CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Alta demanda de energia e mudanÃas climÃticas globais tÃm gerado interesse dos governantes mundiais para investir em pesquisas de fontes alternativas e renovÃveis de combustÃveis. Nessa perspectiva, as macroalgas vÃm ganhando ampla atenÃÃo por parte de pesquisadores do mundo inteiro como fonte alternativa renovÃvel de biomassa para a produÃÃo de bioetanol, o qual à denominado atualmente de combustÃvel de âterceira geraÃÃoâ. A utilizaÃÃo das algas marinhas como matÃria-prima para produÃÃo de bioetanol apresenta vantagens, tais como (1) nÃo competiÃÃo com a produÃÃo de alimentos, (2) alto conteÃdo de carboidratos, (3) baixo conteÃdo de lignina e (4) alta produtividade. O potencial da alga marinha vermelha Hypnea musciformis em fornecer carboidratos fermentescÃveis para a produÃÃo de bioetanol foi avaliado no presente trabalho. A alga foi obtida de cultivo comercial, localizado na praia de Flecheiras, municÃpio de Trairi, Cearà e apÃs lavagem, secagem e trituraÃÃo, 5 g foram adicionados a 100 mL de HCl (0,2; 0,5 e 1,0 M) em erlenmeyers, autoclavados a 121 ÂC (10, 20 e 30 min). Foi observada a presenÃa de galactose (7,4 â 10,8 g.L-1) e glucose (3,4 â 4,7 g.L-1) em todos os hidrolisados e a condiÃÃo de hidrÃlise 0,5/20, apresentando uma concentraÃÃo de glicose + galactose de 14,8 g.L-1, foi selecionada para os ensaios de fermentaÃÃo dos monossacarÃdeos por Saccharomyces cerevisiae a 30ÂC. Os resultados mostraram que a glicose e a galactose, foram consumidas simultaneamente, no entanto esse consumo sà foi iniciado apÃs 7 h de fermentaÃÃo e apÃs 52 h, 82,5 % da glicose e 72% da galactose tinham sido consumidas, com uma produÃÃo mÃxima de 5,3 g.L-1 de bioetanol, representando uma eficiÃncia fermentativa de 50% do teÃrico e evidenciando a habilidade da S. cerevisiae em fermentar a galactose proveniente de matÃria-prima algÃcea com um rendimento de 0,1 g de bioetanol/g de alga seca. Observou-se, na condiÃÃo de hidrÃlise selecionada, uma maior velocidade especÃfica de consumo de substrato acompanhado da velocidade de produÃÃo de etanol. Os rendimentos de etanol baseados no consumo de substrato (glucose + galactose) e biomassa foram 0,315 e 0,08 (g/g), respectivamente. As produtividades de biomassa e etanol foram 0,008 g.L-1.h-1 e 0,100 g.L-1.h-1, respectivamente. Com os dados obtidos pode-se concluir que a alga marinha H. musciformis se mostrou uma potencial fonte renovÃvel de biomassa para a produÃÃo de etanol. No entanto, sÃo necessÃrios mais estudos para otimizar o processo produtivo de bioetanol a partir desses organismos. / High energy demand and global climate changes have generated interest in world leaders to invest in research on alternative and renewable fuels. In this perspective, the macroalgae are gaining wide attention from researchers around the world as an alternative source of renewable biomass for bioethanol production, which is currently called fuel "third generation". The use of seaweed as a feedstock for bioethanol production has advantages such as (1) no competition with food production, (2) high carbohydrates content, (3) low lignin content and (4) high productivity. The potential of the red seaweed Hypnea musciformis to provide fermentable carbohydrates for bioethanol production was evaluated in this study. The algae was obtained from a commercial cultivation, located on the Flecheiras beach, Trairi, Cearà and after washing, drying and grinding 5 g were added to 100 mL HCl (0.2, 0.5 and 1.0 M) in Erlenmeyer flasks, autoclaved at 121 ÂC (10, 20 and 30 min). It was observed the presence of galactose (7.4 to 10.8 g.L-1) and glucose (3.4 to 4.7 g.L-1) in all hydrolyzed and the hydrolysis condition 0.5/20, with a concentration of glucose + galactose 14.8 g.L-1, was selected for testing fermentation of monosaccharides by Saccharomyces cerevisiae at 30  C. The results showed that glucose and galactose were consumed simultaneously, however this consumption only started after 7 h of fermentation and after 52 h, 82.5% of glucose and 72% galactose had been consumed, with a maximum yield of 5.3 g.L-1 of ethanol, it represents a fermentation efficiency of 50% theory and showing the ability of S. cerevisiae ferment galactose from algal feedstock with a yield of 0.1 g ethanol/g dry seaweed. It was observed in the hydrolysis condition selected, a higher specific rate of the substrate consumption accompanied by the rate of ethanol production. The ethanol yields based on consumption of substrates (glucose + galactose) and biomass were 0.315 and 0.08 (g/g) respectively. The biomass and ethanol productivity were 0.008 g.L-1.h-1 and 0.100 g.L-1.h-1, respectively. With the date obtained it can be conclude that the red seaweed H. musciformis showed be a potential renewable source of biomass for the production of bioethanol. However, other studies are needed to optimize the production process of bioethanol from these organisms.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:7281 |
| Date | 25 July 2013 |
| Creators | Antonio Alves da Silva Neto |
| Contributors | Norma Maria Barros Benevides, Marjory Lima Holanda, Luana Maria Castelo Melo Silva |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em BioquÃmica, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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