PRODUÇÃO DE XILITOL E ETANOL A PARTIR DE HIDROLIZADO ENZIMÁTICO DE BAGAÇO DE CAJU

PRODUÇÃO DE XILITOL E ETANOL A PARTIR DE HIDROLIZADO ENZIMÁTICO DE BAGAÇO DE CAJU

GOMES, S. D. L.; ALBUQUERQUE, T. L.; JUNIOR, J. E. M.; ROCHA, M. V. P.; GONÇALVES, L. R. B.

Artigo:

O aproveitamento de resíduos agroindustriais tem ganhado cada vez mais relevância, devido à necessidade de descarte desse material rejeitado da indústria e pode ser utilizado para a produção de outros produtos. O bagaço do caju (BC), resíduo obtido em larga escala no nordeste brasileiro, possui baixo valor agregado. Dessa forma, diversos estudos que visam incorporação de valor a essa matéria-prima são desenvolvidos. Nesse trabalho, investigou-se a produção de etanol e xilitol por uma linhagem de Candida tropicalis a partir do hidrolisado enzimático do BC pré-tratado. A hidrólise enzimática foi realizada a fim de se obter açúcares monoméricos fermentescíveis como, xilose e glicose, a partir das cadeias de hemicelulose e celulose presentes na biomassa do BC. Para potencializar a ação enzimática, testaram-se no BC in natura dois pré-tratamentos alcalinos: com hidroxido de sódio (NaOH) e com peróxido de hidrogênio (H2O2). Determinou-se que a maior concentração de açúcares foi obtida na hidrólise enzimática do BC pré-tratado com H2O2 pelas enzimas xilanase, complexo celulase e hemicelulase, com as respectivas cargas de 6, 4 e 7 mg de proteína por grama de BC pré-tratado. A levedura C. tropicalis produziu xilitol e etanol utilizando os carboidratos obtidos da hidrólise enzimática do bagaço de caju.

O aproveitamento de resíduos agroindustriais tem ganhado cada vez mais relevância, devido à necessidade de descarte desse material rejeitado da indústria e pode ser utilizado para a produção de outros produtos. O bagaço do caju (BC), resíduo obtido em larga escala no nordeste brasileiro, possui baixo valor agregado. Dessa forma, diversos estudos que visam incorporação de valor a essa matéria-prima são desenvolvidos. Nesse trabalho, investigou-se a produção de etanol e xilitol por uma linhagem de Candida tropicalis a partir do hidrolisado enzimático do BC pré-tratado. A hidrólise enzimática foi realizada a fim de se obter açúcares monoméricos fermentescíveis como, xilose e glicose, a partir das cadeias de hemicelulose e celulose presentes na biomassa do BC. Para potencializar a ação enzimática, testaram-se no BC in natura dois pré-tratamentos alcalinos: com hidroxido de sódio (NaOH) e com peróxido de hidrogênio (H2O2). Determinou-se que a maior concentração de açúcares foi obtida na hidrólise enzimática do BC pré-tratado com H2O2 pelas enzimas xilanase, complexo celulase e hemicelulase, com as respectivas cargas de 6, 4 e 7 mg de proteína por grama de BC pré-tratado. A levedura C. tropicalis produziu xilitol e etanol utilizando os carboidratos obtidos da hidrólise enzimática do bagaço de caju.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobec-ic-07-eb-149

Referências bibliográficas

• [1] ALBUQUERQUE, T. L., GOMES, S. D. L., JUNIOR, J. E. M., GONÇALVES, L. R. B., SILVA JR, J, I., ROCHA M, V, P. (2013), “Avaliação da influência de tratamentos de destoxificação do hidrolisado de bagaço de caju na produção de xilitol por Candida tropicalis”. In: Simpósio Nacional de Bioprocessos - SINAFERM, Foz de Iguaçu.
• [2] ALVIRA, P., TOMÁS-PEJÓ, E., BALLESTEROS, M., NEGRO, M. (2010), Pretreatment Technologies for an efficient bioethanol production process based on enzymatic hydrolysis: A review. Bioresource Technology, 101, 4851-4861.
• [3] ARO, N., PAKULA, T., PENTTILA, M. (2004), Transcriptional regulation of plant cell wall degradation by filamentous fungi. FEMS Microbiology Reviews, 29, 719-739.
• [4] BOUSSARSAR, H., ROGÉ, B., MATHLOUTHI, M. (2009), Optimization of sugarcane bagasse conversion by hydrothermal treatment for the recovery of xylose. Bioresource Technology, 100, 6537-6542.
• [5] CORREIA, J., ROCHA, M., GONÇALVES, L. (2012), “Efeito da combinação de enzimas na hidrólise enzimática do bagaço de caju pré-tratado com peróxido de hidrogênio para produção de etanol”. In: Congresso Brasileiro de Engenharia Química COBEQ, Búzios.
• [6] EMBRAPA site: http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/gestor/caju/arvore/CONT000fr3sbpu402wyiv80084arlaeog5af.html acesso em novembro de 2013. Autor : Raimundo Marcelino da Silva Neto.
• [7] FENGEL, D., WEGENER, G. (1989), Wood Chemistry, Ultrastructure and Reactions, 1st ed., Walter de Gruyter: Berlin, p. 106-109.
• [8] FITZPATRICK, M., CHAMPAGNE, P., CUNNINGHAM, M. F., WHITNEY, R. A. (2010), A biorefinery processing perspective: treatment of lignocellulosic materials for the production of value-added products. Bioresource Technology, 101, 8915–8922.
• [9] GOMES, S. D. L., ALBUQUERQUE, T. L., JUNIOR, J. E. M., GONÇALVES, L. R. B., ROCHA, V. P. (2013), “Estudo da hidrólise enzimática do bagaço de caju visando a obtenção de xilose”. In: Simpósio Nacional de Bioprocessos - SINAFERM, Foz de Iguaçu.
• [10] GOUVEIA, E. R., DO NASCIMENTO R, T., SOUTO-MAIOR, A. M., ROCHA, G. J. M. (2009), Validação de metodologia para a caracterização química de bagaço de cana-de-açúcar. Química Nova, 6, 32, 1500-1503.
• [11] HENDRIKS, A. T., ZEEMAN, G. (2009), Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresource Technology, 100, 10–18.
• [12] KESHWANI, D. R. (2009), Microwave pretreatment of switchgrass for bioethanol production. Tese (Doutorado). Universidade Estadual da Carolina do Norte, Carolina do Norte, Estados Unidos da América.
• [13] MODENBACH, A, A., NOKES, S, E. (2013), Enzymatic hydrolysis of biomass at hight-solids loadings- A review. Biomass and Bioenergy, 56, 526-544.
• [14] MOOD, S, H., GOLFESHAN, A, H., TABATABAEI, M., JOUZANI, G, S., NAJAFI, G, H., GHOLAMI, M., ARDJMAND, M. (2013), Lignocellulosic biomass to bioethanol, a comprehensive review with a focus on pretreatment. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 27, 77-93.
• [15] RABELO, S.C. (2007), Avaliação de desempenho do pré-tratamento com peróxido de hidrogênio alcalino para hidrólise enzimática de bagaço de cana-de-açúcar. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, área de concentração: Desenvolvimento de processos químicos, Campinas/SP, Brasil, 150p.
• [16] ROCHA, M. V. P. (2010), Produção de Bioetanol a partir de Pedúnculo de caju (Anacardium occidentale L.) por Fermentação Submersa. Tese de Doutorado -UFRN, Programa de Pós Graduação em Engenharia Química – PPGEQ, Área de Concentração: Engenharia de Processos, Natal/RN, Brasil, 162p.
• [17] YU, Q., ZHUANG, X., YUAN, Z., QI, W., WANG, W., WANG, Q., TAN, X. (2013), Pretreatment of sugarcane bagasse with liquid hot water and aqueous ammonia. Bioresource Technology, 144, 210-215.

Como citar:

GOMES, S. D. L.; ALBUQUERQUE, T. L.; JUNIOR, J. E. M.; ROCHA, M. V. P.; Luciana R. B. Gonçalves; "PRODUÇÃO DE XILITOL E ETANOL A PARTIR DE HIDROLIZADO ENZIMÁTICO DE BAGAÇO DE CAJU", p-683-688. In: . São Paulo: Blucher, 2014.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobec-ic-07-eb-149