Comparative of Lignocellulosic Ethanol Production by Kluyveromyces marxianus and Saccharomyces cerevisiae

Abstract

The world faces a progressive depletion of its energy resources, mainly fossil fuels based on non-renewable resources. At the same time, the consumption of energy grows at high rates, and the intensive use of fossil fuels has led to an increase in the generation of gaseous pollutants released into the atmosphere, which has caused changes in the global climate. The lignocellulosic bioethanol is considered as a promising alternative for use as fuel ethanol. However, one of the main problems in producing ethanol is toxic compounds generated during hydrolysis of lignocellulosic wastes; these compounds cause a longer lag phase and irreversible cell damage to the microorganisms used in the fermentation step. These conditions of fermentation affect the productivity and the economic feasibility of the lignocellulosic ethanol production process. In this context, many efforts had been carried out to improve the capacity of volumetric ethanol productivity of the yeast. The yeast Saccharomyces cerevisiae is commonly employed in industrial ethanol production. However non-Saccharomyces yeast as Kluyveromyces marxianus can produce alcohols at similar or higher levels than S. cerevisiae and on inhibitory conditions.

Determination of Bioethanol Production from Apricot (Prunus armeniaca) Pomace

“…energy production [3]. Bioethanol can be obtained from different feedstocks such as corn, wheat, lignocellulose, microalgae or genetically modified crops.…”

Alternativas de hidrólise enzimática e fermentação em reatores de coluna para aplicação em biorrefinarias integradas de primeira e segunda geração empregando bagaço de cana-de-açúcar: dos experimentos em laboratório à avaliação de viabilidade econômica

“…A produção nacional de cana-de-açúcar na safra 2018/2019 foi de 620,4 milhões de toneladas, correspondendo à geração de 174 milhões de toneladas de bagaço na safra (cerca de 28% da produção de cana processada, em massa úmida) (CONAB, 2019). Portanto, o bagaço é recurso abundante em países como o Brasil e a Índia, sendo composto de carboidratos (celulose e hemicelulose), lignina e outros componentes em menor proporção, como extrativos e compostos inorgânicos (AMAYA-DELGADO et al, 2018). A quantidade de cada constituinte varia de acordo com a região, clima, solo, maneira de armazenamento e outros fatores, variando de 39,5% a 45,7% para celulose, 25,6% a 29,6 para hemicelulose, 18,9% a 26,1% para lignina, 2,3% 10,5% para extrativos e 1,1% 6,0% para cinzas .…”

“…Desta forma, para o aproveitamento da glicose presente no bagaço na produção de etanol, as principais tecnologias em desenvolvimento incluem a hidrólise enzimática da celulose, mas requerem uma etapa prévia de pré-tratamento, cujo objetivo é tornar o material mais susceptível à ação das enzimas. Após a hidrólise enzimática, a glicose pode ser transformada em etanol por processo fermentativo empregando as leveduras tradicionalmente utilizadas no setor sucro-alcooleiro (AMAYA-DELGADO et al, 2018). Dependendo da alternativa tecnológica selecionada, a hemicelulose presente no bagaço pode ser hidrolisada na etapa de pré-tratamento, gerando uma mistura rica em xilose .…”