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https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/7856
Tipo: | Monografia |
Título: | Desenvolvimento de processo integrado utilizando resíduos de frutas para produção de d-limoneno e etanol de segunda geração |
Autor(es): | Santos, Laura Helena dos |
Primeiro Orientador: | Treichel, Helen |
Primeiro membro da banca: | Bazoti, Suzana |
Segundo membro da banca: | Mulinari, Jéssica |
Resumo: | Cerca de 14% das frutas e hortaliças produzidas anualmente no mundo são descartadas, incluindo resíduos como cascas e sementes. Esses resíduos, ricos em celulose, pectina e açúcares solúveis, são considerados uma biomassa promissora para a produção integrada de etanol e D-limoneno. No entanto, suas estruturas lignocelulósicas exigem pré-tratamentos para simplificar a conversão dos açúcares em etanol, sendo necessário lidar com desafios específicos, como a presença de D-limoneno, um possível inibidor da fermentação alcoólica. Neste estudo, uma Mistura de Resíduos de Frutas (MRF) foi investigada quanto à composição química dos resíduos, destacando-se a presença de pectina. Foi utilizado um processo alternativo de hidrólise enzimática dos resíduos, com ênfase na produção de um coquetel enzimático pelo fungo Aspergillus niger. Além disso, foi realizada uma etapa de extração de D-limoneno, utilizando o extrator Soxhlet, e o caldo extraído da mistura de frutas resultante do processo de hidrólise enzimática e da extração foi utilizado como meio fermentativo para a produção de bioetanol utilizando a levedura Wickerhamomyces sp. UFFS-CE-3.1.2. A hidrólise enzimática feita empregando o coquetel produzido pelo microrganismo Aspergillus niger mostrou-se satisfatória quando comparada à hidrólise com celulase comercial, indicando a atuação das enzimas na MRF, já que após 120 horas obteve-se 23,30±0,09 g/L de açúcares fermentáveis. A extração de D-limoneno se mostrou um processo eficiente obtendo-se 15 mg/L do óleo. Durante o processo de fermentação alcoólica, a presença de altos teores de ácido cítrico impactaram negativamente a produção de bioetanol. A remoção eficaz de D-limoneno e o pré-tratamento adequado para redução do ácido cítrico são essenciais para otimizar a produção de etanol a partir desses resíduos. |
Abstract/Resumen: | Around 14% of the world's fruits and vegetables produced annually are discarded, including waste such as peels and seeds. These residues, rich in cellulose, pectin, and soluble sugars, are considered a promising biomass for the integrated production of ethanol and D-limonene. However, their lignocellulosic structures require pretreatments to simplify the conversion of sugars into ethanol, making it necessary to deal with specific challenges, such as D-limonene, a possible inhibitor of alcoholic fermentation. In this study, a mixture of fruit waste (MRF) was investigated concerning the chemical composition of the waste, highlighting the presence of pectin. An alternative process of enzymatic hydrolysis of waste was used, with emphasis on the production of an enzymatic cocktail by the fungus Aspergillus niger. Furthermore, a D-limonene removal step was carried out using the Soxhlet extractor, and the juice extracted from the fruit mixture resulting from the enzymatic hydrolysis and extraction process was used as a fermentative medium for the production of bioethanol using Wickerhamomyces sp. UFFS-CE-3.1.2 fermentation. Enzymatic hydrolysis carried out using the enzyme cocktail produced by the microorganism Aspergillus niger proved to be satisfactory, indicating the action of enzymes in the MRF, since after 120 hours, 23.30±0.09 g/L of fermentable sugars was obtained. The extraction of D-limonene proved to be an efficient process, resulting in 15 mg/L of oil. During the alcoholic fermentation process, the presence of high levels of citric acid impacted bioethanol production levels. Effective removal of D-limonene and adequate pretreatment to reduce citric acid is essential to improve ethanol production from these residues. |
Palavras-chave: | Pré-tratamento Fermentação Alcoólica Enzimas Extração de açúcares |
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/7856 |
Data do documento: | Jun-2024 |
Aparece nas coleções: | Engenharia Ambiental |
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