Produção de etanol de segunda geração utilizando bagaço de sorgo sacarino, forrageiro e biomassa

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Freita, Lidyane Aline de [UNESP]
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/150260
Resumo: O etanol de cana-de-açúcar vive uma crise devido, principalmente, a não expansão dos processos fermentativos que terminam por depender de apenas uma fonte e que ainda apresenta o agravante de ter que ser segregado à produção de açúcar. Desta forma, o sorgo surge como cultura energética, como matéria-prima para produção de etanol, tanto do ponto de vista agronômico quanto industrial. O sorgo apresenta colmos ricos em açúcares fermentáveis, semelhantes à cana-de-açúcar. Objetivou-se com a presente pesquisa avaliar a potencialidade de 3 genótipos de sorgo (sacarino, forrageiro e biomassa) para produção de etanol 2G, com ênfase na caracterização do bagaço antes e após pré-tratamento ácido e hidrólise enzimática, e na fermentação dos hidrolisados por duas leveduras, sendo a LJ3, fermentando as pentoses e as hexoses com Saccharomyces cerevisiae (PE-2). Avaliou-se a composição dos bagaços dos 3 genótipos de sorgo em relação aos nutrientes, além da análise de microscopia eletrônica para visualização das biomassas após os tratamentos realizados. Os resultados evidenciaram a eficiência do pré-tratamento e da hidrólise enzimática possibilitando a recuperação dos açúcares presentes no bagaço de sorgo para composição do mosto a ser fermentado; a cepa LJ03 foi classificada como Pichia kudriavzevii, que apresentou habilidade para metabolizar pentoses e hexoses a etanol. A hidrólise enzimática foi eficiente e possibilitou a produção de 11,83; 12,28 e 7,79g etanol/kg bagaço m.s., para os genótipos sacarino, forrageiro e biomassa, respectivamente empregando a levedura PE-2. Observou-se nas análises de nutrientes dos bagaços dos diferentes genótipos de sorgo, que estes reduziram significativamente das biomassas in natura, para biomassa pré-tratada e após hidrólise enzimática. O poder calorífico (PCS, PCI e PCU) dos resíduos gerados na produção de etanol 2G, foi de 3811; 3902 e 3953Kcal.kg-1 respectivamente para o sorgo sacarino, forrageiro e biomassa. Para a produção de etanol 2G obteve-se rendimento total de 59,38; 45,33 e 25,53 litros de etanol.t-1 de massa seca respectivamente, e produção de 1.301,48, 964,82 e 805,52 litros de etanol/ha, respectivamente. O genótipo BRS508 (sacarino) foi o que apresentou maior produção de etanol de segunda geração em comparação aos BRS610 (forrageiro) e BD7605 (Biomassa).
id UNSP_8d6fb1237dcee03bf8df15df49aff2ff
oai_identifier_str oai:repositorio.unesp.br:11449/150260
network_acronym_str UNSP
network_name_str Repositório Institucional da UNESP
repository_id_str 2946
spelling Produção de etanol de segunda geração utilizando bagaço de sorgo sacarino, forrageiro e biomassaProduction of second generation ethanol using sweet, forage and biomass sorghum bagasseSorghum bicolorPré-tratamentoPichia kudriavzeviiHidrólise enzimáticaHidrolisado ácidoBioenergiaO etanol de cana-de-açúcar vive uma crise devido, principalmente, a não expansão dos processos fermentativos que terminam por depender de apenas uma fonte e que ainda apresenta o agravante de ter que ser segregado à produção de açúcar. Desta forma, o sorgo surge como cultura energética, como matéria-prima para produção de etanol, tanto do ponto de vista agronômico quanto industrial. O sorgo apresenta colmos ricos em açúcares fermentáveis, semelhantes à cana-de-açúcar. Objetivou-se com a presente pesquisa avaliar a potencialidade de 3 genótipos de sorgo (sacarino, forrageiro e biomassa) para produção de etanol 2G, com ênfase na caracterização do bagaço antes e após pré-tratamento ácido e hidrólise enzimática, e na fermentação dos hidrolisados por duas leveduras, sendo a LJ3, fermentando as pentoses e as hexoses com Saccharomyces cerevisiae (PE-2). Avaliou-se a composição dos bagaços dos 3 genótipos de sorgo em relação aos nutrientes, além da análise de microscopia eletrônica para visualização das biomassas após os tratamentos realizados. Os resultados evidenciaram a eficiência do pré-tratamento e da hidrólise enzimática possibilitando a recuperação dos açúcares presentes no bagaço de sorgo para composição do mosto a ser fermentado; a cepa LJ03 foi classificada como Pichia kudriavzevii, que apresentou habilidade para metabolizar pentoses e hexoses a etanol. A hidrólise enzimática foi eficiente e possibilitou a produção de 11,83; 12,28 e 7,79g etanol/kg bagaço m.s., para os genótipos sacarino, forrageiro e biomassa, respectivamente empregando a levedura PE-2. Observou-se nas análises de nutrientes dos bagaços dos diferentes genótipos de sorgo, que estes reduziram significativamente das biomassas in natura, para biomassa pré-tratada e após hidrólise enzimática. O poder calorífico (PCS, PCI e PCU) dos resíduos gerados na produção de etanol 2G, foi de 3811; 3902 e 3953Kcal.kg-1 respectivamente para o sorgo sacarino, forrageiro e biomassa. Para a produção de etanol 2G obteve-se rendimento total de 59,38; 45,33 e 25,53 litros de etanol.t-1 de massa seca respectivamente, e produção de 1.301,48, 964,82 e 805,52 litros de etanol/ha, respectivamente. O genótipo BRS508 (sacarino) foi o que apresentou maior produção de etanol de segunda geração em comparação aos BRS610 (forrageiro) e BD7605 (Biomassa).Sugarcane ethanol is experiencing a crisis, mainly due to the nonexpansion of the fermentation processes that end up depending on only one source that still presents the aggravating factor of having to be segregated to the sugar production. In this context, sorghum emerges as an energy crop, as a raw material for the ethanol production, both from an agronomic and industrial point of view. Sorghum has stalks rich in fermentable sugars, similar to sugarcane. The objective of this research was to evaluate the potentiality of 3 genotypes of sorghum (sweet, forage and biomass) for the production of 2G ethanol, with emphasis on the characterization of bagasse before and after acid pretreatment and enzymatic hydrolysis, and in the fermentation of the hydrolysates by two yeasts, the LJ3 fermenting pentoses and Saccharomyces cerevisiae (PE-2) fermenting hexoses. The composition of the three sorghum genotypes in relation to the nutrients was evaluated, as well as the analysis of electron microscopy to visualize the biomass after the treatments. The results evidenced the efficiency of the pretreatment and the enzymatic hydrolysis allowing the recovery of the sugars present in the sorghum bagasse for the composition of the must to be fermented. The LJ03 strain was classified as Pichia kudriavzevii, which showed ability to metabolize pentoses and hexoses to produce ethanol. The enzymatic hydrolysis was efficient and allowed the production of 11.83; 12.28 and 7.79g ethanol/kg bagasse, for the sweet, forage and biomass genotypes, respectively, employing yeast PE-2. It was observed in the nutrient analyzis of the bagasse of the different sorghum genotypes, that nutrients reduced significantly of the in natura biomasses, for pretreated biomass and after enzymatic hydrolysis. The calorific value (HHV, LHV, and UHV) of the waste generated in the 2G ethanol production was 3811; 3902 and 3953Kcal.kg-1, respectively, for sweet, forage and biomass sorghum. The production of 2G ethanol there was a total yield of 59.38; 45.33 and 25.53 liters of etanol.t-1 of dry mass, respectively, and production of 1301.48, 964.82 and 805.52 liters of ethanol/ha, respectively. The BRS508 (sweet) genotype showed the highest production of second generation ethanol compared to BRS610 (forage) and BD7605 (biomass).Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Universidade Estadual Paulista (Unesp)Mutton, Márcia Justino Rossini [UNESP]Rabelo, Sarita Cândida [UNESP]Universidade Estadual Paulista (Unesp)Freita, Lidyane Aline de [UNESP]2017-04-17T20:50:31Z2017-04-17T20:50:31Z2017-03-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11449/15026000088412233004102070P62663920223082171porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2024-06-05T18:49:00Zoai:repositorio.unesp.br:11449/150260Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestopendoar:29462024-06-05T18:49Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
dc.title.none.fl_str_mv Produção de etanol de segunda geração utilizando bagaço de sorgo sacarino, forrageiro e biomassa
Production of second generation ethanol using sweet, forage and biomass sorghum bagasse
title Produção de etanol de segunda geração utilizando bagaço de sorgo sacarino, forrageiro e biomassa
spellingShingle Produção de etanol de segunda geração utilizando bagaço de sorgo sacarino, forrageiro e biomassa
Freita, Lidyane Aline de [UNESP]
Sorghum bicolor
Pré-tratamento
Pichia kudriavzevii
Hidrólise enzimática
Hidrolisado ácido
Bioenergia
title_short Produção de etanol de segunda geração utilizando bagaço de sorgo sacarino, forrageiro e biomassa
title_full Produção de etanol de segunda geração utilizando bagaço de sorgo sacarino, forrageiro e biomassa
title_fullStr Produção de etanol de segunda geração utilizando bagaço de sorgo sacarino, forrageiro e biomassa
title_full_unstemmed Produção de etanol de segunda geração utilizando bagaço de sorgo sacarino, forrageiro e biomassa
title_sort Produção de etanol de segunda geração utilizando bagaço de sorgo sacarino, forrageiro e biomassa
author Freita, Lidyane Aline de [UNESP]
author_facet Freita, Lidyane Aline de [UNESP]
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Mutton, Márcia Justino Rossini [UNESP]
Rabelo, Sarita Cândida [UNESP]
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.contributor.author.fl_str_mv Freita, Lidyane Aline de [UNESP]
dc.subject.por.fl_str_mv Sorghum bicolor
Pré-tratamento
Pichia kudriavzevii
Hidrólise enzimática
Hidrolisado ácido
Bioenergia
topic Sorghum bicolor
Pré-tratamento
Pichia kudriavzevii
Hidrólise enzimática
Hidrolisado ácido
Bioenergia
description O etanol de cana-de-açúcar vive uma crise devido, principalmente, a não expansão dos processos fermentativos que terminam por depender de apenas uma fonte e que ainda apresenta o agravante de ter que ser segregado à produção de açúcar. Desta forma, o sorgo surge como cultura energética, como matéria-prima para produção de etanol, tanto do ponto de vista agronômico quanto industrial. O sorgo apresenta colmos ricos em açúcares fermentáveis, semelhantes à cana-de-açúcar. Objetivou-se com a presente pesquisa avaliar a potencialidade de 3 genótipos de sorgo (sacarino, forrageiro e biomassa) para produção de etanol 2G, com ênfase na caracterização do bagaço antes e após pré-tratamento ácido e hidrólise enzimática, e na fermentação dos hidrolisados por duas leveduras, sendo a LJ3, fermentando as pentoses e as hexoses com Saccharomyces cerevisiae (PE-2). Avaliou-se a composição dos bagaços dos 3 genótipos de sorgo em relação aos nutrientes, além da análise de microscopia eletrônica para visualização das biomassas após os tratamentos realizados. Os resultados evidenciaram a eficiência do pré-tratamento e da hidrólise enzimática possibilitando a recuperação dos açúcares presentes no bagaço de sorgo para composição do mosto a ser fermentado; a cepa LJ03 foi classificada como Pichia kudriavzevii, que apresentou habilidade para metabolizar pentoses e hexoses a etanol. A hidrólise enzimática foi eficiente e possibilitou a produção de 11,83; 12,28 e 7,79g etanol/kg bagaço m.s., para os genótipos sacarino, forrageiro e biomassa, respectivamente empregando a levedura PE-2. Observou-se nas análises de nutrientes dos bagaços dos diferentes genótipos de sorgo, que estes reduziram significativamente das biomassas in natura, para biomassa pré-tratada e após hidrólise enzimática. O poder calorífico (PCS, PCI e PCU) dos resíduos gerados na produção de etanol 2G, foi de 3811; 3902 e 3953Kcal.kg-1 respectivamente para o sorgo sacarino, forrageiro e biomassa. Para a produção de etanol 2G obteve-se rendimento total de 59,38; 45,33 e 25,53 litros de etanol.t-1 de massa seca respectivamente, e produção de 1.301,48, 964,82 e 805,52 litros de etanol/ha, respectivamente. O genótipo BRS508 (sacarino) foi o que apresentou maior produção de etanol de segunda geração em comparação aos BRS610 (forrageiro) e BD7605 (Biomassa).
publishDate 2017
dc.date.none.fl_str_mv 2017-04-17T20:50:31Z
2017-04-17T20:50:31Z
2017-03-20
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11449/150260
000884122
33004102070P6
2663920223082171
url http://hdl.handle.net/11449/150260
identifier_str_mv 000884122
33004102070P6
2663920223082171
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 Estadual Paulista (Unesp)
publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UNESP
instname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron:UNESP
instname_str Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron_str UNESP
institution UNESP
reponame_str Repositório Institucional da UNESP
collection Repositório Institucional da UNESP
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1803045334944841728