Hidrólise subcrítica de biomassas residuais de nogueira-pecã: caracterizações físico-química, morfológica e obtenção de açúcares redutores
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Data
2020-03-06Primeiro coorientador
Zabot, Giovani Leone
Primeiro membro da banca
Mazutti, Marcio Antonio
Segundo membro da banca
Rezzadori, Kátia
Metadata
Mostrar registro completoResumo
Neste estudo, diferentes biomassas de nogueira-pecã, como pericarpos, folhas, talos e cascas foram submetidas à hidrólise em água subcrítica, o que resultou em uma solução hidrolisada rica em açúcares redutores. Os ensaios foram realizados em uma unidade multiuso localizada no Laboratório de Engenharia de Processos Agroindustriais (LAPE) e pertencente à Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Campus Cachoeira do Sul. Esta unidade contém um reator de hidrólises de 50 mL aquecido por resistência térmica, sensores e controladores de temperatura, vazão e pressão, uma vez que diferentes condições foram consideradas para este estudo. Para os ensaios, foram consideradas as variáveis temperatura (180, 220 e 260 ºC), razão mássica água/sólidos (R) (15 e 30 g água/g biomassa inicial, o que corresponde às vazões de 20 e 40 mL/min, respectivamente) e tempo de reação (0,5 a 15 minutos). A pressão utilizada foi de 30 MPa. Várias respostas foram analisadas, como os rendimentos de açúcares redutores por espectrofotometria no UV, teores de açúcares e inibidores por meio de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e caracterização morfológica das diferentes biomassas, através de microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR) e análise termogravimétrica (TGA). Em relação às biomassas dos pericarpos de nogueira-pecã, os resultados encontrados mostraram o maior rendimento de 26,5 g/100 g de biomassa sob 220 ºC e R de 15 g água/g biomassa (220 ºC e R – 15, referente à vazão de 20 mL/min). Já para as folhas e talos, os rendimentos maiores de 26,3 g/100 g de biomassa foram encontrados nas condições de 260 ºC e R de 15 g água/g biomassa (260 ºC e R – 15, vazão de 20 mL/min). Para as cascas, o rendimento maior foi de 27,1 g/100 g de biomassa, encontrado na condição de 220 ºC e R de 15 g água/g biomassa (220 ºC e R – 15, vazão de 20 mL/min). As análises das soluções hidrolisadas por CLAE apontaram a presença de arabinose, celobiose, glicose e xilose, além de furfural e hidroximetilfurfural. As análises de MEV evidenciaram a ruptura da estrutura dos materiais in natura e o aumento da presença de microestruturas superficiais nas biomassas. A partir das análises em TGA, observou-se as alterações mássicas dos resíduos, a partir de diferentes condições térmicas. Por fim, as análises em FT-IR expressaram a identificação dos diferentes componentes das biomassas, compreendendo os teores de celulose, hemicelulose e lignina.
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