Fracionamento do sabugo de milho via pré-tratamento oxidativo-organosolv: avaliação do reciclo do licor e valorização da lignina residual.
Reciclo do licor, Reutilização, Despolimerização, Ácidos hidroxicinâmicos, Valorização de resíduos, Zero resíduos, Biorrefino
O trabalho explorou a espiga de milho — um resíduo lignocelulósico abundante do processamento de grãos — como uma plataforma versátil para uma rota de biorrefino integrada. Inicialmente, o pré-tratamento oxidativo-organosolv foi aplicado visando tanto à obtenção de etanol quanto à recuperação de lignina de alta pureza do pré-tratamento, como a lignina residual da hidrólise enzimática (EHL). A estratégia de reciclagem parcial do licor demonstrou forte potencial para redução de custos, já que pré-tratamentos utilizando 50% de solução reagente reciclada ou substituição completa de seus componentes apresentaram desempenho equivalente ao uso de solução completamente nova até o quarto ciclo. Apenas a partir do quinto ciclo observou-se queda na eficiência. Apesar de leves alterações na estabilidade térmica e na absorção UV, a reciclagem favoreceu maior recuperação de lignina, mantendo-a adequada para aplicações de maior valor agregado. A EHL foi empregada como material de partida para produção de ácido p-cumárico (p-CA), um composto fenólico de elevado interesse industrial. A integração entre despolimerização alcalina e oxidação via persulfato mostrou-se eficiente. A partir de análise de planejamentos experimentais foi possível avaliar os efeitos das variáveis críticas. Maiores concentrações de EHL, tempo e temperatura mais elevados melhoraram o rendimento, enquanto excesso de persulfato ou razão NaOH:EHL demasiadamente alta reduziram a formação de p-CA. Em condições otimizadas, foram obtidos cerca de 5 g de p-CA a partir de 100 g de EHL, um dos rendimentos mais elevados reportados para essa rota trabalhando com resíduos do processamento de biomassa lignocelulósica. A fração não despolimerizável da EHL (nD-EHL), resultante como último resíduo após múltiplas etapas de valorização, foi avaliada como adsorvente do corante azul de metileno. Embora apresente menor desempenho que adsorventes lignocelulósicos convencionais, ainda demonstrou capacidade adsortiva útil. De modo geral, os resultados revelam uma rota de biorrefinaria robusta, sustentável e integrada, capaz de transformar um único resíduo agrícola — o sabugo de milho — em múltiplos produtos de valor: etanol 2G, lignina de alta pureza, ácido p-cumárico e ainda um material adsorvente residual. A conjugação de pré-tratamento oxidativo-organosolv com reciclo de licor, recuperação de lignina e despolimerização alcalina-oxidativa evidencia um caminho promissor para o aproveitamento total da biomassa lignocelulósica, alinhado aos princípios da bioeconomia circular.