Characterization of enzymatic saccharification for acid-pretreated lignocellulosic materials with different lignin composition

Guo, Gia‐Luen; Hsu, Deng-Chieh; Chen, Wenhua; Chen, Wei-Hsi; Hwang, Wen-Song

doi:10.1016/j.enzmictec.2009.05.012

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“…The mixture was subjected to a temperature of 121 °C for 30 min (Guo et al, 2009). The resulting solid fraction was washed until pH 7.0 and then it was dried at 40 °C in a circulating drying oven (Tecnal model TE-394/1, Piracicaba/Brazil).…”

Section: Combined Acid and Alkaline Pretreatmentmentioning

confidence: 99%

Evaluation of Composition, Characterization and Enzymatic Hydrolysis of Pretreated Sugar Cane Bagasse

Guilherme

Dantas

Santos

et al. 2015

Braz. J. Chem. Eng.

160

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-Glucose production from sugarcane bagasse was investigated. Sugarcane bagasse was pretreated by four different methods: combined acid and alkaline, combined hydrothermal and alkaline, alkaline, and peroxide pretreatment. The raw material and the solid fraction of the pretreated bagasse were characterized according to the composition, SEM, X-ray and FTIR analysis. Glucose production after enzymatic hydrolysis of the pretreated bagasse was also evaluated. All these results were used to develop relationships between these parameters to understand better and improve this process. The results showed that the alkaline pretreatment, using sodium hydroxide, was able to reduce the amount of lignin in the sugarcane bagasse, leading to a better performance in glucose production after the pretreatment process and enzymatic hydrolysis. A good xylose production was also observed.

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Section: Combined Acid and Alkaline Pretreatmentmentioning

confidence: 99%

Evaluation of Composition, Characterization and Enzymatic Hydrolysis of Pretreated Sugar Cane Bagasse

Guilherme

Dantas

Santos

et al. 2015

Braz. J. Chem. Eng.

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“…Na Figura 1 estão os resultados obtidos em FTIR para os bagaços in natura e pré-tratado.O componente sólido da lignina é um fator chave para o sucesso da sacarificação, pois a lignina é considerada um adsorvente das enzimas celulolíticas, capaz de desativá-las (Guo et al, 2009). Segundo Pan (2008) os grupos fenólicos hidroxil apresentam um efeito inibitório em enzimas celulases.…”

Section: Resultsunclassified

“…Segundo Pan (2008) os grupos fenólicos hidroxil apresentam um efeito inibitório em enzimas celulases. De acordo com Guo et al (2009), as bandas onde se encontram os grupos fenólicos hidroxil estão entre 1375 e 1325 cm -1 , bandas estas que foram encontradas em menor intensidade no bagaço in natura e BA e em maior intensidade nos outros materiais. Ao que parece, os pré-tratamentos mais severos AA, HA e PHA deixam os grupos fenólicos hidroxil mais expostos o que pode diminuir o rendimento da hidrólise enzimática aqui estudada.…”

Section: Resultsunclassified

“…O pré-tratamento ácido alcalino (AA) foi realizado utilizando bagaço na quantidade de sólidos de 20% (p/v) imerso em uma solução de ácido sulfúrico 2% (v/v) submetido a uma temperatura de 121°C por 30 minutos, segundo Guo et al, (2009). Em seguida, a fração sólida foi lavada com água até o valor do pH ficar próximo ao pH da água de lavagem.…”

Section: 2pré-tratamento No Bagaço De Canaunclassified

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Estudo Físico-Químico Por DR - X E Ftir E Hidrólise Enzimática Do Bagaço De Cana-De-Açúcar Submetido a Diferentes Pré-Tratamentos Visando a Produção De Etanol

Souza¹,

Dantas²,

Guilherme³

et al. 2015

Anais Do XX Congresso Brasileiro De Engenharia Química

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RESUMO:este trabalho teve como objetivo a análise por DR-X e FT-IR e hidrólise enzimática do bagaço de cana-de-açúcar submetido diferentes pré-tratamentos visando à produção de etanol. Os pré-tratamentos foram realizados com uso de ácidos, álcalis, peróxido de hidrogênio e auto hidrólise. De acordo com os resultados de DR-X foi possível observar um aumento na cristalinidade das estruturas pré-tratadas de acordo com a remoção de lignina e hemicelulose e, por FTIR, foi possível observar uma modificação nos grupos orgânicos, principalmente nos radicais fenólicos, o que pode ter favorecido o processo de hidrólise enzimática. Usando hidróxido de sódio como pré-tratamento obteve-se 55% de recuperação de biomassa em base seca com um rendimento global de 3,13 g de glicose por 100 g de bagaço in natura, sendo estes os melhores resultados de forma a reduzir custos de processo. INTRODUÇÃOOs pré-tratamentos são utilizados para se aumentar a conversão do material lignocelulósico em açúcares redutores como celobiose e glicose (Sun e Cheng, 2002) através do processo de hidrólise enzimática. Eles atuam desestruturando a matriz lignocelulósica, reduzindo as quantidades de lignina e hemicelulose e modificando a estrutura cristalina da celulose de forma a deixá-la mais susceptível ao ataque enzimático (Silversteinet al., 2007).Pré-tratamentos ácidos envolvendo ácido sulfúrico, nítrico ou clorídrico podem solubilizar parte da hemicelulose expondo ainda mais a celulose ao ataque enzimático (Schellet al., 2003). O pré-tratamento hidrotérmico ou autohidrólise da biomassa vegetal é baseado no uso de água (água líquida no reator de alta pressão ou vapor de água) e de calor (150 a 230ºC). Este processo permite a obtenção de hidrolisados essencialmente de derivados da hemicelulose e uma fração sólida composta de celulose e lignina. A vantagem deste tratamento é a prevenção da corrosão do equipamento observado na hidrólise ácida e na ausência de reciclagem e de neutralização do ácido utilizado, o que simplifica a condução do processo (Boussarsaret al., 2009).Pré-tratamentos alcalinos se referem ao uso de soluções alcalinas como hidróxido de sódio, dentre outras, usadas basicamente para remover lignina e diminuir o grau de Área temática: Processos Biotecnológicos 1

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“…Para o pré-tratamento foi utilizado bagaço na quantidade de sólidos de 20% (p/v) imerso em uma solução de ácido sulfúrico 2% (v/v) submetido a uma temperatura de 121°C por 30 minutos, segundo Guo et al (2009). Em seguida, a fração sólida foi lavada com água até o valor do pH ficar próximo ao pH da água de lavagem, e seca a 40°C em estufa com circulação e renovação de ar por 24 h. Esta primeira etapa é para remoção, principalmente, da hemicelulose.…”

Section: Bagaço De Cana-de-açúcar E Pré-tratamentounclassified

Avaliação Do Potencial Enzimático De Enzimas Comerciais Na Hidrólise De Bagaço De Cana-De-Açúcar Do Rio Grande Do Norte

Souza¹,

Dantas²,

Guilherme³

et al. 2015

Anais Do XX Congresso Brasileiro De Engenharia Química

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RESUMO: devido a questões econômicas e ambientais, a substituição da matriz energética do petróleo pela biomassa vegetal, torna-se importante no cenário mundial, visto que é uma fonte renovável de energia. Este trabalho teve como objetivo a comparação de diferentes enzimas para hidrólise enzimática do bagaço de cana pré-tratado físico-quimicamente. O bagaço foi pré-tratado com ácido sulfúrico em uma primeira etapa e hidróxido de sódio em uma segunda etapa e em seguida foi hidrolisado enzimaticamente. Os ensaios de hidrólise enzimática foram realizados em incubador rotatório em erlenmyers de 250 mL com 20 mL de volume reacional. As enzimas estudadas foram celulases, xilanases, hemicelulases e β-glicosidases, todas cedidas por empresas multinacionais. A partir dos resultados encontrados, foi possível obter até 60% de conversão de celulose em glicose e obter resultados para estudos econômicos em termos de aplicação das enzimas xilanases e hemicelulases. INTRODUÇÃOA biomassa vegetal rica em material lignocelulósico está sendo estudado no mundo todo como uma fonte renovável de carbono e energia. Sem dúvida alguma, o etanol é o mais importante produto final obtido pela fermentação de hidrolisados lignocelulósicos, porém outros produtos também podem ser obtidos. Para a produção de etanol de segunda geração (etanol celulósico) é preciso que se obtenham monômeros de carboidratos como a glicose proveniente da estrutura da parede celular vegetal, lignocelulose. Desta forma, diferentemente do processo convencional, para a produção de etanol de segunda geração é preciso que o material lignocelulósico seja submetido a um pré-tratamento químico, físico, biológico ou combinado e a uma hidrólise enzimática para que se tenha substrato disponível para a fermentação alcoólica.Na hidrólise enzimática da celulose são necessário pelo menos três tipos de enzimas para se que se obtenha glicose. As endoglicanases (EG) (EC.3.2.1.4) hidrolisam as moléculas de celulose de forma randômica produzindo oligômeros. As celobiohidrolases ou exoglicanases (CBH) (EC.3.2.1.91) convertem os oligômeros, formados pela ação das Área temática: Processos Biotecnológicos 1

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Characterization of enzymatic saccharification for acid-pretreated lignocellulosic materials with different lignin composition

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Evaluation of Composition, Characterization and Enzymatic Hydrolysis of Pretreated Sugar Cane Bagasse

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Estudo Físico-Químico Por DR - X E Ftir E Hidrólise Enzimática Do Bagaço De Cana-De-Açúcar Submetido a Diferentes Pré-Tratamentos Visando a Produção De Etanol

Avaliação Do Potencial Enzimático De Enzimas Comerciais Na Hidrólise De Bagaço De Cana-De-Açúcar Do Rio Grande Do Norte

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