Hidrólise enzimática de bagaço de malte usando tecnologias alternativas visando à obtenção de açúcares fermentescíveis

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Luft, Luciana
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Manancial - Repositório Digital da UFSM
Texto Completo: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/8810
Resumo: This work aimed to study the enzymatic hydrolysis of malt bagasse, using mechanical agitation, ultrasonic probe and supercritical CO2. Enzymatic hydrolysis was performed on granular starch. For this, was used a commercial amylolytic complex suitable for this type of hydrolysis, STARGENTM 002. For each technology were studied different variables. The first planning was carried out for the hydrolysis assisted by mechanical agitation and the variables studied were temperature (°C), enzyme concentration (%, m/m) and substrate concentration in the medium (m/m). TRS concentrations were found up to 75.5 g per kg of substrate and all variables had a significant effect on the response. This concentration of TRS was defined as mass yield of the process and this yield was corroborated by a kinetic, developed under the same conditions, with slight increase in temperature (70°C). From this initial planning, the temperature variables (70°C), enzyme concentration (8.2%) and substrate concentration (170 g.L-1) were fixed to carry out the hydrolysis assisted by direct and indirect ultrasound. The variables were investigated in the second planning were amplitude (%) and pulse factor (-) for 2 hours of reaction. With the application of direct sonication, it was possible to achieve 100% efficiency in the starch conversion process. The TRS for the best essay (5) was 370.86 g.kg-1. For indirect sonication TRS concentration at the best condition (run 6) was 162.96 g / kg of substrate. A kinetic assay for the best condition under direct sonication was carried out for 3 hours, confirming that the ultrasound increases the reaction rate resulting in better yields in less time compared to the other techniques. For reactions with supercritical CO2 was studied the influence of the moisture content, temperature and pressure, where the best result among all the reactions was using at pressure 175 bar, 40 °C for temperature and moisture content of 80%, resulting in 104.28 g of TRS per kg of dry pulp. Ultrasound showed better results than other technologies investigated in this study.
id UFSM_761c22dc81212c2d3374d57b060e304f
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsm.br:1/8810
network_acronym_str UFSM
network_name_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository_id_str
spelling Hidrólise enzimática de bagaço de malte usando tecnologias alternativas visando à obtenção de açúcares fermentescíveisEnzymatic hydrolysis of malt bagasse using alternative technologies aiming the obtainment of fermentable sugarsBagaço de malteHidrólise enzimáticaAçúcares fermentescíveisAgitação mecânicaUltrassomDióxido de carbono supercríticoMalt bagasseEnzymatic hydrolysisFermentable sugarsMechanical agitationUltrasoundSupercritical carbon dioxideCNPQ::ENGENHARIASThis work aimed to study the enzymatic hydrolysis of malt bagasse, using mechanical agitation, ultrasonic probe and supercritical CO2. Enzymatic hydrolysis was performed on granular starch. For this, was used a commercial amylolytic complex suitable for this type of hydrolysis, STARGENTM 002. For each technology were studied different variables. The first planning was carried out for the hydrolysis assisted by mechanical agitation and the variables studied were temperature (°C), enzyme concentration (%, m/m) and substrate concentration in the medium (m/m). TRS concentrations were found up to 75.5 g per kg of substrate and all variables had a significant effect on the response. This concentration of TRS was defined as mass yield of the process and this yield was corroborated by a kinetic, developed under the same conditions, with slight increase in temperature (70°C). From this initial planning, the temperature variables (70°C), enzyme concentration (8.2%) and substrate concentration (170 g.L-1) were fixed to carry out the hydrolysis assisted by direct and indirect ultrasound. The variables were investigated in the second planning were amplitude (%) and pulse factor (-) for 2 hours of reaction. With the application of direct sonication, it was possible to achieve 100% efficiency in the starch conversion process. The TRS for the best essay (5) was 370.86 g.kg-1. For indirect sonication TRS concentration at the best condition (run 6) was 162.96 g / kg of substrate. A kinetic assay for the best condition under direct sonication was carried out for 3 hours, confirming that the ultrasound increases the reaction rate resulting in better yields in less time compared to the other techniques. For reactions with supercritical CO2 was studied the influence of the moisture content, temperature and pressure, where the best result among all the reactions was using at pressure 175 bar, 40 °C for temperature and moisture content of 80%, resulting in 104.28 g of TRS per kg of dry pulp. Ultrasound showed better results than other technologies investigated in this study.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorEste trabalho teve como objetivo estudar a hidrólise enzimática do bagaço de malte, utilizando agitação mecânica, sonda de ultrassom e CO2 supercrítico. A hidrólise enzimática foi realizada sobre o amido granular. Para tanto, foi utilizado um complexo amilolítico comercial próprio para este tipo de hidrólise, STARGENTM 002. Para cada tecnologia foram estudadas diferentes variáveis. O primeiro planejamento foi realizado para a hidrólise assistida por agitação mecânica e as variáveis estudadas foram temperatura (ºC), concentração de enzima (%, m/m) e concentração de substrato no meio (m/m). Foram encontradas concentrações de ART de até 75,5 g por kg de substrato e todas as variáveis apresentaram efeito significativo sobre a resposta. Essa concentração de ART, foi definida como rendimento mássico do processo e este valor foi corroborado com uma cinética, desenvolvida nas mesmas condições do melhor ensaio, com leve aumento apenas na temperatura (70ºC), e indicou valor concernente ao anterior além de provar que o tempo de 4 horas de hidrólise foi suficiente. A partir deste primeiro planejamento, as variáveis temperatura (70°C), concentração de enzima (8,2%) e concentração de substrato (170 g.L-1) foram fixadas para a realização da hidrólise assistida por ultrassom, de forma direta e indireta. As variáveis investigadas neste segundo planejamento foram amplitude (%) e fator de pulso (-) durante 2 horas de reação. Com aplicação de sonicação direta, foi possível alcançar 100% de eficiência no processo de conversão do amido. A resposta encontrada para o melhor ensaio (5) foi de 370,86 g.kg-1. Já com aplicação de sonicação indireta, a eficiência do processo caiu pela metade e o melhor resultado foi para o ensaio de número 6, com concentração de 162,96 g ART/ kg de substrato. Uma cinética para o melhor ensaio de sonicação direta foi desenvolvida durante 3 horas, atestando que o ultrassom aumenta a velocidade da reação resultando no melhor rendimento em menor tempo comparado às outras técnicas. Para as reações com CO2 supercrítico, foi estudada a influência da umidade, da temperatura e pressão, onde o melhor resultado obtido, entre todas as reações, foi com a utilização de pressão de 175 bar, temperatura de 40ºC e 80% de água adicionada ao bagaço, resultando em 104,28 g de ART por kg de bagaço seco. Esse valor corresponde a 11,53% de eficiência da reação de hidrólise do amido em açúcares redutores totais. De um modo geral, os processos obtiveram um bom desempenho na obtenção de açúcares fermentescíveis, destacando-se o ultrassom em relação as demais tecnologias testadas.Universidade Federal de Santa MariaBREngenharia QuímicaUFSMPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaMazutti, Marcio Antoniohttp://lattes.cnpq.br/3520282081196395Silva, Juliana Rosemara Felisberto dahttp://lattes.cnpq.br/4930278030284534Jahn, Sérgio Luizhttp://lattes.cnpq.br/7735147410610776Priamo, Wagner Luizhttp://lattes.cnpq.br/6848454527085622Luft, Luciana2016-10-172016-10-172016-07-26info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfLUFT, Luciana. ENZYMATIC HYDROLYSIS OF MALT BAGASSE USING ALTERNATIVE TECHNOLOGIES AIMING THE OBTAINMENT OF FERMENTABLE SUGARS. 2016. 135 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2016.http://repositorio.ufsm.br/handle/1/8810porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2021-11-22T12:50:17Zoai:repositorio.ufsm.br:1/8810Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2021-11-22T12:50:17Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
dc.title.none.fl_str_mv Hidrólise enzimática de bagaço de malte usando tecnologias alternativas visando à obtenção de açúcares fermentescíveis
Enzymatic hydrolysis of malt bagasse using alternative technologies aiming the obtainment of fermentable sugars
title Hidrólise enzimática de bagaço de malte usando tecnologias alternativas visando à obtenção de açúcares fermentescíveis
spellingShingle Hidrólise enzimática de bagaço de malte usando tecnologias alternativas visando à obtenção de açúcares fermentescíveis
Luft, Luciana
Bagaço de malte
Hidrólise enzimática
Açúcares fermentescíveis
Agitação mecânica
Ultrassom
Dióxido de carbono supercrítico
Malt bagasse
Enzymatic hydrolysis
Fermentable sugars
Mechanical agitation
Ultrasound
Supercritical carbon dioxide
CNPQ::ENGENHARIAS
title_short Hidrólise enzimática de bagaço de malte usando tecnologias alternativas visando à obtenção de açúcares fermentescíveis
title_full Hidrólise enzimática de bagaço de malte usando tecnologias alternativas visando à obtenção de açúcares fermentescíveis
title_fullStr Hidrólise enzimática de bagaço de malte usando tecnologias alternativas visando à obtenção de açúcares fermentescíveis
title_full_unstemmed Hidrólise enzimática de bagaço de malte usando tecnologias alternativas visando à obtenção de açúcares fermentescíveis
title_sort Hidrólise enzimática de bagaço de malte usando tecnologias alternativas visando à obtenção de açúcares fermentescíveis
author Luft, Luciana
author_facet Luft, Luciana
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Mazutti, Marcio Antonio
http://lattes.cnpq.br/3520282081196395
Silva, Juliana Rosemara Felisberto da
http://lattes.cnpq.br/4930278030284534
Jahn, Sérgio Luiz
http://lattes.cnpq.br/7735147410610776
Priamo, Wagner Luiz
http://lattes.cnpq.br/6848454527085622
dc.contributor.author.fl_str_mv Luft, Luciana
dc.subject.por.fl_str_mv Bagaço de malte
Hidrólise enzimática
Açúcares fermentescíveis
Agitação mecânica
Ultrassom
Dióxido de carbono supercrítico
Malt bagasse
Enzymatic hydrolysis
Fermentable sugars
Mechanical agitation
Ultrasound
Supercritical carbon dioxide
CNPQ::ENGENHARIAS
topic Bagaço de malte
Hidrólise enzimática
Açúcares fermentescíveis
Agitação mecânica
Ultrassom
Dióxido de carbono supercrítico
Malt bagasse
Enzymatic hydrolysis
Fermentable sugars
Mechanical agitation
Ultrasound
Supercritical carbon dioxide
CNPQ::ENGENHARIAS
description This work aimed to study the enzymatic hydrolysis of malt bagasse, using mechanical agitation, ultrasonic probe and supercritical CO2. Enzymatic hydrolysis was performed on granular starch. For this, was used a commercial amylolytic complex suitable for this type of hydrolysis, STARGENTM 002. For each technology were studied different variables. The first planning was carried out for the hydrolysis assisted by mechanical agitation and the variables studied were temperature (°C), enzyme concentration (%, m/m) and substrate concentration in the medium (m/m). TRS concentrations were found up to 75.5 g per kg of substrate and all variables had a significant effect on the response. This concentration of TRS was defined as mass yield of the process and this yield was corroborated by a kinetic, developed under the same conditions, with slight increase in temperature (70°C). From this initial planning, the temperature variables (70°C), enzyme concentration (8.2%) and substrate concentration (170 g.L-1) were fixed to carry out the hydrolysis assisted by direct and indirect ultrasound. The variables were investigated in the second planning were amplitude (%) and pulse factor (-) for 2 hours of reaction. With the application of direct sonication, it was possible to achieve 100% efficiency in the starch conversion process. The TRS for the best essay (5) was 370.86 g.kg-1. For indirect sonication TRS concentration at the best condition (run 6) was 162.96 g / kg of substrate. A kinetic assay for the best condition under direct sonication was carried out for 3 hours, confirming that the ultrasound increases the reaction rate resulting in better yields in less time compared to the other techniques. For reactions with supercritical CO2 was studied the influence of the moisture content, temperature and pressure, where the best result among all the reactions was using at pressure 175 bar, 40 °C for temperature and moisture content of 80%, resulting in 104.28 g of TRS per kg of dry pulp. Ultrasound showed better results than other technologies investigated in this study.
publishDate 2016
dc.date.none.fl_str_mv 2016-10-17
2016-10-17
2016-07-26
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv LUFT, Luciana. ENZYMATIC HYDROLYSIS OF MALT BAGASSE USING ALTERNATIVE TECHNOLOGIES AIMING THE OBTAINMENT OF FERMENTABLE SUGARS. 2016. 135 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2016.
http://repositorio.ufsm.br/handle/1/8810
identifier_str_mv LUFT, Luciana. ENZYMATIC HYDROLYSIS OF MALT BAGASSE USING ALTERNATIVE TECHNOLOGIES AIMING THE OBTAINMENT OF FERMENTABLE SUGARS. 2016. 135 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2016.
url http://repositorio.ufsm.br/handle/1/8810
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
BR
Engenharia Química
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
BR
Engenharia Química
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Manancial - Repositório Digital da UFSM
instname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron:UFSM
instname_str Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron_str UFSM
institution UFSM
reponame_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
collection Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository.name.fl_str_mv Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
repository.mail.fl_str_mv atendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com
_version_ 1805922117805408256