Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-11-22Bitstream added on 2014-12-02T11:21:22Z : No. of bitstreams: 1 000794674_20151122.pdf: 159305 bytes, checksum: 1a69d7746b9537ef5de8785498d29618 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-11-27T16:09:58Z: 000794674_20151122.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-11-27T16:10:42Z : No. of bitstreams: 1 000794674.pdf: 2802997 bytes, checksum: 3381bd1473d6cc3c5215e1c2590cb7b4 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / No presente estudo, o fungo termofílico Myceliophthora thermophila M.7.7, foi cultivado em fermentação em estado sólido (FES), usando como fonte de carbono misturas de bagaço de cana, palha de cana e palha de milho, com farelo de trigo (w/w 1:1). As fontes de nutrientes minerais avaliadas foram substâncias químicas analíticas e fertilizantes agrícolas. Os efeitos das condições de fermentação, tais como temperatura, pH e umidade sobre a produção de xilanase, endoglucanase e β-glucosidase foram estudados. Além disso, foi realizado o prétratamento do bagaço e da palha de cana submetidos a 2 min de irradiação em micro-ondas com glicerol 70% em solução ácida, alcalina e água destilada. As frações sólidas resultantes do pré-tratamento foram utilizadas nas análises de fibras, TGA, DTG, DSC, FTIR e microscopia eletrônica de transmissão e as frações líquidas, para análises de açúcares e fenóis. Amostras de bagaço e de palha tratados e não tratados (controle) foram submetidas à hidrólise enzimática por 24 e 72 horas, a 55 °C, usando as soluções enzimáticas obtidas do cultivo de M. thermophila M.7.7. e comercial (Celluloclast 1.5L) com atividade de endoglucanase padronizadas a 60 U/g de substrato seco ou com relação à quantidade total de proteínas das soluções (5 mg/g de substrato seco). Ao extrato de M. thermophila M.7.7 foi feita uma suplementação com enzima β-glicosidase comercial, de modo a atingir a mesma atividade presente na enzima Celluloclast. As atividades máximas de xilanase (446,9 U/mL), endoglucanase (94,7 U/mL) e β-glicosidase (2,8 U/mL) foram obtidas no cultivo por FES com 70% de umidade, a 40 ºC, usando palha de milho e farelo de trigo e solução nutriente composta por fertilizantes agrícolas, com pH ajustado para 5,0. Os espectros de infravermelho e as análises térmicas mostraram que o prétratamento agiu principalmente sobre a lignina e a hemicelulose do bagaço de cana, ... / This study investigated the effect of non expensive carbon and nitrogen sources on enzyme production by Myceliophthora thermophila M.7.7 in solid-state fermentation. Three kinds of lignocellulosic waste (corn straw, sugarcane bagasse and sugarcane straw) and six nitrogen sources (urea, calcium nitrate, analytical ammonium sulphate, yeast extract, agricultural fertilizer NPK 20-05-20 and fertilizing grade ammonium sulphate) were tested. Some physical-chemical parameters of the fermentation, such as temperature, initial pH and moisture content of the substrate on enzyme production were evaluated. Furthermore, the pre-treatment of bagasse and sugar cane straw with microwave radiation in presence of glycerol diluted in water, sulphuric acid and sodium hydroxide on the chemical composition, fiber structure and the efficiency of subsequent enzymatic hydrolysis was investigated. Bagasse and cane straw were subjected to 2 min of irradiation and the solid fractions resulting were used in the analysis of fibers, TGA, DTG, DSC, FTIR, X-ray and transmission electron microscopy and liquid fractions used to detemine sugar and phenol contents. Samples of bagasse, treated cane straw and untreated cane straw (control) were submitted to enzyme hydrolysis for 24 to 72 h at 55 °C with enzymatic solutions obtained by the cultivation of M. thermophila M.7.7. and Celluloclast 1.5L based on 60 U of endoglucanase activity per g of dry substrate or on the total amount of protein solutions (5 mg protein/g of dry substrate). The enzyme solution from M. thermophila M.7.7 was supplemented with a commercial β-glucosidase in order to achieve the same activity present in Celluclast. The maximum xylanase activity (446.9 U/ml), endoglucanase (94.7 U/ml) and β-glucosidase (2.8 U/mL) were obtained in the cultivation by SSF with 70% humidity, 40 °C using corn stover and wheat bran and nutrient solution composed of agricultural fertilizers, with pH adjusted to 5.0. ...

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-12-20Bitstream added on 2014-12-02T11:21:21Z : No. of bitstreams: 1 000794446.pdf: 1870629 bytes, checksum: 1a25b680e2570ab1039e9a3045b8c3de (MD5) / O presente trabalho foca o pré‐tratamento oxidativo do bagaço de cana de açúcar tendo em vista o uso da hidrólise enzimática para a produção de etanol celulósico. Destina‐se a fazer o estudo do pré‐tratamento com persulfato de sódio no intuito de se obter um pré‐hidrolisado eficiente para a sacarificação enzimática do bagaço. A despolimerização do bagaço pode gerar quantidade de açúcares fermentescíveis como a glicose e xilose, e assim aumentar substancialmente o volume de etanol produzido pela mesma área cultivada de cana de açúcar. Os resultados indicaram que o pré‐tratamento contendo somente oxidante persulfato de sódio poderia desestruturar o bagaço em temperatura branda atingida durante 0,5 min de irradiação com microondas, resultando no aumento na liberação de glicose (124%) e xilose (168%) após hidrólise enzimática em relação ao bagaço in natura. O resultado mais significativo de glicose (162%) e xilose (265%) em relação ao bagaço in natura foi obtido com 3,0 min de irradiação de microondas, em meio alcalino e na presença de persulfato de sódio. Ainda neste pré‐tratamento, foi observada no espectro de IR significativa modificação estrutural na região da carbonila, além de modificação com menor intensidade na região da vibração das ligações aromáticas da lignina. Os pré‐tratamentos resultaram em baixa solubilização de inibidores fenólicos na maioria dos pré‐tratamentos com persulfato. Também não foram detectadas concentrações de derivados furânicos provenientes da degradação térmica da hemicelulose (furfural) e celulose (HMF). De maneira geral, os pré‐tratamentos do bagaço de cana com persulfato de sódio em condições químicas distintas age sinergicamente na desestruturação da fibra do bagaço facilitando a hidrólise enzimática e na oxidação de fenólicos solubilizados a partir da oxidação da lignina / This thesis focuses on the oxidative pretreatment of sugarcane pulp in view of the enzymatic hydrolysis use for cellulosic ethanol production. It intends to study the sodium persulfate pretreatment in order to obtain an efficient pre‐hydrolyzate for enzymatic saccharification of the pulp. The pulp depolymerization can generate fermentable sugar quantities such as glucose and xylose, and thus substantially increase the amount of ethanol produced by the same sugar cane growing area. Preliminary results indicated that the pretreatment containing sodium persulfate alone can disrupt the pulp at mild temperatures reached during 0.5 min of microwave irradiation, resulting in an increased glucose (124%) and xylose (168%) after enzymatic hydrolysis. The most significant result of glucose (162%) and xylose (265%) was obtained with 3.0 min of microwave irradiation, in an alkaline medium with persulfate. In this pretreatment, an expressive structural modification in the carbonyl region was observed through IR spectrum, besides the less intensive modification in the lignin’s aromatic rings vibration region. The oxidative pretreatment minimized the phenolic inhibitors production, making it undetectable on most experiments. Also, concentrations of furanic derivate from thermal degradation of hemicellulose (furfural) and cellulose (HMF) carbohydrates weren’t detected. Generally, the sodium persulfate pretreatment acts synergistically on the pulp fiber disruption and on the solubilized phenolic oxidation

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-03-13Bitstream added on 2014-12-02T11:20:52Z : No. of bitstreams: 1 000796599.pdf: 2918256 bytes, checksum: 26733cf0b0b7ecf0a36f4a823e25a1f3 (MD5) / Este trabalho avaliou as propriedades mecânicas e térmicas de materiais compósitos com a base de resina epoxídica curada (DGEBA/TETA) com a adição da ciclodextrina e reforçados com fibras de bagaço de cana-de-açúcar. Primeiramente as fibras foram separadas em tamanhos compreendidos entre 0,50 mm e 2,00 mm, entre 0,21 mm e 0,50 mm e menores que 0,21 mm, as quais foram misturadas à resina DGEBA/TETA e analisadas em porcentagens de 1, 2,5, 5, 7,5 e 10% em massa através de ensaio de tração. Posteriormente, foi adicionado apenas ciclodextrina a resina epóxi em concentrações de 1, 2, 3, 4, 5 e 10 e 15% em massa para a análise de ensaio tração. O corpo de prova final do compósito DGEBA/TETA/ciclodextrina/fibras de bagaço de cana-de-açúcar foi constituído por 5% de ciclodextrina e 5% de partículas menores que 0,21 mm, pois foi o que obteve as melhores propriedades avaliadas em ensaios mecânicos separados. Para a adição de 5% de partículas menores que 0,21 mm ao DGEBA/TETA houve um aumento de 28,61% na resistência, e a adição de 5% de ciclodextrina ao DGEBA/TETA proporcionou um aumento de 160,31% na resistência à propagação de trincas. O compósito final, contendo 5% de partículas de bagaço de cana-de-açúcar e 5% de ciclodextrina apresentou um Limite de Reistência à Tração (LRT) de 33,94 MPa, Módulo de Elasticidade (E) de 1681,14 MPa, K1C de 1,24 MPa.m1/2, resiliência de 0,334 MJ/m3, deformação de 0,292%. Para uma análise da temperatura de uso do compósito, foram realizados ensaios térmicos de DSC e TGA os quais indicaram que a temperatura de Transição vítrea do compósito final foi de 111,18°C e a temperatura de inicio de degradação foi de 267°C / This research evaluated the mechanical and thermal properties of composite materials with the base epoxy resin cured (DGEBA / TETA) with the addition of cyclodextrin and reinforced with fibers of bagasse cane sugar. First the fibers were separated into sizes of between 0.50 mm and 2.00 mm, between 0.21 mm and 0.50 mm and smaller than 0.21 mm, which were mixed resin DGEBA / TETA and analyzed as percentages 1, 2.5, 5, 7.5, 10 and 15% in mass by assaying tensile test. Thereafter was added just cyclodextrin epoxy resin in concentrations of 1, 2, 3, 4, 5 and 10 to 15% in mass to analyze tensile test. The specimen of the composite end DGEBA / TETA / cyclodextrin / bagasse fiber cane sugar that is made up of 5% cyclodextrin and 5% of particles smaller than 0.21 mm that was what got the best properties evaluated in separate mechanical tests. Since for the addition of 5% of particles smaller than 0.21 mm at DGEBA / TETA an increase of 28.61% in the resistance, and the addition of cyclodextrin to 5% DGEBA / TETA provided an increase of 160.31% resistance to crack toughness. The final composite, containing 5% of particles of crushed cane sugar and 5% cyclodextrin showed LRT of 33.94 MPa, E, 1681.14 MPa, K1C of 1.24 MPa.m1/2, resilience 0.334 MJ/m3, deformation of 0.292%. For a review of the use temperature of the composite thermal DSC and TGA tests which indicated that the glass transition temperature of the final composite was 111.18 ° C and the onset temperature of degradation was 267°C were performed

Made available in DSpace on 2015-01-26T13:21:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-07-25Bitstream added on 2015-01-26T13:30:45Z : No. of bitstreams: 1 000802231.pdf: 1542226 bytes, checksum: cfd78188537d9a6f5bb97f5dcb5d1aec (MD5) / O objetivo motivacional deste trabalho é estudar a possibilidade de desenvolvimento de um material a base de bagaço de cana com um maior valor agregado, propondo assim, outra função e/ou utilização para o bagaço da cana de açúcar. Para isso, foi desenvolvido um aglomerado de fibra de cana (compósito) com diferentes proporções de fibra de cana e aglutinante, e posteriormente foram estudadas algumas características acústicas destes diferentes compósitos, avaliando assim, o potencial de uso da fibra como material de absorção acústica. Os coeficientes de absorção acústica do aglomerado foram estimados com base na teoria e conceitos de acústica utilizando o tubo de impedância, tendo como base a norma ISO10534-1(1996). Os resultados obtidos do coeficiente de absorção acústica dos compósitos analisados mostraram que a fibra da cana pode ser utilizada como um material de absorção acústica, dependendo da composição do compósito, o mesmo se mostrou equivalente a alguns materiais do mercado de absorvedores acústico / The motivational goal of this work is to study the possibility of developing a material basis of bagasse with a higher added value, thus suggesting another function and / or use for bagasse from sugar cane. For this, we developed a cluster of sugarcane (composite) with different proportions of sugar and binder fiber and fiber were subsequently studied some acoustic characteristics of different composites, thus assessing the potential use of fiber as sound absorption material. The sound absorption coefficients of the cluster were estimated based on the theory and concepts of acoustic, using the impedance tube, based on the standard ISO10534-1 (1996). The results of the sound absorption coefficient of the analysis showed that the composite fiber rod can be used as an acoustic absorption material, depending on the composition of the composite, it was equivalent to some of the noise absorbing materials market

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-10-16Bitstream added on 2014-06-13T19:35:27Z : No. of bitstreams: 1 kiiper_pg_me_rcla.pdf: 773936 bytes, checksum: 1b480acb49acd45ba8d3f3f9a6e99ca8 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A utilização de solvente Organosolv em condições de acidez e temperaturas elevadas para a realização da deslignificação de bagaço de cana e hidrólise da fração de hemicelulose tem sido muito estudada e existem muitos parâmetros experimentais já descritos na literatura. Tem sido obtidos bons resultados de deslignificação e hidrólise parcial do bagaço a partir do prétratamento ácido com solvente Organosolv utilizando misturas de etanol e água, normalmente em proporções iguais de volume de cada. Este estudo descreve um método de deslignificação e hidrólise da hemicelulose do bagaço da cana combinando a utilização da mistura dos solventes orgânicos, acetona e álcool, com água e solução ácida diluída. A mistura do solvente organosolv (acetona+álcool/água – 1:1 v/v), concentração ácida de 0,5 - 2,0% de H2SO4, e tempo de reação de 30 a 120 minutos e 5,0% de bagaço (p/v) foi realizado para o pré-tratamento. O efeito do ácido, solvente e temperatura no rendimento e extensão da deslignificação e hidrólise da oram estudados. Os resultados obtidos indicam importantes diferenças no pré-tratamento ácido com solvente Organosolv, devido ao uso da acetona e concentração ácida empregados nos experimentos deste estudo. Os melhores resultados foram obtidos com 1,0% de H2SO4 e 120 °C. Sob estas condições o rendimento de açúcares obtidos da hidrólise ácida da porção de hemicelulose do bagaço de cana foi de 7.53%. Estes resultados demonstram um rendimento de açúcares fermentescíveis que podem ser utilizados como fonte de carbono para a fermentação alcoólica por Pachysolen tannophilus. A conversão de Xilose em etanol por Pachysolen tannophilus é relativamente ineficiente nas condições de fermentação estudada. Esta ineficiência é atribuída em partes, ao consumo de etanol pela levedura concorrente à sua produção, baixa eficiência... / The utilization of Organosolv solvents under acid and high temperature conditions in the delignification and hemicelulose and cellulose hydrolysis of wood and bagasse has already been reported in the literature for several experimental parameters. Organosolv treatment of sugarcane bagasse has also been reported and has shown good results with ethanol–water mixtures, normally at volume ratios close to unit. This study describes a method of the delignification hemicelulose hydrolysis of sugarcane bagasse combining the use of ethanol+acetone/water mixtures and diluted acid solutions. Ethanol+acetone/water mixture (1:1 v/v), acid concentration of 0,5 - 2,0% of H2SO4, reaction times from 30 to 120 min, and 5,0% of sugarcane bagasse (w/v) was carried out for bagasse pre-treatment. The effect of acid, solvent and temperature on the yield and extent of delignification and hemicelulose hydrolysis was studied. The obtained results indicate important differences from the Organosolv process, which may be due to the presence of acetone and acid concentration employed in this work. The best results were obtained at 1,0% of H2SO4 and 120 °C. Under these conditions the sugar yield obtained from hemicelulose hydrolysis from sugarcane bagasse 7.53%. These results shows that the sugar yield obtained can be used as carbon source for Pachysolen tannophilus fermentation to produce ethanol. The conversion of D-xylose to ethanol by the yeast Pachysolen tannophilus is relatively inefficient in batch culture. The inefficiency has been attributed in part to concurrent utilization of ethanol, slow fermentation metabolism of the yeast and to the formation of xylitol and other by-products. The xylose concentration in the must was 2,0% during 120 hours of fermentation. The best ethanol yield was obtained in the first 24 hours, as the ethanol began to be consumed and the sugar concentration became low... (Complete abstract click electronic access below)

Orientadora : Luciana Porto S. Vandenberghe / Co-orientador : Carlos Ricardo Soccol / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduaçao em Processos Biotecnológicos. Defesa: Curitiba, 2004 / Inclui bibliografia / Área de concentração: Saude animal

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-08-27Bitstream added on 2014-06-13T19:31:25Z : No. of bitstreams: 1 morais_aps_me_botfca.pdf: 687506 bytes, checksum: baad0742c0a39bca3a4a2b5908c9cedf (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O bioetanol é um combustível produzido por meio da fermentação do açúcar do caldo da cana, que representa apenas um terço do carbono (energia), presente na planta. Atualmente, estão sendo feitos esforços para o aproveitamento do restante da biomassa, divididos entre as folhas e bagaço do colmo. Esta biomassa lignocelulósica poderia ser aproveitada para produção de etanol, desde que submetida a processos hidrolíticos químicos (ácidos e bases) e enzimáticos gerando açúcares fermentescíveis. Pela fermentação alcoólica é possível a produção de etanol a partir da mistura de açúcares liberados. Neste trabalho procurou-se a padronização de procedimentos para avaliar o pré-tratamento físico e químico do bagaço da cana-de-açúcar, aliado a diferentes tratamentos térmicos a partir de duas granulometrias de bagaço (1,1 e 2,5 mm). Para o delineamento experimental, utilizou-se tratamentos ajustados em fatorial 4 X 5, sendo que as variáveis foram a influência do tempo de pré-tratamento (0, 15, 30, 45 e 60 minutos) e concentração de ácido sulfúrico (H2SO4) a 7 e 9%. Estes fatores exerceram influência sobre o desempenho da pré-hidrólise, medido pela liberação açúcares redutores (AR) na solução e a % de espécies químicas no bagaço prétratado / Bioethanol fuel is produced through the fermentation of sugar cane juice, which representes only a third of the carbon (energy) present in the plant. Currently, efforts are being made to the use of the remaining biomass, divided among the leaves and seed stalk. This lignocellulosic biomass could be used for ethanol production, provided that undergo hydrolytic process chemicals (acids and bases) and enzymatic generating fermentable sugars. For fermentation is possible to produce ethanol from mixed sugars released. This research is the standardization of procedures to assess the pre-treatment physical and chemical properties of bagasse from sugar cane, coupled with different thermal treatments from two particle sizes of mulch (1,1 and 2,5 mm). For this experiment, we used adjusted treatments in a factorial 4 x 5, and the variables were the influence of time of pretreatment (0, 15, 30, 45 and 60 minutes) And concentration of sulfuric acid (H2SO4) 7 and 9%. These factors have exerted influence on the performance of pre-hydrolysis, measured by the release sugars (RS) in the solution, and% of chemical species in the pretreated bagasse

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:55:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6307.pdf: 2700977 bytes, checksum: 1f73d2ff8bc2b699bcb0f74928efc3c9 (MD5) Previous issue date: 2014-04-23 / Financiadora de Estudos e Projetos / Glucose isomerase (GI) was covalently immobilized and co-immobilized with baker yeast in calcium alginate beads for ethanol production by simultaneous isomerization and fermentation of xylose or hemicellulose hydrolysate from bagasse. GI was covalently immobilized on glutaraldehyde-chitosan and high protein loads were immobilized (30-68 support mg.g-1). High immobilization yields (100%) and activity recovery (90%) were achieved. Under typical operation conditions of simultaneous isomerization and fermentation (pH 5, 35°C, medium with nutrients and ethanol concentrations up to 70g.L-1) the derivative remained 90% of initial activity after 120 hours. Calcium carbonate was used to maintain the pH in isomerization/fermentation medium higher than 5.0, ensuring high conversion of xylose at 32- 35°C. Accordingly, concentrations of enzyme and yeast in the reactor of 60-120.103UI.L-1 and 50g.L-1, respectively, resulted in better yields and selectivity for ethanol batch production. After consumption of ~ 65g.L-1 of xylose in about 12 hours, 21g.L-1 of ethanol and 14g.L-1 of xylitol was produced. In a medium without calcium carbonate, partial sugar conversion was observed due to the reduction of pH medium, which decreased up to 4.7, causing the inactivation of GI. The treatment of sugarcane bagasse with diluted acid resulted in hydrolysate with 61.0g. L-1 of xylose, 7.3g.L-1 of arabinose, 7.2g.L-1 of glucose, 10.4g.L-1 of acetic acid, 0.53g.L-1 of furfural, 0.06g.L-1 of hydroxymethylfurfural and 4.3g.L-1 of lignin derivatives. Baker yeast was able to produce ethanol from non-detoxified liquid hydrolysate as efficiently as pure xylose medium. Simultaneous isomerization and fermentation using non-detoxified hydrolysate led to 23 g.L-1 ethanol, yield of 0.34g.g-1 and a productivity of 1.8g.L-1.h-1. Continuous process was conducted for 7 days. The operation for longer periods of time will be possible with pH control and microbial contamination prevention. / Neste estudo, a enzima glicose isomerase e a levedura de panificação Saccharomyces cerevisiae foram coimobilizadas em gel de alginato de cálcio para aplicação no processo contínuo de produção de etanol a partir de xilose e de hidrolisados de hemicelulose do bagaço de cana via simultânea isomerização e fermentação dos açúcares. A imobilização prévia da enzima em suportes porosos antecedeu o processo de coimobilização. Elevadas cargas de proteína foram imobilizadas no suporte glutaraldeído-quitosana (30-68 mg.g-1 de suporte). Neste caso, elevados rendimentos de imobilização (~100 %) e atividade recuperadas superiores a 90 % foram alcançados. Em condições típicas de simultânea isomerização e fermentação de xilose (pH 5, 35 °C, presença de nutrientes e concentrações de etanol até 70 g.L-1) a enzima imobilizada manteve aproximadamente 90% da atividade inicial após 120 horas. Carbonato de cálcio foi utilizado para manutenção do pH do meio de isomerização/fermentação superior a 5,0, garantindo elevada conversão da xilose a 32-35 °C. Nessas condições, concentrações de enzima e levedura no reator da ordem de 60120103UI.L-1 e 50 g.L-1, respectivamente, resultaram nos melhores rendimentos e seletividade em etanol, em batelada. Após o consumo de 65 g.L-1 de xilose no intervalo em 12 horas, em média, 21 g.L-1 de etanol e 14 g.L-1 de xilitol foram produzidos. Na ausência de carbonato de cálcio, a conversão do açúcar foi parcial devido à redução do pH do meio, que chegava a 4,7, impossibilitando a atividade de GI. O hidrolisado de hemicelulose resultante do tratamento do bagaço de cana com ácido diluído apresentou composição média de 61,0 g.L-1 de xilose; 7,3 g.L-1 de arabinose; 7,2 g.L-1 de glicose; 10,4 g.L- 1 de ácido acético; 0,53 g.L-1 de furfural; 0,06 g.L-1 de hidroximetilfurfural e 4,3 g.L-1 de derivados da lignina. A simultanea isomerização e fermentação de meio preparado com hidrolisado não destoxificado gerou 23 g.L-1 de etanol, com rendimento de 0,34 g.g-1 e produtividade de 1,8 g.L-1.h-1. O processo contínuo de simultanea isomerização e fermentação de xilose foi conduzido com rendimentos equivaventes ao processo descontínuo por um período de 7 dias. Nesse caso, a operação por longos períodos será possível com o controle do pH e prevenção contra contaminações microbianas.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-06Bitstream added on 2014-06-13T19:38:06Z : No. of bitstreams: 1 ernesto_vart_me_araiq.pdf: 900475 bytes, checksum: 0e10b17c7e117e34c070afb08d4e25ef (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Com os avanços tecnológicos da agroindústria no Brasil, o bagaço passou a ser valorizado como fonte de energia, respondendo pelas necessidades energéticas da própria usina. A caracterização da biomassa deve fornecer informações sobre as propriedades determinantes, particulares a cada aplicação. Neste estudo, foi determinado o comportamento térmico do bagaço da cana-de-açúcar, com e sem sacarose, empregando diferentes variedades de cana (SP 81-3250, RB 815113, RB 855156 e RB 867515), e realizada a extração de lignina e celulose. Foram realizados ensaios empregando mufla convencional e automática, para a análise de umidade e cinzas, a fim de quantificar os teores dessas e avaliar a precisão e exatidão entre os dois métodos, a considerar a importância da validação metodológica. A caracterização e avaliação do bagaço, lignina, celulose e hemicelulose das diversas variedades de cana foram realizadas por meio de técnicas de análise térmica (TG-DTG), análise térmica diferencial (DTA), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e espectrometria de absorção na região do infravermelho (IV). As curvas DSC, tais como os espectros de absorção de IV para as ligninas extraídas dos bagaços são como uma impressão digital das ligninas presentes em cada variedade de cana-de-açúcar. As curvas DSC para o bagaço com e sem sacarose em atmosfera oxidante sugerem que as variedades RB 855156 e RB 867515 são aquelas que apresentam alta capacidade de geração de energia calorífica. As ligninas presentes nos bagaços são as responsáveis pelo maior potencial energético gerado durante a queima nas caldeiras das usinas. / With the technological progresses of the sugarcane agroindustry in Brazil, the bagasse started to be more valued as source of energy, responsible for the one needs of the own plant. The characterization of the biomass should supply information on the decisive properties, matters to each application. In this study, it was certain the thermal behavior of the sugarcane bagasse, with and without sucrose, using different cane varieties (SP 81-3250, RB 815113, RB 855156 and RB 867515), and accomplished the lignin extraction and cellulose coming of each variety. They were also accomplished, analysis using conventional muffle and automatic, for the humidity analysis and ashes, in order to quantify the amount of those and to evaluate the precision and accuracy between the two methods, to consider the importance of the methodological validation. The characterization and evaluation of the bagasse, lignin, cellulose and hemicellulose of the several cane varieties were accomplished through techniques of thermogravimetric analysis (TG-DTG), differential thermal analysis (DTA), differential scanning calorimetry (DSC) and infrared analysis (IV). The DSC curves like IR ones of lignin shown a finger print of the extracted lignin from each sugarcane variety. DSC curves from bagasse with and without sucrose under oxidative atmosphere allow suggesting that the varieties RB 855156 and RB 867515 are those present hight capacity to generation of calorific energy. The existent lignins in the bagasse are the responsible for the largest energy potential generated during it burns in the boilers of the plants.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-08-21Bitstream added on 2014-06-13T18:58:32Z : No. of bitstreams: 1 silva_jl_me_araiq_parcial.pdf: 146666 bytes, checksum: b59507c522c59175a1f612475b5bcc53 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-06-03T11:42:39Z: silva_jl_me_araiq_parcial.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-03T11:44:05Z : No. of bitstreams: 1 000721744_20150821.pdf: 135106 bytes, checksum: c3cc35a4eef7ad3d93268a2483cc2479 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-08-21T15:27:19Z: 000721744_20150821.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-21T15:27:50Z : No. of bitstreams: 1 000721744.pdf: 1534752 bytes, checksum: 67887fb467896eb723f012660c11e5cb (MD5) / O furfural e o hidroximetilfurfural (HMF) presentes no bagaço da cana-de-açúcar influenciam fortemente o processo de hidrólise desta biomassa, comprometendo a eficiência da produção de etanol de segunda geração por serem inibidores da fermentação dos açúcares, diminuindo a produção de álcool. Neste trabalho foram desenvolvidos eletrodos de carbono vítreo modificados com nanopartículas de níquel (GC/NiNPs) para determinação de furfural e HMF por técnicas eletroanalíticas. As condições otimizadas para obter as nanopartículas de níquel (NiNPs) foram o pH da solução de sulfato de níquel, potencial de eletrodeposição do metal, tempo de eletrodeposição e a concentração do sulfato de níquel. O eletrodo de GC/NiNPs foi caracterizado por microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de energia dispersiva. Furfural e HMF foram caracterizados por voltametria cíclica com os eletrodos de carbono vítreo e GC/NiNPs em meio básico. O método foi desenvolvido com o eletrodo GC/NiNPs por técnicas voltametricas de varredura linear (LSV), onda quadrada (SWV) e pulso diferencial (DPV), e cromatografia liquida de alta eficiência com detecção amperométrica pulsada (HPLC-PAD). As condições: tampão fosfato pH (6,5), potencial de redução -1,3 V, tempo de eletrodeposição de 30 s e concentração de sulfato de níquel 5 x 10-3 mol L-1 representam apresentaram as melhores características de formação das NiNPs e atividade eletroquímica para furfural e HMF. O método de análise desenvolvido para furfural com o eletrodo GC/NiNPs utilizando LSV, SWV e PDV apresentou os seguintes valores: limite de detecção (LOD) 4,9 x 10-5, 6,9 x 10-6 e 2,5 x 10-6 mol L-1, limite de quantificação (LOQ) 1,5 x 10-4, 2,1 x 10-5 e 7,5 x 10-6 mol L-1, e sensibilidade... / The furfural and hydroxymethylfurfural (HMF) present in the cane-sugar strongly influence the hydrolysis process this biomass, reducing the efficiency of the production of second generation ethanol to be inhibitors of sugar fermentation, decreasing the production of alcohol. In this work ware developed glassy carbon electrode (GC) modified with nickel nanoparticles (GC/NiNPs) for determination of furfural and HMF by electroanalytical techniques. The optimized conditions for nickel nanoparticles (NiNPs) were the pH of the solution nickel sulfate, metal electrodeposition potential, electrodeposition time and concentration of nickel sulphate. The electrode GC/NiNPs was characterized by scanning electron microscopy and energy dispersive spectroscopy. Furfural and HMF were characterized by cyclic voltammetry with electrodes GC and GC/NiNPs in basic medium. The method was developed with the electrode GC/NiNPs by techniques for linear sweep voltammetry (LSV), square wave voltammetry (SWV) and differential pulse voltammetry (DPV) and high performance liquid chromatography with pulsed amperometric detection (HPLC-PAD). Conditions: phosphate buffer pH (6.5), reduction potential of -1.3 V, electrodeposition time of 30 s and nickel sulfate concentration of 5 x 10-3 mol L-1 presented the best features to formation of NiNPs and electrochemical activity for furfural and HMF. The analysis method developed for the analysis of furfural with the electrode GC/NiNPs using LSV, SWV and PDV presented the following values: limit of detection (LOD) 4.9 x 10-5, 6.9 x 10-6 and 2.5 x 10-6 mol L-1, limit of quantification (LOQ) 1.5 x 10-4, 2.1 x 10-5 and 7.5 x 10-6 mol L-1, and amperometric sensitivity -15.7 x 10-3, -23.8 x 10-3 and -14.0 x 10-3 A / mol L-1, respectively. The recovery methods ware 97.7 ± 0.62, 103.7 ± 4.20 and 99.1 ± 3.69, and in the acid... (Complete abstract click electronic access below)