This paper investigates the use of machine learning (ML) techniques to study the effect of different process conditions on ethanol production from lignocellulosic sugarcane bagasse biomass using S. cerevisiae in a simultaneous hydrolysis and fermentation (SHF) process. The effects of temperature, enzyme concentration, biomass load, inoculum size and time were investigated using artificial neural networks, a C5.0 classification tree and random forest algorithms. The optimization of ethanol production was also evaluated. The results clearly depict that ML techniques can be used to evaluate the SHF (R 2 between actual and model predictions higher than 0.90, absolute average deviation lower than 8.1% and RMSE lower than 0.80) and predict optimized conditions which are in close agreement with those found experimentally. Optimal conditions were found to be a temperature of 35 °C, an SHF time of 36 h, enzymatic load of 99.8%, inoculum size of 29.5 g/L and bagasse concentration of 24.9%. The ethanol concentration and volumetric productivity for these conditions were 12.1 g/L and 0.336 g/L.h, respectively.

No contexto socioeconômico é muito importante para a região Nordeste do Brasil, a busca de fontes alternativas de renda que minimizem os seus graves problemas. Com base nisso, no presente trabalho foi pesquisada a melhor forma de aproveitamento e utilização de uma matériaprima renovável e abundante na caatinga, o fruto da palma forrageira (Opuntia ficus-indica Mill). A metodologia utilizada consistiu na utilização de um reator em batelada com agitação mecânica, onde foram adicionados o suco da fruta integral clarificado e levedura de panificação, na temperatura de 30 ºC. O decaimento do substrato limitante, a produção de células, o produto (etanol), o pH e a acidez total foram analisados em tempos regulares (estudo cinético). A média dos fermentados (vinhos) produzidos apresentou concentração de etanol acima de 6% (v v -1 ), acidez total abaixo de 130 meq L -1 , pH de 3,5 e um sabor delicado e agradável. Dessa forma os resultados atenderam às especificações estabelecidas pela legislação brasileira.

R E S U M O -C el ul a s e s s ã o e n z i m a s q u e c o n s t i t u e m um c om p l ex o c a p a z d e hidrolisar materiais celulósicos, liberando açúcares possíveis de serem convertidos em etanol durante a fermentação alcoólica. Neste trabalho, investigou-se a purificação e a utilização de complexo de celulase purificado pelo sistema de duas fases com polietilenoglicol (PEG) e citrato de sódio. O complexo enzimático bruto foi gerado por fermentação em estado sólido por Aspergillus niger e meio composto por farelo de arroz (60%) e bagaço de cana tratado com explosão a vapor (40%). Posteriormente, foi purificado com PEG de massa molar 2000-6000 g/mol. Os melhores resultados foram obtidos com o uso de PEG 2000 em concentração de 22% e pH 7,0, observando-se que a purificação não ocorre de forma homogênea para todas enzimas do complexo e revelando que, entre as enzimas -glicosidase, endoglucanase e exoglucanase, a endoglucanase apresentou maior fator de purificação (FP=2).

RESUMO -A motivação para as pesquisas na área do etanol de primeira e segunda geração se deve, em grande medida, a uma responsabilidade compartilhada e diferenciada do meio ambiente. Nesse panorama científico, este trabalho avaliou o uso de sete extratos enzimáticos (E1 a E7) obtidos a partir de três meios (M1, M2 e M3) da fermentação em estado sólido na produção de etanol de bagaço de cana explodido. Cotejou-se a produção de etanol pelos extratos enzimáticos E1 a E7 para tempos de 24 h e 48 h de fermentação de 250 g/L de bagaço de cana explodido, sendo observado que a utilização de diferentes combinações de meios de FES na geração de extratos enzimáticos representa uma estratégia salutar para auferir menores tempos e maiores concentrações de etanol de segunda geração. Os melhores resultados obtidos nesses ensaios foram 21.5 g/L de etanol após 24 h de fermentação. INTRODUÇÃOSegundo Trigueiro et al. (2008) construímos um modelo de mundo civilizatório depredador e consumista que, caso seja universalizado, seria necessário três planetas semelhantes ao nosso. Neste milênio, o etanol consagra-se como alternativa para minorar, sobretudo, a problemática ambiental e energética mundial, adensadas pela nociva poluição, escassez e alta dos preços de combustíveis fósseis.O alto custo das enzimas celulases (um dos grandes entraves para a consolidação do etanol de segunda geração) torna a fermentação em estado sólido (FES) uma alternativa promissora para a produção enzimática, sendo o bagaço da cana-de-açúcar o principal substrato microbiano utilizado nessa técnica. Na FES o micro-organismo cresce sobre substratos sólidos na ausência livre de água para a produção de extratos enzimáticos (Lopes, 2013).No cenário atual, a precípua e a potencial aplicação do complexo enzimático obtido da FES é na hidrólise da biomassa lignocelulósica. Desta forma, a premente e fundamental pesquisa científica/tecnológica nos âmbitos acadêmico e industrial devem ser os pilares para a viabilidade econômica e técnica da produção do etanol de segunda geração (Zúñiga, 2010).Nessa incessante busca por novas rotas alternativas, o presente trabalho avaliou extratos enzimáticos de três diferentes meios de FES e de suas combinações selecionadas na produção de etanol.

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