Modelagem e superfície de resposta da produção de bioetanol a partir de amido por leveduras silvestres em batelada simples

Autores

  • Abraão Brito Peixoto Universidade Estadual de Feira de Santana http://orcid.org/0000-0003-3313-266X
  • José Ailton Conceição Bispo Universidade Estadual de Feira de Santana
  • Carlos Francisco Sampaio Bonafe Universidade Estadual de Campinas
  • Ernesto Acosta Martínez Universidade Estadual de Feira de Santana

Palavras-chave:

biomassa, otimização, segunda geração, amilase

Resumo

O bioetanol compreende os processos de obtenção do etanol em que a matéria-prima é a biomassa, tal como celulose, cana-de-açúcar ou milho. Este trabalho objetivou investigar o comportamento de leveduras sob fermentação em batelada simples para produção de etanol a partir de amido e analisar as condições de processo para maximizar a concentração deste álcool. O ajuste matemático foi inspirado na Equação de Transporte de Boltzmann. Na reação sem aeração, o valor máximo foi de 0,81 g/L de etanol, menos da metade do valor obtido sob aeração (1,64 g/L). As aproximações obtidas denotaram altos valores para os coeficientes de determinação calculados. A estratégia de modelagem demonstra possibilidade de estudo de variáveis de processo mesmo em condições de escassez de fatores. A equação de ajuste explica de maneira harmônica o comportamento observado em bancada e permite avaliação do processo para a produção de etanol a partir da biomassa em maiores escalas.

Biografia do Autor

  • Abraão Brito Peixoto, Universidade Estadual de Feira de Santana
    Professor Assistente do Departamento de Tecnologia do curso de Engenharia de Alimentos na Universidade Estadual de Feira de Santana (UEFS), Engenheiro de Alimentos formado pela Universidade Federal de Viçosa (2004) com Mestrado em Engenharia de Alimentos pela Universidade Estadual de Campinas (2006), doutorado incompleto em Engenharia de Alimentos pela Unicamp desde 2006 na área de Biotecnologia. Atuou profissionalmente na Amyris Brasil S.A. na área de fermentação até abril de 2010. Tem experiência na área de Bioquímica, com ênfase em Enzimologia e Produção de Bioetanol e Diesel, atuando principalmente nos seguintes temas: dimensionamento e escalonamento de biorreatores, otimização de processos biotecnológicos, produção enzimática, produção de bioetanol de fonte amilácea e produção de diesel a partir de cana-de-açúcar. Na GCTbio trabalhou com escalonamento de biorreatores para processo de produção de frutosiltransferase por fermentação, enzima responsável pela sintese de frutoligossacarideos (FOS). Atuou na implantação de planta piloto com discriminação dos equipamentos necessarios como bombas, válvulas, filtros, tubulação, centrífugas dentre outros. Tem experiência na lideranca de equipes e supervisão de processo.
  • José Ailton Conceição Bispo, Universidade Estadual de Feira de Santana
    Graduou-se em Engenharia Química pela Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) em 1999. Iniciou seu mestrado no ano 2000 por essa mesma universidade concluindo o mesmo em 2002 na área de Biologia Funcional e Molecular. Tanto no mestrado quanto no doutorado, que foi iniciado logo em seguida e concluído em outubro de 2007, atuou junto ao Laboratório de Termodinâmica de Proteínas - Departamento de Bioquímica (IB-UNICAMP). Desde 2010 é Professor efetivo na classe de Adjunto da Universidade Estadual de Feira de Santana (UEFS) lecionando as matérias de Fenômenos de Transporte e Termodinâmica. Tem experiência na área de Bioquímica, com ênfase em termodinâmica de macromoléculas, atuando principalmente nos seguintes temas: cooperatividade, dissociação, desnaturação de macromoléculas, desagregação de oligômeros protéicos, alosterismo, modelos fisico-químicos de caracterização e efeito combinado de alta pressão, temperatura e efetores nesses sistemas. Atualmente tem seus estudos focados na área de cinética enzimática e modelagem e otimização de crescimento microbiano e de secagem.
  • Carlos Francisco Sampaio Bonafe, Universidade Estadual de Campinas
    Graduação em Medicina pela Universidade Estadual de Campinas (1985), mestrado em Biologia Funcional e Molecular pela Universidade Estadual de Campinas (1988) e doutorado em Ciências Biológicas (Fisiologia) pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (1993). Atualmente é professor adjunto da Universidade Estadual de Campinas. Tem experiência na área de Bioquímica, com ênfase em Proteínas, atuando principalmente nos seguintes temas: termodinâmica da interação proteína-proteína e de agregados virais, cooperatividade, alosterismo, cinética enzimática, desnaturação de proteínas e alta pressão em sistemas biológicos, incluindo inativação de bactérias e vírus por pressão. Pós doutoramento no Instituto Helmholtz para Doenças Infecciosas, em Braunschweig, Alemanha (08/2009 a 08/2010). Nessa oportunidade trabalhou com "spot synthesis", que é a síntese de peptídeos em papel, e com síntese de peptídeos em fase resina.
  • Ernesto Acosta Martínez, Universidade Estadual de Feira de Santana
    Possui graduação em Engenharia Química pelo Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverria-Cuba (1991), Mestrado em Biotecnologia Industrial pela Faculdade de Engenharia Química de Lorena-SP, Brasil (1999) e Doutorado em Biotecnologia Industrial pela Faculdade de Engenharia Química de Lorena-SP, Brasil (2005). Foi bolsista de Pós-Doutorado da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (2006-2009) e pesquisador do Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo. Tem experiência na área de Ciência e Tecnologia de Alimentos, com ênfase em Aproveitamento de Subprodutos, atuando principalmente nos seguintes temas: xilose, xilitol, bagaço de cana-de-açúcar, desidratação osmótica e secagem de frutas, hidrólise ácida e enzimática, purificação com resinas de troca iônica, mudanza de pH e adsorção com carvão ativo, processos fermentativos e cristalização de açúcares. Foi pesquisador do Departamento de Engenharia Química do Instituto Cubano de Investigaciones de los Derivados de la Caña de Azúcar (ICIDCA-Cuba) desde o ano 1991 até 2006. Professor Pesquisador e responsável do Laboratório de Tecnologia de Fermentações do Núcleo de Ciências Ambientais da Universidade de Mogi das Cruzes desde março de 2011 até julho de 2011. Professor Titular do Departamento de Tecnologia e Vice-Coordenador do Colegiado do Curso de Engenharia de Alimentos da Universidade Estadual de Feira de Santana (UEFS).

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Publicado

2018-04-17

Edição

v. 6 n. 2 (2017)

Seção

Ciência e Tecnologia de Alimentos

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