Avaliação da hidrólise enzimática do sabugo de milho após pré-tratamento em extrusora de dupla rosca para obtenção de açúcares (2018)
- Authors:
- Autor USP: JOSé, ÁLVARO HENRIQUE MELLO - EEL
- Unidade: EEL
- Subjects: EXTRUSÃO; SABUGOS; MILHO
- Keywords: Corn cob; Enzymatic hydrolysis; Extrusion; Hidrólise enzimática; Pré-tratamento; Pretreatment; Sabugo de milho
- Language: Português
- Abstract: Os materiais lignocelulósicos, devido ao seu importante potencial de conversão em açúcares e biocombustíveis, estão sendo extensivamente estudados, nas últimas três décadas. O uso de sabugo de milho como matéria-prima lignocelulósica oferece possibilidades promissoras para a produção de energia renovável. A lignocelulose normalmente consiste em celulose, hemicelulose e lignina. A celulose e a hemicelulose podem ser convertidas em açúcares através de processos químicos ou biológicos, e estes açúcares (principalmente glicose, xilose e arabinose) podem ser fermentados a produtos químicos valiosos como o bioetanol. Na conversão de biomassa em biocombustíveis, o pré-tratamento é o primeiro passo para desestruturar a lignocelulose, deixando-a mais acessível para enzimas que convertem os carboidratos em açúcares fermentescíveis. A tecnologia de extrusão por dupla rosca é comumente usada nas indústrias de polímeros e alimentos, podendo ser um método de pré-tratamento viável, uma vez que possui capacidade de expor a biomassa a uma variedade de condições de cisalhamento sob diferentes temperaturas em um processo de fluxo contínuo, com grande quantidade de sólidos (40-60% em massa). Neste trabalho, foi avaliada a hidrólise enzimática do sabugo de milho pré-tratado em extrusora de dupla rosca para obtenção de açúcares. O pré-tratamento por extrusão, a 115-130°C e 14 rpm (velocidade da dupla rosca), empregou uma relação sólido:líquido de 1:1, onde a fração líquida foi estudadavariando-se a relação dos aditivos água e glicerol. O sabugo de milho extrudado, na melhor relação água e glicerol, foi hidrolisado pelo complexo enzimático Cellic CTec2, associado ou não ao Cellic HTec2, empregando-se carga de sólidos de 10%. Na sequência, a dosagem de enzimas e a carga de sólidos foram otimizadas pela metodologia de superfície de resposta (RSM), a fim de se obter elevados valores de conversão de celulose em glicose (y1) e produtividade em glicose (y2). A extrusão do sabugo de milho foi favorecida com o uso de água e glicerol na relação 25:25 (% m/m). O glicerol presente no meio não causou inibição na hidrólise enzimática dispensando a etapa de lavagem dos sólidos. O complexo enzimático comercial Cellic Ctec2 favoreceu a conversão de celulose em glicose. Através da metodologia de análise de superfície de resposta (RSM), foram estabelecidas a dosagem do complexo enzimático comercial Cellic Ctec2 (32 FPU/gmaterial lignocelulósico seco) e a carga de sólidos (17,8% m/m) para maximizar as conversões de celulose em glicose (90,4% m/m) e de hemicelulose em xilose e arabinose (44,0% m/m) e produtividade em glicose (0,69 g/L.h). O rendimento em açúcares totais (323 Kg de glicose e 148 Kg de xilose e arabinose) foi de 471 Kg para cada tonelada de sabugo de milho seco. Nesta condição, as constantes cinéticas para a conversão de celulose em glicose foram: Vmax de 6,00 % (m/m)/h e Km de 22,59 gcelulose/Lsolução. Estes resultados são promissores para obtenção de umhidrolisado de sabugo de milho com elevado teor de monossacarídeos para uso em bioprocessos, de forma sustentável e com mínimo impacto ambiental
- Imprenta:
- Data da defesa: 02.03.2018
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ABNT
JOSÉ, Álvaro Henrique Mello. Avaliação da hidrólise enzimática do sabugo de milho após pré-tratamento em extrusora de dupla rosca para obtenção de açúcares. 2018. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, Lorena, 2018. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97131/tde-03122018-180520/. Acesso em: 22 jan. 2026. -
APA
José, Á. H. M. (2018). Avaliação da hidrólise enzimática do sabugo de milho após pré-tratamento em extrusora de dupla rosca para obtenção de açúcares (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, Lorena. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97131/tde-03122018-180520/ -
NLM
José ÁHM. Avaliação da hidrólise enzimática do sabugo de milho após pré-tratamento em extrusora de dupla rosca para obtenção de açúcares [Internet]. 2018 ;[citado 2026 jan. 22 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97131/tde-03122018-180520/ -
Vancouver
José ÁHM. Avaliação da hidrólise enzimática do sabugo de milho após pré-tratamento em extrusora de dupla rosca para obtenção de açúcares [Internet]. 2018 ;[citado 2026 jan. 22 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97131/tde-03122018-180520/ - Estudo comparativo de métodos de pré-tratamento do sabugo de milho e piaçava: caracterização e potencialização na separação das frações para aplicações sustentáveis
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