Revista de Petróleo e Biotecnologia Ambiental

Abstrato

Otimização dos Parâmetros de Fermentação para a Bioconversão de Milho em Etanol Utilizando a Metodologia de Superfície de Resposta

Navpreet Kaur Walia*, Kamaljeet Kaur Sekhon, Swaranjit Singh Cameotra, Dharam Paul Chaudhary, Pallavi Srivastava e Anil Dutta

O mundo enfrenta o problema da crise petrolífera e necessita de algumas resoluções imediatas. A percepção do desenvolvimento sustentável como um meio de integrar os objectivos ambientais, sociais e económicos da sociedade tem sido grandemente desenvolvida a fim de maximizar o bem-estar humano no sistema actual sem comprometer a capacidade das gerações futuras. O desenvolvimento que não é sustentável conduzirá inevitavelmente a repercussões sociais, económicas e ambientais negativas (OCDE 2001). A energia é a necessidade crucial da humanidade e, além disso, é um presente inestimável oferecido pela natureza. O aumento contínuo da utilização de combustíveis fósseis e a extinção dos stocks de petróleo levaram-nos a repensar a utilização de fontes de energia renováveis ​​que também reduzirão as emissões de dióxido de carbono (CO2). Os biocombustíveis, como o etanol, são geralmente considerados renováveis, uma vez que o CO2 emitido para a atmosfera é recapturado pela cultura em crescimento no ciclo de crescimento seguinte. As questões mais importantes relevantes para a conversão de hidratos de carbono em etanol são o custo e a disponibilidade do substrato. Consequentemente, vale a pena desenvolver um processo económico que permita a utilização de substratos baratos para conversão sucessiva em etanol. Portanto, ainda há necessidade de investigação de ponta sobre um processo de conversão eficaz, económico e eficiente. O presente estudo foi realizado para otimizar o potencial de produção de etanol do milho (Zea mays). De forma a alcançar a produção máxima de etanol, as experiências foram conduzidas através da otimização de três variáveis ​​de fermentação, ou seja, pH, temperatura e concentração de substrato, que foram otimizadas em diferentes condições utilizando a Metodologia de Superfície de Resposta (RSM) pelo software especialista em design (versão 8.0.7.1 Stat-). Os parâmetros foram otimizados por planeamento composto central observando o efeito da combinação de duas variáveis ​​e mantendo-a constante na produção de etanol. Durante as experiências, a produção máxima de etanol foi de 74,6 g/L nas condições: pH 5,8, temperatura 31°C e concentração de substrato 160 g/L. O RSM é um método melhor para a optimização de parâmetros, pois é menos trabalhoso e mais preciso que os métodos clássicos. Reduz o número de lotes de fermentação. A adequação de todos os modelos foi considerada significativa em 99%, uma vez que os coeficientes de determinação foram (0,9923) (0,9735) (0,9662).