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Consultar: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química

Título [PT]: Comparação da eficiência de hidrólise enzimática de bagaço de cana pré-tratado entre três formas de operação em batelada
Título [EN]: Comparison of efficiency between three ways of batch operation For enzymatic hydrolysis of pretreated sugarcane bagasse
Autor(es): Mirella Cappellazzo
Palavras-chave [PT]:

Enzimas celulolíticas. Hidrólise enzimática. Bagaço de cana. Batelada alimentada. Bateladas consecutivas. Brasil.

Flávio Faria de Moraes [Orientador] - UEM Gisella Maria Zanin - UEM Marcos de Souza - UEM José Eduardo Olivo - UEM

Resumo: Neste estudo, foi investigada a eficiência de três formas de operação de reator batelada para a hidrólise enzimática de bagaço de cana-de-açúcar pré-tratado por explosão a vapor e lavado visando à produção de glicose. Os reatores batelada alimentada e bateladas consecutivas, este com aproveitamento do hidrolisado para readsorção da enzima, tiveram seus desempenhos comparados ao reator batelada convencional. No reator batelada alimentada a carga total de bagaço pré-tratado foi dividida em frações, que foram adicionadas em diferentes intervalos de tempo, distribuídos durante o tempo total de hidrólise, sem a remoção dos resíduos não hidrolisáveis. Enquanto no reator bateladas consecutivas, passado um determinado tempo de reação, o hidrolisado foi esgotado de cada batelada, e colocado em contato com nova porção de bagaço pré-tratado fresco, visando à readsorção da enzima. O bagaço em suspensão no hidrolisado, contendo a enzima adsorvida, foi separado da solução de açúcares por filtração a vácuo e, submetido a uma nova batelada de hidrólise, sem a adição de mais enzima. A comparação foi feita em termos de glicose produzida, que poderia ser posteriormente fermentada a etanol. Um sistema enzimático contendo celulases e celobiase produzidas por Trichoderma reesei Rut-C30 e Aspergillus awamori, foi utilizado na hidrólise enzimática. A velocidade de sacarificação foi maior nas primeiras 24 horas de reação, nas quais se produziu mais da metade da glicose total. Os reatores alternativos, ao reator batelada convencional, foram testados motivando-se nas premissas de que suas formas de operação causariam menor inibição da reação de hidrólise, pela alimentação gradativa do substrato e separação do xarope produzido do resíduo de sólido não reagido, consequentemente atingindo maior ganho na produção de glicose, para um mesmo tempo de reação. No entanto, o reator batelada convencional foi mais eficiente que os reatores batelada alimentada e bateladas consecutivas, alcançando uma maior produção de glicose, nas condições testadas. Abstract: In this study, the efficiency of three operation forms of the batch reactor for the enzymatic hydrolysis of steam-exploded and washed sugarcane bagasse, aiming for glucose production, were evaluated. A "fed-batch" reactor and a consecutive batches reactor where the hydrolysate was used for enzyme adsorption were compared to the conventional batch reactor. In the "fed-batch" reactor, the total solids loading was split into fractions, which were added at different intervals, during the total hydrolysis time, without removing non-hydrolyzed waste. In the consecutive batches reactor, after a determinate reaction time, the hydrolysate was separated and put together with a new portion of fresh pre-treated bagasse, intending for enzyme readsorption. The bagasse in suspension in the hydrolysate, containing the enzyme adsorbed, was then separated from the sugar solution by vacuum filtration and after, submitted to a new hydrolysis batch, without more enzyme addition. The comparison was made in terms of glucose production, which can be converted into ethanol. An enzyme system comprising cellulases and cellobiase produced by Trichoderma reesei Rut-C30 and Aspergillus awamori, was used in the enzymatic hydrolysis. The saccharification rate was higher in the first 24 hours, within more than half of the glucose was produced. The alternative reactors to the conventional batch reactor were tested motivated by the premise that their operation forms would cause minor inhibition of the hydrolysis reaction, by the gradual feeding of the substrate and separation of the produced syrup from the non reacted solid waste, consequently reaching a larger gain in glucose production, for the same reaction time. Nevertheless, the conventional batch reactor was more efficient than the "fed batch" and consecutive batches reactors, attaining a larger glucose production, in the tested conditions.

Idioma: Português Data de Publicação: 2009 Local de Publicação: Maringá, PR Orientador: Prof. Dr. Flávio Faria de Moraes Co-Orientador: Prof.ª Dr.ª Gisella Maria Zanin Instituição: Universidade Estadual de Maringá. Centro de Tecnologia. Departamento de Engenharia Química Nível: Dissertação (mestrado em Engenharia Química)/ UEM: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química

Responsavel: beth
Categoria: Aplicação
Formato: Documento PDF
Arquivo: Dissertaç...pdf
Tamanho: 739 Kb (757138 bytes)
Criado: 29-11-2011 11:37
Atualizado: 29-11-2011 11:56
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