Pré-tratamento sulfito alcalino e hidrólise enzimática de bagaços de cana-de-açúcar com diferentes composições químicas (2013)
- Authors:
- Autor USP: FRIEND, DEBORA FERREIRA LAURITO - EEL
- Unidade: EEL
- Sigla do Departamento: LOT
- Subjects: BAGAÇOS; CANA-DE-AÇÚCAR; LIGNINA; HIDRÓLISE
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: Para diminuir o consumo dos combustíveis fósseis, que são os principais agentes intensificadores do efeito estufa, muitas pesquisas estão sendo realizadas para aumentar a produção de etanol, com ênfase no etanol produzido a partir de materiais lignocelulósicos. Dentre as etapas necessárias para esse processo, uma delas é a hidrólise enzimática da celulose a monômeros solúveis. No entanto, a parede celular das plantas é recalcitrante e de difícil acesso às enzimas. Diante disto, neste trabalho propôs-se tratar bagaços de cana-de-açúcar com diferentes concentrações de solução sulfito em meio alcalino, para solubilizar lignina e hemicelulose e favorecer o acesso das enzimas ao substrato. As amostras, obtidas de cultivares de cana-de-açúcar com teores reduzidos de lignina e de uma variedade comercial, foram submetidas ao processo quimio-mecânico por 2 horas, a 121oC, com soluções de hidróxido de sódio (2,5%, 3,75% e 5% m/m) e sulfito de sódio (5%, 7,5% e 10% m/m), combinadas na proporção de 1:2, respectivamente. Análises físico-químicas dos materiais pré-tratados, como quantificação dos grupos sulfônicos e capacidade de retenção de água (WRV), também foram realizadas. Conforme se empregou maior concentração de reagentes no pré-tratamento, mais eficientes foram as remoções de lignina e hemicelulose, favorecendo maiores conversões enzimáticas. A remoção de lignina, embora contribua para o acesso das enzimas ao substrato, não foi o único fator necessário para se alcançar os maiores rendimentos de açúcares. Nesse caso, o efeito da sulfonação foi essencial para melhores conversões. Os resultados de WRV não apresentaram correlação com os níveis de hidrólise, pois é provável que as fibras pré-tratadas tenham atingido seu ponto de saturação. O maior rendimento de hidrólise da celulose foi de 92% para o cultivar 58 (após 96 horas de reação), que associouo efeito da deslignificação (53,5%) com alta incorporação de sulfito (600 mmol/Kg de lignina). Todos os bagaços com menor conteúdo inicial de lignina apresentaram maiores velocidades iniciais de hidrólise, quando comparados com a variedade comercial. Dessas amostras, destacou-se o cultivar 146, que necessitou apenas de 8 horas de reação para estabelecer o patamar de conversão de celulose de 75%. Todos os cultivares foram mais eficientes que a variedade comercial, demandando menor concentração de reagentes químicos para atingir 50% de conversão de celulose, em 24 horas. Foi avaliada a diminuição de quatro vezes na carga de SO32- no pré-tratamento do cultivar 58, em que se empregou 2,5% de sulfito e 5% de NaOH, em tempos de cozimento correspondentes a 30, 60 e 120 minutos. Nesse sentido, observou-se que a maior proporção de íons OH- no meio reacional não resultou em rendimentos satisfatórios de hidrólise, devido à maior perda de hemicelulose e menor remoção de lignina, quando comparado ao mesmo processo utilizando 10% de sulfito. Para o maior tempo de pré-tratamento foi possível obter maiores rendimentos de hidrólise, pois a incorporação de sulfito e remoção de componentes aumentou com o tempo. Portanto, o efeito da sulfonação, em 2 horas de pré-tratamento, foi mais importante que a deslignificação total das amostras na conversão dos polissacarídeos do bagaço em açúcares fermentescíveis
- Imprenta:
- Data da defesa: 18.01.2013
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ABNT
FRIEND, Debora Ferreira Laurito. Pré-tratamento sulfito alcalino e hidrólise enzimática de bagaços de cana-de-açúcar com diferentes composições químicas. 2013. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, Lorena, 2013. . Acesso em: 06 maio 2024. -
APA
Friend, D. F. L. (2013). Pré-tratamento sulfito alcalino e hidrólise enzimática de bagaços de cana-de-açúcar com diferentes composições químicas (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, Lorena. -
NLM
Friend DFL. Pré-tratamento sulfito alcalino e hidrólise enzimática de bagaços de cana-de-açúcar com diferentes composições químicas. 2013 ;[citado 2024 maio 06 ] -
Vancouver
Friend DFL. Pré-tratamento sulfito alcalino e hidrólise enzimática de bagaços de cana-de-açúcar com diferentes composições químicas. 2013 ;[citado 2024 maio 06 ]
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