Produção de ácidos graxos voláteis (AGVs) biobaseados a partir da digestão anaeróbia do bagaço de oliva pré-tratado hidrotermicamente.
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Data
2020
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Resumo
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.
Descrição
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Núcleo de Pesquisas e Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Universidade Federal de Ouro Preto.
Palavras-chave
Bagaço de oliva, Pré-tratamento hidrotérmico, Digestão anaeróbia, Acidificação, Ácidos graxos voláteis
Citação
FONSECA, Yasmim Arantes da. Produção de ácidos graxos voláteis (AGVs) biobaseados a partir da digestão anaeróbia do bagaço de oliva pré-tratado hidrotermicamente. 2020. 110 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) – Núcleo de Pesquisas e Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2020.