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Previous issue date: 2016-03-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Solid-state cultivation (SSC) are characterized by microbial growth on solid
supports, often agroindustrial by-products, in conditions of absence of free water.
Citric acid and ethanol are important commercial bioproducts used in various
industrial sectors, which could be obtained by SSC of fungi from bagasse
sugarcane and vinasse, with subsequent fermentation, minimizing the cost of
production with the use two industrial byproducts. Fungi consortium has
advantages over the isolated cultures, highlighting the best use of substrates due
to enzyme supplementation, especially in terms of hydrolases. In this sense, the
aim of this research was to evaluate the SSC of Aspergillus niger and
Trichoderma reesei alone for the production of citric acid from sugarcane
bagasse impregnated with different solutions (sucrose and vinasse) and the
consortium of these fungi followed by ethanol fermentation of fungal yeast extract.
The experimental steps set up the cultivation of A. niger for production of citric
acid from submerged particles of sugarcane bagasse; SSC of A. niger and T.
reesei alone and mixed using as impregnating with and without sucrose solution
and vinasse pretreated with acid hydrolysis; ethanol fermentation of fungal
extract by Saccharomyces cerevisiae. Results indicate the feasibility of
Aspergillus niger´growth on submerged particles of sugarcane bagasse for citric
acid production in medium with addition of sucrose. SSC of this fungus from
sugarcane bagasse resulted in 103 mg L-1 of citric acid content in 4 days without
addition of sucrose to the solid medium. Similarly, SSC of Trichoderma reesei in
sugarcane bagasse leads citric acid production around 67 mg L-1 with raw
vinasse in the first growth day. Specific production of 2.51 mg g-1 h-1 in terms of
citric acid was obtained from the fungal consortium higher than that obtained
using the two fungi alone. Ethanol fermentation tests by Saccharomyces
cerevisiae from the fungal extract obtained by the SSC indicated that it is feasible
to obtain a second bioproduct, especially high yield of glucose into ethanol to
extract condition obtained from T. reesei without sucrose in 5 days. Results
suggests the viability in the use of two important by-products of the sugarcane
industry via microbial consortium by SSC, leading an interesting research field
with various scientific and regional aspects. / O cultivo em estado sólido (CES) caracteriza-se pelo crescimento microbiano em
suportes sólidos, muitas vezes subprodutos agroindustriais, em condições próximas da
ausência de água livre. Ácido cítrico e etanol são importantes bioprodutos comerciais
utilizados em vários setores industriais, os quais poderiam ser obtidos agregando o CES
de fungos a partir de bagaço de cana-de-açúcar e vinhaça, com posterior fermentação,
minimizando o custo de sua produção com o aproveitamento de dois subprodutos
industriais. O consórcio de fungos apresenta vantagens sobre as culturas isoladas,
destacando-se no melhor aproveitamento dos substratos devido à complementação
enzimática, principalmente em termos de hidrolases. Nesse sentido, o objetivo do
trabalho foi avaliar o CES de Aspergillus niger e Trichoderma reesei isoladamente para
a produção de ácido cítrico a partir de bagaço de cana-de-açúcar impregnado com
soluções distintas (sacarose e vinhaça), assim como o consórcio destes fungos, seguido
de fermentação etanólica do extrato fúngico por leveduras. As etapas experimentais
desta dissertação compreendem o cultivo de A. niger para produção de ácido cítrico a
partir de partículas de bagaço de cana-de-açúcar submersas; CES de A. niger e T.
reesei isoladamente e consorciados utilizando como soluções impregnantes água
deionizada com e sem sacarose e vinhaça bruta e pré-tratada com hidrólise ácida;
fermentação etanólica do extrato fúngico por Saccharomyces cerevisiae. Os resultados
indicam a viabilidade do cultivo de Aspergillus niger em partículas de bagaço de canade-
açúcar submersas com produção de ácido cítrico em meio com adição de sacarose.
O CES deste fungo a partir de bagaço de cana-de-açúcar levou a uma produção máxima
de 103 mg L-1 de ácido cítrico em 4 dias sem adição de sacarose ao meio sólido. Da
mesma forma, Trichoderma reesei apresentou crescimento em bagaço de cana-deaçúcar,
com destaque para a produção de ácido cítrico em torno de 67 mg L-1 com
vinhaça bruta em 1 dia. A produção específica de 2,51 mg g-1h-1 em termos de ácido
cítrico foi obtida com o consórcio fúngico, superior ao obtido empregando os dois fungos
isoladamente. Os ensaios de fermentação etanólica por Saccharomyces cerevisiae a
partir do extrato fúngico obtido pelo CES indicaram que é viável a obtenção de um
segundo bioproduto, com destaque para o elevado rendimento de glicose em
etanol para a condição de extrato obtido a partir de T. reesei sem sacarose em
5 dias. Os resultados da pesquisa indicaram a viabilidade no aproveitamento de
dois subprodutos importantes do setor sucroenergético via consórcios
microbianos por CES, possibilitando um campo de pesquisas interessante
devido aos seus diversos aspectos científicos e regionais.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/7976 |
| Date | 28 March 2016 |
| Creators | França, Hiléia Camargo Ribeiro |
| Contributors | Bastos, Reinaldo Gaspar |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Agricultura e Ambiente (Campus ARARAS), UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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