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REBECA DE ALMEIDA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2014..pdf: 2095528 bytes, checksum: 2f418390669f1b14f0649337a5231873 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-15T17:17:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2014-09-11 / Com a atual busca mundial por fontes renováveis, o uso de resíduos de biomassa
lignocelulósica apresenta uma perspectiva bastante promissora para a produção de
etanol. O processo deriva da fermentação de açúcares de origem hemicelulósica e
celulósica, frações de materiais lignocelulósicos, através de um pré-tratamento
adequado e da hidrólise enzimática da celulose. O resíduo da acerola constitui de 40 %
do volume processado, sendo 24,7 % de celulose, 19,27 % de hemicelulose e 28,37 %
de lignina. O objetivo deste trabalho foi estudar a cinética da hidrólise enzimática do
bagaço de acerola in natura e do bagaço pré-tratado e avaliar o efeito desse prétratamento
sobre a hidrólise. Inicialmente foi feita a caracterização lignocelulósica do
bagaço in natura e do bagaço pré-tratado e a caracterização microestrutural por meio
das análises de DRX e MEV. Ao bagaço de acerola foi aplicado o pré-tratamento ácido
seguido de básico. Em seguida foi realizada a hidrólise enzimática do bagaço in natura
e pré-tratado. Foram usadas as enzimas comerciais Celluclast 1.5L da Novozyme e betaglicosidase
da Proenzyme. Como ferramenta para avaliação das variáveis que
influenciam no processo usou-se um planejamento fatorial 22 com 3 pontos centrais,
onde as variáveis analisadas foram carga enzimática e relação de massa seca de bagaço
por volume do meio reacional. A caracterização lignocelulósica mostrou que o bagaço
de acerola é um substrato viável para obtenção de açúcares fermentescíveis e sua
subseqüente conversão em etanol. O pré-tratamento ácido seguido de básico mostrou-se
bastante eficiente em concentrar a celulose, pela remoção de parte da hemicelulose e
lignina, provocando um aumento da celulose de 25 % para 50 %. Evidenciou-se a
cristalinidade do bagaço de acerola, comprovada por Difração de Raios X e a
modificação na morfologia do bagaço, verificada por Microscopia Eletrônica de
Varredura. Por meio da cinética de hidrólise enzimática do bagaço de acerola in natura
e pré-tratado foram obtidos rendimentos de 100 % na conversão da celulose em glicose.
A melhor produção de glicose foi de 22,3 g/L alcançada em 36 horas de hidrólise para o
bagaço de acerola pré-tratado, onde ocorreu nas maiores condições de carga enzimática
e relação massa seca de bagaço por volume reacional. / With the current worldwide search for renewable sources, the use of lignocellulosic
biomass waste has a very promising perspective for ethanol production. The process
derives from the fermentation of sugar from hemicellulose and cellulose origin,
fractions of lignocellulosic materials, by a suitable pre-treatment and enzymatic
hydrolysis of cellulose. The waste of acerola is constituted by 40 % of the processed
volume, and 24,7 % of cellulose, 19,27 % of hemicellulose and 28,37 % of lignin. The
aim of this work was to study the kinetics of enzymatic hydrolysis of acerola’s waste in
natura and waste pretreated, and also to evaluate the effect of this pretreatment on the
hydrolysis. Initially, a lignocellulosic characterization was made with the waste in
natura and waste pretreated, and microstructural characterization by means of XRD and
SEM analysis. To the waste of acerola, an acid pretreatment was applied, followed by
alkaline pretreatment. Then, the enzymatic hydrolysis of waste in natura and pretreated
was performed. Commercial enzymes Celluclast 1.5L (Novozyme) and beta-glucosidase
(Proenzyme) were used. As a tool to evaluate the variables that influence the process, a
factorial design 22 was used with three central points, and the analyzed variables were
enzymatic load and ratio of dry weight of waste per volume of reaction. This
lignocellulosic characterization showed that the waste of acerola is a viable substrate for
obtaining fermentable sugars and its subsequent conversion to ethanol. The acid
pretreatment followed by the alkaline showed to be very effective in concentrating the
cellulose, by the removal of part of the hemicellulose and lignin, causing an increase of
the cellulose from 25 % to 50 %. The crystallinity of waste of acerola was evidenced by
X-ray Diffraction and the modification in the morphology of waste, verified by
Scanning Electron Microscopy. Through the kinetics of enzymatic hydrolysis of waste
of acerola in natura and pretreated, yields of 100 % were obtained, in the conversion of
cellulose to glucose. The best glucose production was 22,3 g/L, reached in 36 hours of
hydrolysis of waste of acerola pretreated, which occurred in the best conditions of
enzyme load and dry weight of waste per reaction volume ratio.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:riufcg/292 |
| Date | 15 March 2018 |
| Creators | SILVA, Rebeca de Almeida. |
| Contributors | OLIVEIRA, Líbia de Souza Conrado., OLIVEIRA, Laércio Gomes de., SANTIAGO, Ângela Maria. |
| Publisher | Universidade Federal de Campina Grande, PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA, UFCG, Brasil, Centro de Ciências e Tecnologia - CCT |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Biblioteca de Teses e Dissertações da UFCG, instname:Universidade Federal de Campina Grande, instacron:UFCG |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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