Hidrólise enzimática da polpa celulósica de Eucalyptus dunnii para oportunidades de biorrefinaria

• Main Author: Rocha, Clarissa Fleury
• Other Authors: Oliveira, Paulo Roberto de
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2015
• Subjects: Hidrólise; Enzimas; Eucalipto; Polpação alcalina por sulfato; Álcool como combustível; Papel - Indústria; Microscopia; Tecnologia ambiental; Hydrolysis; Enzymes; Eucalyptus; Sulphate pulping process; Alcohol as fuel; Paper industry; Microscopy; Green technology
• Online Access: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/1267

A produção de etanol em indústrias de polpação de celulose é uma proposta importante para o desenvolvimento econômico do país e que desafia pesquisadores a buscar tecnologias mais eficientes que viabilizem a transformação dessas indústrias em biorrefinarias. Há necessidade de serem estudadas e viabilizadas novas fontes e novos processos de obtenção de etanol, sendo que uma das alternativas é a utilização de materiais lignocelulósicos. O presente trabalho visa realizar a hidrólise enzimática de polpa Kraft não branqueada da indústria de papel e celulose com posterior uso do produto das hidrólises para a formação de papel. A hidrólise enzimática foi realizada com o cocktail de enzimas Cellic® CTec2 a 6% em incubadora sob a temperatura de 50 °C, pH 5,0-5,5 e 250 rpm. As amostras foram preparadas em triplicata utilizando a relação de 1,5 gramas de polpa celulósica para 10 mL de solução tampão previamente esterilizada. Na hidrólise foram testados diferentes tempos de 0,5 h, 1 h, 1,7 h, 3 h, 6 h, 16 h, 24 h, 48 h e 72 h de incubação. O produto sólido das hidrólises foi utilizado para a formação de papel e o líquido foi separado para a determinação dos açúcares por cromatografia de troca aniônica. Para os maiores tempos de hidrólise obteve-se uma maior conversão de polpa celulósica em glicose (34,6%) e xilose (47,2%), respectivamente. Tanto para o papel branqueado quanto para o não branqueado ocorreu uma redução na resistência à tração (43,2% e 51,3%, respectivamente), ao estouro (41,8% e 16,2%) e ao rasgo (82,4% e 82,3%, respectivamente) do papel comparada a polpa in natura quando a polpa utilizada passa por um tempo maior de hidrólise (6 h). Para a produção de papel, os tempos ideais foram os menores, até 3 horas. Para a fabricação do papel após hidrólise em tempos maiores, deve-se adicionar até 20% com polpa celulósica não hidrolisada. Com a utilização da microscopia óptica observou-se claramente que após 6 horas de hidrólise enzimática ocorre a degradação visível da fibra de celulose. === The production of ethanol from cellulose pulping industries is an important proposal for the country's economic development and that challenges researchers to seek more efficient technologies that enable the transformation of these industries in biorefineries. There needs to be studied and made possible new sources and new processes to obtain ethanol, and one of the alternatives is the use of lignocellulosic material. This study aims to carry out the enzymatic hydrolysis of Kraft unbleached pulp of the pulp and paper industry with subsequent use of the product of hydrolysis to form paper. The enzymatic hydrolysis was performed with the enzyme cocktail Cellic® CTec2 to 6% in an incubator under the temperature of 50 ° C, pH 5.0-5.5 and 250 rpm. Samples were prepared in triplicate using the ratio of 1.5 grams of pulp into 10 ml of sterile buffer solution beforehand. In the hydrolysis were tested different times of 0.5 h, 1 h, 1.7 h, 3 h, 6 h, 16 h, 24 h, 48 h and 72 h incubation. The solid product of hydrolysis was used for forming the paper and the liquid was separated for the determination of sugars by anion exchange chromatography. For larger hydrolysis times was obtained a higher conversion pulp into glucose (34.6%) and xylose (47.2%), respectively. Both for bleached paper and for the unbleached was a decrease in tensile strength (43.2% and 51.3%, respectively), the overflow (41.8% and 16.2%) and the groove (82, 4% and 82.3% respectively) compared to the paper pulp in nature when the pulp passes used by a higher hydrolysis time (6 h). For paper production, the ideal times were minor, up to 3 hours. For the manufacture of paper after hydrolysis times higher, one must add up to 20% unhydrolyzed cellulosic pulp. Using optical microscopy clearly be observed that after 6 hours of enzymatic hydrolysis occurs visible degradation of the cellulose fiber.