Variedades híbridas de bagaço de cana-de-açúcar: caracterização química e hidrólise enzimática em condições de pré-tratamento difrenciadas

Abstract

Variedades híbridas de bagaço de cana-de-açúcar AGRADECIMENTOSAo meu orientador, Silvio Silvério da Silva, pela amizade, oportunidade, confiança e paciência durante todo o desenvolvimento da pesquisa; A minha professora de graduação, Ana Maria Cugliana, pelo incentivo e força;Ao CTC, em especial ao Daniel Ibraim Pires Átala, pela disponibilidade das amostras de bagaço de cana-de-açúcar;A FATEA, pelo empréstimo do extrator, em especial ao técnico Eduardo;Ao pessoal do laboratório do Adilson, em especial à Cibele, pela grande paciência que tiveram comigo e pelo empréstimo de equipamentos do laboratório;Aos colegas de laboratório Adriana, Aline, Ana, Bruna, Bruno, Daniel, Danielle, Eduardo, Felipe, Giovana, Ivy, Juliana, Luma, Maurício, Samira, Samuel, Thais e Victor, por terem me aguentado (Não mexam no material de caracterização!); Ao Anuj, Ellen, Fernando, Germano, Kelly, Nica, Rita e aos professores George Jackson e Walter Carvalho, pelos insights no meu trabalho; À Sabrina, pelo carinho, paciência e zelo durante todo o tempo. Conte comigo, sempre! A todos do departamento, que influenciaram direta ou indiretamente para a realização deste trabalho. Proporcionando, seja conhecimento, ou momentos de descontração;Aos meus familiares e amigos, que acreditaram em mim; À bolsa CAPES, CNPq e FAPESP pelo apoio financeiro. "E aqueles que foram vistos dançando foram julgados insanos por aqueles que não podiam escutar a música"Friedrich RESUMOO presente trabalho teve como objetivo, a caracterização da composição química de diferentes variedades de bagaço de cana-de-açúcar (CTC-9; CT99-1906; SP81-3250; RB86-7515 e CT99-1902), e posterior hidrólise enzimática para averiguação de açúcares redutores e sacarificação da biomassa. As análises composicionais foram realizadas utilizando biomassa nas condições in natura, celulignina e polpa celulósica. As condições de pré-tratamento das amostras para hidrólise com ácido sulfúrico diluído (relação s/l: 1,5:10; temperatura: 150 °C; concentração ácida: H 2 SO 4 2% m/v; tempo: 30 minutos); e deslignificação com hidróxido de sódio (1:10 s/l; 100 °C; 1% NaOH; 30 minutos) foram pré-estabelecidas de modo a determinar uma análise comparativa das diferentes variedades de bagaço de cana-de-açúcar estudadas. A hidrólise enzimática das amostras obtidas após os pré-tratamento foram realizadas em frascos Erlenmeyers de 125 mL, contendo tampão citrato (50 mM; pH 5; 1:20 s/l) e carga enzimática (Celluclast 1.5 L -75 FPU/mL e 13,5 UI/mL de β-glicosidase; e Novozym 188 -65 UI/mL de β-glicosidase), e surfactante Tween 20 (0,15 g/g de bagaço). A composição química das variedades de bagaço de cana-de-açúcar, açúcares redutores e sacarificação da biomassa foram determinados por métodos cromatográficos, espectrofotométricos e gravimétricos tradicionais. Quanto a análise das variedades de cana tratada, a média dos valores observados: in natura -celulose (40,84%), hemicelulose (24,07%), lignina (33,7%) e cinzas (0,68%); extraído -celulose (38,83%), hemicelulose (27,32%), lignina (25,92), cinzas (0,32%) e e...

Bioethanol Production from Sugarcane Bagasse by a Novel Brazilian Pentose Fermenting YeastScheffersomyces shehataeUFMG-HM 52.2: Evaluation of Fermentation Medium

“…Pretreated SB was also characterized for the chemical composition and it was observed a reduction of 72% of hemicellulose, showing the effectiveness of dilute acid hydrolysis for this polymeric fraction solubilization. This result was in close agreement with the study of Philippini [21] who obtained 65% to 85% reduction in hemicellulose amount from the bagasse of various sugarcane species.…”

“…Similarly, hemicellulose content in the original SB was 25.63% ( Figure 1); however, Rocha et al [18] and Martín et al [20] observed 27% hemicellulose in their analysis. The lignin content in the raw SB was 30.36% (Figure 1), while Philippini [21] reported 34.42% of lignin in native SB. According to Ek et al [22], there is a variation in the compounds concentrations of the same biomass species due to the variation in age of the plant, genetic factors, and growth conditions, as well as climatic and geographical factors.…”

Produção de leveduras enriquecidas com selênio a partir de resíduos vegetais

“…(ZAMBOM et al, 2001;ROSTAGNO, 2011). Em relação ao hidrolisado de bagaço de cana-de-açúcar, obteve-se o menor teor de proteínas, 0,39 g/L, uma vez que essa biomassa lignocelulósica é composta basicamente por celulose, hemicelulose e lignina (GOUVEIA et al, 2009;PHILIPPINI, 2012).…”

“…O ácido acético é normalmente encontrado em hidrolisados, sendo proveniente dos grupos acetil presentes nas xilanas(DU PREEZ, 1994). Além disso, para um eficiente consumo dos açúcares presentes no hidrolisado hemicelulósico é necessário, além da escolha de uma linhagem microbiana adequada, que as condições de cultivo contribuam para um melhor desempenho fermentativo.Devido à complexa estrutura vegetal, os hidrolisados lignocelulósicos e amiláceos não possuem apenas monômeros em sua composição, por isso para que os demais açúcares sejam consumidos eficientemente é necessário que os microrganismos apresentem enzimas capazes de degradá-los em frações menores BÔAS, 2001;PHILIPPINI, 2012)…”

Produção de etanol a partir de hidrolisado de bagaço de cana-de-açúcar utilizando Galactomyces geotrichum e Saccharomyces cerevisiae

“…Contrariamente à celulose, que possui regiões cristalinas e amorfas, as hemiceluloses são constituídas somente por regiões amorfas (SANTOS et. al., 2012;RODRIGUES, 2016), sendo que uma de suas funções é interligar as fibrilas de celulose à lignina, envolvendo, assim, a celulose com a lignina, formando uma barreira física natural contra ataques enzimáticos (PHILIPPINI, 2012;RODRIGUES, 2016).…”