Produção de bioetanol a partir da amêndoa da semente da manga (Mangifera indica L.).

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2014
Autor(a) principal: GOMES, Wolia Costa.
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
Brasil
Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOS
UFCG
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2179
Resumo: É cada vez maior a necessidade de desenvolvimento de tecnologias que visem à produção de energias limpas, como os bicombustíveis (etanol) a partir de materiais amiláceos, os quais são ricos em açúcares fermentescíveis. Nos últimos anos vem-se observando no mundo um grande interesse pela utilização de resíduos agroindustriais na obtenção de combustíveis renováveis, tais como o bioetanol. Desta forma, desenvolveu-se este trabalho com o objetivo de estudar e determinar as condições otimizadas para a produção de bioetanol utilizando-se o processo de hidrólise ácida do amido extraído de amêndoas retiradas das sementes da manga (Mangifera indica L.) seguida de fermentação submersa por Saccharomyces cerevisiae. O amido extraído da semente da manga foi removido por decantação, em temperatura abaixo de 10 oC, por 72h, seco a 50 oC, peneirado (65mesh) e só então foi caracterizado. O rendimento prático apresentado no processo de extração, foi de 14,86% e o rendimento em massa seca foi de 3,25%, com alta pureza. A observação em microscopia eletrônica de varredura mostrou grânulos de amido natural da manga com formato elipsoide e oval, com dimensões de 19,6 μm de comprimento e 10,9 μm de largura. O padrão de cristalinidade mostrado por difratometria de raios X, foi do tipo A, típico de cereais e um grau de cristalinidade de 19,4%; em seguida, o amido foi submetido a hidrólise ácida utilizando-se, como catalisador, os ácidos sulfúrico (H2SO4) e fosfórico (H3PO4) em diferentes concentrações de ácidos (1, 3 e 5%), razão 1:8, diferentes temperaturas (80, 100 e 120 oC) por 30, 60 e 90 minutos de reação. O amido, com base na sua caracterização química e físico-química com o valor de 60,72%, tem fonte promissora de glicose para a hidrólise ácida visando à obtenção de bioetanol. No processo de hidrólise ácida para os dois tipos de catalisadores os resultados das melhores concentrações de glicose são obtidos a 120 oC, concentração de ácido de 5% e razão mássica de amido de 1:8, com o rendimento na hidrólise para o H2SO4 de (89,4%) e para o (H3PO4) de (75,5%) processo este eficaz principalmente na remoção dos inibidores; já a fermentação desses hidrolisados foi igualmente satisfatória para as duas condições avaliadas, com o fator de conversão de glicose em etanol de 51% para H2SO4 e 47% para H3PO4. Os ensaios fermentativos dos hidrolisados utilizando a levedura Saccharomyces cerevisiae industrial cepa Y-904, em becker com 500 mL do meio, agitados a 170 rpm, 32 oC de 0 acompanhados até 12h de fermentação. A produtividade e a eficiência do processo de obtenção de etanol a partir do amido extraído da amêndoa da semente da manga, o valor de 0,042 g/L.h de etanol e 100% para o licor hidrolisado com o ácido sulfúrico. Desta forma, foi demonstrado um excelente potencial do processo de produção de etanol a partir do amido extraído da amêndoa da semente da manga utilizando o catalisador H2SO4.
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O amido extraído da semente da manga foi removido por decantação, em temperatura abaixo de 10 oC, por 72h, seco a 50 oC, peneirado (65mesh) e só então foi caracterizado. O rendimento prático apresentado no processo de extração, foi de 14,86% e o rendimento em massa seca foi de 3,25%, com alta pureza. A observação em microscopia eletrônica de varredura mostrou grânulos de amido natural da manga com formato elipsoide e oval, com dimensões de 19,6 μm de comprimento e 10,9 μm de largura. O padrão de cristalinidade mostrado por difratometria de raios X, foi do tipo A, típico de cereais e um grau de cristalinidade de 19,4%; em seguida, o amido foi submetido a hidrólise ácida utilizando-se, como catalisador, os ácidos sulfúrico (H2SO4) e fosfórico (H3PO4) em diferentes concentrações de ácidos (1, 3 e 5%), razão 1:8, diferentes temperaturas (80, 100 e 120 oC) por 30, 60 e 90 minutos de reação. O amido, com base na sua caracterização química e físico-química com o valor de 60,72%, tem fonte promissora de glicose para a hidrólise ácida visando à obtenção de bioetanol. No processo de hidrólise ácida para os dois tipos de catalisadores os resultados das melhores concentrações de glicose são obtidos a 120 oC, concentração de ácido de 5% e razão mássica de amido de 1:8, com o rendimento na hidrólise para o H2SO4 de (89,4%) e para o (H3PO4) de (75,5%) processo este eficaz principalmente na remoção dos inibidores; já a fermentação desses hidrolisados foi igualmente satisfatória para as duas condições avaliadas, com o fator de conversão de glicose em etanol de 51% para H2SO4 e 47% para H3PO4. Os ensaios fermentativos dos hidrolisados utilizando a levedura Saccharomyces cerevisiae industrial cepa Y-904, em becker com 500 mL do meio, agitados a 170 rpm, 32 oC de 0 acompanhados até 12h de fermentação. A produtividade e a eficiência do processo de obtenção de etanol a partir do amido extraído da amêndoa da semente da manga, o valor de 0,042 g/L.h de etanol e 100% para o licor hidrolisado com o ácido sulfúrico. Desta forma, foi demonstrado um excelente potencial do processo de produção de etanol a partir do amido extraído da amêndoa da semente da manga utilizando o catalisador H2SO4.It is a growing need to develop technologies aimed at producing clean energy such as biofuels (ethanol) from starchy materials, which are rich in fermentable sugars. In recent years it comes to observing the world a great interest in the use of agro-industrial waste in getting renewable fuels, such as bioethanol. Thus, this work was developed with the aim of studying and determine optimized conditions for the production of bioethanol using the process of acid hydrolysis of starch extracted from seed kernels removed from the sleeve (Mangifera indica L.) followed by fermentation submerged by Saccharomyces cerevisiae. The starch extracted from seed of the sleeve was removed by decantation, at temperatures below 10 ºC for 72 h, dried at 50 °C, sieved (65mesh) and only then was characterized. The practical performance presented extraction processes, was 14.86% and the yield of dry matter was 3.25%, with high purity. The observation scanning electron microscopy showed starch granules natural mango with ellipsoid and oval shape, with dimensions of 19.6 mm in length and 10.9 mm in width. The pattern shown crystallinity by X ray diffractometry, was from the type A typical grains and a degree of crystallinity of 19.4%; Then, the starch was subjected to acid hydrolysis using, as a catalyst, sulfuric acid (H2SO4), and phosphoric acid (H3PO4) at different acid concentrations (1, 3 and 5), ratio 1: 8, different temperatures (80, 100, 120 °C) for 30, 60 and 90 minutes of reaction. The starch based on its chemical and physical-chemical with the value of 60.72% characterization has promising source of glucose to acid hydrolysis aimed at obtaining bioethanol. In the process of acid hydrolysis for both types catalysts the best results are obtained glucose concentrations at 120 ° C, acid concentration of 5% and the starch weight ratio of 1:8, with the yield for the hydrolysis H2SO4 (89.4%) and the (H3PO4) of (75.5%) process mainly this effective in removing inhibitors; longer fermentation these hydrolysates was also satisfactory for both conditions evaluated, with factor conversion of glucose to ethanol from 51% to 47% H2SO4 and H3PO4 for. The fermentation tests of the hydrolysates using industrial Saccharomyces cerevisiae Y-904 strain in beaker with 500 mL of medium, shaken at 170 rpm, 32 °C 0 followed by 12h of fermentation. The productivity and efficiency of the process of obtaining ethanol from starch extracted from seed kernel of the sleeve, the value of 0.042 g / Lh of ethanol and 100% for the hydrolyzate liquor with sulfuric acid. Thus, it was demonstrated excellent potential of the ethanol production process from starch extracted from the seed kernel of mango using H2SO4 catalyst.CNPqUniversidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOSUFCGDUARTE, Maria Elita Martins.DUARTE, M.E.M.http://lattes.cnpq.br/4768784008798361MATA, Mário Eduardo R. M. Cavalcanti.ROCHA, Ana Paula Trindade.GOUVEIA, Deyzi dos Santos.TRINDADE, Gilmar Araújo.GOMES, Wolia Costa.2014-07-142018-11-13T14:45:23Z2018-11-132018-11-13T14:45:23Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2179GOMES, W. C. Produção de bioetanol a partir da amêndoa da semente da manga (Mangifera indica L.). 2014. 109 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Processos – Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2014. 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