Hidrólise de bagaço de mandioca assistida por ultrassom de alta intensidade: sacarificação ácida do amido residual com posterior tratamento enzimático da biomassa lignocelulósica

• Processo: 17/06518-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2017
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2019
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Ciência e Tecnologia de Alimentos - Engenharia de Alimentos
• Pesquisador responsável: Javier Telis Romero
• Beneficiário: Javier Telis Romero
• Instituição Sede: Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas (IBILCE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de São José do Rio Preto. São José do Rio Preto , SP, Brasil
• Assunto(s): Resíduos agroindustriais Hidrólise Biomassa lignocelulósica Mandioca Reologia Ultrassom Propriedades termofísicas Bioetanol Bioenergia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bagaço de mandioca | hidrólise | propriedades termofísicas | Reologia | resíduos agroindustriais | Ultrassom de potência | Ultrassom de potência

Resumo

O crescente interesse por técnicas não convencionais para viabilizar a produção do etanol lignocelulósico têm impulsionado novas pesquisas relacionadas ao pré-tratamento de diferentes resíduos provenientes da indústria alimentícia. O ultrassom de potência, ou alta intensidade, tem-se destacado devido aos efeitos causados na estrutura dos materiais por diversos fenômenos, como a cavitação. Aliando este fato à abundância do resíduo do processo de extração de amido de mandioca, serão estudados neste trabalho dois processos assistidos por ultrassom de potência: 1. Hidrólise ácida do bagaço de mandioca para remoção do amido e 2. Hidrólise enzimática do resíduo fibroso da primeira etapa. Para isso, o bagaço será primeiramente caracterizado quanto ao teor de amido, celulose, hemicelulose e lignina, enquanto diferentes suspensões ácidas terão densidade, calor específico, propriedades reológicas e pressão de vapor determinadas e modeladas. Os efeitos estruturais causados durante a hidrólise serão avaliados através de microscopia eletrônica de varredura, variações no tamanho de partícula e índice de cristalinidade. Para as melhores e piores condições das duas etapas, será construído um perfil de açúcares e compostos indesejáveis por cromatografia líquida de alta eficiência. Potências e intensidades reais serão determinadas e mapeadas em diferentes pontos da câmara de aplicação. Para isso, será feito o uso de hidrofones e do método calorimétrico para determinação das propriedades acústicas. Assim, espera-se obter um processo de sonicação corretamente dimensionado que permita a sacarificação do amido residual do bagaço, e aumente a acessibilidade do resíduo lignocelulósico para liberar açúcares fermentescíveis para posterior produção de bioetanol. (AU)

Publicações científicas

(8)

(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)

POLACHINI, TIAGO CARREGARI; MULET, ANTONIO; CARCEL, JUAN A.; TELIS-ROMERO, JAVIER. Thermophysical properties of dilute acid slurries of cassava bagasse as a function of biomass loading, acid concentration, and temperature. ENVIRONMENTAL PROGRESS & SUSTAINABLE ENERGY, OCT 2020. (17/06518-2)

CARREGARI POLACHINI, TIAGO; MULET, ANTONIO; TELIS-ROMERO, JAVIER; CARCEL, JUAN A.. Influence of high-intensity ultrasound application on the kinetics of sugar release from acid suspensions of artichoke (Cynara scolymus) biomass. CHEMICAL ENGINEERING AND PROCESSING, v. 145, NOV 2019. (17/06518-2)

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POLACHINI, TIAGO CARREGARI; MULET, ANTONIO; TELIS-ROMERO, JAVIER; CARCEL, JUAN A.. Acoustic fields of acid suspensions containing cassava bagasse: Influence of physical properties on acoustic attenuation. APPLIED ACOUSTICS, v. 177, JUN 2021. (17/06518-2)

DE CARVALHO, GISANDRO REIS; POLACHINI, TIAGO CARREGARI; DARROS-BARBOSA, ROGER; BON, JOSE; TELIS-ROMERO, JAVIER. Effect of intermittent high-intensity sonication and temperature on barley steeping for malt production. JOURNAL OF CEREAL SCIENCE, v. 82, p. 138-145, JUL 2018. (17/06518-2, 13/17497-5)

POLACHINI, TIAGO CARREGARI; HERNANDO, ISABEL; MULET, ANTONIO; TELIS-ROMERO, JAVIER; CARCEL, JUAN A.. Ultrasound-assisted acid hydrolysis of cassava (Manihot esculenta) bagasse: Kinetics, acoustic field and structural effects. ULTRASONICS SONOCHEMISTRY, v. 70, JAN 2021. (17/06518-2)

CARREGARI POLACHINI, TIAGO; MULET, ANTONIO; CARCEL, JUAN A.; TELIS-ROMERO, JAVIER. Rheology of acid suspensions containing cassava bagasse: Effect of biomass loading, acid content and temperature. Powder Technology, v. 354, p. 271-280, SEP 2019. (17/06518-2)

POLACHINI, TIAGO CARREGARI; MULET, ANTONIO; CARCEL, JUAN A.; TELIS-ROMERO, JAVIER. Thermophysical properties of dilute acid slurries of cassava bagasse as a function of biomass loading, acid concentration, and temperature. ENVIRONMENTAL PROGRESS & SUSTAINABLE ENERGY, v. 40, n. 3, p. 14-pg., 2020-10-26. (17/06518-2)