Produção de oligossacarídeos a partir da hidrolise da biomassa lignocelulósica da borra de café

• Autor(a) principal: Silva, Renan Netto da
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: https://hdl.handle.net/11449/252800
• topic: Oligossacarídeos; Borra de café; Aspen Plus; Hidrólise ácida

A borra de café é um resíduo decorrente do processo industrial de produção de café solúvel ou instantâneo com geração estimada em cerca de seis milhões de toneladas por ano. Dada a sua constituição, a biomassa da borra de café é fonte de substâncias bioativas como proteínas, lipídeos e principalmente oligossacarídeos que são hidratos de carbono compostos por duas a dez unidades monoméricas e representam cerca de 50% do peso seco da borra de café, tendo usos em várias áreas da tecnologia como, por exemplo, no enriquecimento alimentar de ração animal e no uso como prebiótico favorecendo a cultura de bactérias especificas e benéficas ao organismo visado. Tendo-se em vista esse cenário, o presente trabalho teve por objetivo avaliar do ponto de vista técnico e econômico uma rota de produção de oligossacarídeos a partir da hidrólise ácida da borra de café utilizando o software Aspen Plus® versão 12.1. Para cumprir este objetivo foi considerada a caracterização da biomassa de borra de café, parâmetros do processo e subprodutos referenciados em dados de bibliografia experimental e teórica. Como resultado, a partir de 890,41 kg/h de borra de café, foram obtidos 158,59 kg/h de oligossacarídeos de glicose e manose com graus de polimerização variando de 1 a 9 unidades monoméricas, junto ao subproduto 5-hidroximetilfurfural (5-HMF) obtido a uma vazão mássica de 11,93 kg/h e recuperado com 97,764% de pureza podendo ser usado como fonte de receita secundária. Uma rede com 12 trocadores de calor com uma área total de troca térmica de 6710 m2 foi obtida a partir da integração energética do processo por meio do software Aspen Energy Analyzer® propiciando uma economia de até 56,01% das utilidades ao usar o calor das diferentes correntes do processo. A análise econômica do projeto utilizando o software Aspen Process Economics Analyzer® apresentou TIR e ROI positivos para uma TMA de 20% evidenciando a viabilidade da planta. Porém, é clara a necessidade de a planta de produção de oligossacarídeos ser anexa à planta de produção de café solúvel ou instantâneo para que os custos de obtenção e transporte da borra de café sejam minimizados e haja uma maior viabilidade, dado o grande custo de operação anual do processo em relação a sua receita.