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Título: Utilização dos resíduos sólidos da indústria cacaueira para produção de etanol
Título(s) alternativo(s): Using solid wast from the cocoa industry in order to produce ethanol
Autor(es): Silva, Rhuany de Oliveira
Orientador: Pinheiro, Iara Rebouças
Data do documento: 28-Fev-2018
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: A indústria do cacau gera um montante considerável de resíduos sólidos constituídos em sua maioria pela casca do fruto, que é composta principalmente de celulose, hemicelulose e lignina. Para que a celulose esteja acessível e possa ser convertida em açúcar e, posteriormente, em etanol, se faz necessário um pré-tratamento da matéria-prima, no qual se aplica uma associação de métodos físicos e químicos. Este trabalho teve como objetivo avaliar a viabilidade do uso da casca do cacau como matéria-prima para a produção de bioetanol, por meio da determinação da composição química da casca in natura e pré-tratada, do estudo da hidrólise ácida empregando H2SO4 diluído e da realização da fermentação alcoólica a partir dos hidrolisados da casca pré-tratada. A fim de caracterizar o material foram realizadas análises de teor de umidade, cinzas, hemicelulose, celulose, extrativos e lignina. Para a realização da hidrólise ácida, utilizando casca de cacau pré-tratada com peróxido de hidrogênio (H2O2), foi utilizado um planejamento experimental do tipo fatorial (3²) com três pontos centrais, variando-se a concentração de ácido (0,20% m/v, 0,34% m/v e 0,48% m/v) e o tempo de hidrólise (60, 90 e 120 min.). Após a etapa de hidrólise foram realizados ensaios de fermentação, nos quais acompanhou-se a cinética de crescimento celular e a concentração de etanol ao final do processo. Os resultados de caracterização da casca in natura e pré-tratada apresentaram uma porcentagem considerável de celulose, 32,46% e 75,48%, respectivamente, resultados estes que apontam o material pré-tratado como promissor para produção de etanol. A melhor condição de hidrólise foi obtida no tempo de 90 minutos e 0,34% m/v de ácido, na qual se obteve cerca de 13 g/L de ART. Foram obtidos teores alcoólicos em torno de 19% v/v (°GL) nos experimentos de fermentação com suplementação de 10 g/L de glicose no hidrolisado. Palavras-chave: Biomassa, cacau, bioetanol, hidrólise ácida, fermentação.
The cocoa industry generates a considerable amount of solid waste consisting mostly of fruit peel, which is mainly composed of cellulose, hemicellulose and lignin. In order for the cellulose to be accessible and can be converted into sugar, then into ethanol, a pre-treatment of the raw material is necessary, which involves an association of physical and chemical methods. This work aims to evaluate the viability of using cocoa peel as raw material for production of bioethanol. By determining the chemical composition of the peel in natura and pre-treated, by studying operational conditions of acid hydrolysis with different diluted H2SO4 and the alcoholic fermentation from the hydrolysates of the pretreated peel. In order to characterize the material, were analyzed moisture, ash, hemicellulose, cellulose, extractives and lignin. For the purpose to perform the acid hydrolysis using pre-treated cocoa peel with hydrogen peroxide (H2O2), an experimental planning of the factorial type (3²) with three central points was used, varying the acid concentration (0.20% m/v, 0.34% m/v e 0.48% m/v) and the hydrolysis time (60, 90 e 120 min.). After the hydrolysis, fermentation tests were carried out, in which the cell growth kinetics and the ethanol concentration were monitored. The experiments to characterize in natura and pre-treated peel, presented a considerable percentage of cellulose being 32.46% and 75.48%, respectively, results that indicate the efficiency of the chemical pretreatment as promisor to ethanol production. The best hydrolysis condition was obtained in 90 minutes and 0.34% w/v acid, in which approximately 13 g/L of ART was obtained. From the results of the alcoholic fermentation with supplementation of 10 g/L of glucose in the hydrolysate, it was obtained around 19% v/v (°GL).
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/7820
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