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Título: Parâmetros de hidrólise enzimática de farelo de arroz para produção de etanol de segunda geração
Autor(es): Zabotti, Caroline
Orientador(es): Colla, Eliane
Palavras-chave: Biocombustíveis
Álcool
Hidrólise
Resíduos como combustível
Biomass energy
Alcohol
Hydrolysis
Waste products as fuel
Data do documento: 28-Nov-2014
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Medianeira
Referência: ZABOTTI, Caroline. Parâmetros de hidrólise enzimática de farelo de arroz para produção de etanol de segunda geração. 2014. 69 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2014.
Resumo: A importância atribuída aos biocombustíveis aumentou nos últimos anos em virtude das preocupações mundiais com as consequências do avanço do aquecimento global e da elevação dos preços do petróleo. Porém, a produção destes biocombustíveis convencionais defronta-se com sérias dificuldades para atingir os níveis desejados, pois são originados, em geral, de plantas que exigem áreas de cultivo extensas, limitando a produção de alimentos, o que constitui um forte estímulo à adoção de tecnologias avançadas. Por isso, as pesquisas atuais sinalizam como tecnologia emergente a produção de etanol combustível a partir de biomassas como alternativa para a utilização de combustíveis renováveis. Sendo assim, a produção de álcool etílico a partir de resíduos agroindustriais, como o farelo de arroz, apresenta-se como uma alternativa para transformar o resíduo amiláceo em coproduto, gerando para a indústria os benefícios de uma indústria limpa. Por isso, o objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de etanol de segunda geração a partir do farelo de arroz, que se apresenta como uma fonte amilácea e um resíduo agroindustrial, conferindo a importância de agregar valor a este resíduo e contribuir com as pesquisas emergentes para a produção de etanol de segunda geração. Isto foi realizado por meio da investigação do processo de hidrólise do farelo de arroz desengordurado por via enzimática aplicando um DCCR para a avaliação do efeito das variáveis do processo (concentração da enzima alcalase, tempo de exposição ao ultrassom, e frequência utilizada no ultrassom) visando maximizar o processo de liberação de açúcares fermentescíveis para a etapa subsequente de fermentação alcoólica. As maiores concentrações de açúcares redutores foram alcançadas quando se utilizou a frequência de 80 kHz no banho de ultrassom, verificando-se que as variáveis do DCCR não apresentaram diferença significativa na resposta a 95% de significância, ou seja, a utilização de quaisquer valores para ambas as variáveis do DCCR, dentro da faixa estudada, não apresentaria diferença na resposta, considerações estas também observadas para a resposta percentual de etanol. Ainda confirmou-se a importância da agitação no processo de quebra das moléculas complexas, visto que as maiores concentrações de açúcares redutores foram obtidas através da realização de ensaios em diferentes condições de agitação.
Abstract: The importance attached to biofuels has increased in recent years due to global concerns about the consequences of global warming advances and rising oil prices. However, the production of these conventional biofuels is faced with serious dif fi culties to achieve the desired levels because originate in general, plants that require extensive cultivation areas, limiting food production, which is a strong stimulus to the adoption of advanced technologies. Therefore, the current research indicate emerging technology as the production of fuel ethanol from biomass as an alternative to the use of renewable fuels. Thus, the production of ethyl alcohol from agricultural residues such as rice bran, presents as an alternative to transform the starch residue coproduct generating industry for the benefit of a clean industry. Therefore, the objective of this study was to evaluate the second-generation ethanol from rice bran, which is presented as a starchy source and an agricultural residue, giving the importance of adding value to this residue and contribute to the emerging research for second-generation ethanol. This was done by investigating the hydrolysis process of the defatted rice bran enzymatically applying a CCRD to evaluate the effect of process variables (concentration of the enzyme Alcalase, the ultrasound exposure time, and the frequency used in ultrasound) aiming process maximize the release of fermentable sugars for subsequent fermentation step. The highest concentrations of reducing sugars were achieved when using the frequency of 80 kHz in the ultrasonic bath, verifying that the CCRD variables showed no significant difference in response to 95% of significance, that is, the use of any values for both CCRD variables within the range studied, would not present difference in response, these considerations also observed for the percentage of ethanol response. Also confirmed the importance of the unrest in the breaking process of complex molecules, whereas the highest concentrations of reducing sugars were obtained by testing in different conditions of agitation.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4431
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