Aproveitamento integral do bagaço de cana-de-açúcar: composição e digestibilidade enzimática da celulignina obtida após o pré-tratamento com ácido sulfúrico diluído

• Processo: 07/08382-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de julho de 2008 - 30 de junho de 2010
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
• Pesquisador responsável: Walter de Carvalho
• Beneficiário: Walter de Carvalho
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Assunto(s): Hidrólise enzimática Bagaço de cana-de-açúcar Ácidos sulfúricos Digestibilidade Conversão de biomassa Biomassa lignocelulósica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Analise Composicional | bagaço de cana-de-açúcar | Digestibilidade enzimática | Hidrólise enzimática | Planejamento e otimização de experimentos | Pré-tratamento com ácido sulfúrico diluído | Conversão de biomassa lignocelulósica

Resumo

Encontra-se em desenvolvimento no Departamento de Biotecnologia da Escola de Engenharia de Lorena um estudo que visa definir as condições mais adequadas para a hidrólise da hemicelulose do bagaço de cana-de-açúcar com ácido sulfúrico diluído, com vistas à produção de xilose e etanol a partir desta fração (processo Fapesp n° 06/55979-8). Em um primeiro momento, a recuperação de xilose (monômero) foi otimizada em reatores de 200 mL. Atualmente, esforços estão sendo concentrados no "scale-up" da operação de hidrólise para reproduzir em um reator de 100 L o rendimento ótimo obtido em escala de bancada.O presente projeto propõe submeter as celuligninas (subprodutos sólidos gerados após a hidrólise da hemicelulose) obtidas no estudo supramencionado a uma série de análises físico-químicas para a determinação de suas composições percentuais. Posteriormente, as celuligninas também serão caracterizadas quanto à digestibilidade enzimática por celulases comerciais. Tanto os resultados da análise composicional quanto os resultados da digestibilidade enzimática serão examinados estatisticamente, objetivando-se quantificar os efeitos determinados pelas condições de hidrólise (concentração ácida, temperatura e tempo de residência) sobre estas variáveis. Por fim, buscar-se-á correlacionar a digestibilidade das celuligninas com os respectivos teores de lignina e hemicelulose não solubilizados durante a hidrólise ácida. Espera-se, com esta abordagem, verificar se tratamentos adicionais como deslignificação e/ou suplementação dos extratos enzimáticos com hemicelulases devem ser considerados para o aproveitamento integral do bagaço de cana-de-açúcar, ou se eficiências de digestão enzimática próximas de 100 % podem ser obtidas apenas ajustando-se as condições de pré-hidrólise com ácido sulfúrico diluído. (AU)