Comparative hydrolysis and fermentation of sugarcane and agave bagasse

Hernández-Salas, J.M.; Villa-Ramírez, M.S.; Veloz-Rendón, Julieta Salomé; Rivera-Hernández, Karla Nallely; González-César, R.A.; Plascencia-Espinosa, Miguel Ángel; Trejo-Estrada, Sergio Rubén

doi:10.1016/j.biortech.2006.09.062

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“…Bagasse is an abundant agro-industrial byproduct and is used in many different applications, such as animal feed and paper (Pandey et al 2000;Hernández-Salas et al 2009;Loh et al 2013). Bagasse consists of approximately 50% cellulose and 25% each of hemicellulose and lignin; it represents an abundant, inexpensive, and readily available source of renewable lignocellulosic biomass (Sun et al 2004).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Clean Bleaching Engineering Practice for Bagasse Pulp: Totally Chlorine-Free and Elemental Chlorine-Free Bleaching Realized with the Same Production Line

et al. 2015

BioResources

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The experimental research, process design principles, and engineering practice of a bagasse pulp production line that could run both totally chlorine-free (OP)Q(PO) and elemental chlorine-free (OP)D(EOP) bleaching sequences are discussed in this paper. Under specified process conditions, the oxygen delignification rate was up to 50% and the brightness of unbleached pulp increased. The (OP)Q(PO) sequence bleached pulp had a brightness of 83.1% ISO and an intrinsic viscosity of 888 mL/g, and the (OP)D(EOP) sequence bleached pulp had a brightness of 85.7% ISO and an intrinsic viscosity of 905 mL/g. Pulp quality produced from both bleaching sequences was better than pulp bleached by the chlorination, alkaline extraction, and hypochlorite (CEH) sequence. The wastewater was discharged only from the Q or D stage, and the chemical oxygen demand (COD) of Q or D stage was about 650 mg/L or 1100 mg/L, respectively. It was easy to alternate between these two bleaching sequences, and the bleached pulp quality from these sequences was stable.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Clean Bleaching Engineering Practice for Bagasse Pulp: Totally Chlorine-Free and Elemental Chlorine-Free Bleaching Realized with the Same Production Line

et al. 2015

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“…7,10,11 A explosão a vapor tem sido proposta como um dos métodos mais promissores para separar os principais constituintes da biomassa vegetal e aumentar a sua susceptibilidade à bioconversão. 8,[12][13][14][15][16] Este processo, que atua tanto química como fisicamente na estrutura do material lignocelulósico, está baseado no contato direto da biomassa com vapor saturado à alta pressão por um determinado tempo de residência no reator, seguido de descompressão rápida à condição atmosférica (explosão). Ao longo deste processo, as ligações quími-cas que mantêm os componentes macromoleculares da fitobiomassa fortemente associados são em parte quebradas, de forma que, no momento da descompressão, o material é desfibrado com facilidade e assim reduzido a partículas menores, aumentando a área superficial de contato e diminuindo a resistência da parede celular à sacarificação.…”

Section: Introductionunclassified

Efeito do teor de umidade sobre o pré-tratamento a vapor e a hidrólise enzimática do bagaço de cana-de-açúcar

Pitarelo¹,

Silva²,

Peralta-Zamora³

et al. 2012

Quím. Nova

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Recebido em 11/8/11; aceito em 13/4/12; publicado na web em 20/7/2012 EFFECT OF MOISTURE CONTENT IN THE STEAM TREATMENT AND ENZYMATIC HYDROLYSIS OF SUGARCANE BAGASSE. The effect of moisture content in the steam treatment and enzymatic hydrolysis of sugarcane bagasse was evaluated. Steam treatment was perfomed at 195-210 ºC for 4-8 min using cane bagasse with moisture contents in the range 16-100 wt% (dry basis). Increased moisture contents not only had a positive influence in recovery of main cane biomass components but also resulted in better substrates for enzymatic hydrolysis. As a result, drying is not required for optimal pretreatment and enzymatic hydrolysis of sugarcane bagasse, which can be processed into second generation ethanol immediately after crushing and hot water washing.Keywords: sugarcane bagasse; steam explosion; moisture content. INTRODUÇÃOO etanol é um dos principais combustíveis renováveis da atualidade e seu uso em grande escala contribui diretamente para a redução do uso extensivo de combustíveis fósseis no setor automotivo. Sua produção pode ser obtida a partir de diferentes matérias-primas e por diferentes tecnologias de conversão, que podem ser de primeira ou de segunda geração. Enquanto as tecnologias de primeira geração estão baseadas na fermentação alcoólica dos carboidratos presentes, por exemplo, no caldo de cana-de-açúcar (modelo brasileiro) ou em hidrolisados enzimáticos do amido de milho (modelo norte-americano), as tecnologias de segunda geração utilizam resíduos agrícolas e agroindustriais para este mesmo fim. 1-3 Neste caso, o processo fermentativo é baseado nos carboidratos liberados da biomassa vegetal por hidrólise da celulose e das hemiceluloses. 4 A produção de etanol a partir de resíduos agroindustriais representa uma das mais importantes alternativas à consolidação de um modelo sustentável para a produção de combustíveis renováveis. 5,6 Por esta razão, diferentes tecnologias de pré-tratamento, sacarificação (ou hidrólise) e fermentação vêm sendo estudadas em todo mundo para demonstrar a viabilidade comercial deste processo. 3,4,[7][8][9] Neste sentido, a maior parte destes estudos está orientada ao aumento da acessibilidade química da celulose, buscando reduzir a quantidade de enzima necessária para a conversão dos polissacarídeos em açúcares fermentescíveis. 7,10,11 A explosão a vapor tem sido proposta como um dos métodos mais promissores para separar os principais constituintes da biomassa vegetal e aumentar a sua susceptibilidade à bioconversão. 8,[12][13][14][15][16] Este processo, que atua tanto química como fisicamente na estrutura do material lignocelulósico, está baseado no contato direto da biomassa com vapor saturado à alta pressão por um determinado tempo de residência no reator, seguido de descompressão rápida à condição atmosférica (explosão). Ao longo deste processo, as ligações quími-cas que mantêm os componentes macromoleculares da fitobiomassa fortemente associados são em parte quebradas, de forma que, no momento da descompressão, o material é desfibr...

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“…The conversion of sugarcane bagasse into fermentable sugars requires essentially two steps: pretreatment and hydrolysis. Hydrolysis is conducted in the presence of enzymes (exoglucanases, endo-glucanases and cellobiases) or mineral acids and releases glucose units from the cellulose molecules (Hernández-Salas et al 2009 (Andric et al 2010). The cost of utilities for enzymatic hydrolysis is low compared to acid, or alkaline hydrolysis because it is usually conducted at mild conditions and does not cause corrosion problems (Duff and Murray 1996).…”

Section: Characteristics Of the Sugarcane Bagassementioning

confidence: 99%

Pretreatment strategies for delignification of sugarcane bagasse: a review

Karp

Woiciechowski

Soccol

et al. 2013

Braz. arch. biol. technol.

144

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The valorization of agro-residues by biological routes is a key technology that contributes to the development of sustainable processes and the generation of value-added products. Sugarcane bagasse is an agro-residue generated by the sugar and alcohol industry in Brazil (186 million tons per year), composed essentially of cellulose (32-44%), hemicellulose (27-32%) and lignin (19-24%). The conversion of sugarcane bagasse into fermentable sugars requires essentially two steps: pretreatment and hydrolysis. The aim of the pretreatment is to separate the lignin and break the structure of lignocellulose, and it is one of the most critical steps in the process

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Comparative hydrolysis and fermentation of sugarcane and agave bagasse

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Clean Bleaching Engineering Practice for Bagasse Pulp: Totally Chlorine-Free and Elemental Chlorine-Free Bleaching Realized with the Same Production Line

Clean Bleaching Engineering Practice for Bagasse Pulp: Totally Chlorine-Free and Elemental Chlorine-Free Bleaching Realized with the Same Production Line

Efeito do teor de umidade sobre o pré-tratamento a vapor e a hidrólise enzimática do bagaço de cana-de-açúcar

Pretreatment strategies for delignification of sugarcane bagasse: a review

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