Xylooligosaccharides production from food and agroindustrial waste by chemical and enzymatic hydrolysis - Pereira, Beatriz Salustiano (2020)
A produção de alimentos no mundo é cada vez maior e, junto a isso, o desperdício, geração de resíduos sólidos e a falta de um plano adequado de gerenciamento causam crescentes problemas ambientais, sociais e econômicos, cenário que mostra que a reutilização ideal e a possibilidade de agregar valor à esses resíduos está se tornando cada vez mais essencial. Quatro biomassas de grande produção no Brasil (banana, goiaba, laranja e preparo de restaurante) tiveram seu resíduo escolhido para avaliar o potencial de geração de xilooligosacarídeos através de pré-tratamentos, sendo eles a conversão por auto-hidrólise, tratamento ácido e alcalino. A partir da auto-hidrólise dessas biomassas, o teor máximo de XOS foi de 32,28% com o resíduo de casca de banana, 8,21% com bagaço de goiaba, 68,53% com bagaço de laranja e 33,42% com resíduo de restaurante, mostrando que as condições ideais para obter XOS foram em 160 °C e 15 min para resíduos de casca de banana, em 172,43 °C e 35 min para bagaço de goiaba, em 130 °C e 35 min para o bagaço de laranja e para resíduos de restaurantes em 130 °C e 6,72 min. O pré-tratamento com ácido sulfúrico (H2SO4) diluído resultou na produção de XOS de 37,69% para casca de banana, 59,60% para bagaço de goiaba, 28,70% para bagaço de laranja e 49,64% para resíduos de restaurantes, que mostraram que, para este tipo de pré-tratamento, as condições ideais para produzir XOS são: 160 °C, 15 min e 3% H2SO4 para resíduo de casca de banana, 100 °C, 15 min e 3% H2SO4 para bagaço de goiaba, 160 °C, 15 min e 3% H2SO4 para bagaço de laranja e 160 °C, 55 min e 3% H2SO4 para resíduos de restaurantes. No tratamento alcalino, as biomassas foram submetidas a três tipos de agentes alcalinos: peróxido de hidrogênio em meio alcalino, hidróxido de sódio e hidróxido de potássio, a fim de solubilizar a xilana. Posteriormente, a xilana foi hidrolisada enzimaticamente com endoglucanase purificada de Aspergiullus versicolor para obter XOS. A solubilização máxima de xilana com peróxido de hidrogênio foi de 90,70% com resíduo de restaurante, para hidróxido de sódio foi de 88,01% com bagaço de goiaba e para hidróxido de potássio foi de 74,20% com casca de banana. Após a hidrólise enzimática, os valores máximos para produção de XOS foram 54,14% com resíduo de casca de banana (solubilizado com peróxido), 59,86% com bagaço de goiaba (solubilizado com hidróxido de sódio), 50,42% com bagaço de laranja (peróxido solubilizado) e 50,80% com resíduo de restaurante (hidróxido de potássio solubilizado). Este estudo determinou condições de auto hidrólise, hidrólise ácida e hidrólise enzimática que maximizavam a produção de XOS com baixa quantidade de produção de xilose, utilizando resíduos agroindustriais e de alimentos.