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Desenvolvimento de plataforma tecnológica para incorporação da palha de cana-de-açúcar em uma biorrefinaria: produção de xilitol e energia

Processo: 13/27142-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de maio de 2014 - 30 de abril de 2016
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
Pesquisador responsável:Maria das Graças de Almeida Felipe
Beneficiário:Maria das Graças de Almeida Felipe
Instituição-sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
Pesq. associados:Débora Danielle Virginio da Silva ; Eliana Vieira Canettieri ; João Andrade de Carvalho Junior ; Kelly Johana Dussán Medina ; Turibio Gomes Soares Neto
Assunto(s):Refinarias  Biotecnologia  Xilitol  Palhas  Cana-de-açúcar  Lignocelulose  Hidrólise ácida  Fontes naturais de energia 

Resumo

O presente projeto tem como objetivo desenvolver uma plataforma tecnológica para a incorporação da palha de cana-de-açúcar (pontas, folhas verdes e secas) como matéria-prima em uma biorrefinaria, utilizando como modelos de estudo a produção biotecnológica de xilitol a partir da fração hemicelulósica e produção de energia a partir da combustão da celulignina. A palha de cana surge como material lignocelulósico renovável, abundante e disponível a partir da implementação da colheita mecanizada, em função da eminente necessidade de processos sustentáveis. Além de seus benefícios agronômicos, esta biomassa pode ser utilizada em diferentes segmentos industriais. Neste contexto, as atividades propostas contemplam o aproveitamento das frações de hemicelulose por via biotecnológica e de celulignina por via termoquímica. Para tanto, estão previstas atividades relacionadas com a caracterização físico-química da palha de cana, seguido de sua hidrólise ácida para obtenção do hidrolisado hemicelulósico rico em açúcares e da celulignina. No caso do hidrolisado, após sua caracterização química, este será usado na formulação do meio de fermentação para a produção de xilitol. Nestes experimentos será empregada a levedura Candida guilliermondii FTI 20037, cujo potencial na bioconversão de xilose a xilitol já é reconhecido. Quanto à celulignina, as etapas contemplarão sua caracterização físico-química, estudo cinético de sua decomposição térmica, combustão e fator de emissão de gases durante a combustão, em comparação com a biomassa in natura, a qual será submetida aos mesmos processos. Desta forma, com o desenvolvimento do presente projeto espera-se adquirir base científica para propor alternativas de incorporação da palha de cana em uma biorrefinaria. (AU)

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
CANETTIERI, ELIANA VIEIRA; DA SILVA, VINICIUS PEREIRA; SOARES NETO, TURIBIO GOMES; HERNANDEZ-PEREZ, ANDRES FELIPE; VIRGINIO DA SILVA, DEBORA DANIELLE; DUSSAN, KELLY JOHANA; ALMEIDA FELIPE, MARIA DAS GRACAS; DE CARVALHO, JR., JOAO ANDRADE. Physicochemical and thermal characteristics of sugarcane straw and its cellulignin. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, v. 40, n. 9 SEP 2018. Citações Web of Science: 3.
HERNANDEZ-PEREZ, ANDRES FELIPE; DE ARRUDA, PRISCILA VAZ; DE ALMEIDA FELIPE, MARIA DAS GRACAS. Sugarcane straw as a feedstock for xylitol production by Candida guilliermondii FTI 20037. Brazilian Journal of Microbiology, v. 47, n. 2, p. 489-496, APR-JUN 2016. Citações Web of Science: 14.
HERNANDEZ-PEREZ, A. F.; COSTA, I. A. L.; SILVA, D. D. V.; DUSSAN, K. J.; VILLELA, T. R.; CANETTIERI, E. V.; CARVALHO, JR., J. A.; SOARES NETO, T. G.; FELIPE, M. G. A. Biochemical conversion of sugarcane straw hemicellulosic hydrolyzate supplemented with co-substrates for xylitol production. Bioresource Technology, v. 200, p. 1085-1088, JAN 2016. Citações Web of Science: 12.

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