Produção de ácidos graxos voláteis (AGVs) biobaseados a partir da digestão anaeróbia do bagaço de oliva pré-tratado hidrotermicamente.

Abstract

Um resíduo lignocelulósico produzido em grande quantidade no Brasil é o bagaço de oliva gerado durante a extração do azeite. Estima-se que para cada tonelada de azeitona processada sejam gerados 800 kg do resíduo. Com o intuito de inserir a indústria do azeite nos propósitos da economia circular biobaseada, o presente trabalho investigou a produção de ácidos graxos voláteis (AGVs) a partir da fermentação do bagaço de oliva pré-tratado hidrotermicamente. Nessa perspectiva, as condições experimentais do pré-tratamento hidrotérmico (PTH) do bagaço de oliva foram definidas por meio do planejamento experimental Doehlert, cujas variáveis independentes avaliadas foram temperatura (80 a 200 ºC) e tempo (30 a 100 min). Três condições de PTH (C1: 125ºC, 53min; C2: 161ºC, 62min; C3: 191ºC, 83min) foram selecionadas por meio da ferramenta desejabilidade do programa Statistica® para produzir substratos para a fermentação acidogênica em fase líquida (DA- L), semissólida (DA-Ss) e sólida (DA-S). Logo, a fração sólida (FS), a fração líquida (FL) e a mistura do bagaço bruto (B) pré-tratado foram avaliadas como substratos potenciais para acidificação durante a digestão anaeróbia (DA). O PTH melhorou a eficiência de acidificação (EA) em todos os sistemas de DA estudados, sendo que a C2 da DA-L apresentou 64,87% de EA. Em todos os cenários avaliados, o ácido acético foi o ácido predominante. Os compostos fenólicos, que apresentaram toxicidade a uma concentração maior que 6,34 g L - 1 para a DA-L, mudaram a rota metabólica dos microrganismos, aumentando a produção de ácidos graxos voláteis (AGVs) de cadeia longa nos sistemas em DA-L e DA-S. Além disso, o tipo de sistema de digestão anaeróbia e a severidade do PTH tiveram grande influência no perfil e na concentração dos AGVs produzidos, assim como na comunidade microbiana predominante. Os filos Proteobacteria e Firmicutes foram os mais representativos na DA acidogênica dos substratos oriundos do bagaço de oliva, com as espécies Enterobacter cloacae e Enterobacter hormaechei dominando a DA-L e DA- Ss. De qualquer forma, a C2 da DA-Ss gerou a combinação de concentração (19770 mg L-1 ) e perfil dos AGVs com maior rentabilidade econômica potencial(131$/ton). A otimização dos parâmetros do bioprocesso para essa condição foi realizada por uma matriz Doehlert que teve como variáveis independentes o pH (5-9) e a relação alimento/microrganismo (A/M) (0,5– 3 g SV g SV - 1 ). A função de desejabilidade foi aplicada e apontou que as maiores concentrações de AGVs com o maior percentual de ácidos de cadeia longa podem ser alcançados na condição pH=8 e relação A/M=3.