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Título: Avaliação de materiais lignocelulósicos oriundos da produção e beneficiamento de soja visando à obtenção de bioetanol
Título(s) alternativo(s): Evaluation of lignocellulosic materials from soybeans harvesting and processing for bioethanol production
Autor(es): Garstka, Brendha
Orientador(es): Arruda, Priscila Vaz de
Palavras-chave: Soja - Produtos
Resíduos agrícolas
Álcool
Soybean products
Agricultural wastes
Alcohol
Data do documento: 28-Jun-2019
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Toledo
Referência: GARSTKA, Brendha. Avaliação de materiais lignocelulósicos oriundos da produção e beneficiamento de soja visando à obtenção de bioetanol. 2019. 67 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Toledo, 2019.
Resumo: Em busca da redução das emissões gasosas poluentes e da dependência mundial por combustíveis fósseis, o trabalho teve como objetivo a obtenção de etanol oriundo da produção e beneficiamento de soja, material abundante no estado do Paraná, em especial na região oeste. No entanto, para o aproveitamento destes materiais como fonte de carbono, foi necessária sua desconstrução. Neste sentido, realizou-se um planejamento estatístico tipo DCC com diferentes condições de pré-tratamento ácido diluído (1%, 3% e 5% (m/v)), temperatura (111°C, 116°C e 121°C) e tempo de reação (20 min, 30 min e 40 min), a fim de se obter a melhor condição de hidrolisado hemicelulósico, rico em açúcares fermentescíveis. O hidrolisado obtido de acordo com o planejamento foi concentrado e submetido à fermentação com a levedura Spathaspora passalidarum para obtenção de etanol. Experimento controle (constituído por meio sintético), empregando-se xilose comercial também foi avaliado, a fim de comparação. Conforme o planejamento estatístico, a condição que apresentou melhor resultado foi à 121°C, 20 min, com uma concentração de ácido a 5% (m/v), a qual resultou em 16,07 g/L de xilose. Verificou-se que o emprego do hidrolisado como meio de fermentação proporcionou valor de 5,62 g/L de etanol, o qual foi 60,68% inferior à concentração deste composto no experimento controle. Com relação aos parâmetros fermentativos, encontrou-se valores de conversão de substrato em produto de 0,183 g/g e 0,392 g/g e produtividade volumétrica de 0,234 g/L.h e 0,596 g/L.h para os meios constituídos por hidrolisado e de controle, respectivamente. Como este trabalho tem caráter inovador, bem como ainda são valores iniciais, verifica-se que os resultados são promissores, principalmente quanto ao emprego destes materiais para obtenção de meios de cultivo, bioetanol ou outros produtos com valor agregado.
Abstract: In order to reduce emissions of greenhouse gases and the world phosphorus industry, the objective of this study was use ethanol from the production and processing of soybeans, an abundant material in the state of Paraná, especially in the western region. However, for the use of the materials as carbon source, it was necessary the deconstruct of them. In this sense it was evaluated a DCC type statistical design of dilute acid pretreatment with different H2SO4 acid concentration (1%, 3% and 5% (m/v)), temperature (111°C, 116°C and 121°C) and reaction time (20 min, 30 min and 40 min), in order to obtain a better condition of hemicellulosic hydrolyzate, rich in fermentable sugars. The hydrolyzate obtained according to the program was submitted a fermentation with a Spathaspora passalidarum for ethanol production. A control experiment (constituted with synthetic medium), using commercial xylose was also evaluated to compare the results. According to the statistical design, the condition that provided the best result was 121°C, 20 min, with a concentration of 5% (m/v) of acid. In this condition, 16.07 g/L of xylose was reached. It was verified that the use of the hydrolyzate as fermentation medium provided 5.62 g/L ethanol, which was 60.68% lower than the production of it in synthetic medium. Regarding to the fermentation parameters, values of 0.183 g/g and 0.234 g/L.h were also found for the hydrolyzate medium and 0.392 g/g and 0.596 g/L.h for the control medium. As this work has an innovative character, as well as initial results, it is verified that these are promising, mainly as to the use of these materials to obtain cultivation media for bioproducts production, such as bioethanol or other value-added products.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/12608
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