Avaliação de pré-tratamento hidrotérmico de palha e bagaço de cana-de-açúcar para produção de xilo-oligossacarídeos e hidrolisado enzimático de glicose
A busca por fontes de energias renováveis e ambientalmente corretas vem aumentando nos últimos anos culminando no conceito de biorrefinaria, o qual refere-se ao aproveitamento integral da biomassa lignocelulósica através da produção de múltiplos bioprodutos de interesse comercial. Uma forma de aprov...
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| Tipo de documento: | tese |
| Estado: | Versão publicada |
| Data de publicação: | 2022 |
| País: | Brasil |
| Recursos: | Universidade Estadual Paulista (UNESP) |
| Repositório: | Repositório Institucional da UNESP |
| Idioma: | português |
| OAI Identifier: | oai:repositorio.unesp.br:11449/236109 |
| Acesso em linha: | http://hdl.handle.net/11449/236109 |
| Access Level: | Acceso aberto |
| Palavra-chave: | Subprodutos de cana-de-açúcar Pré-tratamento hidrotérmico Delineamento Composto Central Rotacional Metodologia de Superfície de Resposta Xilooligossacarídeos Hidrólise enzimática Central Composite Rotational Design Sugarcane by-products Hydrothermal pre-treatment Response Surface Methodology Xylooligosaccharides Enzymatic hydrolysis |
| Resumo: | A busca por fontes de energias renováveis e ambientalmente corretas vem aumentando nos últimos anos culminando no conceito de biorrefinaria, o qual refere-se ao aproveitamento integral da biomassa lignocelulósica através da produção de múltiplos bioprodutos de interesse comercial. Uma forma de aproveitamento dos materiais lignocelulósicos durante o processo de produção de etanol de segunda geração (etanol celulósico) é a produção de xilo-oligossacarídeos (XOS) durante o pré-tratamento da biomassa. Objetivo: O objetivo deste trabalho foi otimizar a produção de XOS através de prétratamento hidrotérmico (PTH) em bagaço (BCA) e palha (PCA) de cana-deaçúcar e hidrolisar enzimaticamente a fração celulósica obtida após o PTH para produção de etanol (etanol 2G). Metodologia: O BCA e a PCA foram pré-tratadas hidrotermicamente sob diferentes condições de temperatura, tempo e consistência (carga mássica). Essas variáveis foram incorporadas ao um delineamento composto central rotacional em resposta a produção de XOS. As frações sólidas (resíduo rico em celulose e lignina) e líquidas (hidrolisado hemicelulósico) obtidas após os diferentes PTHs foram caracterizadas quimicamente. As frações sólidas obtidas na condição otimizada (BCA e PCA) foram hidrolisadas com preparado enzimático Cellic CTec 2 com diferentes cargas mássicas e enzimáticas. Resultados: As condições de PTH para máxima produção de XOS foram de 161,9 °C por 75,3 min e 10% de consistência para o BCA e 177,2 °C por 64,8 min e 10% de consistência para a PCA. Os PTHs do BCA e da PCA nessas condições resultaram na produção de 53,3 e 96,3 mg de XOS por grama de subproduto (base seca), respectivamente. As frações sólidas do BCA e da PCA obtidas após os PTHs nas condições previamente otimizadas apresentaram conversões máximas de celulose em glicose de 70 e 94%, respectivamente. O aumento da consistência não resultou em diminuição expressiva das conversões de celulose em glicose. As concentrações de glicose nos hidrolisados oriundos do BCA e da PCA com 20% de consistência foram de 64 e 112 g.L-1, respectivamente. Desta forma, a condição de 20% de consistência foi selecionada para verificar o efeito do aumento da carga enzimática, a qual não resultou em aumento significativo das conversões de celulose em glicose, ambos BCA e PCA, com excessão a carga enzimática de 30 FPU por grama de substrato (base seca). Conclusão: Os resultados indicam que os PTHs nas condições otimizadas (BCA e PCA) foram excelentes para produção de XOS. Além disso, as frações sólidas ricas em celulose obtidas após os PTHs em condição previamente otimizada apresentaram potencial na hidrólise enzimática com preparado enzimático Cellic CTec 2, portanto, podendo ser uma estratégica para a produção de etanol de segunda geração (etanol celulósico). |
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