Estudo e otimização de tratamentos hidrolíticos para o aproveitamento de biomassas
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Data
2017-07-07Autor
Saldanha, Loisleini Fontoura
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Mostrar registro completoResumo
Biomassas de matriz lignocelulósica, como casca de arroz (CA) e microalga (MA) são potenciais matérias-primas para a produção de monossacarídeos fermentescíveis e seus bioprodutos. Face a isto, este trabalho teve como principal objetivo estudar e otimizar as etapas de pré-tratamento para a hidrólise e fermentação, e, para tanto, foi aplicado, inicialmente, tratamento alcalino (com NaOH, Ca(OH)2, KOH, CaCO3 e NH4OH), em sistema aberto, otimizado com delineamento composto central rotacional (DCCR). Subsequentemente, aplicou-se hidrólise ácida à pressão da CA (34-48 bar), usando-se HCl e H2SO4 diluídos. Os experimentos de pré-tratamento, para a CA, com melhores resultados foram obtidos com KOH (65 °C, 60 min, 4,25% m v-1 do álcali) e com NaOH (65 °C, 35 min, 4,25% m v-1 do álcali), produzindo açúcares fermentescíveis na concentração de 24,0 e 21,7 g L-1. Na hidrólise seguinte, clorídrica à pressão, obteve-se produtividade de 12,8 g L-1 (162 °C, 45 min, 2,5% v v-1 de ácido) e, para a hidrólise sulfúrica à pressão,13,5 g L-1 (155 °C, 55 min, 3,5% v v-1 de ácido). No caso da MA in natura, para a hidrólise clorídrica à pressão, obteve-se produtividade de 10,0 g L-1 (150 °C, 45 min, 0,5% v v-1 de ácido) e, para a hidrólise sulfúrica à pressão,13,56 g L-1 (152 °C, 55 min, 2,0% v v-1 de ácido); já, para a microalga residual, obteve-se produtividade de 8,42 g L-1 na hidrólise ácida à pressão, com HCl (150 °C, 40 min, 0,5% v v-1 de ácido) e, 8,45 g L-1, com H2SO4 (140 °C, 37 min, 0,5% v v-1 de ácido). A fermentabilidade dos hidrolisados foi confirmada (consumo >95% dos açúcares pelo Rhizobium radiobacter). A técnica analítica utilizada foi HPLC-RID, com estudo das figuras-de-mérito e validação da metodologia. Tomando como base as produtividades obtidas, é possível afirmar-se que as biomassas estudadas podem ser fontes viáveis de monossacarídeos fermentescíveis.