Pressurized water pretreatment to increase sugar production from green coconut
O pré-tratamento dos resíduos industriais lignocelulósicos é necessário para promover a acessibilidade da celulose. Assim, esse trabalho avaliou a produção de açúcares do coco verde durante o pré-tratamento hidrotérmico pressurizado e hidrólise enzimática da biomassa pré-tratada. O pré-tratamento da...
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Publicado em: |
Universidade Federal do Paraná
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Endereço do item: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/33913 |
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ri-123456789-339132021-09-16T14:27:57Z Pressurized water pretreatment to increase sugar production from green coconut Souza, Domingos Fabiano de Santana Nogueira, Cleitiane da Costa Padilha, Carlos Eduardo de Araújo Jesus, Anderson Alles de Santos, Everaldo SIlvino dos Lignocellulosic waste Pretreatment Enzymatic hydrolysis O pré-tratamento dos resíduos industriais lignocelulósicos é necessário para promover a acessibilidade da celulose. Assim, esse trabalho avaliou a produção de açúcares do coco verde durante o pré-tratamento hidrotérmico pressurizado e hidrólise enzimática da biomassa pré-tratada. O pré-tratamento da casca do coco verde foi realizado a 70 °C, 150 bar e vazão de água de 1 mL/min, durante 4 h. Amostras da corrente de saída do sistema foram analisadas em CLAE e pelo método de Folin Ciocalteu. A fração sólida foi caracterizada (composição química, DRX e FTIR) e submetida à hidrólise enzimática. As frações líquidas do pré- tratamento apresentaram um perfil bem definido de liberação de glicose, xilose, componentes fenólicos e ácido acético ao longo do tempo. Após 40 min, a maioria dos açúcares fermentescíveis foram liberados, formando um licor com teor de açúcares acima de 10 g/L. A biomassa pós-tratada mostrou redução de celulose (26 % para 17 %) e hemicelulose (23 % para 18 %) e um aumento no teor de lignina (32 % para 44 %). Apesar dessa nova composição química da biomassa, o material pré-tratado apresentou menores índices de cristalinidade e modificações em seus grupos químicos. Isso favoreceu a conversão celulósica de 15 % para 55 %, produzindo 63,5 % de glicose a mais do que a casca do coco verde não tratada durante a hidrólise enzimática. Portanto, o pré-tratamento pressurizado favoreceu a produção de açúcares fermentescíveis oriundos da casca do coco verde e, ainda, existe a possibilidade de aproveitamento dos açúcares presentes no licor do pré-tratamento Pretreatment of lignocellulosic industrial waste is necessary to promote the cellulose accessibility. Thus, this study evaluated the production of green coconut sugars during pressurized hydrothermal pre-treatment and enzymatic hydrolysis of the pretreated biomass. Pretreatment of the green coconut shell was carried out at 70 °C, 150 bar and water flow rate of 1 mL/min for 4 h. Samples from the system output stream were analyzed by HPLC and Folin Ciocalteu method. The solid fraction was characterized (chemical composition, XRD and FTIR) and subjected to enzymatic hydrolysis. The liquid fractions of pretreatment provided a defined profile of released glucose, xylose, phenolic components and acetic acid over time. After 40 min, most of fermentable sugars were released, forming a liquor with a sugar content above 10 g/L. Post-treated biomass showed a reduction of cellulose (26 % to 17 %) and hemicellulose (23 % to 18 %) and an increase in lignin content (32 % to 44 %). Despite this new chemical composition of the biomass, the pretreated material had lower crystallinity indexes and modifications in its chemical groups. This favored cellulosic conversion from 15 % to 55 %, producing 63.5 % more glucose than the untreated green coconut shell during enzymatic hydrolysis. Thus, the pressurized pre-treatment favored the fermentable sugar production from the green coconut shell, and there is also the possibility of utilizing the sugars present in the pre-treatment liquor 2021-09-16T14:27:57Z 2021-09-16T14:27:57Z 2019-03-28 article NOGUEIRA, Cleitiane da Costa; PADILHA, Carlos Eduardo de Araujo; JESUS, Anderson Alles de; SOUZA, Domingos Fabiano de Santana; SANTOS, Everaldo Silvino dos. PRESSURIZED WATER PRETREATMENT TO INCREASE SUGAR PRODUCTION FROM GREEN COCONUT. Revista Brasileira de Energias Renováveis, [S.L.], v. 8, n. 3, p. 557-565, 28 mar. 2019. Disponível em <https://revistas.ufpr.br/rber/article/view/65670>. Acesso em 24 mar. 2021. http://dx.doi.org/10.5380/rber.v8i3.65670. 2237-9711 https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/33913 10.5380/rber.v8i3.65670 en application/pdf Universidade Federal do Paraná |
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O pré-tratamento dos resíduos industriais lignocelulósicos é necessário para promover a acessibilidade da celulose. Assim, esse trabalho avaliou a produção de açúcares do coco verde durante o pré-tratamento hidrotérmico pressurizado e hidrólise enzimática da biomassa pré-tratada. O pré-tratamento da casca do coco verde foi realizado a 70 °C, 150 bar e vazão de água de 1 mL/min, durante 4 h. Amostras da corrente de saída do sistema foram analisadas em CLAE e pelo método de Folin Ciocalteu. A fração sólida foi caracterizada (composição química, DRX e FTIR) e submetida à hidrólise enzimática. As frações líquidas do pré-
tratamento apresentaram um perfil bem definido de liberação de glicose, xilose, componentes fenólicos e ácido acético ao longo do tempo. Após 40 min, a maioria dos açúcares fermentescíveis foram liberados, formando um licor com teor de açúcares acima de 10 g/L. A biomassa pós-tratada mostrou redução de celulose (26 % para 17 %) e hemicelulose (23 % para 18 %) e um aumento no teor de lignina (32 % para 44 %). Apesar dessa nova composição química da biomassa, o material pré-tratado apresentou menores índices de
cristalinidade e modificações em seus grupos químicos. Isso favoreceu a conversão celulósica de 15 % para 55 %, produzindo 63,5 % de glicose a mais do que a casca do coco verde não tratada durante a hidrólise enzimática. Portanto, o pré-tratamento pressurizado favoreceu a produção de açúcares fermentescíveis oriundos da casca do coco verde e, ainda, existe a possibilidade de aproveitamento dos açúcares presentes no licor do pré-tratamento |
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