Subcritical Water Processing of Grape Pomace (Vitis vinifera L.): Kinetic Evaluation of Sugar Production and By-Product Formation

Autor(es)

Castro, Luiz Eduardo Nochi ; Sganzerla, William Gustavo ; Matheus, Larissa Resende ; Ferreira, Vanessa Cosme ; Rostagno, Mauricio Ariel ; Forster-Carneiro, Tania

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: BIOMASS-SWITZERLAND; v. 5, n. 2, p. 14-pg., 2025-06-03.

Resumo

This study investigates the competitive dynamics of reducing sugar production and degradation during the subcritical water processing (SWP) of lyophilized grape pomace (LGP), with the goal of optimizing sugar yield. Under the SWP conditions tested (150 degrees C, 150 bar, pH 7, S/F of 30 g water g-1 LGP, and a flow rate of 5 mL min-1), we achieved a reducing sugar yield of 296.0 mg sugars g-1 LGP, effectively balancing sugar production and degradation. Sugar yield decreased as the temperature increased from 150 degrees C to 210 degrees C, due to the degradation of monosaccharides into by-products like furfural and 5-HMF. A first-order reaction model was developed to better understand the kinetic competition between sugar formation and degradation at varying temperatures. The highest sugar yield occurred at 150 degrees C, where sugar production was maximized, and degradation was minimized. These findings offer valuable insights for subcritical water processing in the valorization of LGP into fermentable sugars while minimizing the formation of undesirable by-products. (AU)

• Processo FAPESP: 18/14582-5 - Desenvolvimento de um sistema bidimensional de extração, separação e análise para avaliação da bioatividade de fitoquímicos
• Beneficiário: Maurício Ariel Rostagno
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores - Fase 2
• Processo FAPESP: 18/14938-4 - Waste2energy: integração das tecnologias supercrítica e digestão anaeróbia através de um sistema automatizado para produção de precursores de biocombustíveis
• Beneficiário: Tânia Forster Carneiro
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores - Fase 2
• Processo FAPESP: 21/04096-9 - Integração dos processos extração/hidrólise em água subcrítica e purificação para a valorização de bagaço de uva em um conceito de biorrefinaria
• Beneficiário: Luiz Eduardo Nochi de Castro
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 24/06628-6 - Produção sustentável de produtos químicos de plataforma com uma abordagem de economia circular: potencializando o papel dos subprodutos de coco (Cocos nucifera) em um contexto de biorrefinaria
• Beneficiário: Vanessa Cosme Ferreira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado