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Capim-elefante pré-tratado por explosão a vapor como matéria-prima para produção de enzimas, hidrólise enzimática e fermentação alcoólica
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Scholl, Angélica Luisi |
| Copyright Year | 2015 |
| Abstract | Com a crescente busca por fontes energeticas renovaveis alternativas ao petroleo, o uso de biomassa lignocelulosica, como Pennisetum purpureum (capim-elefante), apresenta-se como uma alternativa para a producao de etanol de segunda geracao. Entretanto, a materia-prima necessita ser pre-tratada apropriadamente para facilitar a acao das enzimas ao material. Entre os metodos de pre-tratamento, explosao a vapor e considerado um dos mais eficientes. No presente trabalho, o capim-elefante foi pre-tratado por explosao a vapor em diferentes temperaturas (180, 190, 200 °C) e tempos de residencia (6, 8 e 10 min). As amostras pretratadas foram empregadas para producao de celulases e xilanases por Penicillium echinulatum. Essas enzimas foram utilizadas para hidrolisar capim-elefante e posteriormente realizou-se a fermentacao alcoolica dos acucares liberados. Quanto a producao de enzimas em cultivo submerso (CS), verificou-se efeito positivo da realizacao do pre-tratamento da biomassa para celulases totais (Filter Paper Activity (FPA) e endoglucanases) e β-glucosidases, sendo os pre-tratamentos realizados a 190 oC / 8 e 190 oC / 6 min os mais promissores. Para os cultivos em estado solido (CES), a substituicao de 50 % do capimelefante pre-tratado por explosao a vapor e submetido a lavagem por farelo de trigo favoreceu as producoes de FPA (190 oC / 8 min), de endoglicanases (200 oC / 6 min) e de β-glicosidases (180 oC / 6 min). Os meios formulados com capim-elefante nao tratado apresentaram promissores titulos enzimaticos para FPA (23,38 ± 0,01 UI.g-1), endoglicanases (161,07 ± 0,66 UI.g-1) e xilanases (505,95 ± 39,23 UI.g-1), todos no quinto dia de cultivo. Para xilanases as maiores producoes foram obtidas com capim-elefante nao tratado em ambas as formas de conducao de processo (CS e CES). Nas hidrolises enzimaticas, os maiores rendimentos de acucares redutores foram obtidos quando empregou-se capim-elefante pre-tratado por explosao a vapor a 200 oC / 10 min, e nao lavado apos o pre-tratamento (863,42 ± 62,52 mg.g-1). As maiores liberacoes de glicose foram obtidas para as amostras lavadas, pre-tratadas a 190 °C / 8 min (243,29 ± 6,19 mg.g-1), a 190 oC / 10 min (248,34 ± 6,27 mg.g-1) e a 200 oC / 10 min (246,00 ± 9,60 mg.g-1), apos 48 h de hidrolise. Para a producao de etanol, os pretratamentos a 200 °C / 6 min com amostras lavadas possibilitaram as maiores producoes, atingindo valores de 110,45 L por grama de capim-elefante pre-tratado, considerando-se a perda de massa durante o pre-tratamento. Os dados obtidos indicam o potencial do capimelefante tanto como materia-prima para a producao de enzimas como para a liberacao de acucares redutores. Os resultados tambem revelam a necessidade de remover substâncias inibitorias formadas durante o pre-tratamento por explosao a vapor por meio de lavagem com agua antes do processo de hidrolise enzimatica e fermentacao alcoolica. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://repositorio.ucs.br/xmlui/bitstream/handle/11338/944/Dissertacao%20Angelica%20Luisi%20Scholl%20.pdf?isAllowed=y&sequence=1 |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
