Banca de DEFESA: PEDRO FERREIRA DE SOUZA FILHO

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: PEDRO FERREIRA DE SOUZA FILHO
DATA: 09/05/2014
HORA: 14:30
LOCAL: AUDITÓRIO DO PPGEQ
TÍTULO:

"Palma forrageira (Opuntia fícus indica e Nopalea cochenillifera) como matéria-prima para produção de etanol celulósico e enzimas celulolíticas"


 


PALAVRAS-CHAVES:

 Palma Forrageira, Etanol Celulósico, Sacarificação e Fermentação Simultâneas, Celulase, Fermentação em Estado Semissólido.


PÁGINAS: 99
GRANDE ÁREA: Engenharias
ÁREA: Engenharia Química
RESUMO:
 A necessidade de novas fontes de energia e a preocupação com o meio-ambiente têm impulsionado a pesquisa por fontes renováveis de energia, como o etanol. O uso de biomassa lignocelulósica como substrato aparece como uma importante alternativa devido à abundância desta matéria-prima e por não concorrer com a produção de alimentos. Entretanto, o processo ainda encontra dificuldades de implementação, entre elas o custo para produção das enzimas que degradam a celulose em açúcares fermentescíveis. O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento das espécies de palma forrageira Opuntia fícus indica (gigante) e Nopalea cochenillifera (miúda), comumente encontradas na região Nordeste do Brasil, como matérias-primas para produção de: 1) etanol celulósico pelo processo de sacarificação e fermentação simultâneas (SFS) usando duas cepas diferentes de Saccharomyces cerevisiae (PE-2 e LNF CA-11) e 2) enzimas celulolíticas através da fermentação em estado semissólido (FES) usando o fungo filamentoso Penicillium chrysogenum. Antes do processo de fermentação alcoólica, o material foi condicionado e pré-tratado por três diferentes estratégias: peróxido de hidrogênio alcalino, alcalino usando NaOH e ácido usando H2SO4, seguido de deslignificação alcalina com NaOH. Análises de composição, cristalinidade e digestibilidade enzimática foram feitas com o material antes e depois do pré-tratamento. Adicionalmente, imagens de microscopia eletrônica de varredura foram usadas para comparar qualitativamente o material e observar os efeitos dos pré-tratamentos. Um planejamento fatorial 2² com triplicata no ponto central foi utilizado para avaliar a influência da temperatura (30, 40 e 45 °C) e da carga inicial de substrato (3, 4 e 5% de celulose) no processo SFS, usando o material obtido nas melhores condições de pré-tratamento e testando duas cepas deS. cerevisiae, sendo uma delas floculante (LNF CA-11). Para a produção de celulase, o fungo filamentoso P. chrysogenum foi testado com a espécie de palma N. cochenillifera no estado in-natura (sem pré-tratamento) e submetida a um pré-tratamento hidrotérmico, variando-se o pH do meio fermentativo (3, 5 e 7). A caracterização das palmas forrageiras resultou em 31,55% de celulose, 17,12% de hemicelulose e 10,25% de lignina para a espécie N. cochenillifera e 34,86% de celulose, 19,97% de hemicelulose e 15,72% de lignina para a espécie O. ficus indica. Analisou-se ainda, para as palmas miúda e gigante, o teor de pectina (5,44% e 5,55% de pectato de cálcio, respectivamente), extrativos (26,90% e 9,69%, respectivamente) e cinzas (5,40% e 5,95%). O pré-tratamento usando peróxido de hidrogênio alcalino apresentou os melhores resultados de recuperação de celulose (86,16% para a palma miúda e 93,59% para a palma gigante) e de deslignificação (48,79% e 23,84% para as palmas miúda e gigante, respectivamente). Este pré-tratamento foi também o único a não elevar o índice de cristalinidade das amostras, no caso da palma gigante. Entretanto, quando analisada a digestibilidade enzimática da celulose, o pré-tratamento alcalino foi o que proporcionou os melhores rendimentos e, portanto, este foi o escolhido para os testes de SFS. Os experimentos demonstraram maior rendimento da conversão de celulose em etanol pela cepa PE-2 usando a palma miúda pré-tratada (93,81%) a 40 °C e usando 4% de carga inicial de celulose. A palma miúda demonstrou melhores rendimentos que a gigante e a cepa PE-2 resultou melhor desempenho que a CA-11. A palma miúda se mostrou um substrato possível de ser usado na FES para produção de enzimas, alcançando valores de 1,00 U/g de CMCase e 0,85 FPU/g. O pré-tratamento não se mostrou eficaz para aumentar os valores de atividade enzimática.

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - ANDREA FARIAS DE ALMEIDA - UFRN
Presidente - 347401 - GORETE RIBEIRO DE MACEDO
Interno - 1547970 - JACKSON ARAUJO DE OLIVEIRA
Notícia cadastrada em: 03/04/2014 11:36
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