Otimização da hidrólise enzimática de variedades de palma forrageira para a produção de bioetanol
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/32810 |
Resumo: | Mudanças climáticas tem provocado o aumento de regiões áridas e semiáridas no mundo. A palma forrageira, vegetal extremamente bem adaptado a essas condições, apresenta-se como uma possível fonte energética, devido ao seu conteúdo de carboidratos fibrosos e baixos teores de lignina e cristalinidade. Nesse contexto, o presente estudo objetiva a otimização da hidrólise enzimática de palma forrageira, com a finalidade de maior formação de carboidratos fermentescíveis. A biomassa vegetal das variedades IPA-Sertânia e Orelha de elefante mexicana foram secadas e caracterizadas, tanto quimicamente quanto fisicamente (DRX, FTIR). As variedades de palma foram submetidas aos ensaios de hidrólise enzimática (48h, 50°C, 150 rpm), com e sem Tween 80 (2,5 g/L), utilizando biomassas sem pré-tratamento químico, pré-tratadas com água e pré-tratadas com H₂SO₄ (1% v/v). Posteriormente, realizou-se um Planejamento composto central rotacional (DCCR) 2³ + 3(0), visando a otimização do sistema. Ocorreram hidrólises enzimáticas da palma fresca, com a carga de 10% e 30% m/v e uma cinética de secagem da biomassa, a 65°C e 105°C. Os hidrolisados foram fermentados durante 8h, a 30°C. Os resultados mostraram que a palma forrageira não necessita de pré-tratamento químico e adição do Tween 80 na hidrólise enzimática. O DCCR informou que as melhores condições de hidrólise foram as do ensaio 6 (30% m/v, 10FPU/g), sem pectinase. Os ensaios demonstraram que se pode produzir volumes de etanol até 1995-12960 L.ha⁻¹.ano⁻¹ (IPA-Sertânia) e 2357-15297 L.ha⁻¹.ano⁻¹ (Orelha de elefante mexicana). Nesse âmbito, pode-se afirmar que a biomassa de palma forrageira é uma boa alternativa para a produção de etanol em regiões com baixa disponibilidade hídrica. |
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ALENCAR, Bárbara Ribeiro Alveshttp://lattes.cnpq.br/3671569987948185http://lattes.cnpq.br/5220518797580348MORAIS JUNIOR, Marcos Antonio deDUTRA, Emmanuel Damilano2019-09-13T17:58:18Z2019-09-13T17:58:18Z2018-02-22https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/32810Mudanças climáticas tem provocado o aumento de regiões áridas e semiáridas no mundo. A palma forrageira, vegetal extremamente bem adaptado a essas condições, apresenta-se como uma possível fonte energética, devido ao seu conteúdo de carboidratos fibrosos e baixos teores de lignina e cristalinidade. Nesse contexto, o presente estudo objetiva a otimização da hidrólise enzimática de palma forrageira, com a finalidade de maior formação de carboidratos fermentescíveis. A biomassa vegetal das variedades IPA-Sertânia e Orelha de elefante mexicana foram secadas e caracterizadas, tanto quimicamente quanto fisicamente (DRX, FTIR). 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Nesse âmbito, pode-se afirmar que a biomassa de palma forrageira é uma boa alternativa para a produção de etanol em regiões com baixa disponibilidade hídrica.CAPESClimate change has led to the rise of arid and semi-arid regions in the world. The forage palm, a plant extremely well adapted to these conditions, presents itself as a possible energy source, due to its content of fibrous carbohydrates and low levels of lignin and crystallinity. In this context, the present study aims to optimize the enzymatic hydrolysis of cactus pear, with the purpose of greater formation of fermentable carbohydrates. The biomass of the “IPA-Sertânia” and the “Orelha de elefante mexicana” varieties were dried and characterized, both chemically and physically (XRD, FTIR). The cactus pear varieties were submitted to enzymatic hydrolysis (48h, 50°C, 150 rpm), with and without Tween 80 (2.5 g/L), using biomasses without chemical pretreatment, pretreated with water and pretreated with H₂SO₄ (1% v/v). Subsequently, a Rotacional Central Compound Design (RCCD) 2³ + 3 (0) was carried out, aiming the optimization of the system. Enzymatic hydrolysis of the cactus pear fresh biomass, with 10% and 30% w/v loading and biomass drying kinetics, occurred at 65°C and 105°C. The hydrolysates were fermented for 8 h at 30°C. The results showed that cactus pear does not require pretreatment and addition of Tween 80 in the enzymatic hydrolysis. DCCR reported that the best hydrolysis conditions were those of assay 6 (30% m/v, 10FPU/g), without pectinase. The tests demonstrated that volumes of ethanol can be produced up to 1995-12960 L.ha⁻¹.year⁻¹ (“IPA-Sertânia”) and 2357-15297 L.ha⁻¹.year⁻¹ (“Orelha de elefante mexicana”). In this context, it can be stated that cactus pear biomass is a good alternative for the production of ethanol in regions with poor water availability.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Biotecnologia IndustrialUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessBiocombustívelPalma forrageiraCaatingaOtimização da hidrólise enzimática de variedades de palma forrageira para a produção de bioetanolinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETHUMBNAILDISSERTAÇÃO Bárbara Ribeiro Alves Alencar.pdf.jpgDISSERTAÇÃO Bárbara Ribeiro Alves Alencar.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1182https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/32810/6/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20B%c3%a1rbara%20Ribeiro%20Alves%20Alencar.pdf.jpg5bc190a4fef26f6c868738f82d90ac68MD56ORIGINALDISSERTAÇÃO Bárbara Ribeiro Alves Alencar.pdfDISSERTAÇÃO Bárbara Ribeiro Alves Alencar.pdfapplication/pdf5104067https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/32810/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20B%c3%a1rbara%20Ribeiro%20Alves%20Alencar.pdf7263f48edee3de82a5193ef7b987e87eMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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