O café possui grande importância comercial para o Brasil, que é considerado o maior produtor e exportador de café do mundo. O beneficiamento de toda essa produção é responsável pela geração de grandes quantidades de água residuária. A água residuária do beneficiamento de café (ARBC) é de difícil degradação por possuir grande quantidade de matéria orgânica e componentes tóxicos e, por isso, há necessidade do desenvolvimento de soluções economicamente viáveis para o gerenciamento deste resíduo antes do seu descarte. Com isso, o presente trabalho propôs o uso da ARBC como substrato para produção de enzimas ligninolíticas por fungo basidiomiceto, e o uso destas enzimas no pré-tratamento de uma água residuária do beneficiamento do café simulada em bancada para pré-tratatamento da digestão anaeróbia. As etapas dessa pesquisa foram: 1. avaliação de crescimento do fungo Pleurotus ostreatus em ARBC em estado sólido; 2. otimização da produção enzimática de P. ostreatus usando delineamentos experimentais sequenciais; 3. caracterização da enzima lacase presente no extrato enzimático; 4. otimização da degradação dos componentes do ARBC pelo extrato enzimático (pré-tratamento); 5. determinação da biodegradabilidade anaeróbia da água residuária pré-tratada e da água residuária sem o pré-tratamento, com comparação dos processos através da estimativa de parâmetros cinéticos da produção de metano. A tolerância do P. ostreatus a ARBC foi avaliada em meio sólido contendo ARBC, o P. ostreatus foi capaz de crescer em todas a concentrações de ARBC, além de descolorir a ARBC sem diluição. A otimização da produção da enzima lacase em ARBC por P. ostreatus, in vivo, em meio líquido foi avaliada utilizando dois delineamentos experimentais: Plackett Burman (PB) e Planejamento Fatorial (PF). O PB indicou que as concentrações de CuSO₄, MnSO₄ e agitação foram as variáveis que mais influenciaram positivamente a produção de lacase por P. ostreatus. No PF, somente o CuSO₄ foi estatisticamente significativo para produção de lacase, para um nível de confiança de 95%. Após a escolha da condição de produção de lacase foi realizado uma cinética de produção de lacase, durante 30 dias para determinação dos principais picos de produção da enzima. O extrato enzimático obtido no pico de produção da lacase foi caracterizado em parâmetros físico-químicos e utilizado para o pré-tratamento da água residuária produzida em bancada, otimizado a partir de um planejamento fatorial 2³, neste o pH e a agitação foram estatisticamente significativos, tendo o pH efeito negativo e a agitação efeito positivo, em relação a remoção de compostos fenólicos. O ensaio selecionado no pré-tratamento da ARBC foi estudado a partir da biodegradabilidade anaeróbia em comparação com a ARBC sem o pré-tratamento , foi verificado que o pré-tratamento enzimático promoveu a redução na produção de metano, sugerindo a possibilidade do P. ostreatus produzir metabólitos secundários que podem agir como inibidores do consórcio anaeróbio, como também, concentrações não inibitórias de compostos fenólicos podem ser importantes para o consórcio microbiano na digestão anaeróbia.

Coffee has great commercial importance for Brazil, which is considered the largest producer and exporter of coffee in the world. The processing of all this production is responsible for the generation of large quantities of wastewater. Coffee processing wastewater (CPWW) is difficult to degrade as it contains a large amount of organic matter and toxic components and, therefore, there is a need to develop economically viable solutions for managing this waste before its disposal. Therefore, the present work proposed the use of CPWW as a substrate for the production of ligninolytic enzymes by basidiomycete fungus, and the use of these enzymes in the pre-treatment of wastewater from coffee processing simulated on a bench for pre-treatment of anaerobic digestion. Among the stages of this research were: 1. evaluation of growth of the fungus Pleurotus ostreatus in CPWW in solid state; 2. optimization of P. ostreatus enzyme production using sequential experimental designs; 3. characterization of the laccase enzyme present in the enzyme extract; 4. optimization of the degradation of CPWW components by the enzymatic extract (pre-treatment); 5. determination of the anaerobic biodegradability of pre-treated wastewater and wastewater without pre-treatment, with comparison of the processes through the estimation of kinetic parameters of methane production. The tolerance of P. ostreatus to CPWW was evaluated in solid medium containing CPWW, P. ostreatus was able to grow in all concentrations of CPWW, in addition to discoloring ARBC undiluted. The optimization of laccase enzyme production in CPWW by P. ostreatus, in vivo, in liquid medium was evaluated using two experimental designs: Plackett Burman (PB) and Factorial Design (PF). The PB indicated that the concentrations of CuSO₄, MnSO₄ and agitation were the variables that most positively influenced laccase production by P. ostreatus. In PF, only CuSO₄ was statistically significant for laccase production, at a 95% confidence level. After choosing the laccase production condition, laccase production kinetics was carried out for 30 days to determine the main enzyme production peaks. The enzymatic extract obtained at the peak of laccase production was characterized in physical-chemical parameters and used for the pre-treatment of wastewater produced on the bench, optimized from a 2³ factorial design, in which the pH and agitation were statistically significant, pH has a negative effect and agitation has a positive effect, in relation to the removal of phenolic compounds. The test selected in pre-treatment of CPWW was studied with anaerobic biodegradability in comparison with CPWW without pre-treatment, it was found that enzymatic pre-treatment promoted a reduction in methane production, suggesting the possibility of P. ostreatus producing secondary metabolites that can act as inhibitors of the anaerobic consortium, as well as non-inhibitory concentrations of phenolic compounds may be important for the microbial consortium in anaerobic digestion.