REDUCTION Of The Enzyme Loading For Hydrolysis Of
alkaline Pretreated Green Coconut Husk
Nome: MARIA BOLIVAR TELLERIA
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 23/05/2019
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| ANTONIO ALBERTO RIBEIRO FERNANDES | Co-orientador |
| PATRICIA MACHADO BUENO FERNANDES (M/D) | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| ANTONIO ALBERTO RIBEIRO FERNANDES | Orientador |
Resumo: O coco (Coco nucifera) é um cultivo amplamente produzido nos países tropicais para
a obtenção da sua água e carne. Isso representa um problema de manejo e ambiental,
pois é estimado que 46 milhões de toneladas de lixo, na forma de casca, são
produzidas todo ano. Têm sido estudadas diferentes alternativas para a utilização
desses rejeitos na obtenção de produtos de alto valor agregado, incluindo a produção
de etanol. Um dos passos mais caros no processo de produção de etanol utilizandose
este tipo de substrato é a hidrólise enzimática, devido ao alto custo das enzimas
utilizadas. Infelizmente, o coco verde apresenta um conteúdo elevado de lignina, o
que leva à inibição das enzimas e, portanto, requer uso de altas cargas enzimáticas,
incrementando o custo de produção. A detoxificação dos hidrolisados que antecede a
hidrólise enzimática e a adição de polímeros, proteínas ou surfactantes tem-se
mostrado eficaz na diminuição da inibição das enzimas, melhorando a hidrólise
enzimática. Esta potencialização da hidrólise enzimática permite a redução da carga
enzimática utilizada, aumentando, portanto, a viabilidade económica do processo.
A finalidade do estudo é reduzir a carga enzimática utilizada pela hidrólise de casca
de coco verde com pré-tratamento alcalino usando diferentes aditivos. Foi avaliada a
detoxificação da lama da casca de coco verde com pré-tratamento alcalino utilizandose
carvão ativado. A adição direta e indireta (dentro de uma sacola) de carvão ativado
mostrou uma diminuição na concentração de ácido acético, porém também diminuiu
a concentração de açúcares fermentáveis. No final do processo não foram
encontrados benefícios no uso do carvão ativado. Além disso, a utilização de carvão
ativado apresentou uma forte inibição da fermentação. Sucessivamente foi testada a
adição direta de caseína e de PEG na lama da casca de coco verde com prétratamento
alcalino para potencializar a hidrólise enzimática sem detoxificação. A
adição de caseína mostrou melhoria na hidrólise, porém não houve melhoria nos
resultados do processo completo. Por outro lado, a adição de PEG, sob algumas das
condições testadas, ajudou a melhorar a hidrólise enzimática e os resultados do
processo completo. Primeiramente, foi efetuada a hidrólise enzimática com a adição
de diferentes concentrações de PEG4000 (0.010, 0.025 ou 0.050 g/g bm) usando três
cargas enzimáticas (3.0, 5.0 ou 7.5 FPU/g bm). Dentre as combinações provadas, o
uso de 0.050 g PEG4000/g bm possibilitou a obtenção dos melhores resultados
usando-se uma carga enzimática baixa (5.0 FPU/g bm). Após, foi examinada a adição
de PEGs com diferentes tamanhos de cadeia usando 0.050 g PEG/g bm e 5.0 FPU/g
bm. O PEG4000 apresentou resultados ligeiramente melhores que o PEG8000 e que
a mistura de PEG usada (15,000 and 20,000 g/mol). Finalmente, os hidrolisados com
presença de PEG4000 foram fermentados para monitorar a produção de etanol. Não
foi observada inibição nos hidrolisado de casca de coco verde com pré-tratamento
alcalino com PEG4000. A adição de PEG4000 provou ser um processo viável para
diminuição da carga enzimática, utilizada pela hidrólise enzimática de casca de coco
verde com pré-tratamento alcalino para produção de etanol em 66.7%.
