Hidrólise enzimática associada à tecnologia de membranas na obtenção de xaropes da biomassa de cana-de-açúcar

O Brasil possui grande vantagem para a produção e comercialização de etanol de segunda geração em relação a outros países, pois existem grandes quantidades excedentes de bagaço e palha de cana, estimada em 12% e 50 %, respectivamente. O uso destes materiais permitiria aumentar a produção de etanol sem expandir a área plantada de cana. Entretanto é necessário aperfeiçoar o processo de pré-tratamento e sacarificação destes materiais para obter xaropes de glicose com altos rendimentos. Este trabalho avaliou a hidrólise do bagaço in natura, do bagaço tratado por moagem, do bagaço tratado termicamente com vapor e daquele tratado por explosão a vapor. Foi observado que o bagaço tratado por explosão a vapor e o bagaço moído apresentaram os maiores rendimento em glicose após 48 horas de hidrólise enzimática. As enzimas foram produzidas pelos fungos T. reesei RUT C30 e A. awamori. Todos os ensaios de hidrólise foram realizados com um pool enzimático apresentando uma relação BGU/FPU igual a quatro, a 50°C e 200 RPM. Análises estatísticas, definiram as condições ótimas de concentração de substrato e concentração de enzima como sendo de 100 g/L e 10 FPU/g. Estas condições foram utilizadas na integração do processo de hidrólise da biomassa com a separação dos xaropes obtidos, utilizando membranas de microfiltração e ultrafiltração, e para ensaios de batelada alimentada. Estes ensaios de hidrólise foram realizados utilizando bagaço tratado termicamente com vapor, pela sua maior disponibilidade no laboratório. Avaliou-se o fator de concentração volumétrico (FCV) a fim de recuperar as enzimas e separar a o xarope de glicose formado nas primeiras 14 horas de operação. Os resultados mostraram que para um FCV igual a quatro obteve-se uma recuperação da atividade de FPase e de -glicosidase de 77,9 % e 60,8 %, respectivamente. Porém, para este fator não houve separação da glicose durante a ultrafiltração. Já para um FCV igual a 11, a recuperação da atividade enzimática de FPase e -glicosidase foi 22,4 % e 43,5 %, respectivamente. No entanto para este FCV obteve-se uma melhor separação da glicose. Ao utilizar as enzimas recuperadas numa segunda batelada alimentada com uma carga de enzimas de 5 FPU/g e mantendo a concentração de substrato inicial de 100g/L, somado ao bagaço da primeira batelada, gerou-se um ganho de 10 % em massa de glicose / FPU gasto para um FCV igual a 11, e um ganho de 61 % para um FCV igual a quatro