de contorno da atividade amilolítica e pH/Temp., ótimos do isolado FLQT 20-1 com R² a 0,9851. A otimização dos parâmetros pH e temperatura pela metodologia de superfície de resposta indica, máxima atividade amilolítica, os valores de 3,4 e 33,7 ºC. A Análise de variância indica que o coquetel enzimático é mais sensível a mudança de pH do que temperatura (61,72% x 17,91%). Introdução Material e Métodos Agradecimentos Referências Bibliográficas 10° ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA QUÍMICA – ENTEQUI GOIÂNIA – GO 04 A 06 DE SETEMBRO DE 2017 Resultados e Discussões Conclusão O experimento foi conduzido no laboratório de Química Tecnológica – QUITEC. Foi adicionado cerca de 1 g de farinha de mandioca como fonte de amido em Erlenmeyers de 250 mL, acrescidos de 100 mL de meio basal (MANDELS & WEBER, 1969), com pH ajustado em 4,5 e esterilizados em autoclave a 121 ºC, a 1 atm, por 15 minutos. Foi inoculado em cada frasco Erlenmeyers 1 disco de micélio do isolado fúngico FLQT 20-1, com 1 cm de diâmetro e incubado por 7 dias à 28 ºC, sob agitação constante a 150 rpm em Shaker horizontal. O coquetel multienzimático foi separado por filtração e centrifugação. O teor de proteínas foi estimado por método colorimétrico e as atividades amilolíticas foram determinadas usando féculas de mandioca como substrato, conforme protocolo de Ghose (1987). Os valores de pH e temperatura para atividade amilolítica máxima foram obtidos a partir de um experimento central composto, utilizando fracos Erlenmeyers de 125 mL, contendo cerca de 1 g de fécula de mandioca, 10 U g-1 do caldo multienzimático, com temperaturas entre 33,8 a 76,2 ºC e valores de pH entre 3,4 a 7,6, ajustados com tampão citrato. Após 6 horas de incubação, as amostras foram quantificadas em teores de açucares redutores, pelo método de DNS, conforme protocolo de Miller (1959). Uma etapa de pré-sacarificação nas condições de temperatura e pH ótimos foi realizada por 12 horas em frascos Erlenmeyers, contendo cerca de 1 g de fécula de mandioca, 0,030 U mL de caldo enzimático e 16,7 mL de tampão citrato de sódio. Em seguida, foram acrescentados 1 % (m/v) de levedura S. cerevisiae Y904, e conduziu-se a fermentação até completar 72 horas a 32 °C. Os vinhos obtidos foram filtrados e centrifugados e o rendimento de etanol foi determinado pelo método do dicromato de potássio ácido (SANTOS et al., 2010). Ao mesmo tempo, como a temperatura para máxima atividade amilolítica encontra-se próxima à temperatura para condução da etapa de fermentação, isto indica tratar-se de possível candidato a realização de processo de hidrólise de amido granular a frio. Ao término da fermentação, a análise do teor de etanol forneceu um valor igual a 2,81 g L-1, o que indica um rendimento de 27,5%. Silva Júnior et al., (2016), estudou o isolado N1K obtendo rendimento de 51,6%. Curvelo-Santana et al., (2010), otimizando a produção de etanol a partir da amilase de Manihot esculenta em isolado de A. niger, obteve rendimento de 45%, semelhantes aos obtidos por Ferreira et al., (2006), 39%. O processo de hidrólise do amido granular a frio consiste no uso de coquetéis multienzimáticos sobre a matéria-prima amilácea em temperaturas abaixo da sua geleificação, representando assim economias consideráveis.  Conclui-se que o isolado FLQT20-1 é capaz de produzir coquetel multienzimático amilolítico onde apresentou atividade enzimática em 33,7 °C e pH 3,4, tornando-o indicado a processos de sacarificação e fermentação simultâneos com o uso da hidrólise do amido granular a frio. O valor de 27,5% (m/m) de rendimento para a produção de etanol está em concordância com os resultados da literatura e permite orientar a necessidade de pré-tratamento sobre a matéria- prima aumentando a eficiência do processo. Figura 1, Gráfico de Contorno Temperatura x pH. ADELEKAN, B. African Journal Biology, v. 9, n. 35, 2013. CURVELO-SANTANA, J. C.; EHRHARDT, D. D.; TAMBOURGI, E. B. Rev. Ciência Tecnológica de Alimentos, v. 30, n. 3, p , 2010. GAO, J.; YUAN, W.; KOMG, L.; XIAND, R.; ZHONG, S. Biomass and Bioenergy, v. 80, p , 2015. MANDELS, M. & WEBER, J. Journal the Production of Celulases, p , 1969. MASIERO, G.; LOPES, H. Rev. Brasileira de Política Internacional, v. 51, n. 2, p , 2008. MENDONÇA, J. C. M.; ANDRADE, L. A de.; RIBEIRO, E. J.; CARDOSO, V. L. VIII Congresso Brasileiro de Engenharia Química e Iniciação Científica, p. 1-5, 2009. MILLER, G. L. Analytical Chemistry, v. 31, n. 31, p , 1959. SILVA JÚNIOR, J. W. B.; CASTRO, C. F. S.; AGUIAR NETO FILHO, M.; SANTOS, H. C. F.; SOUCHIE, E. L.; DYSZY, F. H. V Congresso de Iniciação Científica e Tecnológica, IFGoiano, GO, p. 1-2, 2016.