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Tipo: Monografia
Título: Utilization of banana peel waste for the production of bioethanol and other high-value-added compounds
Autor(es): Klein, Gabriel Henrique
Primeiro Orientador: Treichel, Helen
Resumo: A banana (Musa sp.) é uma das culturas mais produzidas em todo o mundo, ultrapassando 100 milhões de toneladas por ano, e considerando que aproximadamente 30% de seu peso consiste em cascas, a geração anual desses resíduos é significativa. Os resíduos de frutas, de forma geral, representam uma fonte alternativa potencial para a obtenção de açúcares fermentáveis que podem ser utilizados em um conceito de biorrefinaria e economia circular visando a reutilização de resíduos. Em busca da produção de bioetanol dentro de um quadro de produção sustentável, este estudo otimizou o pré-tratamento e a hidrólise enzimática usando um Delineamento Composto Central (DCC 23), com um nível de confiança de 95% (p < 0,05). As variáveis de planejamento incluíram a concentração de ácido sulfúrico (H2SO4), a massa de resíduos de casca de banana na etapa de pré-tratamento e a concentração de enzima celulase comercial (Sigma-Aldrich) na etapa de hidrólise enzimática. As respostas quantificadas foram açúcares redutores totais. O maior rendimento de açúcares redutores totais encontrado após a hidrólise enzimática foi de 11,88 g/L, enquanto o rendimento de etanol foi de 1,37 g/L. Na recuperação de D-Limoneno, o valor obtido foi de 0,56 mg/g. Assim, o uso de resíduos de casca de banana para a recuperação de D-Limoneno em um conceito de biorrefinaria integrada contribui para os princípios da economia circular e valorização de resíduos.
Abstract/Resumen: Bananas (Musa sp.) are one of the most produced crops worldwide, surpassing 100 million tons per year, and considering that approximately 30% of their weight consists of peels, the annual generation of these residues is significant. Fruit residues, in general, represent a potential alternative source for obtaining fermentable sugars that can be used in a biorefinery concept and circular economy aiming at waste reuse. In pursuit of bioethanol production within a sustainable production framework, this study optimized pretreatment and enzymatic hydrolysis using a Central Composite Design (CCD 23) with a confidence level of 95% (p < 0.05). The planning variables included sulfuric acid (H2SO4) concentration, banana peel waste mass in the pretreatment stage, and commercial cellulase enzyme (Sigma-Aldrich) concentration in the enzymatic hydrolysis stage. The responses quantified were total reducing sugars. The highest yield of total reducing sugars found after enzymatic hydrolysis was 11.88 g/L, while the ethanol yield was 1.37 g/L. In the recovery of D-Limonene, the obtained value was 0.56 mg/g. Thus, using banana peel waste for D-Limonene recovery in an integrated biorefinery concept contributes to circular economy principles and waste valorization.
Palavras-chave: Resíduo de frutas
D-Limoneno
Etanol de segunda geração
Fermentação alcoólica
Extração Soxhlet
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal da Fronteira Sul
Sigla da Instituição: UFFS
Faculdade, Instituto ou Departamento: Campus Erechim
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/7852
Data do documento: Mai-2024
Aparece nas coleções:Ciências Biológicas - Bacharelado

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