Destoxificação de hidrolisados lignocelulósico visando à obtenção de etanol 2G

• Main Author: Gomes, Márcia Andréa
• Other Authors: Almeida, Renata Maria Rosas Garcia
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Alagoas 2016
• Subjects: Engenharia Química; Material lignocelulósico; Pré-tratamento; Destoxificação; Inibidores; Etanol 2G; Lignocellulosic materials; Pretreatment; Detoxification; Inhibitors; Ehanol 2G; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
• Online Access: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/1203

The sugarcane bagasse has a high content of lignocellulosic material, which enables the study for the production of second-generation ethanol, requiring the application of a pretreatment that promotes the rupture of the fiber, to make accessible sugars for fermentation. There are several pretreatments aimed at the break and in the search for the most productive one, it is applied severe conditions of temperature and pressure. This promotes the formation of undesirable products in the bioethanol production process, requiring detoxification step for removal of inhibitors. In this study, we used the detoxifying step for two pretreatments, hydrothermal and acid. The methodology raised the pH of the hydrolysates resulting from the acid pretreatment to 7.0 with calcium oxide and then decay to pH 4.0 with phosphoric acid. The hydrolysates of the hydrothermal pretreatment had its pH reduced to 4.0 by addition of phosphoric acid, both pretreated were subjected to adsorption on activated carbon (1% w /v , 100 rpm , 30 minutes at 50 ° C), conditions chosen after design 22 after triplicate with the center point. The evaluation of the efficacy of these procedures was made as to the removal of toxic compounds depending on the fermentation yield with the yeast Saccharomyces cerevisiae, hydrolysates with and without detoxification, assessing the amount of released sugars for conversion into second-generation ethanol. According to the results , the change of pH combined with activated carbon adsorption led to higher fermentation yields in both pretreated 38.51% acid and hydrothermal 44.85% hydrolyzed , when compared to the yield of samples not detoxified , these results may be associated with interference of lignin in the pulp, which can form condensation products able to interfere with the detoxification. However the best results were found in the hydrolysate hydrothermally pretreated with 87.94% efficiency and fermentation alcohol content of 7.41%, compared to the pre-treated hydrolysate with acid and 5.11% 75.05% respectively. === Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior === O bagaço de cana-de-açúcar possui alto teor de material lignocelulósico, o que viabiliza o estudo para a produção do etanol de segunda geração, sendo necessária a aplicação de um pré tratamento que promova a ruptura da fração fibrosa, para tornar os açucares acessíveis para fermentação. Existem vários pré-tratamentos que visam essa quebra, e na busca pelo mais produtivo são aplicadas condições severas de temperatura e pressão. Isso propicia a formação de produtos indesejáveis ao processo de produção do bioetanol, sendo necessária a etapa de destoxificação para remoção os inibidores. Nesse trabalho, foi empregado a etapa de destoxificação para dois pré-tratados acido e hidrotérmico, na metodologia utilizada elevou-se o pH dos hidrolisados provenientes do pré-tratamento acido para 7,0 com oxido de cálcio e em seguida o decaimento ate pH 4,0 com acido fosfórico, os hidrolisados do pré-tratamento hidrotérmico tiveram seu pH reduzidos para 4,0 com a adição do acido fosfórico, ambos os pré-tratados foram submetidos a adsorção em carvão ativado (1% m/v, 100rpm, 30 minutos a 50°C), condições escolhidas apos planejamento 22 com triplicata no ponto central. Avaliação da eficácia destes procedimentos foi feita quanto a remoção dos compostos tóxicos em função do rendimento fermentativo com a levedura Saccharomyces cerevisiae, de hidrolisados com e sem destoxificação, avaliando a quantidade de açúcares liberados para conversão em etanol de segunda geração. De acordo com os resultados, a alteração de pH combinada a adsorção com carvão ativo propiciou maiores rendimentos fermentativos em ambos os hidrolisados pré-tratados acido 38,51% e hidrotérmico 44,85%, quando comparados ao rendimento de amostras não destoxificadas, a esses resultados pode estar associado a interferência da lignina no bagaço, que pode formar produtos de condensação capazes de interferir na destoxificação. No entanto os melhores resultados foram encontrados no hidrolisado pré-tratado hidrotémicamente com 87,94% de eficiência de fermentação e teor alcoólico de 7,41%, quando comparado ao hidrolisado pré-tratado com acido de 75,50% e 5,11%, respectivamente.