Semiário E2G Bagaço

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MATO GROSSO DO SUL
SEMINÁRIO REFERENTE A DISCIPLINA TECNOLOGIA DE CANA DE AÇÙCAR
Acadêmico: Marcos Eduardo
Professora: Margareth Batistote
Junho de 2014
PRODUÇÃO DE BIOTENOL DE BAGAÇO DE CANA DE AÇÚCAR
Julliana Ribeiro Alves dos Santos1 Ester Ribeiro Gouveia2
INTROÇÃO
Brasil é o maior produtor de etanol de cana-de-açúcar (408 usinas);
Estado
Qtede Usinas
Estado
Qte.De Usina
São Paulo
176
Alagoas
24
Minas Gerais
42
Pernambuco
18
Goiás
37
Mato Grosso
9
Paraná
31
Paraíba
9
Mato Grosso do Sul
24
AC, AM, BA, CE, ES, MA, PA, PI, RJ, RS, RO, SE e TO
32
INTROÇÃO
Produção de E2G de bagaço de cana de açúcar
Utilização do bagaço na cogeração de energia (impecilho?);
Colheita mecanizada, aumenta a biomassa da Industria Sucroenergética;
Liginina (subproduto do E2G): Poder calorífico
INTROÇÃO
Pré-tratamento
• Visa solubilização da lignina e exposição das fibras de celulose
Estrutura da lignina
INTROÇÃO
Hidrólise
• Etapa onde ocorre a ruptura da ligação glicosídica da estrutura polimérica, liberando as moléculas de glicose.
INTROÇÃO
Hidrólise Ácida
• Solução concentrada (>quantidade de compostos que inibe a fermentação).
Solução diluída exige altas temperaturas e pressão.
Hidrólise Enzimática
• Maior eficiência na quebra da ligação glicosídica e <<< compotos inibidores.
• O alto custo da produção de enzimas ainda é o grande problema.
INTROÇÃO
Processo fermentativo
• Biotransformação dos açúcares em etanol
• Desintoxicação do licor hidrolizado (remoção de compostos inibidores a fermentação)
OBJETIVOS
 O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de bioetanol a
partir do bagaço de cana-deaçúcar, após pré-tratamento por
explosão a vapor e hidrólise enzimática para a conversão de 
celulose em glicose.
METOLOGIA
O microrganismo utilizado nas fermentações foi uma linhagem de 
industrial, Saccharomyces cerevisiae UFPEDA1238;
Pré inóculo
 glicose (20 g/L), extrato de levedo (5 g/L), peptona (3g/L) e ágar (1,5%).
Suplementado com: (NH4)2SO4 (1 g/L), K2HPO4 (0,5 g/L), MgSO4.7H2O (0,25 g/L).
METOLOGIA
Hidrósile enzimática A (sem desliginificação)
• Foi realizada em frascos de erlenmeyer de 500 mL, contendo 48 mL de 
tampão citrato (pH = 4,8), 2 mL de preparação comercial da enzima 
Celluclast e 10 g de bagaço;
• Os frascos foram mantidos em mesa incubadora rotativa, modelo C25KC 
Incubator Shaker, marca New Brunswick Scientific, à 50° C e 150 rpm, 
durante 67 horas.
METOLOGIA
Hidrólise enzimática B (com deslignificação)
Antes da hidrólise realizou uma explosão a vapor (autoclave). O bagaço foi emergido numa solução de NaOH (1% m/v) a 100 ºC e 100 rpm por uma hora.
A hidrólise foi conduzida da mesma maneira que na hidrólise A.
METOLOGIA
Fermentação “A”
Um volume de 1,8 mL (10% V/V) do inóculo foram transferidos para os 
frascos contendo 16,2 mL do meio de fermentação, à base do hidrolisado 
enzimático A. Os frascos foram mantidos a 30° C, sem agitação.
Fermentação “B”
• Fermentação B1: Mesmas condições da fermentação “A”
•Fermentação B2: Mesmas condições das outras fermentações, porém 
com agitação de 80 rpm.
METOLOGIA
Fermentação “B”
Fermentação “B1”
Um volume de 1,8 mL (10% V/V) do inóculo foram transferidos para os 
frascos contendo 16,2 mL do meio de fermentação, à base do hidrolisado 
enzimático A. 
• Os frascos foram mantidos a 30° C, sem agitação.
METOLOGIA
Determinação de Biomassa
Realizada pela técnica de gravimetria, em estufa à 80 ºC por 24 horas.
Determinação de fenois totais
Fenóis totais foram determinados pelo método colorimétrico de 
Folin-Ciocalteau
Em 0,5 mL do hidrolisado diluído adicionaram-se 2,5 mL do reagente de 
Folin-Ciocalteau (10% V/V) e 2,0 mL de carbonato de sódio (7,5% P/V).
METOLOGIA
Determinação de glicose, xilose e ácido acético
Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE)
coluna Rezex ROA-Organic Acid H+ (8%), ácido sulfúrico 5 mM como 
fase móvel, detecção por índice de refração.
Vazão de 0,6 mL/min e temperatura de 450 ºC foram utilizadas na 
determinação dos acúcares e de ácido acético. E vazão de 1,0 mL/min e 
temperatura de 300 ºC foram utilizadas na determinação de etanol.
RESULTADOS
Composição dos hidrolizados enzimáticos
RESULTADOS
Composição pós fermentação dos hidrolizados
CONCLUSÃO
A presença de lignina foi claramente um fator limitante ao acesso das enzimas a estrutura da celulose.
 Curiosamente o teor de etanol na ferementação “B1” sem agitação foi melhor que “B2” com agitação.
A desliginificação aumentou em 10 % o teor de etanol, mostrando grande importância de se realizar essa etapa.
REFERÊNCIAS
SANTOS, J.R.A., GOUVEIA. Produção de biotenol de bagaço de cana 
de açúcar, Campina Grande PE, 2009.
CARDOSO, V. M., DUARTE., C. L. Aplicação da radiação de feixe de elétrons como pré-tratamento do bagaço de cana de açúcar para hidrólize enzimática da celulose. São Paulo SP, 2008.
www.novcana.com.br, acesso em primeiro de junho de 2014.