Composição, sacarificação enzimática e fermentabilidade da torta de pinhão-manso para produção de bioetanolComposition, enzymatic saccharification and fermentability of jatropha cake for bioethanol production

Resumo

A torta de pinhão-manso (Jatropha curcas L.), coproduto do processo de obtenção do biodiesel, apresenta um percentual significativo de carboidratos poliméricos em sua composição. Uma estratégia atraente para o aproveitamento dessa biomassa seria a biotransformação de seus carboidratos para a produção de etanol. Nesse contexto, o presente estudo teve por objetivo avaliar a composição da torta de pinhão-manso, bem como promover a otimização do processo de sacarificação enzimática da fração amilácea contida na torta e avaliar, também, a fermentabilidade do hidrolizado enzimático para produção de bioetanol. O planejamento experimental utilizado seguiu um modelo Composto Central Rotacional (CCR), cujos fatores avaliados foram o tempo de hidrólise e a concentração de enzima amilolítica, resultando em rendimento hidrolítico de 90%. O processo fermentativo realizado com Saccharomyces cerevisiae e o hidrolisado amiláceo derivado da torta de pinhão-manso apresentou valores de eficiência fermentativa de 100%. O uso da torta de pinhão-manso para produção de bioetanol pode ser uma estratégia eficiente se associada à cadeia produtiva do biodiesel como forma de agregar valor a um coproduto abundante e como alternativa para produção de uma fonte de energia renovável. 

Abstract

Jatropha seed cake (Jatropha curcas L.), co-product from biodiesel process, presents a significant percentage of polymeric carbohydrates in its composition. An attractive strategy for the utilization of this co-product would be the biotransformation of their carbohydrates to ethanol. In this context, this study aimed to evaluate the composition of the jatropha seed cake, as well as promote the enzymatic saccharification of starchy fraction contained in the cake and evaluate the fermentability of the its enzymatic hydrolyzate to produce bioethanol. The experimental design utilized to improve the saccharification process followed a central composite rotational model (CCR), whose factors evaluated were the hydrolysis time and enzyme concentration, resulting in 90% of hydrolytic yield. The fermentation process carried out with Saccharomyces cerevisiae and the starch hydrolyzate from jatropha seed cake pointed 100% conversion of reducing sugars to ethanol. The use of jatropha seed cake for bioethanol production can be an effective strategy if associated to the biodiesel production chain as a way to add value to an abundant co-product and as an alternative for the production of a renewable source of energy.