Avaliação da influência da enzima polifenoloxidase na produção de etanol

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Sousa, Gabriel Torres de
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSCAR
Texto Completo: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/19663
Resumo: The production of ethanol from sugarcane plays a crucial economic, social, and environmental role in Brazil, generating income and development in a country that is a global benchmark in biofuel and renewable energy production. Among the various stages and characteristics of ethanol production, the occurrence of enzymatic browning reaction can be observed shortly after sugarcane milling, catalyzed by the naturally present polyphenoloxidase (PFO) enzyme in the plant. This enzyme comes into contact with its substrates and oxygen immediately after juice extraction, triggering a series of chemical reactions that produce, among other compounds, phenolic and polymeric substances that generate sludge and impart a dark color to the sugarcane must. In this context, the motivation for this study was to evaluate the influence of the enzymatic browning reaction and its products on ethanol production through the fermentation of sugarcane juice under different concentrations of Saccharomyces cerevisiae yeast and thermal inactivation of the PFO enzyme before the milling stage. The results obtained showed that the thermal inactivation of the enzyme led to a lower generation of sludge in the sugarcane must, a positive aspect for alcohol production. Enzymatic inactivation did not result in increased ethanol production in the study, even at different yeast concentrations. The average distillate yield from treatments without thermal treatment (STT) with 0.5 g/L of yeast, STT with 1.0 g/L of yeast, and with thermal treatment (CTT) with 1.0 g/L of yeast showed no statistical difference by the Tukey test (p <0.05). However, the CTT sample with 0.5 g/L of yeast showed statistically lower distillate production than the others, indicating that the severe thermal treatment applied to the CTT samples at the beginning of the process may have eliminated a large majority of naturally occurring wild yeasts in the plant, reducing the volume of ethanol produced during fermentation. It is concluded that the thermal inactivation of PFO does not influence the volume of ethanol produced by the fermentation of sugarcane juice by Saccharomyces cerevisiae at yeast concentrations of 1.0 g/L.
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spelling Sousa, Gabriel Torres deNeves, Isabelle Cristina Oliveirahttps://lattes.cnpq.br/3479449098249392Silva, Thaís Jordânia2024-04-16T13:17:28Z2024-04-16T13:17:28Z2024-01-26SOUSA, Gabriel Torres de. Avaliação da influência da enzima polifenoloxidase na produção de etanol. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Alimentos) – Universidade Federal de São Carlos, Lagoa do Sino, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/19663.https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/19663The production of ethanol from sugarcane plays a crucial economic, social, and environmental role in Brazil, generating income and development in a country that is a global benchmark in biofuel and renewable energy production. Among the various stages and characteristics of ethanol production, the occurrence of enzymatic browning reaction can be observed shortly after sugarcane milling, catalyzed by the naturally present polyphenoloxidase (PFO) enzyme in the plant. This enzyme comes into contact with its substrates and oxygen immediately after juice extraction, triggering a series of chemical reactions that produce, among other compounds, phenolic and polymeric substances that generate sludge and impart a dark color to the sugarcane must. In this context, the motivation for this study was to evaluate the influence of the enzymatic browning reaction and its products on ethanol production through the fermentation of sugarcane juice under different concentrations of Saccharomyces cerevisiae yeast and thermal inactivation of the PFO enzyme before the milling stage. The results obtained showed that the thermal inactivation of the enzyme led to a lower generation of sludge in the sugarcane must, a positive aspect for alcohol production. Enzymatic inactivation did not result in increased ethanol production in the study, even at different yeast concentrations. The average distillate yield from treatments without thermal treatment (STT) with 0.5 g/L of yeast, STT with 1.0 g/L of yeast, and with thermal treatment (CTT) with 1.0 g/L of yeast showed no statistical difference by the Tukey test (p <0.05). However, the CTT sample with 0.5 g/L of yeast showed statistically lower distillate production than the others, indicating that the severe thermal treatment applied to the CTT samples at the beginning of the process may have eliminated a large majority of naturally occurring wild yeasts in the plant, reducing the volume of ethanol produced during fermentation. It is concluded that the thermal inactivation of PFO does not influence the volume of ethanol produced by the fermentation of sugarcane juice by Saccharomyces cerevisiae at yeast concentrations of 1.0 g/L.A produção de etanol a partir de cana-de-açúcar exerce um importante papel econômico, social e ambiental no Brasil, gerando renda e desenvolvimento no país que é a referência mundial na produção de biocombustíveis e energia renovável. Entre as diversas etapas e características da produção de etanol, pode-se observar a ocorrência da reação de escurecimento enzimático logo após a moagem da cana-de-açúcar, sendo esta catalisada pela polifenoloxidase (PFO) naturalmente presente no vegetal. Esta enzima entra em contato com seus substratos e oxigênio logo após a extração do caldo e desencadeia uma série de reações químicas produzindo, entre outros, compostos fenólicos e poliméricos que geram lodo e conferem cor escura ao mosto de cana. Neste cenário, a motivação deste estudo foi avaliar a influência da reação de escurecimento enzimático e seus produtos na produção de etanol a partir da fermentação do caldo de cana-de-açúcar sob diferentes concentrações da levedura Saccharomyces cerevisiae e inativação térmica da enzima PFO antes da etapa de moagem. Os resultados obtidos mostraram que a inativação térmica da enzima proporcionou menor geração de lodo no mosto de cana, aspecto positivo para a produção alcoólica. A inativação enzimática não representou ganhos produtivos de etanol no estudo realizado, mesmo em diferentes concentrações de levedura. A obtenção média de destilado dos tratamentos sem tratamento térmico (STT) com 0,5 g/L de levedura, STT com 1,0 g/L de levedura e com tratamento térmico (CTT) com 1,0 g/L de levedura não apresentou diferença estatística pelo teste de Tukey (p<0,05). Contudo, a amostra CTT com 0,5 g/L de levedura apresentou produção de destilado estatisticamente inferior às demais, indicando que o severo tratamento térmico aplicado nas amostras CTT no início do processo pode ter eliminado grande maioria de leveduras selvagens naturalmente presentes no vegetal, diminuindo o volume de etanol produzido durante a fermentação. Conclui-se que a inativação térmica da PFO não influencia no volume de etanol produzido pela fermentação do caldo de cana pela Saccharomyces cerevisiae em concentrações de 1,0 g/L de levedura.Não recebi financiamentoporUniversidade Federal de São CarlosCâmpus Lagoa do SinoEngenharia de Alimentos - EAl-LSUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessFermentaçãoPolifenoloxidaseEscurecimento enzimáticoCana-de-açúcarCIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS::ENGENHARIA DE ALIMENTOSEthanolFermentationPolyphenol oxidaseEnzymatic browningSugarcaneAvaliação da influência da enzima polifenoloxidase na produção de etanolEvaluation of the influence of polyphenoloxidase enzyme on ethanol productioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8810https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/19663/2/license_rdff337d95da1fce0a22c77480e5e9a7aecMD52ORIGINALAVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DA ENZIMA POLIFENOLOXIDASE NA PRODUÇÃO DE ETANOL - Gabriel Torres de Sousa.pdfAVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DA ENZIMA POLIFENOLOXIDASE NA PRODUÇÃO DE ETANOL - Gabriel Torres de Sousa.pdfapplication/pdf658248https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/19663/1/AVALIA%c3%87%c3%83O%20DA%20INFLU%c3%8aNCIA%20DA%20ENZIMA%20POLIFENOLOXIDASE%20NA%20PRODU%c3%87%c3%83O%20DE%20ETANOL%20-%20%20Gabriel%20Torres%20de%20Sousa.pdf516f1dabc1f554a57cf5926c67f3982dMD51TEXTAVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DA ENZIMA POLIFENOLOXIDASE NA PRODUÇÃO DE ETANOL - Gabriel Torres de Sousa.pdf.txtAVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DA ENZIMA POLIFENOLOXIDASE NA PRODUÇÃO DE ETANOL - Gabriel Torres de Sousa.pdf.txtExtracted texttext/plain52936https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/19663/3/AVALIA%c3%87%c3%83O%20DA%20INFLU%c3%8aNCIA%20DA%20ENZIMA%20POLIFENOLOXIDASE%20NA%20PRODU%c3%87%c3%83O%20DE%20ETANOL%20-%20%20Gabriel%20Torres%20de%20Sousa.pdf.txtd9e819e7cde3b6f5e1d2fc7b8c606453MD53ufscar/196632024-05-14 17:34:16.152oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/19663Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222024-05-14T17:34:16Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
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