Fermenta??o alco?lica de hidrolisado ?cido de torta de polpa de maca?ba utilizando a levedura Candida akabanensis UFVJM-R131 na forma livre e imobilizada

O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior ? Brasil (CAPES) ? C?digo de Financiamento 001.O etanol ? o biocombust?vel com maior escala de produ??o no mundo, podendo ser produzido a partir da convers?o de carboidratos encontrados em biomassas a?ucaradas, amil?ceas e lignocelul?sicas. A levedura Saccharomyces cerevisiae ? considerada um dos microorganismos mais importantes na produ??o industrial de etanol. Entretanto, S. cerevisiae n?o ? capaz, de forma natural, de converter pentoses a etanol. Por esse motivo, a busca por outras esp?cies microbianas com capacidade natural de converter pentoses a etanol ? um dos caminhos para se aproveitar o manancial consider?vel de pentoses dispon?vel em biomassas vegetais. Em 2016, o grupo de pesquisa que apoia este estudo isolou e identificou uma linhagem de levedura da esp?cie Candida akabanensis capaz de converter xilose a etanol em meio sint?tico e, em 2017, mostrou que esta mesma levedura tamb?m era capaz de cofermentar xilose e glicose, presentes em hidrolisado de torta de caro?o de algod?o, em etanol. Como desdobramento das descobertas anteriores, foi avaliado neste trabalho o potencial tecnol?gico dessa levedura n?o convencional para a produ??o de etanol a partir do hidrolisado da torta de polpa de maca?ba. A torta de maca?ba ? um res?duo agroindustrial resultante da extra??o do ?leo dos cocos desta palmeira e que possui conte?do significativo de amido, hemiceluloses e celulose. A hidr?lise das fra??es amido e hemiceluloses da biomassa foi realizada com H2SO4 dilu?do e os processos fermentativos foram conduzidos em batelada simples, com c?lulas livres, e em processo cont?nuo, com a levedura imobilizada em alginato de c?lcio. Os ensaios fermentativos conduzidos com C. akabanensis UFVJM R131 em hidrolisado da torta de maca?ba contendo 17,1 g L-? de glicose e 15,0 g L-? de xilose produziram 11,3 g L-? de etanol com YP/S de 0,37 gproduto gsubstrato-?, quando em batelada simples com c?lulas livres e, 2,6 g L-? de etanol e YP/S de 0,48 gproduto gsubstrato-?, quando em sistema cont?nuo. A produ??o de etanol final para o sistema conduzido com c?lulas imobilizadas foi mais baixa quando comparado ao sistema com c?lulas livres, todavia, seu rendimento foi not?vel. A linhagem C. akabanensis UFVJM R131 foi capaz de converter de forma eficiente os a??cares em etanol, mesmo na presen?a de 5-hidroximetilfurfural e ?cido ac?tico, subprodutos oriundos da hidr?lise ?cida da biomassa. Outros estudos s?o necess?rios para aprofundar o conhecimento da levedura e potencial tecnol?gico.Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq)Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES)Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-gradua??o em Biocombust?veis, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2022.Ethanol is the biofuel with the largest production scale in the world, and can be produced from the conversion of carbohydrates found in sugary, starchy and lignocellulosic biomasses. Saccharomyces cerevisiae is the yeast considered one of the most important microorganisms in the industrial production of ethanol. However, S. cerevisiae is unable, in a natural way, to convert pentoses to ethanol. For this reason, the search for other microbial species with the natural ability to convert pentoses to ethanol is one of the ways to take advantage of the considerable source of pentoses found in plant biomass. In 2016, the research group supporting this study isolated and identified a strain of the Candida akabanensis species capable of converting xylose to ethanol in a synthetic medium and, in 2017, showed that this same yeast was also capable of converting xylose and glucose, present in cottonseed cake hydrolysate in ethanol. As a result of the previous discoveries, was evaluated in this work the technological potential of this unconventional yeast for the production of ethanol from the macauba presscake hydrolysate. Macauba presscake is an agro-industrial residue resulting from the extraction of oil from the coconuts of this palm tree and which has a significant content of starch, hemicelluloses and cellulose. The hydrolysis of the starch and hemicellulose fractions of the biomass was carried out with dilute H2SO4 and the fermentation processes were carried out in a simple batch, with free cells, and in a continuous process, with the yeast immobilized in calcium alginate. Fermentation assays carried out with C. akabanensis UFVJM R131 in macauba presscake hydrolysate containing 17.1 g L-? of glucose and 15.0 g L-? of xylose produced 11.3 g L-? of ethanol with YP/S of 0.37 gproduct gsubstrate-?, when in a single batch with free cells and, 2.6 g L-? of ethanol and YP/S of 0.48 gproduct gsubstrate-?, when in a continuous system. The final ethanol production for the system conducted with immobilized cells was lower when compared to the system with free cells, however, its yield was remarkable. The strain C. akabanensis UFVJM R131 was able to efficiently convert the sugars present in ethanol, even in the presence of 5-hydroxymethylfurfural and acetic acid, by-products from the acid hydrolysis of the biomass. Other studies are needed to deepen the knowledge of yeast and technological potential