OXIDAÇÃO CATALÍTICA DE HIDROLISADOS ENZIMÁTICOS DE BAGAÇO DE CANA-DE-AÇÚCAR PRÉ-TRATADO, VISANDO A OBTENÇÃO DE ÁCIDO GLICÔNICO

OXIDAÇÃO CATALÍTICA DE HIDROLISADOS ENZIMÁTICOS DE BAGAÇO DE CANA-DE-AÇÚCAR PRÉ-TRATADO, VISANDO A OBTENÇÃO DE ÁCIDO GLICÔNICO

SOARES, I. B.; MENDES, K. C. S.; BENACHOUR, M.; ABREU, C. A. M. de

Artigo:

O bagaço de cana-de-açúcar, por ser um dos resíduos mais abundantes das indústrias sucroalcooleiras, possui grande potencial como matéria-prima para a produção de energia (uso comum nessas indústrias) e produtos químicos de alto valor agregado, dos quais se destaca o bioetanol, cuja obtenção é ainda objeto de pesquisas científicas. No entanto, outros produtos, tais como, ácidos orgânicos e aldeídos, podem ser obtidos a partir desse resíduo. Um desses ácidos orgânicos que podem ser potencialmente produzidos é o ácido glicônico, obtido a partir da oxidação da glicose e que é bastante utilizado em indústrias farmacêuticas e alimentícias. Nesse trabalho, hidrolisados enzimáticos de bagaço de cana-de-açúcar pré-tratado (ricos em glicose) foram purificados e submetidos à oxidação catalítica com ar, utilizando Pd/Al2O3 em reator batelada para a produção desse ácido. Os resultados mostraram uma conversão de 70% da glicose e um rendimento próximo a 80% em ácido glicônico após 4 h de reação.

O bagaço de cana-de-açúcar, por ser um dos resíduos mais abundantes das indústrias sucroalcooleiras, possui grande potencial como matéria-prima para a produção de energia (uso comum nessas indústrias) e produtos químicos de alto valor agregado, dos quais se destaca o bioetanol, cuja obtenção é ainda objeto de pesquisas científicas. No entanto, outros produtos, tais como, ácidos orgânicos e aldeídos, podem ser obtidos a partir desse resíduo. Um desses ácidos orgânicos que podem ser potencialmente produzidos é o ácido glicônico, obtido a partir da oxidação da glicose e que é bastante utilizado em indústrias farmacêuticas e alimentícias. Nesse trabalho, hidrolisados enzimáticos de bagaço de cana-de-açúcar pré-tratado (ricos em glicose) foram purificados e submetidos à oxidação catalítica com ar, utilizando Pd/Al2O3 em reator batelada para a produção desse ácido. Os resultados mostraram uma conversão de 70% da glicose e um rendimento próximo a 80% em ácido glicônico após 4 h de reação.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-0956-22154-181910

Referências bibliográficas

• [1] ABBADI , A; BEKKUM, H. VAN. Effect of pH in the Pt-catalyzed oxidation of D-glucose to D gluconic acid. Molec .Catal .J. v.97,p.111 – 118, 1995.
• [2] BAUDEL, H.M; ZAROR, C.; ABREU, C.A.M. Improving the value of sugarcane bagasse wastes via integrated chemical production systems: an environmentally friendly approach. Ind. Crop .Prod., v.21, p.309–315, 2005.
• [3] BESSON, M; LAHMER, F; GALLEZOT, P; FUERTES, P; FLÉCHE, G . Catalytic oxidation of glucose on Bismuth-Promoted Palladium Catalysts. Catal. J.,v. 152, p.116-121, 1995.
• [4] CARA, C.; MOYA, M.; BALLESTROS, I.; JOSÉ NEGRO, M.; GONZÁLEZ, A.; RUIZ, E. Influence of solid loading on enzymatic hydrolysis of steam exploded or liquid hot water pretreated olive tree biomass. Proc. Biochem.,v.42, p.1003-1009, 2007.
• [5] CARDONA, C.A., PAZ, J.A.Q.I.C. Production of bioethanol from sugarcane bagasse: status and perspectives. Biores. Tech., v.101, n.13, p.4754-4766, 2009.
• [6] CARVALHO, W.; SILVA, D. D.V.; CANILHA, L.; MANCILHA, I.M. Aditivos alimentares produzidos por via fermentativa. Parte I: Ácidos Orgânicos. Rev. Anal.,v.18, p.70-76, 2005.
• [7] Área temática: Engenharia de Reações Químicas e Catálise 6CHANDEL,A.K.; KAPOOR,R.K.; SINGH, A.; KUHAD,R.C. Detoxification of sugarcane bagasse hydrolysate improves ethanol production by Candida shehatae NCIM 3501. Biores. Tech., v.98, p.1947-1950, 2007.
• [8] CONAB. Acompanhamento de safra brasileira: cana-de-açúcar, quarto levantamento, abril/2014.
• [9] Brasília, 2014. Disponível em: http://www.conab.gov.br/OlalaCMS/uploads/arquivos/14_04_15_15_44_37_boletim_cana_portugues_-_1o_lev_-_14.pdf. Acesso em: 28 abr. 2014.
• [10] DELLER, K.H; Krause, H.R; Peldszus, E.H; Despeyroux, B.H. Method for preparation of gluconic acid by catalytic oxidation of glucose. Unit.Stat.Pat. n. 5,132,452. 14 dez. 1990, 21 julho 1992.
• [11] GOGOVÁ, Z.; HANIKA, J. Dynamic Modelling of Glucose Oxidation with Palladium catalysts deactivation in multifunctional CSTR: Benefits of periodic operation. Chem.Engin.J., v.150, p.223-230, 2009.
• [12] GONÇALVES, A.R.; FELIPE, M.G.A.; BENTO, C.V.; NAKANISHI, S.C.; SILVA, V.F.N. Caracterização do Hidrolisado Hemicelulósico de Palha de Cana-de-açúcar para seu Aproveitamento em Bioprocessos. Anais do XVII SINAFERM, 2009.
• [13] HERMANS, S; DEVILLERS, M. On the role of ruthenium associated with Pd and/or Bi in carbon-supported catalysts for the partial oxidation of glucose. Appl. Catal. A: General, v.235, p.253-264, 2002.
• [14] LAVARACK, B.P.; GRIFFIN, G.J.; RODMAN, D. Measured Kinetics of the acid-Catalysed hydrolysis of sugar cane bagasse to produce Xylose. Catal. Today, v.63, p.257-265, 2000.
• [15] LIU, J.; CUI, Z. Optimization of operating conditions for glucose oxidation in an enzymatic membrane bioreactor. Memb. Sci. J., v.302, p.180-187, 2007.
• [16] MARTON,J.M.; FELIPE,M.G.A.; SILVA, J.B. de A. Avaliação de carvões ativos e das condições de adsorção no tratamento do hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana empregando planejamento de experimentos. Rev. Anal., v.3, p.45-53, 2003.
• [17] MIRESCU, A.; BERNDT, H.; MARTIN, A.; PRÜβE, U. Long term stability of a 0.45% Au/TiO2 catalyst in the selective oxidation of glucose at optimized reaction conditions. Appl. Catal. A: General, v.317, p.204-209, 2007.
• [18] NIKOV, I; PAEV, K. Palladium on alumina catalyst for glucose oxidation: reaction kinetics, and catalyst deactivation. Cat. Today, v.24, p.41-47, 1995.
• [19] ROCHA, G.J.M; MARTÍN, C.; SOARES, I.B.; SOUTO MAIOR, A.M.; BAUDEL, H.M.; ABREU, C.A.M. Diluted mixed-acid pretreatment of sugarcane bagasse for ethanol production. Biom. and Bioen., v.35, p.663-670, 2011.
• [20] RUDOLF, A.; BAUDEL, H.; ZACCHI, G.; HANN-HAGERDAL, B.; LIDEN, G. Simultaneous saccharification and fermentation of steam-pretreated bagasse using Saccharomyces cerevisiae TMB3400 and Pichia stipitis CBS6054. Biotech. and Bioeng. v.99, p.783-790, 2008.

Como citar:

SOARES, I. B.; MENDES, K. C. S.; BENACHOUR, M.; ABREU, C. A. M. de; "OXIDAÇÃO CATALÍTICA DE HIDROLISADOS ENZIMÁTICOS DE BAGAÇO DE CANA-DE-AÇÚCAR PRÉ-TRATADO, VISANDO A OBTENÇÃO DE ÁCIDO GLICÔNICO", p-10338-10344. In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-0956-22154-181910