Submitted by Chaylane Marques (chaylane.marques@ufpe.br) on 2015-03-12T18:04:33Z No. of bitstreams: 2 Dissertação_Gabriel Olivo Locatelli_PPGBI, 2012.pdf: 3209364 bytes, checksum: e1f9118cb8343a86b784ba5a4b4188f1 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-12T18:04:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação_Gabriel Olivo Locatelli_PPGBI, 2012.pdf: 3209364 bytes, checksum: e1f9118cb8343a86b784ba5a4b4188f1 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-02-27 / FACEPE / As pectinas são hidrocolóides naturais, encontrados na parede celular primária das células vegetais e nas camadas intercelulares, contribuindo para adesão entre as células, firmeza e resistência mecânica dos tecidos. Estão presentes em grande quantidade nos subprodutos das indústrias de extração de sucos cítricos, e muitas vezes são descartados de forma inadequada, representando um grande passivo ambiental. Objetivando o aproveitamento desses resíduos como uma alternativa de baixo custo para a produção de polihidroxialcanoatos (PHAs), foi estudado o uso de ácido galacturônico e hidrolisados pécticos para crescimento celular de Cupriavidus necator e Pseudomonas putida. Foram estudados métodos de hidrólise ácida e enzimática, através da aplicação de planejamento fatorial e metodologia de superfície de resposta. Os resultados indicaram que o método de hidrólise enzimática foi mais eficiente permitindo obter um maior rendimento de compostos redutores (CR). As variáveis investigadas foram à concentração da enzima endo-poligalacturonase (endo-PG) e a agitação, mantendo-se a concentração de substrato em 1% (p/v). Os resultados obtidos foram comparados com a performance enzimática realizada com uma maior concentração de substrato (10% p/v) empregando-se diferentes concentrações de enzima. Ambos os resultados indicaram que a concentração enzimática de 10 UI/g de pectina favoreceu a obtenção de CR, permitindo atingir em média 70 g/L de CR a partir de 100 g/L de pectina. Ambos os micro-organismos cresceram na presença de ácido galacturônico, mas apenas C. necator apresentou crescimento satisfatório nos meios formulados com os hidrolisados pécticos, com velocidades específicas de crescimento (μMax) e taxas de conversão de substrato em células (Yx/s) semelhantes aos valores encontrados em estudos com outros substratos, como glicose, açúcar invertido e melaço. Essas condições de cultivo permitiram um crescimento celular acima de 10 g/L e o acúmulo intracelular de polihidroxialcanoatos.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:57:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_10968_Dissertação_RhuanyOliveira.pdf: 2674111 bytes, checksum: f84381e201141c9aad41dba3092c3407 (MD5) Previous issue date: 2018-02-28 / A indústria do cacau gera um montante considerável de resíduos sólidos constituídos em sua maioria pela casca do fruto, que é composta principalmente de celulose, hemicelulose e lignina. Para que a celulose esteja acessível e possa ser convertida em açúcar e, posteriormente, em etanol, se faz necessário um pré-tratamento da matéria-prima, no qual se aplica uma associação de métodos físicos e químicos. Este trabalho teve como objetivo avaliar a viabilidade do uso da casca do cacau como matéria-prima para a produção de bioetanol, por meio da determinação da composição química da casca in natura e pré-tratada, do estudo da hidrólise ácida empregando H2SO4 diluído e da realização da fermentação alcoólica a partir dos hidrolisados da casca pré-tratada. A fim de caracterizar o material foram realizadas análises de teor de umidade, cinzas, hemicelulose, celulose, extrativos e lignina. Para a realização da hidrólise ácida, utilizando casca de cacau pré-tratada com peróxido de hidrogênio (H2O2), foi utilizado um planejamento experimental do tipo fatorial (3²) com três pontos centrais, variando-se a concentração de ácido (0,20% m/v, 0,34% m/v e 0,48% m/v) e o tempo de hidrólise (60, 90 e 120 min.). Após a etapa de hidrólise foram realizados ensaios de fermentação, nos quais acompanhou-se a cinética de crescimento celular e a concentração de etanol ao final do processo. Os resultados de caracterização da casca in natura e pré-tratada apresentaram uma porcentagem considerável de celulose, 32,46% e 75,48%, respectivamente, resultados estes que apontam o material pré-tratado como promissor para produção de etanol. A melhor condição de hidrólise foi obtida no tempo de 90 minutos e 0,34% m/v de ácido, na qual se obteve cerca de 13 g/L de ART. Foram obtidos teores alcoólicos em torno de 19% v/v (°GL) nos experimentos de fermentação com suplementação de 10 g/L de glicose no hidrolisado. Palavras-chave: Biomassa, cacau, bioetanol, hidrólise ácida, fermentação.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:05:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo539_1.pdf: 2193622 bytes, checksum: 4235d799a3e56f48b63f5f05f5d786e7 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O aproveitamento integral da cana-de-açúcar na produção de etanol ou outros combustíveis renováveis ou mesmo, através do conceito de biorrefinaria, agregar valor à cadeia da cana, através da produção de novos produtos. No presente trabalho desenvolveu-se o processamento das reações de hidrólise ácida dos sacarídeos presentes no bagaço de cana-de-açúcar bem como do processo de deslignificação alcalina, operando em reator de leito de lama. Forma realizadas etapas de preparação e caracterização do material lignocelulosico, montagem do reator de leito de lama e operações das reações, modelagem, simulação e validação dos processos. Reações de hidrólise das frações hemicelulósicas, lignina e celulósica foram realizadas em diferentes condições segundo planejamento experimental. No presente trabalho foram desenvolvidos modelos lineares formados por equações diferencias e com taxas de reações homogêneas. As equações dos modelos foram resolvidas analiticamente, quando possível e por meio de rang kutta de quarta ordem, gerando perfis de concentração dos sacarídeos ao longo do tempo. A validação com dados experimentais confirmou-se para os processos de pré-hidrólise, deslignificação, hidrólise da hemicelulose e hidrólise da celulose, tendo-se conversões de 56,04% em massa equivalente a um conteúdo de lignina 23,00 para 10,11 g de lignina Klason/100 g biomassa deslignificada a 90ºC durante 180 minutos com NaOH (1% em massa) e 1,68 g passaram para 0,58 g lignina solúvel/100 g biomassa deslignificada e conversão de 27% em massa em relação ao bagaço solubilizado para hidrólise das hemiceluloses e conversão de 42% em massa na condição de 160ºC, agitação de 500 rpm, Concentração de HCl 25% em massa e concentração de LiCl de 10g.L-.Prevendo-se a avaliação do processo catalítico foram conduzidas experiências em reator de leito de lama mecanicamente agitado, operando em batelada alimentada com relação sólido/liquido 1:25. Operou-se entre 120ºC e 160ºC, a uma pressão total de 20 bar utilizando N2 como inerte para se trabalhar com as pressões de vapor dos componentes

De forma sustentável o setor sucroalcooleiro nacional apresenta grande potencial para o desenvolvimento tecnológico de fontes alternativas de energia. A partir das novas concepções de emprego de energias alternativas, o resíduo industrial do processamento da cana-de-açúcar passa a ser uma matéria-prima com grande potencial e valor. De forma ilustrativa da potencialidade deste material, os dados de produção de bagaço de cana e suas aplicações estão destacados na parte introdutória, compreendendo a possível integração das usinas com as biorrefinarias. A utilização do bagaço de cana-de-açúcar como combustível para co-geração de energia atende à necessidade de mercado, sendo que a rentabilidade de energia elétrica é altamente viável. Porém, considerando-se que esta matéria-prima apresenta características peculiares para a biorrefinaria, objetivou-se o fracionamento da biomassa. As metodologias são investigadas por abranger a conversão da biomassa(bagaço e palha de cana-de- açúcar) para uma variedade de produtos de maior valor agregado (energia, biomateriais e produtos químicos). As etapas de fracionamento, ou seja, de pré-tratamentos foram: préhidrólise, deslignificação e branqueamento. A pré-hidrólise apresentou-se seletiva para a remoção das hemiceluloses, já para a etapa de deslignificação, mostrou-se mais seletiva para a remoção de ligninas, embora houvesse grande remoção também das hemiceluloses. Para a etapa de branqueamento, a remoção residual de lignina foi atingida, porém também foi removido celulose. A avaliação das etapas de pré-tratamentos foi realizada pela determinação dos rendimentos de processos, da seletividade reacional, bem como pela quantificação dos produtos e resíduos obtidos. Os materiais obtidos nas etapas de pré-tratamentos foram caracterizados e posteriormente submetidos ao processo de hidrólise ácida. São apresentados os resultados de rendimento de obtenção de glicose a partir de celulose, em base celulose inicial e em base celulose reagida. Na primeira parte, discutiram-se os rendimentos gravimétricos das reações de hidrólise ácida que para o material in natura resultaram em maiores rendimentos de hidrólise. Os maiores rendimentos obtidos no estudo de hidrólise de celulose foram obtidos para substratos derivados do bagaço integral na concentração de ácido de 0,14%. Os resultados da quarta, relativa a obtenção de coprodutos, HMF e furfural revelou a geração de baixas concentrações desses inibidores da fermentação etanólica. De forma conclusiva, a associação dos resultados dos processos de pré-tratamentos com os resultados obtidos nas reações de hidrólise poderá ser empregada para compreender as vantagens e desvantagens de cada etapa, mostrando caminhos para um melhor aproveitamento da biomassa vegetal, em especial o bagaço de cana de açúcar. Considerando-se a produção de etanol de segunda geração, determinaram-se também as quantidades de inibidores de fermentação etanólica. / Sustainably the Brazilian sugarcane sector presents great potential for technological development of alternative sources of energy. From the new concepts of employment of alternative energy sources, industrial waste from processing of sugarcane becomes a raw material with great potential and value. Illustratively of the potential of this material, the production data of sugarcane bagasse and their applications are highlighted in the introductory section, including the possible integration of the sugarcane mills to biorefineries. The utilization of crushed sugarcane as fuel for co-generation of energy meets the market need, and the profitability of electricity is highly feasible. However, considering that this raw material has peculiar characteristics to the biorefinery, this work aimed at the fractionation of biomass. The methodologies are investigated for covering the conversion of biomass (bagasse and straw from sugarcane). For a variety of products with higher added value (energy, biomaterials and chemicals). The steps of fractionation, or pre-treatments were pre-hydrolysis, delignification and bleaching. The pre-hydrolysis showed up selective removal of hemicelluloses. On the other hand, the delignification step was more selective for the removal of lignin, although there was also large removal of hemicelluloses. For the bleaching stage, the removal of residual lignin was achieved, but some cellulose was also removed from the pulps. The evaluation of the pre-treatments steps were performed by determined the yields of the processes, the selectivity and the quantification of the reaction products and wastes obtained. The materials obtained by the pre-treatment steps were characterized and further submitted to acid hydrolysis. It were presented the results of glucose yields of production base on initial cellulose and reacted cellulose. The first part of the work discusses the gravimetric yield of the acid hydrolysis reaction that produced the highest yield for the in natura material. The highest yields obtained in this study of cellulose hydrolysis were obtained for substrates derivates from integral bagasse at acid concentration of 0.14%. The results of the fourth step, concerning the production of HMF and furfural, revealed the production of low concentrations of these inhibitors of ethanol fermentation. Conclusively, the association of the results obtaining in the pre-treatment processes with that ones obtained by the hydrolysis processes can be used to understand the advantages and disadvantages of the individual steps, showing trends towards a better utilization of vegetal biomass, especially crushed sugarcane. In terms of second generation ethanol, it was presented the results of the quantification of potential inhibitors of ethanolic fermentation.

Os métodos analíticos empregados atualmente para a caracterização química de materiais lignocelulósicos foram desenvolvidos para a madeira e são empregados com pequenas modificações ao bagaço e à palha da cana-de-açúcar. A não existência de metodologia específica para estes materiais leva a obtenção de resultados inadequados e dificultam tanto o planejamento quanto a interpretação de resultados. Sendo assim, o objetivo principal deste trabalho é desenvolver metodologias analíticas específicas para a caracterização química da palha e do bagaço de cana-de-açúcar. A determinação de lignina foi estudada a partir da hidrólise e solubilização da celulose e hemiceluloses em solução de ácido sulfúrico. A fração insolúvel foi analisada por análise elementar, espectroscopia no infravermelho, espectrometria de ressonância magnética nuclear de C13 no estado sólido e análise termogravimétrica (TGA). Os açúcares hidrolisados e produtos derivados destes foram analisados por meio de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Foi realizada uma análise de holocelulose que é complementar à determinação de lignina. O procedimento consiste no tratamento do material lignocelulósico (pré-extraído com cicloexano/etanol) com solução de clorito de sódio em meio ácido. Os resultados obtidos não apresentaram similaridade nas correlações entre os métodos analíticos, entretanto mostraram que o bagaço integral e suas frações separadamente apresentam comportamentos diferentes, frente ao tratamento ácido, o que ressalta a necessidade de métodos analíticos específicos. / The analytical methods currently used for chemical characterization of lignocellulosic materials were developed for wood and are applied with minor modifications for sugar cane bagasse and straw analysis. The lack of specific methodology for these materials leads to inadequate results and hamper both the planning and the interpretation of results. Thus, the main aim of this work is to develop specific analytical methodologies to the chemical characterization of sugar cane bagasse and straw. The determination of lignin was studied by the hydrolysis and dissolution of the polysaccharide fraction in sulfuric acid solution. The insoluble fraction was analyzed by elemental analysis, Fourier Transform Infrared (FT-IR), Carbon-13 nuclear magnetic resonance spectroscopy (13C NMR), Gel permeation chromatography (GPC) and Thermogravimetric analysis (TGA). The sugars and derivatives of these hydrolysates were analyzed by High performance liquid chromatography (HPLC). It was also performed a complementary analysis from the holocellulose content determinations in order to check the values obtained by the klason procedure. The results showed the dependence of sulfuric acid concentration on lignin content determinations and the role of condensation reactions in the lignin characteristics. Despite the similarities in chemical composition, klason lignins obtained from straw exhibited very low molar masses. Preliminary results obtained from holocellulose determinations showed also the need for optimized oxidation procedures in order to be successful applied to sugar cane bagasse analysis.

Orientador: Crispin Humberto Garcia Cruz / Banca: Vanildo Luiz Del Bianchi / Banca: Fernanda Maria Pagane Guereschi Ernandes / Resumo: A produção de biocombustíveis é uma necessidade e existe a procura de processos economicamente viáveis de obtenção a partir de fontes renováveis de energia, destacando-se a produção de etanol a partir de materiais lignocelulósicos. O objetivo deste trabalho foi obter etanol a partir do hidrolisado do bagaço de cana-de-açúcar por fermentação pelo consórcio formado por Pachysolen tannophilus e Zymomonas mobilis. Os métodos para a hidrólise do bagaço de cana-de-açúcar, foram variações da concentração de H2SO4 de 0 a 5% v/v, tempo de 15 e 30 min a 121°C e 12 e 24 h a temperatura ambiente e aplicação de desintoxicação com carvão ativado. Para as fermentações até 72 h realizou-se um planejamento experimetal com as variáveis independentes: pH inicial (4,5; 5,5 e 6,5), temperatura (25; 30 e 35 °C), agitação (0; 75 e 150 rpm), tempo de incubação (24; 48 e 72 h) e concentração do substrato (5; 10 e 15% m/v) utilizando três meios de fermentação (glicose, hidrolisado sem desintoxicar e hidrolisado desintoxicado). Para analisar a cinética, a fermentação foi monitorada a cada 2 h no período de 24 h em pH 5,5 a 30°C, sem agitação com 15% m/v de substrato para cada micro-organismo nos três meios testados. Para a fermentação com o consórcio os micro-organismos foram inoculados juntos ao início da fermentação dividida em dois grupos um foi em pH 4,5 com 5% de substrato e outro em pH 6,5 com 15% de substrato, sem agitação a 30°C em 24 h monitorada a cada 2 h. Os resultados para a hidrólise o resultado de açúcares totais para o padrão escolhido (2% de H2SO4 em 15 min a 121 ºC) foi de 78,7 mg/mL. A desintoxicação apresentou redução de 26,2 % de compostos fenólicos totais. A maior produção de etanol por Z. mobilis foi de 36,6 mg/mL no tempo de fermentação de 6 h. Por P. tannophilus foi de 39,8 mg/mL no ensaio com 72 h, 35 °C, 150 rpm, pH 6,5 e 15% m/v com meio hidrolisado sem desintoxicar ... / Abstract: The biofuel production is necessary and there are searches for economically viable processes for the production from renewable energy sources, stands out ethanol production from lignocellulosic materials. The aim of this study was to obtain ethanol from sugarcane bagasse hydrolyzate with fermentation by Zymomonas mobilis and Pachysolen tannophilus consortium. The methods for sugarcane bagasse hydrolysis were variations in the concentration of H2SO4 from 0 to 5% v/v, time 15 to 30 min at 121 °C, 12 and 24 h at ambient temperature and submission of detoxification with activated charcoal. For up to 72 h fermentations made experimetal planning with independent variables: initial pH (4,5; 5,5 and 6,5), temperature (25, 30 and 35 ° C), agitation (0; 75 and 150 rpm), incubation time (24; 48 and 72 h) and substrate concentration (5; 10 and 15% w/v) using three fermentation media (glucose, hydrolyzed without detoxify and detoxified hydrolyzate). To evaluate kinetics, the fermentation was monitored every 2 h during 24 h at pH 5,5 at 30 °C without shaking with 15% w/v substrate, for each micro-organism. The consortium fermentation, micro-organisms were inoculated together at the beginning of fermentation and was divided into two groups one was at pH 4,5 with 5% and another substrate at pH 6,5 with 15% substrate without shaking at 30 °C 24 h monitored every 2 h. The results for hydrolysis to total sugars of chosen standard (2% H2SO4 for 15 min at 121 °C) were 78,7 mg/mL. The detoxification decreased 26, 2% of total phenolic compounds. The higher ethanol production by Z. mobilis was 36,6 mg/mL in 6 h of fermentation. For P.tannophilus was 39,8 mg/mL in 72 h, 35 °C, 150 rpm, pH 6,5 and 15% w/v with without detoxify hydrolyzate medium and 38,7 mg/mL in detoxified hydrolyzate medium at 6 h. The consortium obtained 42 mg/mL of ethanol under pH 6,5 with 15% w/v detoxified hydrolyzate medium at 6 h with productivity of 5,4 g/L.h-1. The consortium was ... / Mestre

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-08-26T17:49:30Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 337538 bytes, checksum: 7a3a74d4b3207545736511cb0477a46e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-26T17:49:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 337538 bytes, checksum: 7a3a74d4b3207545736511cb0477a46e (MD5) Previous issue date: 1996-08-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Os fungicidas ditiocarbamatos são amplamente empregados em diversas olericulturas no controle da requeima da batata e do tomate, no mídio da videira, em antraquinoses da abóbora e do pepino, etc. Apesar de a maioria desses fungicidas estarem catalogados na classe de toxicidade inexpressiva ao homem, eles podem apresentar, em casos excepcionais, riscos sérios à saúde humana. Procurou-se, neste trabalho, avaliar o nível de contaminantes em tomates produzidos e comercializados na região de Viçosa, determinando-se os índices de resíduos de fungicidas ditiocarbamatos no fruto total, na casca e na polpa. Desse modo, fez-se necessário determinar a curva de persistência do fungicida maneb, em tomates, em duas condições: amostras expostas no campo e amostras armazenadas em laboratório. Para essas análises utilizou-se o método espectrofotométrico de hidrólise ácida, amplamente estudado preliminarmente, no qual fez-se uso de Curva de Calibração e Calibração Multivariada (PLS) e do método espectrofotométrico de extração com 1-(2'-piridilazo)-2-naftol (PAN). Para identificar o fungicida ditio-carbamato presente nas amostras aleatórias, foi empregada Cromatografia em Camada Delgada (CCD). Os resultados foram expressos em níveis de maneb, fungicida ditio-carbamato bastante utilizado pelos agricultores dessa região. O tempo máximo de permanência deste fungicida foi de 10 dias no fruto armazenado em laboratório e de oito dias no fruto exposto no campo, sendo o tempo máximo de permanência estipulado pelo fabricante de sete dias. Comparando os resultados, o método espectrofotométrico de extração com PAN apresentou níveis de resíduos de maneb relativamente superiores aos encontrados pelo método espectrofotométrico de hidrólise ácida. Possivelmente, espécies de manganês presentes, oriundas da degradação do maneb, interferem no processo de complexação com PAN, o que poderia justificar esses resultados. O uso da Calibração Multivariada possibilitou estudos de técnicas com-putacionais, complementando o método espectrofotométrico de hidrólise ácida. Os níveis de resíduos de maneb determinados no fruto total estão abaixo do limite máximo permitido pela legislação, que é de 2 mg kg-1 em tomates. / Dithiocarbamates fungicides are widely used to control a great variety of fungous diseases in potatoes, grapes, pumpkins, cucumbers, etc. In general these fungicides are considered harmless to the human health, however in some exceptional cases they may show strong toxicity. The aim of this work was the determination of dithiocarbamates residues in tomatoes, produced and sold in Viçosa region. The tomatoes were analysed as total fruit, peel and pulp. It was studied the persistence time of the fungicide Maneb in tomatoes submitted to two different conditions: one exposed on field and the other stored in laboratory. The carbon disulfide evolution method, studied previously, was used for the analysis of dithiocarbamate residues, using both the univariated and the multivariated calibration methods. It was also used the extraction spectrophotometric determination with 1-(2’-pyridilazo)-2-naphthol (PAN). For the identification of the dithiocarbamate fungicide present in the samples it was used thin layer chromatography. The obtained fungicides concentrations were expressed as Maneb (μg g-1) which is the fungicide most frenquently used in Viçosa. It was found that the maximum persistence time of fungicide in tomatoes stored in laboratory was of 10 days whereas for tomatoes exposed on field were of 8 days. These results contrast with the persistence time reported by the Maneb’s manufacturer which is claimed to be of 7 days. The method of Maneb residues analyses by extraction spectrophotometric with PAN showed relatively higher values compared to the carbon disulfide evolution method. This might be due to manganese species such as MnS and MnO2 originated from the Maneb decomposition which can interfere in the process of complexation with PAN. The multivariated calibration method allowed the use of computacional techniques which improved the carbon disulfide evolution method. The Maneb residue levels detected in total fruit in all cases were lower than 2 μg g-1 of tomatoes which is the maximum value specified by the Brazilian legislation. / Não foi encontrado o CPF do autor e o mesmo não apresentou título em inglês.

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:25:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-03-06. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:48:35Z : No. of bitstreams: 1 000843884.pdf: 1475946 bytes, checksum: 6f51d0f969e5f4ac156a68ba477a8f29 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A produção de etanol combustível a partir de resíduos lignocelulósicos, como tecnologia emergente, conhecida como bioetanol de segunda geração, está sendo bastante pesquisada em virtude de uma preocupação com o desenvolvimento de fontes energéticas renováveis e mais limpas. Neste contexto as indústrias vinícolas têm destaque, já que o subproduto gerado por elas, bagaço e engaço, por exemplo, é de lenta decomposição. Ao mesmo tempo em que há buscas por novos substratos, há também por micro-organismos capazes de fermentar monossacarídeos presentes nestes resíduos para produzir bioetanol, e também que estes consigam fermentar em consórcio sem que haja competição entre eles para o melhor aproveitamento destas fontes de carbono. Neste trabalho foram realizadas fermentações pela bactéria Zymomonas mobilis CCT 4494 e pela levedura Candida tropicalis em hidrolisados ácidos dos resíduos de uvas das espécies Isabel e Bordô, para isto, foi utilizada a concentração de ácido sulfúrico de 1,5% com aquecimento em autoclave a 121 ºC e 1 kgf/cm2. Foram realizadas também, fermentações utilizando meios semi-sintéticos com glicose e xilose (50 g/L) como substratos para a Z. mobilis e C. tropicalis, respectivamente. Nas fermentações realizadas pela bactéria Z. mobilis, utilizando tanto a mistura (50% bagaço e 50% engaço) dos resíduos quanto apenas o engaço não houve detecção de etanol por cromatografia gasosa. Com o meio semi-sintético, em 8 horas de fermentação, foram produzidos 17,0 g/L de etanol. Durante as fermentações efetuadas pela levedura C. tropicalis, houve produção de etanol de 1,04 g/L e 5,89 g/L em 6 horas de fermentação utilizando a mistura dos resíduos e o engaço, respectivamente e, 18,56 g/L em 8 horas em meio semi-sintético. No consórcio dos micro-organismos, a produção de etanol, utilizando primeiramente a mistura e depois o engaço foi de 0,72 g/L e 1,15 g/L, ambas em 8 horas... / The production of fuel ethanol from lignocellulosic residues, as an emerging technology, known as second-generation bioethanol is being extensive research because of a concern with the development of renewable and cleaner energy sources. In this context, the wine industry has highlighted, since the by-product generated by them, bagasse and stems, for example, is the slow decomposition. While there search for new substrates, there are also micro-organisms capable of fermenting monosaccharides present in these residues to produce bioethanol, and also that they are able to ferment in a consortium without competition between them for better use of these carbon sources . In this work were carried out fermentations by Zymomonas mobilis CCT 4494 bacteria and the yeast Candida tropicalis in hydrolyzed acid waste grape species Isabel and Bordô, for this, we used the sulfuric ...

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-06-24Bitstream added on 2014-11-10T11:58:02Z : No. of bitstreams: 1 000791305_20150801.pdf: 168537 bytes, checksum: eebff6a38fa55ffbd364d7251fcc3116 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-08-03T12:20:57Z: 000791305_20150801.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-03T12:22:18Z : No. of bitstreams: 1 000791305.pdf: 2104232 bytes, checksum: f474316f23c6cc7323aecf25161298ee (MD5) / A produção de biocombustíveis é uma necessidade e existe a procura de processos economicamente viáveis de obtenção a partir de fontes renováveis de energia, destacando-se a produção de etanol a partir de materiais lignocelulósicos. O objetivo deste trabalho foi obter etanol a partir do hidrolisado do bagaço de cana-de-açúcar por fermentação pelo consórcio formado por Pachysolen tannophilus e Zymomonas mobilis. Os métodos para a hidrólise do bagaço de cana-de-açúcar, foram variações da concentração de H2SO4 de 0 a 5% v/v, tempo de 15 e 30 min a 121°C e 12 e 24 h a temperatura ambiente e aplicação de desintoxicação com carvão ativado. Para as fermentações até 72 h realizou-se um planejamento experimetal com as variáveis independentes: pH inicial (4,5; 5,5 e 6,5), temperatura (25; 30 e 35 °C), agitação (0; 75 e 150 rpm), tempo de incubação (24; 48 e 72 h) e concentração do substrato (5; 10 e 15% m/v) utilizando três meios de fermentação (glicose, hidrolisado sem desintoxicar e hidrolisado desintoxicado). Para analisar a cinética, a fermentação foi monitorada a cada 2 h no período de 24 h em pH 5,5 a 30°C, sem agitação com 15% m/v de substrato para cada micro-organismo nos três meios testados. Para a fermentação com o consórcio os micro-organismos foram inoculados juntos ao início da fermentação dividida em dois grupos um foi em pH 4,5 com 5% de substrato e outro em pH 6,5 com 15% de substrato, sem agitação a 30°C em 24 h monitorada a cada 2 h. Os resultados para a hidrólise o resultado de açúcares totais para o padrão escolhido (2% de H2SO4 em 15 min a 121 ºC) foi de 78,7 mg/mL. A desintoxicação apresentou redução de 26,2 % de compostos fenólicos totais. A maior produção de etanol por Z. mobilis foi de 36,6 mg/mL no tempo de fermentação de 6 h. Por P. tannophilus foi de 39,8 mg/mL no ensaio com 72 h, 35 °C, 150 rpm, pH 6,5 e 15% m/v com meio hidrolisado sem desintoxicar ... / The biofuel production is necessary and there are searches for economically viable processes for the production from renewable energy sources, stands out ethanol production from lignocellulosic materials. The aim of this study was to obtain ethanol from sugarcane bagasse hydrolyzate with fermentation by Zymomonas mobilis and Pachysolen tannophilus consortium. The methods for sugarcane bagasse hydrolysis were variations in the concentration of H2SO4 from 0 to 5% v/v, time 15 to 30 min at 121 °C, 12 and 24 h at ambient temperature and submission of detoxification with activated charcoal. For up to 72 h fermentations made experimetal planning with independent variables: initial pH (4,5; 5,5 and 6,5), temperature (25, 30 and 35 ° C), agitation (0; 75 and 150 rpm), incubation time (24; 48 and 72 h) and substrate concentration (5; 10 and 15% w/v) using three fermentation media (glucose, hydrolyzed without detoxify and detoxified hydrolyzate). To evaluate kinetics, the fermentation was monitored every 2 h during 24 h at pH 5,5 at 30 °C without shaking with 15% w/v substrate, for each micro-organism. The consortium fermentation, micro-organisms were inoculated together at the beginning of fermentation and was divided into two groups one was at pH 4,5 with 5% and another substrate at pH 6,5 with 15% substrate without shaking at 30 °C 24 h monitored every 2 h. The results for hydrolysis to total sugars of chosen standard (2% H2SO4 for 15 min at 121 °C) were 78,7 mg/mL. The detoxification decreased 26, 2% of total phenolic compounds. The higher ethanol production by Z. mobilis was 36,6 mg/mL in 6 h of fermentation. For P.tannophilus was 39,8 mg/mL in 72 h, 35 °C, 150 rpm, pH 6,5 and 15% w/v with without detoxify hydrolyzate medium and 38,7 mg/mL in detoxified hydrolyzate medium at 6 h. The consortium obtained 42 mg/mL of ethanol under pH 6,5 with 15% w/v detoxified hydrolyzate medium at 6 h with productivity of 5,4 g/L.h-1. The consortium was ...

De forma sustentável o setor sucroalcooleiro nacional apresenta grande potencial para o desenvolvimento tecnológico de fontes alternativas de energia. A partir das novas concepções de emprego de energias alternativas, o resíduo industrial do processamento da cana-de-açúcar passa a ser uma matéria-prima com grande potencial e valor. De forma ilustrativa da potencialidade deste material, os dados de produção de bagaço de cana e suas aplicações estão destacados na parte introdutória, compreendendo a possível integração das usinas com as biorrefinarias. A utilização do bagaço de cana-de-açúcar como combustível para co-geração de energia atende à necessidade de mercado, sendo que a rentabilidade de energia elétrica é altamente viável. Porém, considerando-se que esta matéria-prima apresenta características peculiares para a biorrefinaria, objetivou-se o fracionamento da biomassa. As metodologias são investigadas por abranger a conversão da biomassa(bagaço e palha de cana-de- açúcar) para uma variedade de produtos de maior valor agregado (energia, biomateriais e produtos químicos). As etapas de fracionamento, ou seja, de pré-tratamentos foram: préhidrólise, deslignificação e branqueamento. A pré-hidrólise apresentou-se seletiva para a remoção das hemiceluloses, já para a etapa de deslignificação, mostrou-se mais seletiva para a remoção de ligninas, embora houvesse grande remoção também das hemiceluloses. Para a etapa de branqueamento, a remoção residual de lignina foi atingida, porém também foi removido celulose. A avaliação das etapas de pré-tratamentos foi realizada pela determinação dos rendimentos de processos, da seletividade reacional, bem como pela quantificação dos produtos e resíduos obtidos. Os materiais obtidos nas etapas de pré-tratamentos foram caracterizados e posteriormente submetidos ao processo de hidrólise ácida. São apresentados os resultados de rendimento de obtenção de glicose a partir de celulose, em base celulose inicial e em base celulose reagida. Na primeira parte, discutiram-se os rendimentos gravimétricos das reações de hidrólise ácida que para o material in natura resultaram em maiores rendimentos de hidrólise. Os maiores rendimentos obtidos no estudo de hidrólise de celulose foram obtidos para substratos derivados do bagaço integral na concentração de ácido de 0,14%. Os resultados da quarta, relativa a obtenção de coprodutos, HMF e furfural revelou a geração de baixas concentrações desses inibidores da fermentação etanólica. De forma conclusiva, a associação dos resultados dos processos de pré-tratamentos com os resultados obtidos nas reações de hidrólise poderá ser empregada para compreender as vantagens e desvantagens de cada etapa, mostrando caminhos para um melhor aproveitamento da biomassa vegetal, em especial o bagaço de cana de açúcar. Considerando-se a produção de etanol de segunda geração, determinaram-se também as quantidades de inibidores de fermentação etanólica. / Sustainably the Brazilian sugarcane sector presents great potential for technological development of alternative sources of energy. From the new concepts of employment of alternative energy sources, industrial waste from processing of sugarcane becomes a raw material with great potential and value. Illustratively of the potential of this material, the production data of sugarcane bagasse and their applications are highlighted in the introductory section, including the possible integration of the sugarcane mills to biorefineries. The utilization of crushed sugarcane as fuel for co-generation of energy meets the market need, and the profitability of electricity is highly feasible. However, considering that this raw material has peculiar characteristics to the biorefinery, this work aimed at the fractionation of biomass. The methodologies are investigated for covering the conversion of biomass (bagasse and straw from sugarcane). For a variety of products with higher added value (energy, biomaterials and chemicals). The steps of fractionation, or pre-treatments were pre-hydrolysis, delignification and bleaching. The pre-hydrolysis showed up selective removal of hemicelluloses. On the other hand, the delignification step was more selective for the removal of lignin, although there was also large removal of hemicelluloses. For the bleaching stage, the removal of residual lignin was achieved, but some cellulose was also removed from the pulps. The evaluation of the pre-treatments steps were performed by determined the yields of the processes, the selectivity and the quantification of the reaction products and wastes obtained. The materials obtained by the pre-treatment steps were characterized and further submitted to acid hydrolysis. It were presented the results of glucose yields of production base on initial cellulose and reacted cellulose. The first part of the work discusses the gravimetric yield of the acid hydrolysis reaction that produced the highest yield for the in natura material. The highest yields obtained in this study of cellulose hydrolysis were obtained for substrates derivates from integral bagasse at acid concentration of 0.14%. The results of the fourth step, concerning the production of HMF and furfural, revealed the production of low concentrations of these inhibitors of ethanol fermentation. Conclusively, the association of the results obtaining in the pre-treatment processes with that ones obtained by the hydrolysis processes can be used to understand the advantages and disadvantages of the individual steps, showing trends towards a better utilization of vegetal biomass, especially crushed sugarcane. In terms of second generation ethanol, it was presented the results of the quantification of potential inhibitors of ethanolic fermentation.