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metadata.dc.type: TCC
Title: Produção de celulases pelo FSDE16 e hidrólise enzimática do bagaço de cana-de-açúcar
metadata.dc.creator: Cardoso, Amanda Letícia de Carvalho
metadata.dc.contributor.advisor1: Santos, Sharline Florentino de Melo
metadata.dc.description.resumo: Com o aumento da demanda por energia e de problemas de poluição causados por combustíveis fósseis, os materiais lignocelulósicos vêm sendo objeto de estudo como fonte renovável de energia, afim de minimizar os problemas ambientais. O Brasil é o maior produtor de cana-de-açúcar. As enzimas do sistema celulolítico hidrolisam a celulose presente nestes materiais à açúcares fermentescíveis para produção de etanol de segunda geração. O pré-tratamento da biomassa lignocelulósica rompe o escudo formado pela lignina, reduz a cristalinidade da celulose e aumenta a porosidade facilitando a hidrólise enzimática. O objetivo deste trabalho foi avaliar a hidrólise enzimática do bagaço de cana pré-tratado quimicamente utilizando enzimas produzidas pelo fungo FSDE16 no cultivo em estado sólido. Foi realizado o cultivo do fungo em meio contendo 60% de farelo de trigo com 40% de bagaço de cana, enriquecido com solução de sulfato de amônio 1% (m/mH2O). O cultivo foi realizado em erlenmeyer de 1000 mL contendo 100 g de meio sólido. Em seguida, o meio foi esterilizado e foi feita a inoculação com concentração de 106 esporos/g. Posteriormente, o cultivos foi incubado durante 5 dias à temperatura de 33°C. Após, todo o fermentado foi armazenado sob refrigeração para análise. Em seguida, foi realizado o estudo da melhor temperatura de secagem do fermentado, amostras de aproximadamente 5 g foram secas nas temperaturas de 50, 60, 70, 80 e 90°C. Após, foi realizado o pré-tratamento do bagaço de cana com NaOH 3% (m/v) em erlenmeyers de 2000mL, na razão 1:20 sólido/sólido, em autoclave à 121°C por 90 minutos. E então, foi realizada a hidrólise enzimática do bagaço pré-tratado, razão 1:20 sólido/líquido, sob agitação de 150 rpm e temperatura de 50°C, pH 4,8, utilizando o fermentado sólido como carga enzimática, variando a proporção pré-tratado/fermentado em 1:1, 1:2 e 2:1. O melhor resultado de atividade enzimática foi para a temperatura de secagem de 60°C, com um valor de 0,09 FPU/mL. Para a desativação do microrganismo o melhor resultado da temperatura de secagem foi 90°C. Para a hidrólise enzimática, o melhor resultado foi para o caso da proporção pré-tratado/fermentado 1:1 com um valor de pico de concentração de açúcares redutores totais (ART) de 5,0 g/L em 8 horas, mas em relação ao melhor comportamento da curva de ART o melhor resultado foi para o caso da proporção pré-tratado/fermentado 2:1
Abstract: With increasing energy demand and pollution problems caused by fossil fuels, lignocellulosic materials have been used as a renewable source of energy in order to minimize environmental problems. Brazil is the largest producer of sugarcane. The enzymes of the cellulolytic system hydrolyze the cellulose present in these materials to fermentable sugars for the production of second-generation ethanol. The pretreatment of the lignocellulosic biomass breaks the lignin shield, reduces the crystallinity of the cellulose and increases its porosity facilitating the enzymatic hydrolysis. The aim of this work was to evaluate the enzymatic hydrolysis of pretreated sugarcane bagasse using enzymes produced by the FSDE16 fungus in the solid-state fermentation. The fungus was cultured in medium containing 60% wheat bran and 40% sugarcane bagasse, enriched with 1% ammonium sulfate solution (m/mH2O). Fermentation was carried out in a 1000 ml erlenmeyer flask containing 100 g of solid medium. The medium was then sterilized and inoculated with a concentration of 106 spores/g. Subsequently, the culture was incubated for 5 days at 33 °C. Afterwards, all fermented was stored under refrigeration for analysis. After that, the study of the best drying temperature of the fermented was carried out, samples of approximately 5 g were dried at temperatures of 50, 60, 70, 80 and 90 °C. Afterwards, the pretreatment of sugarcane bagasse with 3% NaOH (m/v) in 2000mL erlenmeyers at 1:20 solid/solid ratio was performed in autoclave at 121 °C for 90 minutes. And then, the enzymatic hydrolysis of the pretreated bagasse with carried out, considering a 1:20 solid/liquid ratio, under agitation of 150 rpm and a temperature of 50 °C, pH 4.8 and using solid fermented as an enzymatic charge, varying the pretreated/fermented ratio in 1:1, 1:2 and 2:1. The best result of enzymatic activity was at the drying temperature of 60 °C, with a value of 0.09 FPU/mL. For the deactivation of the microorganism, the best result of the drying temperature was 90 °C. For the enzymatic hydrolysis, the best result was for the pre-treated/fermented 1:1 ratio with a peak value of total reducing sugars (ART) of 5.0 g/L in 8 hours, but in relation to the better behavior of the curve of ART, the best result was for the pre-treated/fermented ratio 2:1.
Keywords: bagaço de cana-de-açúcar
hidrólise enzimática
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal da Paraíba
metadata.dc.publisher.initials: UFPB
metadata.dc.publisher.department: Engenharia Química
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/13556
Issue Date: 28-Nov-2017
Appears in Collections:TCC - Engenharia Química

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