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Hydrodynamic Cavitation-Assisted Oxidative Pretreatment and Sequential Production of Ethanol and Xylitol as Innovative Approaches for Sugarcane Bagasse Biorefineries

Texto completo
Autor(es):
Prado, C. A. ; Cunha, M. L. S. ; Teran-Hilares, R. ; Arruda, G. L. ; Antunes, F. A. F. ; Pereira, B. ; da Silva, S. S. ; Santos, J. C.
Número total de Autores: 8
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: BioEnergy Research; v. N/A, p. 13-pg., 2023-01-14.
Resumo

In the present work, a new alternative of hydrodynamic cavitation-assisted pretreatment associated with an advanced oxidative process was proposed, together with a new approach to obtain bioproducts in sequential fermentations. Enzymatic hydrolysate of sugarcane bagasse (SCB) was fermented to ethanol by Saccharomyces cerevisiae. After distillation of this alcohol, the obtained vinasse was used to produce xylitol by Candida tropicalis. Influent variables in pretreatment were evaluated by performing experiments according to a statistical design, and, at optimum conditions (ozone flowrate of 10 mg/min, and H2O2 concentration of 0.61%), about 84% and 78% of glucan and xylan hydrolysis yields were obtained in enzymatic hydrolysis, respectively. In the sequential fermentations for ethanol and xylitol production, yield values of 0.41 g/g and 0.55 g/g, respectively, were obtained, with corresponding volumetric productivities of 8.33 g/Lh and 0.64 g/Lh, respectively. The proposed strategy was shown as a promising approach for biorefineries, considering the mild conditions of pretreatment and the possibility of high ethanol production using S. cerevisiae in a fermentation process similar to that one already available in sucro-alcoholic sector, followed by xylitol production in vinasse-based medium. (AU)

Processo FAPESP: 16/10636-8 - Da fábrica celular à biorrefinaria integrada Biodiesel-Bioetanol: uma abordagem sistêmica aplicada a problemas complexos em micro e macroescalas
Beneficiário:Roberto de Campos Giordano
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Temático
Processo FAPESP: 20/12059-3 - Tecnologias alternativas para produção de etanol e pululana em biorrefinarias de bagaço de cana-de-açúcar empregando reatores de cavitação hidrodinâmica e sistemas de hidrólise e fermentação em simultâneo
Beneficiário:Júlio César dos Santos
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
Processo FAPESP: 20/16638-8 - Avaliação da produção de etanol 2G a partir de bagaço de cana-de-açúcar pré-tratado por processo oxidativo assistido por cavitação hidrodinâmica: condições de pré-tratamento e uso de sistema de hidrólise e fermentação simultâneas com colunas interligadas
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Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica