Otimização da hidrólise enzimática de carboidratos em coprodutos do beneficiamento de arroz

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Turini, Camila da Silva
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMT
Texto Completo: http://ri.ufmt.br/handle/1/4976
Resumo: Rice (Oriza sativa L.) is one of the most important cereals in the world. Brazil plays an important role in the production of this cereal, occupying the ninth position. Its production and processing generate large volumes of coproduct, such as pre-cleaning residues, husks, broken rice, bran among others. The use of residues for ethanol production has been a relevant topic in the scientific field, as a viable alternative from a technical and economic point of view. The objective was to evaluate the technical feasibility of the coproduct from rice production as a raw material for ethanol production, based on enzymatic hydrolysis. The samples were characterized as to their content of water, ash, crude protein, ether extract, total fiber, starch and lignin. Then, alkaline pre-treatment for delignification was performed. The starch hydrolysis was performed by the action of alpha-amylase and amyloglucosidase enzymes, and cellulose by cellulase. The pre-cleaning residue showed 48.60% non-fibrous carbohydrates, 30.44% total fibers, 9.63% crude protein, 5.92% ethereal extract, 5.91% water content and 5.41% ash. And type III paddy rice presented 59.73% of non-fibrous carbohydrates, 23.39% of total fibers, 7.40% of water content, 7.18% of crude protein, 6.56% of ether extract and 3.14% of ashes. The alkaline pre-treatment reduced by 47.94 and 18.23% the lignin content for the pre-cleaning residue and for type III paddy rice, respectively. The efficiency of hydrolysis was 22.61 and 15.32% for the cellulase enzyme, and 82.18 and 87.07% for the amylolitic enzymes, both in the pre-cleaning residue and type III paddy rice, respectively. The hydrolysis with the separated enzymes showed higher yield in reducing sugar, both for the paddy rice and the residue. Therefore, the pre-cleaning residue and type III paddy rice can be considered technically feasible raw materials for ethanol production, aiming at adding value to the cereal chain.
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Then, alkaline pre-treatment for delignification was performed. The starch hydrolysis was performed by the action of alpha-amylase and amyloglucosidase enzymes, and cellulose by cellulase. The pre-cleaning residue showed 48.60% non-fibrous carbohydrates, 30.44% total fibers, 9.63% crude protein, 5.92% ethereal extract, 5.91% water content and 5.41% ash. And type III paddy rice presented 59.73% of non-fibrous carbohydrates, 23.39% of total fibers, 7.40% of water content, 7.18% of crude protein, 6.56% of ether extract and 3.14% of ashes. The alkaline pre-treatment reduced by 47.94 and 18.23% the lignin content for the pre-cleaning residue and for type III paddy rice, respectively. The efficiency of hydrolysis was 22.61 and 15.32% for the cellulase enzyme, and 82.18 and 87.07% for the amylolitic enzymes, both in the pre-cleaning residue and type III paddy rice, respectively. The hydrolysis with the separated enzymes showed higher yield in reducing sugar, both for the paddy rice and the residue. Therefore, the pre-cleaning residue and type III paddy rice can be considered technically feasible raw materials for ethanol production, aiming at adding value to the cereal chain.O arroz (Oriza sativa L.) é um dos mais importantes cereais do mundo. O Brasil tem papel de destaque na produção desse cereal, ocupando a nona posição. Sua produção e beneficiamento geram grandes volumes de resíduos, tais como: resíduos da pré-limpeza, casca, arroz quebrado, farelo entre outros. O uso de resíduos para a produção de etanol tem sido um tema de relevância no meio científico, como alternativa viável do ponto de vista técnico e econômico. O objetivo foi avaliar a viabilidade técnica do resíduo da produção de arroz como matéria-prima para a produção de etanol, a partir da hidrólise enzimática. As amostras foram caracterizadas quanto ao seu teor de água, cinzas, proteína bruta, extrato etéreo, fibras totais, amido e lignina. Em seguida, foi realizado o pré-tratamento alcalino para deslignificação. A hidrólise do amido foi realizada pela ação das enzimas alfa-amilase e amiloglucosidase, e da celulose pela celulase. O resíduo da pré-limpeza apresentou 48,60% de carboidratos não fibrosos, 30,44% de fibras totais, 9,63% de proteína bruta, 5,92% de extrato etéreo, 5,91% de teor de água e 5,41% de cinzas. E o arroz em casca tipo III apresentou 59,73% de carboidratos não fibrosos, 23,39% de fibras totais, 7,40% de teor de água, 7,18% de proteína bruta, 6,56% de extrato etéreo e 3,14% de cinzas. O pré-tratamento alcalino reduziu em 47,94 e 18,23% o teor de lignina para o resíduo da pré-limpeza e para o arroz em casca tipo III, respectivamente. A eficiência da hidrólise foi de 22,61 e 15,32% para a enzima celulase, e 82,18 e 87,07% para as enzimas amilolíticas, tanto no resíduo da pré-limpeza, quanto no arroz em casca tipo III, respectivamente. A hidrólise com as enzimas separadas apresentou maior rendimento em açúcar redutor, tanto para o arroz em casca como para o resíduo. Sendo assim, o resíduo da pré-limpeza e o arroz em casca do tipo III podem ser considerados matérias-primas tecnicamente viáveis para a produção de etanol, visando agregação de valor à cadeia deste cereal.Universidade Federal de Mato GrossoBrasilInstituto de Ciências Naturais, Humanas e Sociais (ICNHS) – SinopUFMT CUS - SinopPrograma de Pós-Graduação em Ciências AmbientaisPires, Evaldo MartinsNogueira, Roberta Martinshttp://lattes.cnpq.br/9973190548238949http://lattes.cnpq.br/3872824594382317Pires, Evaldo Martins032.883.127-19http://lattes.cnpq.br/3872824594382317Nogueira, Roberta Martins099.225.727-10http://lattes.cnpq.br/9973190548238949032.883.127-19099.225.727-10Agostini, Juliana da Silva025.303.089-77http://lattes.cnpq.br/5778820482871344Silva, Vanessa Quitete Ribeiro da101.309.397-65http://lattes.cnpq.br/3654402659672250Turini, Camila da Silva2023-12-22T15:14:14Z2020-03-062023-12-22T15:14:14Z2020-02-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisTURINI, Camila da Silva. Otimização da hidrólise enzimática de carboidratos em coprodutos do beneficiamento de arroz. 2020. 36 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Ambientais) - Universidade Federal de Mato Grosso, Campus Universitário de Sinop, Instituto de Ciências Naturais, Humanas e Sociais, Sinop, 2020.http://ri.ufmt.br/handle/1/4976porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMTinstname:Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)instacron:UFMT2023-12-23T06:01:34Zoai:localhost:1/4976Repositório InstitucionalPUBhttp://ri.ufmt.br/oai/requestjordanbiblio@gmail.comopendoar:2023-12-23T06:01:34Repositório Institucional da UFMT - Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)false
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