Mestrado em Engenharia Química

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Análise da produção de etanol visando soluções para melhorar a eficiência econômica e ambiental
(Universidade Federal de Alfenas, 2020-03-17) Gonçalves, Felipe De Oliveira; Lopes, Melina Savioli; Maciel Filho, Rubens; Villalba Morales, Sergio Andres
A indústria brasileira do etanol teve desde o início o seu desenvolvimento atrelado aos incentivos governamentais. O primeiro programa criado foi o Programa Nacional do Álcool, o qual deu resultados significantes para a indústria do etanol no Brasil. O mais recente programa governamental foi o RenovaBio. Foi criado em 2016 com o intuito de fomentar o desenvolvimento da indústria do etanol visando cumprir os acordos da COP21. Atualmente, o etanol é produzido em larga escala por mais de 300 usinas localizadas em todo território nacional. Embora a indústria do etanol esteja consolidada, ela tem enfrentado dificuldades financeiras nos últimos anos. Tais dificuldades resultaram na falência de algumas empresas. Essa situação representa um problema porque as usinas brasileiras são relevantes tanto no sentido econômico quanto social. Além disso, espera-se que haja um aumento considerável na demanda de etanol para os próximos anos. Portanto, é essencial que seja feita uma previsão baseada em dados históricos de produção de etanol, com intuito de saber se as usinas brasileiras serão capazes de suprir essa demanda. Outro ponto interessante é o estudo de possibilidades para otimizar as usinas, de modo que elas possam aumentar a produção de etanol, reduzir custos e explorar novos mercados, como o de créditos de descarbonização. Como consequência, sera possível melhorar a saúde financeira das usinas brasileiras.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo da utilização de biomassas lignocelulósicas como adsorventes para a remoção de Rodamina B
(Universidade Federal de Alfenas, 2019-03-08) Darcie, Leticia Dos Reis; Lopes, Melina Savioli; Andrade, Grazielle Santos Silva; Tovar, Laura Plazas
A Rodamina B é um corante catiônico muito utilizado nos processos de tingimento devido à sua cor intensa e estável, porém é um produto químico carcinogênico, genotóxico e neurotóxico. A sua remoção de águas residuais é um processo difícil devido a sua degradação lenta e composição complexa. A fim de encontrar um tratamento para remoção eficiente, o presente trabalho teve como objetivo estudar quatro biomassas lignocelulósicas (bagaço de cana-de-açúcar, palha de cana-de-açúcar, pseudocaule de bananeira e serragem de eucalipto) como adsorventes para a remoção do corante Rodamina B de soluções aquosas. As biomassas lignocelulósicas foram utilizadas in natura e caracterizadas por determinação do ponto de carga zero (), espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Para a otimização do processo de adsorção da Rodamina B foi realizado um planejamento experimental do tipo Delineamento Composto Central Rotacional para cada biomassa. Foram analisados os efeitos das variáveis granulometria da biomassa, pH da solução de corante e dosagem de biomassa (g de adorvente/mL de solução de corante). De acordo com os resultados obtidos apenas a dosagem de biomassa apresentou efeitos estatisticamente significativos para o processo de adsorção da Rodamina B para as quatro biomassas estudadas. Através da análise de variância ANOVA os modelos obtidos pelas análises estatísticas foram significativos e preditivos, pois apresentaram alto coeficiente de correlação e p-valor inferior ao nível de significância adotado (p<0,05), permitindo gerar as curvas de contorno para análise das regiões ótimas. Para as quatro biomassas estudadas a melhor dosagem de biomassa foi de 0,49%, pois apresentou valores satisfatórios de capacidade de adsorção e porcentagem de remoção da Rodamina B. A granulometria e o pH não foram estatisticamente significativos para o processo. Dentre as quatro biomassas estudadas, a serragem de eucalipto apresentou os maiores valores de capacidade de adsorção e de porcentagem de remoção da Rodamina B. Desta forma, esta biomassa foi selecionada para a realização do estudo cinético, a construção das isotermas e o estudo termodinâmico. De acordo com o estudo cinético, o processo entra em equilíbrio após 420 minutos e os dados se ajustaram ao modelo cinético de Pseudo-segunda ordem. Através da construção das isotermas pôde-se obter o valor da capacidade máxima de adsorção de 37,88 mg.g-1 através do ajuste ao modelo de Sips, que apresentou melhor ajuste. A partir do estudo termodinâmico foi possível obter os valores de variação de Energia de Gibbs que indicaram que o processo de adsorção da Rodamina B utilizando a serragem de eucalipto é espontâneo e que à medida que a temperatura do processo aumenta, a energia de Gibbs diminui, indicando que o aumento da temperatura favorece o processo de adsorção. A variação de Entalpia obtida (38,32 kJ.mol-1) indica que o processo é endotérmico e de quimissorção.
Acesso aberto (Open Access)
Imobilização da enzima frutosiltransferase extracelular de Aspergillus oryzae IPT-301 em compósito de poli ácido lático e argila para produção de frutooligossacarídeos
(Universidade Federal de Alfenas, 2023-08-17) Correa, Aline De Carvalho; Lopes, Melina Savioli; Almeida, Alex Fernando De; Maestrelli, Sylma Carvalho
Os frutooligossacarídeos (FOS) são conhecidos como “açúcares não convencionais”, são alimentos funcionais e prebióticos benéficos à saúde humana. Eles são compostos por uma unidade de sacarose alongada por unidades frutosil ligadas entre si por ligações do tipo β (2→1). Os FOS podem ter ocorrência natural em diversos tipos de vegetais ou serem produzidos por diferentes vias. Dentre as formas de produção comercial, a reação de transfrutosilação da sacarose realizada pela enzima frutosiltransferase (FTase) possui destaque. A cepa do fungo Aspergillus oryzae IPT-301 se destaca por produzir frutosiltransferase (FTase) com elevada atividade de transfrutosilação (𝐴𝑡). A utilização da enzima livre em escala comercial é um processo difícil devido a sua alta instabilidade e a necessidade de grande controle das variáveis de processo. A imobilização enzimática é uma técnica voltada para a fixação das enzimas em suportes orgânicos ou inorgânicos visando conferir maior estabilidade e facilidade de operação para bioprocessos. Neste contexto, este trabalho objetivou avaliar o processo de imobilização da FTase extracelular de Aspergillus oryzae IPT-301 em suporte de poli (ácido lático) enriquecido com 10% de argila refratária (PLA – 10AR). Para tanto, realizou-se testes de imobilização da FTase extracelular em PLA – 10AR na temperatura de 35 ºC, durante 8 horas, com agitação de 175 rpm na proporção 10:1 de caldo proveniente do cultivo celular em pH 5,5 para suporte. Atingiu-se uma atividade de transfrutosilação recuperada de 17,23 ± 0,87 %. Fez-se um planejamento de experimentos do tipo delineamento composto central rotacional (DCCR) por meio do software Protmiza® com o objetivo de avaliar as influências da temperatura e do pH sobre 𝐴𝑡 e obter as condições ótimas para a reação, que foram atingidas em 50ºC e pH 5,5. Para estudos de caracterização do biocatalisador imobilizado, foram realizados ensaios de avaliação da influência da concentração de substrato na reação enzimática, de estabilidade frente ao pH de incubação e ensaios de estabilidade armazenamento. O estudo dos efeitos de concentração mostrou que as maiores atividades foram atingidas para concentrações entre 400 g.L-1 e 600 g.L-1 de sacarose, com valores superiores a 85% e que o modelo cinético de Hill fornece melhor ajuste dos dados apresentados pelo biocatalisador. Ademais, a estabilidade frente ao pH de incubação fornece atividades relativas superiores a 76% para uma faixa de pH entre 5,0 e 6,5. A avaliação da estabilidade térmica para as temperaturas entre 30 e 60ºC por 24h apontou que não houve ganho de estabilidade do biocatalisador heterogêneo frente a enzima solúvel. Sobre a estabilidade operacional, o biocatalisador mostrou-se com comportamento constante e estável entre os ciclos 4 e 7, decaindo no ciclo 8 pelo rompimento das ligações entre enzima e suporte. Ressalta-se a inovação tecnológica presente neste estudo de imobilização da FTase extracelular em suporte elaborado a partir de compósito de poli (ácido lático) com 10% argila para a produção de FOS.
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Imobilização da enzima frutosiltransferase extracelular de Aspergillus oryzae IPT-301 em sabugo de milho para a produção de fruto-oligossacarídeos
(Universidade Federal de Alfenas, 2021-12-16) Pereira, Richard Silveira; Lopes, Melina Savioli; Ottoni, Cristiane Angélica; Villalba Morales, Sergio Andres
Os fruto-oligossacarídeos (FOS) são alimentos benéficos ao organismo humano. Comercialmente, são produzidos através de uma reação de transfrutosilação, a qual uma enzima transferase catalisa sacarose em FOS. Dentre os micro-organismos produtores destas enzimas, o Aspergillus oryzae IPT-301 se destaca por produzir frutosiltransferase (FTase) com elevada atividade de transfrutosilação (A_t). A utilização da enzima livre em escala comercial é um processo difícil e custoso, já que ela se desnatura rapidamente. Assim sendo, observa-se a necessidade de pesquisas para a imobilização destas enzimas com o intuito de se aumentar seu tempo de meia-vida e sua estabilidade. Em vista disso, este trabalho objetivou avaliar o processo de imobilização da FTase extracelular (por adsorção física) em sabugo de milho, um resíduo agroindustrial natural. O suporte in natura foi apenas ralado. Funcionalizou-se o sabugo de milho por extração alcalina para maximizar sua capacidade de adsorção. Realizou-se ensaios para avaliar a cinética da FTase imobilizada em sabugo de milho para diferentes temperaturas. Fez-se um planejamento de experimentos com o objetivo de se avaliar as influências de temperatura e pH sobre A_t e se obter as condições ótimas. Avaliou-se as estabilidades térmica, operacional, de concentração de substrato, e frente ao pH. Os perfis cinéticos de imobilização apontaram que a A_t do caldo fermentado (em contato com o suporte) decaiu ao decorrer do ensaio, sendo o maior rendimento de imobilização (RI) obtido a 35 °C (74 % para o suporte in natura e 64 % para o funcionalizado). A atividade transfrutosilação recuperada (A_tr) resultou em um valor cerca de quatro vezes superior para o sabugo de milho funcionalizado (9,05 ± 0,58 %), indicando que a funcionalização do suporte aumentou sua capacidade de adsorção. O planejamento de experimentos apontou que as condições ótimas para A_t do biocatalisador heterogêneo foi de 55 °C e pH 5,5. O estudo dos efeitos de concentração mostrou que as maiores atividades foram atingidas para concentrações entre 400 g.L-1 e 600 g.L-1, sendo que a cinética enzimática melhor se ajustou ao modelo de Hill. Os ensaios de estabilidade frente ao pH indicaram que o biocatalisador heterogêneo foi estável frente à faixa de pH entre 5,5 e 6,0. O ensaio conseguinte indicou que não houve um aumento expressivo da estabilidade térmica do biocatalisador heterogêneo frente ao solúvel, com tempo de meia-vida (do biocatalisador heterogêneo) 1,13 vezes superior para 50 °C. O ensaio de estabilidade operacional permitiu constatar que a FTase imobilizada no suporte funcionalizado manteve a A_t relativa em até 13 % ao fim do quarto ciclo batelada, apontando a possibilidade de reuso. Por conseguinte, constatou-se que os ensaios de caracterização e de estabilidade permitiram concluir que a FTase foi imobilizada em sabugo de milho através de adsorção física. Destaca-se que esta pesquisa é inovadora ao imobilizar frutosiltransferase em um resíduo para a produção de fruto-oligossacarídeos.
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Imobilização da frutosiltransferase de Aspergillus oryzae IPT-301 em óxido de zinco para produção de frutooligossacarídeos
(Universidade Federal de Alfenas, 2023-03-29) Megda, Fábio; Lopes, Melina Savioli; Almeida, Alex Fernando De; Maestrelli, Sylma Carvalho
Os frutooligossacarídeos (FOS) são açúcares prebióticos e, portanto, benéficos à saúde e nutrição humana. Esses açúcares apresentam baixo teor calórico e podem ser consumidos por pessoas diabéticas, além de ser grande potencial de aplicação na indústria alimentícia podem ser substitutos por açúcares convencionais. A síntese enzimática de FOS ocorre pela atividade de transfrutosilação (AT) em moléculas de sacarose, por meio da enzima microbiana frutosiltransferase (FTase, E.C. 2.4.1.9), sendo que as FTases podem ser produzidas a partir do fungo Aspergillus oryzae IPT-301 por meio do cultivo celular submerso. Deste modo, este trabalho teve como objetivo estudar a imobilização da frutosiltransferase em peças de óxido de zinco (ZnO) por meio da adsorção física. Os parâmetros de imobilização em óxido de zinco apresentaram um rendimento de imobilização de 38,00% e uma atividade recuperada de 3,22%. O estudo do efeito de concentração mostrou que a maior atividade foi atingida para concentração de 600 g. L-1 de substrato, tendo ajuste ao modelo de Hill. O ensaio de estabilidade ao pH indicou que o biocatalisador apresenta maiores estabilidades em pH entre 6,0 e 6,5. A estabilidade térmica do biocatalisador não foi expressiva em comparação à enzima solúvel; portanto, apresentou tempo de meio-vida em 1,70 vezes que a enzima solúvel a 30ºC. A enzima imobilizada apresentou estabilidade ao armazenamento com atividade relativa acima de 75% após 2 dias. Os estudos de caracterização físico-químico comprovaram a imobilização da enzima na superfície do suporte, corroborando com uma imobilização satisfatória da FTase.
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Imobilização de frutosiltransferase extracelular de Aspergillus oryzae IPT-301 em bagaço de cana-de-açúcar para a produção de fruto-oligossacarídeos
(Universidade Federal de Alfenas, 2021-12-17) Rocha, Rovilson José Da; Lopes, Melina Savioli; Xavier, Michelle Da Cunha Abreu; Perna, Rafael Firmani
Fruto-oligossacarídeos (FOS) são açúcares nutracêuticos de baixa caloria que apresentam excelentes propriedades funcionais e benefícios à saúde e nutrição humana. Industrialmente, os FOS podem ser obtidos pela reação de transfrutosilação das moléculas de sacarose, catalisada por enzimas microbianas como a frutosiltransferase (FTase, EC 2.4.1.9). O uso da FTase solúvel implica em baixa estabilidade (térmica, operacional, de armazenamento e frente ao pH), contudo, com a imobilização, é possível aumentar a estabilidade da enzima e possibilitar sua recuperação e reutilização. Neste trabalho foi realizada a caracterização física do bagaço de cana-de-açúcar in natura (área específica – BET; volume e distribuição de poros – BJH), a imobilização por adsorção física (35 ºC, 175 rpm, pH 5,5 e 8 h) da FTase extracelular de Aspergillus oryzae IPT-301 no bagaço de cana-de-açúcar in natura e obtenção dos parâmetros de imobilização (rendimento e atividade recuperada). Em seguida foi realizada a caracterização (FTIR) do derivado enzima-suporte obtido do processo de imobilização e a avaliação das suas propriedades bioquímicas que envolveu: a avaliação da influência da temperatura e pH na atividade de transfrutosilação – planejamento experimental; a avaliação da influência da concentração de substrato na atividade de transfrutosilação; os ensaios de estabilidade (térmica, frente ao pH de incubação, operacional e de armazenamento). Através da caracterização física do bagaço de cana-de-açúcar in natura foi obtida uma área específica de 1,306 m².g-1, uma área específica dos poros de 0,846 m².g-1, tamanho de poros de 20,408 Å e volume específico de poros (entre 17 e 3000 Å) de 0,431×10-3 cm³.g-1. O rendimento de imobilização foi de 46,61 ± 3,77 % e a atividade recuperada foi de 11,20 ± 1,85 %. A análise comparativa do derivado enzima-suporte e suporte por FTIR indicou a imobilização enzimática. Os resultados do planejamento de experimentos indicaram que à temperatura de 51,37 ºC e pH de 5,49 a atividade enzimática da FTase imobilizada foi máxima. A melhor concentração de sacarose para a reação enzimática foi de 600 g.L-1 e os modelos cinéticos de Michaelis-Menten e de Hill foram ajustados satisfatoriamente aos dados experimentais. Os ensaios de estabilidade frente ao pH de incubação mostraram que a FTase foi estável (atividades relativas superiores a 56 %) na faixa de pH entre 4,5 e 8,5. Os ensaios de estabilidade térmica mostraram que a imobilização aumentou a termoestabilidade da FTase, com um fator de estabilidade máximo de 3,47 à 30 ºC, o que representa um ganho de cerca de 9 h no tempo de meia vida da enzima. A análise dos parâmetros termodinâmicos associados também indicou que a termoestabilidade enzimática foi aumentada após a imobilização. Os ensaios de estabilidade operacional mostraram que a enzima pode ser reutilizada por 2 ciclos reacionais consecutivos sem perda de atividade. O derivado enzima-suporte não apresentou perda na atividade enzimática nos 5 primeiros dias de armazenamento (atividades retidas próximas a 100 %), contudo, após 10 e 15 dias de armazenamento foram obtidas atividades de transfrutosilação equivalentes a 87 % e 74 % da atividade inicial, respectivamente. Após 30 dias de armazenamento, o derivado enzima-suporte reteve apenas 17 % da atividade enzimática inicial. Concluiu-se que a imobilização da FTase no bagaço de cana-de-açúcar foi satisfatória, mediante obtenção de um biocatalisador estável e ativo, o que justifica a futura implementação em diferentes configurações de reatores.
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Influência das variáveis de hidrólise ácida na palha de cevada e aplicação em um reator batelada
(Universidade Federal de Alfenas, 2019-11-11) Brito Filho, José Américo Gomes De; Lopes, Melina Savioli; Pereira, Paulo Roberto Alves; Morales, Sérgio Andres Villalba
Fracionou-se este trabalho em duas etapas, a primeira parte teve como objetivo projetar e construir um biorreator com materiais reciclados e doados para hidrolise ácida de material lignocelulósico. A segunda etapa é o estudo da otimização do pré-tratamento, utilizando técnicas de planejamento experimental. As variáveis independentes do pré-tratamento do material lignocelulósico foram: massa de palha em solução com diferentes proporções (m/v) sólido – líquido, 5,0:10; 1,0:10; 1,5:10 e 2,0:10, e utilizando soluções de ácido sulfúrico com diferentes diluições (v/v), 0,5%; 0,8%; 1,0%; 1,5%; 2,0%, 2,5% e 3,0%. O pré-tratamento foi realizado por 40 minutos em autoclave vertical a 121 ºC e 1 Kgf/cm². As variáveis respostas foram: a concentração de sólidos solúveis liberados medidos em graus Brix (°Bx) e a relação massa de glicose liberada em função da massa de biomassa de cevada inicial do (m/m). Os resultados mostraram que a condição otimizada para a liberação de glicose e também sólidos solúveis, foi a condição massa, 7:10 de (m/v) e de ácido sulfúrico a 2,6 % m/v, Nesta condição foi obtida uma concentração de 0,137g glicose (g) / de palha (g), com sólidos solúveis 2,61 °Bx.
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Otimização do pré-tratamento da palha da cana-de-açúcar com ácido sulfúrico e hidrólise enzimática para obtenção de açúcares fermentescíveis
(Universidade Federal de Alfenas, 2018-02-07) Gomes, Vagner Marcelo; Lopes, Melina Savioli; Hirata, Daniela Battaglia; Tovar, Laura Plazas
O presente trabalho propõe a otimização do pré-tratamento ácido seguido de hidrólise enzimática da palha da cana-de-açúcar, para uma posterior produção de etanol de segunda geração. Para tal, o pré-tratamento do material lignocelulósico foi realizado com uma relação sólido líquido de 0,5:10 em solução diluída de ácido sulfúrico. No planejamento experimental proposto - um delineamento central composto rotacional (DCCR) 2² onde foram incluídos quatro testes nas condições axiais e três repetições no ponto central, os fatores avaliados na otimização foram: a concentração da solução de ácido sulfúrico (0,10 - 2,90 % m/v) e o tempo de pré-tratamento realizado em autoclave vertical a 120 ºC e 1 Kgf/cm² por 14-55 minutos. As variáveis respostas definidas para a otimização foram: a massa de glicose liberada em função da massa de palha de cana-de-açúcar inicial do pré-tratamento, e a concentração de sólidos solúveis liberados medidos em graus Brix (°B). Os resultados mostraram que a condição otimizada para a liberação de glicose e também sólidos solúveis, foi a condição de ácido sulfúrico a 2,0 % m/v de concentração com o tempo de 40 minutos em autoclave, onde foi obtida uma concentração de 0,194 g glicose/g de palha de cana-de-açúcar e 3,2 °B. As análises estatísticas realizadas demonstraram que a concentração de ácido sulfúrico (linear e quadrático) e tempo de autoclave (linear e quadrático) foram estatisticamente significativos (pela análise do p-valor) em um intervalo de confiança de 95 % para a variável resposta massa de glicose por massa de palha de cana-de-açúcar; enquanto que para a variável concentração de sólidos solúveis, apenas a concentração de ácido sulfúrico (linear e quadrático) foram estatisticamente significativos. Além disso, a análise da ANOVA (análise de variância) demonstrou que o modelo previsto é estatisticamente significativo com R² de 96,77 % para a variável resposta massa de glicose por massa de palha de cana-de-açúcar, e 92,59 % para a variável concentração de sólidos solúveis. Observou-se também que o F calculado para as duas variáveis respostas são maiores que o F tabelado, confirmando em ambos os casos a significância dos modelos matemáticos propostos. Na hidrólise enzimática realizada com a enzima comercial Celluclast® 1,5L com carga de 15 FPU/g de biomassa, foi verificado uma digestibilidade de 68,71 % da celulose da palha da cana-de-açúcar utilizada, enquanto que 35,59 % da celulose total da biomassa foi convertida em glicose. Assim, concluiu-se que a concentração de ácido sulfúrico é o fator com maior impacto na conversão de palha de cana-de-açúcar em açúcares fermentescíveis e também na liberação de sólidos solúveis na etapa do pré-tratamento. Na hidrólise enzimática, o rendimento global de conversão de celulose em glicose obtido foi de 35,59 % devido à baixa concentração de β-glicosidases na enzima utilizada.
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Pré-tratamento ácido da biomassa palha mais bagaço de cana-de-açúcar
(Universidade Federal de Alfenas, 2017-10-31) Nicola, Diego Querino; Lopes, Melina Savioli; Lopes, Milena Savioli
A utilização de resíduos agroindustriais como fontes lignocelulósicas para a obtenção de diversos insumos químicos é uma alternativa para contribuir para a valorização destes subprodutos. Neste contexto, o etanol produzido a partir de materiais lignocelulósicos, torna-se uma opção interessante para aumentar a produção deste combustível sem aumentar a área plantada das colheitas utilizadas para sua produção, já que a demanda de etanol vem aumentando cada vez mais nos últimos anos, com o objetivo de substituir o petróleo e seus derivados, contribuindo significativamente para a redução dos impactos negativos ao meio ambiente, tais como o aquecimento global provocado pela queima dos combustíveis fósseis. Para que a produção de etanol celulósico seja economicamente viável, é necessário que estas fontes lignocelulósicas sejam fracionadas de forma a disponibilizar a maior quantidade de carboidratos possível para o processo de fermentação alcoólica. Neste trabalho, propôs-se avaliar o pré-tratamento químico da mistura bagaço mais palha de cana-de-açúcar, nas formas ―in natura e pré-tratada, de forma a verificar o efeito do pré-tratamento com ácido sulfúrico diluído nas concentrações de 1%, 1,5% e 2% (v/v), em temperaturas 80, 100 e 120 °C e tempos de reação 60, 90, 120 minutos. O pré-tratamento com 1% de acido sulfúrico encontrou teor de celulose, hemiceloses e lignina de 42,15; 6,41 e 20,16% respectivamente para cada 100 g de mistura. Para as condições de 1,5%, encontrou-se 39,59 % para celulose, 8,27% para hemicelose e 20,16% para lignina e para a condição de 2,0 % encontrou-se encontrou 33,82 % para celulose, 8,72% para hemicelose e 16,56% para lignina. Assim, foi possível observar a viabilidade da utilização da mistura palha mais bagaço de cana-de-açúcar no pré-tratamento, para uma possível produção de etanol de segunda geração, o que possibilitaria o incremento da produção de biocombustíveis a partir de fontes renováveis e sustentáveis.
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Pré-tratamento ácido e hidrólise enzimática em folhas de mandioca para a obtenção de etanol de segunda geração
(Universidade Federal de Alfenas, 2019-11-12) Torraca, Raphael Sarraf Martins; Lopes, Melina Savioli; Andrade, Grazielle Santos Silva; Xavier, Michelle Da Cunha Abreu
Este trabalho propõe o uso das folhas das plantas da mandioca como meio de obtenção de Açúcares Redutores Totais (ART) para a produção de etanol de segunda geração. Para tanto, realizaram-se a caracterização da biomassa ao determinar os teores de cinzas, extrativos e de lignina, o pré-tratamento ácido e em seguida a hidrólise enzimática. A determinação dos Açúcares Redutores obtidos durante o pré-tratamento foi realizado através do ácido 3,5-dinitrosalicílico (DNS) e por Cromatografia líquida de alta eficiência por detecção amperométrica pulsada para os carboidratos. Inicialmente, realizou-se um planejamento experimental a partir de um Delineamento Central Composto Rotacional (DCCR) para determinar as condições do pré-tratamento. As variáveis independentes estudadas por meio do DCCR foram as concentrações de ácido sulfúrico (1 a 3%) e a carga de sólidos (5 a 20%) e a variável resposta ART. Em seguida, utilizou-se de modelagem estatística para calcular os efeitos das variáveis, a elaboração dos modelos preditivos e a ANOVA, sendo que o nível de confiança para o modelo é de 95%. Por meio da análise da superfície de resposta e a curva de contorno, obteve-se o ponto ótimo de 3% H2SO4 e 20% de sólidos, os quais foram utilizados para a realização de um novo pré-tratamento na condição ótima e em seguida para a hidrólise enzimática, determinando-se os ART via metodologia DNS. As concentrações obtidas de Açúcares Redutores Totais foram de 55,2g/L para o pré-tratamento ácido e de 8,89g/L para a hidrólise enzimática.

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