Dissertação

Development of selective fractionation methods for the integrated upgrade of corn cobs in the biorefinery framework EVALUATED

O carolo de milho é um resíduo agrícola abundante a nível mundial, mas cuja valorização é ainda pouco estudada. O fracionamento seletivo dos seus componentes estruturais (hemicelulose, celulose e lenhina) poderá, todavia, permitir a obtenção de produtos de valor acrescentado bem como responder ao problema dos resíduos. Neste trabalho, desenvolveu-se uma estratégia de fracionamento integrada, tendo por base o estudo da deslenhificação deste material. Assim, foi otimizado um processo organosolv (etanol:água, 50:50, m/m). Como método comparativo foi também estudada a deslenhificação alcalina (NaOH, 1-2%). O processo organosolv permitiu uma deslenhificação significativa do material (rendimento de 79%), contendo a corrente líquida uma concentração apreciável (14,6 g/L) de xilo-oligossacáridos (XOS). A fração sólida resultante, rica em celulose, apresentou uma digestibilidade enzimática de 90%. O processo alcalino permitiu um rendimento de deslenhificação de 94% obtendo-se uma fração sólida com uma digestibilidade enzimática da celulose de 83%. Os processos anteriores foram ainda utilizados numa estratégia combinada de processamento hidrotérmico (auto-hidrólise) seguido de deslenhificação. O primeiro permitiu a hidrólise seletiva da hemicelulose, produzindo hidrolisados ricos em XOS (26,8 g/L, rendimento de 67,3 g/100 g xilano inicial). Os processos de deslenhificação seguintes, organosolv ou alcalino, conduziram a rendimentos de deslenhificação globais de 76 e 93%, respetivamente. Os resíduos sólidos enriquecidos em glucano (acima de 75% para ambos os processos combinados) apresentaram também rendimentos de sacarificação enzimática elevados, 89% e 90%, respetivamente. As estratégias de fracionamento propostas e os resultados obtidos são muito promissores e possibilitam a integração deste material num enquadramento de biorrefinaria.
organosolv, pré-tratamento hidrotérmico, lenhina, hemiceluloses, pré-tratamento alcalino, resíduos agrícolas.

Junho 24, 2015, 15:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Florbela de Oliveira Carvalheiro Esteves Amaro

LNEG, Unidade de Bioenergia

Investigadora Auxiliar

ORIENTADOR

Frederico Castelo Alves Ferreira

Departamento de Bioengenharia (DBE)

Professor Auxiliar