Hidrólise enzimática de fibra de Caroá (Neoglaziovia variegata) visando à produção de nanocelulose e etanol

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Gonçalves, Daniele Fernanda Chiarelli [UNESP]
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Bioetanol; Bromeliaceae; Celulase; Hidrólise enzimática; Nanoestrutura; Bioethanol; Cellulase; Enzymatic hydrolysis; Nanostructure
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/136460

As fibras de caroá contêm elevado teor de celulose (≈ 65%), podendo ser utilizada como fonte renovável de energia para a produção de nanocelulose e etanol de segunda geração (2G). Desse modo, objetivou-se com esta pesquisa obter nanocelulose e etanol a partir da fibra de caroá, por meio de uma metodologia capaz de gerar menor impacto negativo ao ambiente. Ensaios de pré-tratamento hidrotérmico (160, 170 e 180 oC) foram realizados visando à remoção da hemicelulose da fibra de caroá. Com base nos resultados, o material pré-tratado em banho hidrotérmico a 160 oC foi deslignificado com NaOH 1%, para obtenção da polpa de celulose. O método organossolve com o uso da relação de água/etanol (50/50) a 180 oC também foi testado. A eficiência desses processos foi avaliada por meio da caracterização química (teor de celulose, hemicelulose e lignina) e da difração de raios-X (DRX). Por ter fornecido o melhor rendimento de polpa de celulose, o pré-tratamento com banho a 160 oC e deslignificado com NaOH 1% foi o método selecionado. Esse material foi submetido a análises de termogravimetria (TG) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Por meio dessas técnicas, notou-se que houve a remoção da hemicelulose e da lignina da fibra de caroá. Em uma segunda etapa, a endoglucanase comercial E-CELTM foi utilizada para hidrolisar a polpa celulósica e gerar nanoestruturas de celuloses. A nanocelulose obtida foi caracterizada por microscopia de força atômica (AFM). Os dados de AFM evidenciaram a presença de nanocelulose cristalina com razão de aspecto de 16 ± 5. O material residual desse processo foi usado em uma nova hidrólise com o coquetel enzimático “Accellerase 1500” para liberação dos açúcares fermentescíveis, que podem ser convertidos em etanol. A concentração de glicose obtida após 72 h de reação foi de 19,6 g L-1 e de etanol após a fermentação foi de 7,5 g L-1. Dessa forma, as fibras de caroá são potenciais fontes de nanocelulose e etanol 2G.