Pré-tratamento de sabugo de milho aplicando sal alcalino e argila bentonita acidificada.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | https://dx.doi.org/10.52446/cursoengbiotecnologiaCDSA.2022.tccmon.pereira http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27557 |
Resumo: | As principais fontes de energia renovável no Brasil são as biomassas, sendo a lignocelulose o principal componente da biomassa vegetal, formada basicamente por celulose, hemicelulose e lignina. O sabugo de milho pode ser considerado uma matéria prima potencial para a produção de biocombustíveis e produtos químicos de alto valor agregado, devido a sua composição. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a aplicabilidade de sais alcalinos em conjunto com a argila bentonita no processo de pré-tratamento do sabugo de milho. Os testes de pré-tratamento foram conduzidos em Erlenmeyers de 250 mL, com controle de temperatura realizado em autoclave a 120 °C, sendo os catalisadores o carbonato de sódio e a argila betonita acidificada. Aplicou-se o planejamento fatorial 2² com três repetições no ponto central para avaliar a influência da massa dos catalisadores sobre a quantidade de açúcares redutores (AR) presentes no meio reacional e de lignina no sabugo, após o pré-tratamento. Em seguida, os testes foram realizados em escala ampliada, aplicando-se os catalisadores para as condições do planejamento que geraram os melhores resultados em relação a quantidade de AR produzida. Foram realizadas análises dos teores de AR e de lignina nos produtos líquido e sólido do pré-tratamento, respectivamente, sendo os mesmos procedimentos aplicados ao sabugo in natura. A utilização do sal em conjunto com a argila não proporcionou uma obtenção de açúcares redutores eficiente, provavelmente pela não atuação na solubilização dos constituintes celulose e hemicelulose. No controle 2, sem a presença de catalisadores, gerou-se um aumento de açúcares, mostrando que as amostras na presença apenas de água, em conjunto com as condições operacionais, sofreram a solubilização de parte da holocelulose. Os teores de lignina, incluindo nos pontos centrais, sofreram uma redução, o que indica a eficiência da mistura de catalisadores na degradação deste componente. Assim, o processo de pré-tratamento, aplicando os catalisadores em conjunto, se mostrou ineficiente para obtenção de AR e eficiente para a degradação de lignina, o que pode ser vantajoso para a posterior aplicação do produto sólido em processos de hidrólise enzimática, visando a degradação da celulose. |
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Pré-tratamento de sabugo de milho aplicando sal alcalino e argila bentonita acidificada.Pre-treatment of corn cob applying alkaline salt and acidified bentonite clay.Biomassa lignocelulósicaLignocellulosic biomassArgila bentonitaAcidified bentonite claySais alcalinosAlkaline saltsSabugo de milho – pré-tratamentoCorn cob – pre-treatmentAçúcares redutoresReducing sugarsEnergia renovávelRenewable energyLigninaLigninEngenharia de Biotecnologia e BioprocessosAs principais fontes de energia renovável no Brasil são as biomassas, sendo a lignocelulose o principal componente da biomassa vegetal, formada basicamente por celulose, hemicelulose e lignina. O sabugo de milho pode ser considerado uma matéria prima potencial para a produção de biocombustíveis e produtos químicos de alto valor agregado, devido a sua composição. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a aplicabilidade de sais alcalinos em conjunto com a argila bentonita no processo de pré-tratamento do sabugo de milho. Os testes de pré-tratamento foram conduzidos em Erlenmeyers de 250 mL, com controle de temperatura realizado em autoclave a 120 °C, sendo os catalisadores o carbonato de sódio e a argila betonita acidificada. Aplicou-se o planejamento fatorial 2² com três repetições no ponto central para avaliar a influência da massa dos catalisadores sobre a quantidade de açúcares redutores (AR) presentes no meio reacional e de lignina no sabugo, após o pré-tratamento. Em seguida, os testes foram realizados em escala ampliada, aplicando-se os catalisadores para as condições do planejamento que geraram os melhores resultados em relação a quantidade de AR produzida. Foram realizadas análises dos teores de AR e de lignina nos produtos líquido e sólido do pré-tratamento, respectivamente, sendo os mesmos procedimentos aplicados ao sabugo in natura. A utilização do sal em conjunto com a argila não proporcionou uma obtenção de açúcares redutores eficiente, provavelmente pela não atuação na solubilização dos constituintes celulose e hemicelulose. No controle 2, sem a presença de catalisadores, gerou-se um aumento de açúcares, mostrando que as amostras na presença apenas de água, em conjunto com as condições operacionais, sofreram a solubilização de parte da holocelulose. Os teores de lignina, incluindo nos pontos centrais, sofreram uma redução, o que indica a eficiência da mistura de catalisadores na degradação deste componente. Assim, o processo de pré-tratamento, aplicando os catalisadores em conjunto, se mostrou ineficiente para obtenção de AR e eficiente para a degradação de lignina, o que pode ser vantajoso para a posterior aplicação do produto sólido em processos de hidrólise enzimática, visando a degradação da celulose.The main sources of renewable energy in Brazil are biomass, which is lignocellulosic or the main component of plant biomass, basically formed by cellulose, hemicellulose and lignin. Corn on the cob can be considered a potential raw material for the production of biofuels and chemical products with high added value, due to its composition. Therefore, the objective of this work was to evaluate the applicability of alkaline salts together with bentonite clay in the pre-treatment process of corn cob. The pre-treatment tests were carried out in 250 mL Erlenmeyers, with temperature control carried out in an autoclave at 120 °C, the catalysts being sodium carbonate and acidified betonite clay. A 2² factorial design was applied with three replications at the central point to evaluate the influence of the catalyst mass on the amount of reducing sugars (RA) present in the reaction medium and lignin in the cob after pretreatment. Then, the tests were performed on a larger scale, applying the catalysts to the planning conditions that generated the best results in relation to the amount of AR generated. The use of salt together with clay did not provide an efficient obtaining reducing sugars, probably due to the lack of action in the solubilization of the constituents cellulose and hemicellulose. In control 2, without the presence of catalysts, an increase in sugars was generated, showing that the samples in the presence of only water, together with the operational conditions, suffered the solubilization of part of the holocellulose. The lignin contents, including in the central points, were reduced, which indicates the efficiency of the catalyst mixture in the degradation of this component. Thus, the pre-treatment process, applying the catalysts together, proved to be inefficient for obtaining AR and efficient for the degradation of lignin, which can be advantageous for the subsequent application of the solid product in enzymatic hydrolysis processes, aiming at the cellulose degradation.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Desenvolvimento Sustentável do Semiárido - CDSAUFCGNUNES, Bruno Rafael Pereira.NUNES, B. R. P.http://lattes.cnpq.br/7697366969624190CANUTO, Morgana Fabíola Cunha Silva.CANUTO, M. F. C. S.http://lattes.cnpq.br/2027273431815098LIMA, Lenilde Mérgia Ribeiro.LIMA, L. M. Rhttp://lattes.cnpq.br/8075219229606935PEREIRA, Ádella Beatriz Brito.2022-08-302022-10-06T20:42:11Z2022-10-062022-10-06T20:42:11Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttps://dx.doi.org/10.52446/cursoengbiotecnologiaCDSA.2022.tccmon.pereirahttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27557PEREIRA, Ádella Beatriz Brito. Pré-tratamento de sabugo de milho aplicando sal alcalino e argila bentonita acidificada. 2022. 39f. Trabalho de Conclusão de Curso – Monografia), Curso de Engenharia de Biotecnologia e Bioprocessos, Centro de Desenvolvimento Sustentável do Semiárido, Universidade Federal de Campina Grande, Sumé – Paraíba – Brasil, 2022. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27557porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2023-06-28T17:40:52Zoai:localhost:riufcg/27557Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512023-06-28T17:40:52Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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As principais fontes de energia renovável no Brasil são as biomassas, sendo a lignocelulose o principal componente da biomassa vegetal, formada basicamente por celulose, hemicelulose e lignina. O sabugo de milho pode ser considerado uma matéria prima potencial para a produção de biocombustíveis e produtos químicos de alto valor agregado, devido a sua composição. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a aplicabilidade de sais alcalinos em conjunto com a argila bentonita no processo de pré-tratamento do sabugo de milho. Os testes de pré-tratamento foram conduzidos em Erlenmeyers de 250 mL, com controle de temperatura realizado em autoclave a 120 °C, sendo os catalisadores o carbonato de sódio e a argila betonita acidificada. Aplicou-se o planejamento fatorial 2² com três repetições no ponto central para avaliar a influência da massa dos catalisadores sobre a quantidade de açúcares redutores (AR) presentes no meio reacional e de lignina no sabugo, após o pré-tratamento. Em seguida, os testes foram realizados em escala ampliada, aplicando-se os catalisadores para as condições do planejamento que geraram os melhores resultados em relação a quantidade de AR produzida. Foram realizadas análises dos teores de AR e de lignina nos produtos líquido e sólido do pré-tratamento, respectivamente, sendo os mesmos procedimentos aplicados ao sabugo in natura. A utilização do sal em conjunto com a argila não proporcionou uma obtenção de açúcares redutores eficiente, provavelmente pela não atuação na solubilização dos constituintes celulose e hemicelulose. No controle 2, sem a presença de catalisadores, gerou-se um aumento de açúcares, mostrando que as amostras na presença apenas de água, em conjunto com as condições operacionais, sofreram a solubilização de parte da holocelulose. Os teores de lignina, incluindo nos pontos centrais, sofreram uma redução, o que indica a eficiência da mistura de catalisadores na degradação deste componente. Assim, o processo de pré-tratamento, aplicando os catalisadores em conjunto, se mostrou ineficiente para obtenção de AR e eficiente para a degradação de lignina, o que pode ser vantajoso para a posterior aplicação do produto sólido em processos de hidrólise enzimática, visando a degradação da celulose. |
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