OTIMIZAÇÃO DOS COQUETÉIS MULTIENZIMÁTICOS AMILOLÍTICOS DE ISOLADOS FÚNGICOS (FLQT 18-1 E 19-2) PARA PRODUÇÃO DE ÁLCOOL ETÍLICO MENEZES, A. C. P. F.1; SILVA.

Apresentação em tema: "OTIMIZAÇÃO DOS COQUETÉIS MULTIENZIMÁTICOS AMILOLÍTICOS DE ISOLADOS FÚNGICOS (FLQT 18-1 E 19-2) PARA PRODUÇÃO DE ÁLCOOL ETÍLICO MENEZES, A. C. P. F.1; SILVA."— Transcrição da apresentação:

1 OTIMIZAÇÃO DOS COQUETÉIS MULTIENZIMÁTICOS AMILOLÍTICOS DE ISOLADOS FÚNGICOS (FLQT 18-1 E 19-2) PARA PRODUÇÃO DE ÁLCOOL ETÍLICO MENEZES, A. C. P. F.1; SILVA JÚNIOR, J. W. B.1; SANTOS, H. C. F.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 etanol é um dos principais biocombustíveis existentes para geração de energia na forma de calor (AGUSTINI & JÚNIOR, 2007). Atualmente o Brasil é um dos maiores produtores e exportadores de etanol do mundo a partir da biomassa de Saccharum officinarum L. (cana-de-açúcar) e tendo também a opção da amilase de Manihot esculenta Crantz., (mandioca) e Zea mays L. (milho) como matérias-primas alcooleiras. A mandioca é um produto agrícola, com elevado teor de amido, podendo ser destinado a produção de etanol, sendo uma boa opção comparada a cana-de-açúcar e ao milho quanto a contabilidade energética das operações de cultivo, dos processos industriais e manejo em agroecossistemas (MENEZES et al., 2017; SALLA et al., 2010). O uso da fécula de mandioca associada ao caldo enzimático de fungos, na hidrólise biológica, baseia-se na conversão dos compostos amiláceos ou fécula em açúcares fermentescíveis (AGUSTINI & JÚNIOR, 2007). Na fermentação alcoólica processo subsequente a hidrólise, há a degradação de açúcares, através de microrganismos sendo mais utilizados leveduras e bactérias, até a formação do etanol e CO2, com produção e liberação de energia química e térmica durante o processo (AGUSTINI & JÚNIOR, 2007). Portanto, este trabalho tem a finalidade explorar novos coquetéis multienzimáticos amilolíticos na produção de etanol através da hidrólise do amido granular a quente utilizando fécula de mandioca como substrato. Os coquetéis multienzimáticos amilolíticos obtidos de FLQT18-1 e 19-2, apresentaram teores de proteínas iguais a 5,88 e 9,89 mg mL-1, e atividades amilolíticas, volumétrica de 0,085 e 0,048 U mL-1 e específica de 14,4 e 8,1 U g-1, respectivamente. Menezes et al., (2017) encontrou para o isolado FLQT20-1 atividade amilolítica de 0,030 U mL-1 e Abd-Elhalem et al., (2015), até no máximo 1,6 U mL-1, na fermentação submersa, utilizando resíduos agroindustriais como substrato amiláceo. Nas figuras 1 e 2 (abaixo), apresentam os gráficos de contorno das atividades amilolíticas dos isolados FLQT18-1 e 19-2, com R2 de 91,51 e 87,20%. A otimização dos parâmetros pH’s e temperaturas ótimas pela metodologia de superfície de resposta indica a máxima nas atividades amilolíticas obtidas, em pH’s 5,8, 5,9 e temperatura de 56,9 °C. 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, após esterilização, foi inoculado em cada frasco Erlenmeyers 1 disco de micélio dos isolados fúngicos FLQT 18-1 e 19- 2, com 1 cm de diâmetro e incubado por 7 dias à 28 °C, sob agitação constante a 150 rpm em Shaker horizontal. Os coquetéis multienzimáticos foram separados por filtração e centrifugação. Os teores de proteínas foram estimados por método colorimétrico e as atividades amilolíticas, determinadas usando fécula de mandioca como substrato, conforme 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 °C e valores de pH entre 3,4 a 7,6, ajustados com HCl 1 M em tampão citrato. Após 6 horas de incubação, as amostras foram quantificadas em teores de açucares redutores, pelo método de DNS, conforme Miller (1959). Uma etapa de pré-sacarificação nas condições de temperatura e pH ótimos foram realizadas por 12 horas em frascos erlenmeyers, contendo cerca de 1 g de fécula de mandioca, 0,085; 0,048 U mL de caldo enzimático e 38,3; 29,2 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). A variância indica que os coquetéis enzimáticos possuem igual sensibilidade em pH e temperatura. Como a temperatura máxima para atividade amilolítica encontra-se acima da temperatura de condução da etapa de fermentação - 32 °C, indica tratar-se de possíveis candidatos a realização do processo de hidrólise do amido granular a quente. O teor de etanol para os isolados FLQT 18-1 e 19-2 apresentou rendimentos de 29,3% (2,99 g L-1) e 31,5% (3,21 g L-1), respectivamente. Menezes et al., (2017), apresenta rendimento em isolado FLQT 20-1, de 27,5% (2,81 g L-1), Silva Júnior et al., (2016), trabalhando com isolado fúngico N1K obteve 51,6% de rendimento e Curvelo-Santana et al., (2010), obteve 45% de rendimento de etanol com o fungo A. niger.  Conclui-se que os isolados FLQT 18-1 e 19-2 são capazes de produzirem coquetéis multienzimáticos amilolíticos, com atividades enzimáticas em 56,9 °C e pH’s 5,8 e 5,9, tornando-os indicados para processos de sacarificação e fermentação alcoólica com o uso da hidrólise do amido granular a quente. Os rendimentos de 29,3 e 31,5% (m/m) para produção de etanol estão em concordância com os resultados comparados da literatura. Figuras 1 e 2, gráficos de contorno dos isolados fúngicos FLQT 18-1 e 19-2, respectivamente. ABD-ELHALEN, B. T.; EL-SAWY, M.; GAMAL, R. F.; ABOU-TALEB, K. A. Annals of Agricultural Science, v. 60, n. 2, p , 2015. AGUSTINI, D. & JÚNIOR, H. E. Rev. Synergimus Scyentifica, v. 2, n. 1, 2, 3, 4, 2007. CURVELO-SANTANA, J. C.; EHRHARDT, D. D.; TAMBOURGI, E. B. Rev. Ciência e Tecnologia de Alimentos, v. 30, n. 3, p , 2010. GHOSE, T. K. Pure and Applied Chemistry, v. 59, n. 2, p , 1987. MANDELS, M & WEBBER, J. Advances in Chemistry Series, v. 95, p , 1969. MENEZES, A. C. P. F.; SANTOS, H. C. F.; SILVA JÚNIOR, J. W. B.; JESUS, A. P.; OZANSKI, G. D.; CASTRO, C. F. S. 10º ENTEQUI, GO, v. 10, p. 1-2, 2017. MILLER, G. L. Analytical Chemistry, v. 31, n. 3, p , 1959. SALLA, D. A; FURLANETO, F. P. B.; CABELLO, C. C.; KANTHACK, R. A. D. Rev. Brasileira de Energia Agrícola e Ambiental, v. 14, n. 4, p , 2010. SANTOS, J. R. A.; SOUTO-MAIOR, A. M.; GOUVEIA, E. R. Rev. Química Nova, v. 33, n. 4, p , 2010. SILVA JÚNIOR, J. W. B.; CASTRO, C. F. S.; AGUIAR NETO FILHO, M.; SANTOS, H. C. F.; SOUCHIE, E. L.; DYSZY, F. H. 5º Congresso Estadual de Iniciação Científica, IFGoiano, GO, P. 1-3, 2016.