Avaliação de pré-tratamentos para a hidrólise enzimática de palha de cana-de-açúcar considerando a produção de etanol

Ayala, Olga Lucia Bayona

doi:10.47749/t/unicamp.2012.866998

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“…Apresentam reatividade na sua cadeia com caráter amorfo, logo são mais vulneráveis à solubilização. Além disso, estão associadas à celulose nas paredes celulares através de pontes de hidrogênio, e apresentam uma facilidade de interação por apresentarem ramificações em sua estrutura 42,44,52 .…”

Section: Hemicelulosesunclassified

Biorrefinaria lignocelulósica empregando líquidos iônicos próticos para produção de etanol e lignina

Coradini Pin

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ATA da defesa com as respectivas assinaturas dos membros encontra-se no SIGA/Sistema de Fluxo de Dissertação/Tese e na Secretaria do Programa da Unidade.Dedico esse trabalho a minha mãe, Marinete, que sempre me incentivou a estudar e me desafiar. Eu levei tão a sério que estou me tornando doutora.Palavras chaves: Pré-tratamento, líquidos iônicos, lignina, valorização de biomassa, caracterização estrutural

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Section: Hemicelulosesunclassified

Biorrefinaria lignocelulósica empregando líquidos iônicos próticos para produção de etanol e lignina

Coradini Pin

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“…Pelo fato do bagaço apresentar baixa quantidade de cinzas (2%), ele oferece inúmeras vantagens em comparação com outros resíduos agroindustriais como palha de arroz (14,5%), palha do bagaço de cana-de-açúcar (9,61%), palha de trigo (9,2%) e casca de arroz (16%). (CARDONA, et al, 2010;AYALA, 2012).…”

Section: Biomassa Lignocelulósica E Bagaço De Cana-de-açucarunclassified

“…O pré-tratamento alcalino é uma das principais tecnologias dentre as técnicas do prétratamento químico. Ele emprega várias bases e agentes oxidantes, incluindo hidróxido de sódio (SILVERSTEIN et al, 2007apud ZHENG et al, 2009CARRILLO et al, 2005apud ZHENG et al, 2009, hidróxido de cálcio (CHANG et al, 2001apud ZHENG et al, 2009FUENTES, 2009;RABELO, 2010;AYALA, 2012), hidróxido de potássio (CHANG & HOLTZAPPLE, 2000apud ZHENG et al, 2009, amônia líquida (KIM et al, 2003apud ZHENG et al, 2009, hidróxido de sódio em combinação com peróxido de hidrogênio (SAHA & COTTA, 2007apud ZHENG et al, 2009RABELO et al, 2011;AYALA, 2012), entre outras. O pré-tratamento alcalino compreende basicamente o processo de deslignificação, onde certa quantidade de hemiceluloses também são solubilizadas, deixando na biomassa a celulose mais acessível ao ataque enzimático (KRISTENSEN, 2008;ZHENG et al, 2009).…”

Section: Pré-tratamento Alcalinounclassified

Estudo da adsorção das enzimas do complexo celulolítico em bagaço de cana-de-açúcar submetido a diferentes pré-tratamentos e Avicel

Machado¹,

Costa²

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Folha de Aprovação vi vii RESUMOA hidrólise enzimática de materiais lignocelulósicos compreende uma etapa de adsorção das enzimas celulases a esse material, e as chamadas isotermas de adsorção são curvas extremamente úteis nesse estudo, pois indicam a forma como o soluto (adsorbato) adsorverá no adsorvente; dão uma estimativa da quantidade máxima de soluto que o adsorvente adsorverá, entre outras características importantes. São empregadas também para a obtenção de condições mais favoráveis e eficientes na conversão da biomassa a açúcares fermentescíveis. Assim, para melhor entendimento de como o processo da adsorção enzimática interfere nos rendimentos da hidrólise enzimática da celulose, este trabalho abordou estudos específicos, tais como, a determinação da cinética e dos parâmetros das isotermas de adsorção das enzimas do complexo celulolítico sobre diferentes biomassas. Trabalhou-se com o bagaço de cana-de-açúcar pré-tratado hidrotérmico (BH) que apresentou 31,97% de lignina em sua composição e organossolve (BO), com 4,42% de lignina, e também com Avicel e com um isolado de lignina (IL). Os experimentos de cinética e isoterma de adsorção foram realizados em duplicata com volume reacional de 15 mL contendo tãmpão citrato de sódio 50 mM pH 4.8 complementado com 0.02% de azida sódica por grama de substrato onde a biomassa foi adicionada. Nos ensaios de cinética, os fracos foram incubados em um shaker (Marconi AM-832) a 50ºC e 4ºC, onde a agitação variou de 40 a 250 rpm. Foram recolhidas amostras dos frascos em tempos pré-determinados e centrifugadas por 15 min a 4,000 rpm para remoção dos materiais insolúveis. O teor de proteína do sobrenadante foi determinado usando o método de Bradford. As isotermas de adsorção da celulase para as biomassas foram conduzidas pela variação da quantidade proteica da enzima celulase (0,1 -4,5 mg/mL). Os dados experimentais foram estimados pela isoterma de adsorção de Langmuir usando o software OriginPro 8.0. Os parâmetros E max e K p obtidos pelo ajuste dos dados experimentais mostraramse diferentes para os diferentes materiais. Uma maior capacidade de adsorção (36,93 mg celulase/g de substrato) e, consequentemente, uma afinidade maior da enzima celulase pelo bagaço pré-tratado foi observada para o pré-tratamento hidrotérmico, pois a celulase, além de adsorver na celulose, também adsorve na lignina, em menor extensão. Os dados obtidos da isoterma de adsorção da celulase sobre o IL confirmam a adsorção improdutiva da enzima na lignina (E max = 11,92 mg/g) e mostram como esses estudos da adsorção das enzimas em IL são importantes, porque se torna possível distinguir a adsorção a porções da celulose e frações da lignina. A agitação exerceu influência significativa no fenômeno de adsorção, onde o aumento da viii agitação até 150 rpm melhorou a mistura entre as enzimas e o substratos, porém, a partir de 200 rpm não foram observadas mudanças significativas nos perfis de enzima adsorvida.Palavras-chaves: Lignocelulose, cinética de adsorção, isoterma de adsorção, hidrólise enzimática.

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“…John Hervin Bermúdez Jaimes empregado como fonte de alimento para bovinos; obtenção de produtos químicos renováveis, entre outros (GRIFFIN, 2011;HUANG et al, 2009;LAOPAIBOON et al, 2010;PANDEY et al, 2000;SOLIMAN;AHMED;FADL, 2011;TEXEIRA;PIRES;NASCIMENTO, 2007). Atualmente, é alvo de diversas pesquisas na bioconversão em etanol de segunda geração (ANDRADE, 2012;BAYONA, 2012;RABELO, 2010).…”

Section: Polissacarídeounclassified

Produção de ácido acrílico de fonte renovável a partir do ácido lático por fermentação do melaço de cana-de-açúcar

Jaimes¹,

Maciel²

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Na presente dissertação, descreve-se a síntese do ácido acrílico por método semi-sintético. Na primeira etapa, produz-se ácido láctico por fermentação de melaço de cana-de-açúcar, em biorreator BioFlo 415, usando as bactérias Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus plantarum e Leuconostoc mesenteroides, com estudo prévio, em Shaker, da temperatura, concentração de sacarose e concentração de extrato de levedura usadas com cada bactéria. Na fermentação com Lactobacillus delbrueckii, obteve-se o ácido láctico de concentração de 50,21 g/L e produtividade final de 1,26 g/L.h. Com Leuconostoc mesenteroides se produz uma concentração máxima de ácido láctico de 14,57 g/L com produtividade final de 0,41 g/L.h; e usando Lactobacillus plantarum se obteve uma concentração de ácido láctico de 50,59 g/L com produtividade final de 1.09 g/L.h. Na segunda etapa, sintetizou-se ácido acrílico por desidratação catalítica do ácido láctico comercial e do ácido láctico obtido da fermentação com Lactobacillus plantarum em reator tubular, a 300 °C e fluxo contínuo de CO 2 . Para isso, foram preparados, caraterizados e testados catalisadores suportados em zeólita básica do tipo NaY (KBr/NaY, KI/NaY e Ca 3 (Po 4 ) 2 /NaY). Como resultado, quando o ácido láctico comercial foi usado, a maior seletividade obtida foi de 25,66 % com uso de KBr/NaY; já com o ácido láctico obtido por fermentação, a maior seletividade obtida foi de 16,65 % com uso de KI/NaY. Durante o presente projeto, os produtos tanto das fermentações como das desidratações foram caraterizados por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC).

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Avaliação de pré-tratamentos para a hidrólise enzimática de palha de cana-de-açúcar considerando a produção de etanol

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Biorrefinaria lignocelulósica empregando líquidos iônicos próticos para produção de etanol e lignina

Biorrefinaria lignocelulósica empregando líquidos iônicos próticos para produção de etanol e lignina

Estudo da adsorção das enzimas do complexo celulolítico em bagaço de cana-de-açúcar submetido a diferentes pré-tratamentos e Avicel

Produção de ácido acrílico de fonte renovável a partir do ácido lático por fermentação do melaço de cana-de-açúcar

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