Tese

Pré-tratamento do bagaço de cana-de-açúcar com H2SO4 diluído em reator piloto aquecido por vapor direto (2011)

• Authors:
  • Esteves, Paula Julião
  • Carvalho, Walter de (Orientador)
• Autor USP: ESTEVES, PAULA JULIÃO - EEL
• Unidade: EEL
• Sigla do Departamento: LOT
• Subjects: BAGAÇOS; CANA-DE-AÇÚCAR; ÁCIDO SULFÚRICO; HIDRÓLISE
• Agências de fomento:
  • Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• Language: Português
• Abstract: O presente trabalho teve como objetivo avaliar como algumas condições de pré-tratamento de bagaço de cana-de-açúcar com H2SO4 diluído influenciam a distribuição granulométrica do bagaço de cana, a composição química dos sólidos pré-tratados e hidrolisados hemicelulósicos, além da digestibilidade enzimática dos sólidos pré-tratados. Para isso, previamente, uma amostra de bagaço de cana-de-açúcar in natura foi caracterizada quanto suas composições percentuais; a distribuição granulométrica de suas fibras também foi avaliada antes e após o pré-tratamento. O pré-tratamento do bagaço com H2SO4 diluído foi realizado em reator piloto, aquecido por vapor direto, com capacidade de 100 L, onde o teor inicial de sólidos foi fixado em 15% (p/p). A temperatura (131,91-168,09 °C), tempo de residência (11,90-48,09 min) e concentração ácida (0,19 - 3,81 p/p) variaram de acordo com um planejamento fatorial 23. Após o pré-tratamento, os bagaços pré-tratados e hidrolisados hemicelulósicos foram caracterizados quanto suas composições químicas. A composição química dos bagaços in natura e pré-tratados, assim como a composição química dos hidrolisados, foi determinada por gravimetria, espectrofotometria e cromatografia líquida de alta eficiência. De acordo com a condição de pré-tratamento, os teores de celulose, hemicelulose e lignina nos bagaços pré-tratados diferiram substancialmente sendo que a maior variação foi observada para hemicelulose (0,14-17,62 %). Os três fatores avaliados no pré-tratamento influenciaram a composição química do bagaço pré-tratado, sendo que a variável com maior poder de influência no teor de celulose, hemicelulose e lignina dos sólidos foi a concentração ácida, seguida da temperatura e tempo de reação. Xilose foi o açúcar predominante nos hidrolisados hemicelulósicos variando de 1,43 a 21,05 g/L, de acordo com o planejamento. A concentração de furfural variou entre0,08 e 4,68 g/L. Condições severas de pré-tratamento acarretaram na maior remoção de hemicelulose dos bagaços pré-tratados, porém nestas mesmas condições foram encontradas baixas concentrações de xilose e altas concentrações de furfural nos hidrolisados. A concentração de xilose no hidrolisado se mostrou dependente da temperatura e da concentração ácida. A variável com maior influência na formação de furfural foi a temperatura, seguida pela concentração ácida e tempo. A digestibilidade enzimática dos bagaços obtidos de acordo com planejamento experimental em 24 h variou de 25,35 a 63,76%, conforme a composição química dos sólidos. A temperatura de pré-tratamento foi o fator que exerceu maior influência na conversão da celulose dos sólidos. Com o intuito de avaliar o efeito da lavagem dos sólidos na digestibilidade enzimática da celulose, bagaços pré-tratados obtidos nas condições mais branda e severa de pré-tratamento, lavados e não-lavados, foram submetidos à sacarificação enzimática. A sacarificação de bagaços não-lavados foi prejudicada pela presença de inibidores nos hidrolisados hemicelulósicos, variando entre 0- 23,9%, em 72h. As condições de pré-tratamento do bagaço de cana-de-açúcar que maximizam a concentração de xilose no hidrolisado hemicelulósico e a sacarificação enzimática do bagaço pré-tratado são diferentes. O pré-tratamento com H2SO4 diluído acarretou na diminuição do tamanho das partículas do bagaço de cana
• Imprenta:
  • Publisher place: Lorena
  • Date published: 2011
• Data da defesa: 29.03.2011

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• ABNT

  ESTEVES, Paula Julião. Pré-tratamento do bagaço de cana-de-açúcar com H2SO4 diluído em reator piloto aquecido por vapor direto. 2011. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, Lorena, 2011. . Acesso em: 28 maio 2024.

• APA

  Esteves, P. J. (2011). Pré-tratamento do bagaço de cana-de-açúcar com H2SO4 diluído em reator piloto aquecido por vapor direto (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, Lorena.

• NLM

  Esteves PJ. Pré-tratamento do bagaço de cana-de-açúcar com H2SO4 diluído em reator piloto aquecido por vapor direto. 2011 ;[citado 2024 maio 28 ]

• Vancouver

  Esteves PJ. Pré-tratamento do bagaço de cana-de-açúcar com H2SO4 diluído em reator piloto aquecido por vapor direto. 2011 ;[citado 2024 maio 28 ]

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