Uso de pré-tratamentos e hidrólise subcrítica de biomassas residuais de laranja para obtenção de açúcares redutores fermentescíveis
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Date
2023-09-29Primeiro coorientador
Zabot, Giovani Leone
Primeiro membro da banca
Oro, Carolina Elisa Demaman
Segundo membro da banca
Wancura, João Henrique Cabral
Metadata
Show full item recordAbstract
As tecnologias limpas de extração são processos emergentes, viáveis e promissores para utilização em biorrefinarias. Esta abordagem refere-se à conversão de biomassas residuais lignocelulósicas em compostos de maior valor agregado. A laranja (Citrus sinensis) é um produto de grande importância agrícola, gerando subprodutos com propriedades bioativas que podem ser aplicadas em diferentes setores, como alimentício, farmacêutico e de cosméticos. Diante disso, o presente estudo tem como objetivo avaliar o processo de hidrólise com água subcrítica dos subprodutos da laranja (casca e bagaço) para obtenção de açúcares redutores. Primeiramente, foi realizada a obtenção, identificação e caracterização das cascas e bagaços de laranja in natura. Posteriormente, as biomassas de laranja foram separadas e classificadas em três tipos: biomassas sem tratamento; biomassas pré-tratadas com Soxhlet; e biomassas pré-tratadas com CO2 supercrítico. Para Soxhlet, foram utilizados 250 mL de n-hexano em um tempo de refluxo de 6 horas. Para CO2 supercrítico, as condições do sistema foram: pressão de 25 MPa, vazão de 3 mL/min e tempo total de extração de 60 min. Por fim, foram conduzidos os ensaios de hidrólise com água subcrítica. As condições experimentais investigadas foram variando a temperatura do processo à 180, 200 e 220 °C, para pressões de 15, 20 e 25 MPa. O tempo total de reação de hidrólise foi de 60 min com vazão de solvente fixada em 10 mL/min. Os maiores rendimentos de açúcares redutores foram de 5,31 e 4,26 g/ 100 g de biomassa nas condições Soxhlet - Casca em temperatura de 180 ºC e pressão de 15 MPa e Soxhlet-Bagaço em temperatura de 200 ºC e pressão de 20 MPa. As análises das soluções hidrolisadas por cromatografia líquida de alta performance (CLAE) apontaram a presença de xilose, glicose, arabinose, celobiose, 5-hidroximetilfurfural (HMF), furfural e ácidos orgânicos (acético, levulínico e fórmico). A xilose foi o monossacarídeo predominante nos hidrolisados de laranja, resultando em 21,12 e 24,45 g/L nas condições CO2 supercrítico - Casca em temperatura de 180 ºC e pressão de 15 MPa e Sem Tratamento - Bagaço em temperatura de 220 ºC e pressão de 25 MPa. Conclui-se que os subprodutos de laranja utilizados nos ensaios obtiveram aproveitamento integral, e que a partir da tecnologia subcrítica foi possível obter açúcares C5 (xilose e arabinose), C6 (glicose) e dissacarídeo glicosil-glicose (celobiose) das cascas e bagaços de laranja.
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