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FLÁVIA CRISTINA DOS SANTOS LIMA - TESE (PPGEP) 2013.pdf: 7673702 bytes, checksum: df6fc75de6798e4e29b04c58f5bd63f6 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-05T17:08:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1
FLÁVIA CRISTINA DOS SANTOS LIMA - TESE (PPGEP) 2013.pdf: 7673702 bytes, checksum: df6fc75de6798e4e29b04c58f5bd63f6 (MD5)
Previous issue date: 2013-06-14 / Com este trabalho objetivou-se estudar e definir as melhores condições para produção de
xilitol utilizando o licor da pré-hidrólise ácida do bagaço do pedúnculo do caju. O bagaço
do pedúnculo do caju obtido foi lavado, secado a 55 ºC, moído e peneirado (48 mesh); só
então foi caracterizado e submetido a pré-hidrólise ácida utilizando-se H2SO4 a 3%, razão 1:6, por 1 hora. A caracterização da composição lignocelulósica revelou a presença de 18,31 ± 0,071% de celulose, hemicelulose 27,18 ± 0,01% e lignina 23,91 ± 0,02% e, após a pré-hidrólise ácida, 31,50 ± 0,02, 19,30 ± 0,09 e 32,21 ± 0,57% de celulose, hemicelulose e lignina, respectivamente. Após a realização da pré-hidrólise o licor foi submetido ao processo de remoção por lignina residual para eliminação dos compostos tóxicos ao metabolismo microbiano, de acordo com o planejamento experimental fatorial 23 com três repetições no ponto central; as melhores condições de remoção foram pH e tempo de contato em 4 e 20 min, respectivamente, e massa de lignina residual 0,65 g, obtendo-se uma remoção de 15% de xilose, 20% de glicose, 100% de hidroximetilfurfural e 100% de furfural. Um planejamento fatorial 24 com três repetições no ponto central foi utilizado para verificar a influência das concentrações de sulfato de amônio, cloreto de cálcio, farelo de arroz e do pH meio de fermentação sobre a concentração final de xilitol, produtividade volumétrica em xilitol, eficiência e o fator de conversão de xilose em xilitol. Os ensaios fermentativos foram realizados utilizando-se a levedura Candida guilliermondii CCT 3544, em frascos de erlenmeyer com 50 mL do meio, agitados a 200 rpm, 28 °C de 0 a 96 h. De acordo com os resultados a concentração de cloreto de cálcio e o pH influenciaram significativamente a bioconversão de xilose em xilitol. A análise geral dos resultados levou à conclusão de que 1 g/L de sulfato de amônio, 0,5 g/L de cloreto de cálcio, 5 g/L de farelo de arroz e o pH 4, representam a composição do meio mais adequada para a produção de xilitol no licor pré-hidrolisado do bagaço do pedúnculo de caju. Após a obtenção das melhores condições de cultivo e adsorção foi realizado um ensaio fermentativo em intervalos de tempo 0, 12, 24, 36 e 48 h em frascos de erlenmeyer com capacidade de 250 mL, ampliação de escala em 3 vezes, contendo 150 mL do meio in natura, concentrado e concentrado/tratado, com concentração inicial de células 107 células/mL. De acordo com os resultados, o licor tratado/concentrado representa o meio mais adequado para fermentação com maior concentração celular, 56,4 x 106 células/mL, em 36 h, e produção de xilitol de 3000,14 mg/L, resultando em uma produtividade de 0,063 g/L h com rendimento de bioconversão de 74,47% e eficiência de 81,21%, ao final de 48 h. / This work aimed to study and define the best conditions for xylitol production using liquor
acid prehydrolysis of cashew bagasse. The cashew bagasse obtained was washed, dried at 55 ° C, milled and sieved (48 mesh); only then it was characterized and subjected to acid prehydrolysis using H2SO4 at 3%, 1:6 ratio, for 1 hour. The characterization of the
lignocellulosic revealed the presence of 18.31 ± 0.071% of cellulose, hemicellulose 27.18
± 0.01% and lignin 23.91 ± 0.02% and after acid prehydrolysis 31.50 ± 0.02, 19.30 ± 0.09
and 32.21 ± 0.57% cellulose, hemicellulose and lignin, respectively. Upon completion of
the prehydrolysis, the liquor was subjected to the removal process by residual lignin for
disposal of toxic compounds to microbial metabolism, according to the 23 experimental
factorial planning with three replications at the central point, and the best conditions of
removal, pH and contact time at 4 and 20 min, respectively and mass of 0.65 g residual
lignin, obtaining a removal of 15% of xylose, 20% glucose, 100% hydroxymethylfurfural
and 100% furfural. A 24 factorial planning with three replications at the central point was
used to verify the influence of the concentrations of ammonium sulfate, calcium chloride,
rice bran and pH the fermentation medium about the final concentration of xylitol, xylitol
volumetric productivity, efficiency and the conversion factor of xylose to xylitol. The
fermentation trials were carried out using the Candida guilliermondii CCT 3544 yeast in
erlenmeyer flasks with 50mL of the medium, agitated at 200 rpm, 28 °C from 0 to 96 h.
According to the results the concentration of calcium chloride and pH has significantly
influenced the bioconversion of xylose to xylitol. The general analysis of the results led to
the conclusion that 1 g/L of ammonium sulfate, 0.5 g L calcium chloride, 5 g/L of rice bran
and pH 4 represent the most suitable composition of the medium for xylitol production in
prehydrolyzed liquor of the cashew apple bagasse. After obtaining the best conditions of
cultivation and adsorption was carried out a trial fermentation in time intervals 0, 12, 24,
36 and 48 h in erlenmeyer flasks with a capacity of 250 mL, scale application - 3 times,
containing 150 mL of the medium in natura, concentrated and concentrate/treated with
initial cell concentration of 107 cells/mL. According to the results the treated/concentrated
liquor represents the most suitable way for fermentation, with a higher cell concentration,
56.4 x 106 cells/ mL in 36 h and xylitol production of 3000.14 mg/L, resulting in a
productivity of 0.063 g/L h with a bioconversion yield of 74.47% and 81.21% efficiency at
the end of 48 hours.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:riufcg/1910 |
| Date | 05 October 2018 |
| Creators | LIMA, Flávia Cristina dos Santos. |
| Contributors | SILVA, Flávio Luiz Honorato da., GOMES, Josivanda Palmeira., CONRADO, Líbia de Sousa., ALVES , Manoel Ferreira., SIQUEIRA, Félix Gonçalves de., CONCEIÇÃO, Marta Maria da. |
| Publisher | Universidade Federal de Campina Grande, PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOS, UFCG, Brasil, Centro de Ciências e Tecnologia - CCT |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| 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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