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dc.creatorAraujo, Raiara Boessio
dc.date.accessioned2023-08-03T15:42:16Z
dc.date.available2023-08-03T15:42:16Z
dc.date.issued2019-01-25
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/29838
dc.description.abstractThe state of Rio Grande do Sul is the major national rice producer and generates each year large volumes of rice husk (RH) ̶ a left-over biomass with no controlled destination, composed essentially by lignin, cellulose and hemicellulose, and making up to 20% of the initial volume of the whole product. As a lignocellulosic biomass, RH can actually be converted in to biotechnological products with high added value, among them, bacterial cellulose (BC), a technological polymer with a plethora of applications (medical, food, material sciences). Aiming to yield BC, the pretreated RH (0,297 mm, washed) was submitted to alkaline hydrolysis using 6.5% NaOH solution w v-1, 35 min reaction and 80 °C. After this, a CCRD was set to verify which experiment would led to the highest concentration of fermentable sugars in hydrolysate. The experiments were carried out with dilute H2SO4 and HCl solutions, bring about as best condition 3.7% H2SO4 solution, 40 min reaction and 160 °C, ensuing a sugar production of 19,64 g glucose L-1. After that, the hydrolysate was treated by passing through activated carbon to eliminate interferers formed during the hydrolysis. The treated hydrolysate was then analyzed by HPLC-RID and concentrations up to 24.0 g glucose L-1 were obtained. This treated hydrolysate was used as fermentative medium for the production of CB by Gluconacetobacter hansenii (ATCC 23769). Preliminary tests using ozone as hydrolysate detoxificant indicate absence of sugar degradation during the ozonation, as well as no influence over the sugar consumption during the fermentation stage, which allows anticipating a good chance using it. Pronal®, yeast extract, ammonium sulfate and urea were tested as nitrogen sources (from 2 to 6 g L-1) and the best results obtained after a multivariate fermentation trial indicate the yeast extract and urea as the ultimate sources for bacterial cultivation. In the end stage of characterization of the extracted product, techniques such as FTIR, XRD and AFM were employed. Finally, a brief economic assessment was proposed; together with the good results obtained, it can summarized that RH can be looked as a viable biomass to be converted in CB ̶ fitting well within the contemporary biorefinery concept.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectCasca de arrozpor
dc.subjectHidrólisepor
dc.subjectFermentaçãopor
dc.subjectGluconacetobacter hanseniipor
dc.subjectRice huskeng
dc.subjectHydrolysiseng
dc.subjectFermentationeng
dc.titleConversão biotecnológica de casca de arroz em celulose bacterianapor
dc.title.alternativeBiotechnological conversion of rice husk in bacterial celluloseeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoO estado do Rio Grande do Sul é o maior produtor nacional de arroz, gerando grandes volumes de casca de arroz (CA), uma biomassa composta por lignina, celulose e hemicelulose, que não tem destino adequado, corresponde a 20% do volume inicial. Como biomassa lignocelulósica, a CA tem potencial para ser convertida em produtos biotecnológicos com valor econômico agregado, entre eles, celulose bacteriana (CB), polímero que conta com inúmeras aplicações (medicinal, alimentos, novos materiais). Com este objetivo, a CA pré-tratada (cominuída à 0,297 mm, lavada), foi submetida à hidrólise alcalina com solução de NaOH 6,5 % m v-1 por 35 min, a 80 °C. Após isto, foi aplicado DCCR para verificar a melhor condição que resultaria na maior concentração de açúcares fermentescíveis no hidrolisado. Os experimentos foram feitos com solução diluída de H2SO4 e HCl, obtendo-se como condição ótima 40 min de processo, 160° C e solução de H2SO4 3,7%, resultando produção de açúcares de 19,64 g glicose L-1. Após isto, o hidrolisado foi tratado com carbono ativado para eliminação de interferentes formados no processo. O hidrolisado final foi analisado por HPLC-RID, obtendo-se concentração máxima de 24,0 g glicose L-1. Este hidrolisado foi usado como meio fermentativo para a produção CB com Gluconacetobacter hansenii (ATCC 23769). Ensaios preliminares usando ozonização como técnica de destoxificação do hidrolisado indicaram ausência de degradação dos açúcares durante o processo, bem como consumo dos açúcares durante a etapa fermentativa, o que atesta a possibilidade de uso do ozônio como destoxificante. Foram testados Pronal®, extrato de levedura, sulfato de amônio e uréia como fontes de nitrogênio (2 a 6 g L-1), e os melhores resultados obtidos por testes multivariados de fermentação indicam que o extrato de levedura e a uréia são as melhores fontes para o cultivo bacteriano. Determinou-se multivariadamente que 5% de extrato de levedura é a melhor suplementação para o meio de cultivo. A caracterização final do produto extraído foi feita com o emprego de técnicas como FTIR, XRD e AFM. Ao final, breve balanço econômico foi formulado, que, juntamente com os bons resultados, comprovam a viabilidade do emprego da biomassa CA na bioconversão à CB ̶ o que se insere bem no contexto contemporâneo de biorefinaria.por
dc.contributor.advisor1Martins, Ayrton Figueiredo
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2113532494494821por
dc.contributor.referee1Bizzi, Cezar Augusto
dc.contributor.referee2Bevilaqua, Daiane Balconi
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5869599826067118por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentQuímicapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Químicapor
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Ciências Naturais e Exataspor


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