Study of Cyperus esculentus Acid Hydrolysis for Ethanol Production

Abstract

Ethanol production is growing annually. However, as a negative aspect of this growth occurs a competition between the production of alcohol and food. Among the alternatives for the production of ethanol, the Cyperus esculentus presents approximately 32% of starch. The starch must undergo the hydrolysis process, in which the breaking of the polymer chains of the starch occurs and thus the formation of reducing sugars. In this work, the hydrolysis of the starch present in Cyperus esculentus through the phosphoric acid pathway was performed. To evaluate the best hydrolysis condition with phosphoric acid, the experimental design 2 ResumoA produção de etanol está crescendo anualmente. No entanto, como aspecto negativo deste crescimento ocorre uma competição entre a produção de álcool e de alimentos. Dentre as alternativas para a produção de etanol, a Cyperus esculentus apresenta aproximadamente 32% de amido. O amido deve passar pelo processo de hidrólise, em que ocorre a quebra das cadeias poliméricas do amido e assim a formação de açúcares redutores. Neste trabalho, foi realizada a hidrólise do amido presente na Cyperus esculentus pela via ácido fosfórico. Para avaliar a melhor condição de hidrólise com ácido fosfórico, empregou-se o delineamento experimental 2 2 . As variáveis utilizadas foram a temperatura e o tempo de reação. A melhor resposta obtida foi em uma temperatura de 110 °C e tempo de 120 minutos, produzindo 0,195 mg.L -1 de açúcar redutor e 76,80%(° GL) de etanol. Em relação ao estudo cinético, foi efetuado um novo ensaio usando as temperaturas de 70, 90 e 110 °C com um tempo de 120 minutos, para descobrir a ordem de reação e a constante de ionização. Os valores de k encontrados para hidrólise via ácido fosfórico com cinética de primeira ordem foram: k 70 = 0,0271; k 90 = 0,0225 e k 110 = 0,0220 min -1 , sendo assim k 70 >k 90 >k 110 indicando que a reação foi mais lenta na temperatura de 110 °C.