EXTRAÇÃO DA FRAÇÃO HEMICELULÓSICA DE CAVACOS DE MADEIRA VISANDO SUA APLICAÇÃO EM BIORREFINARIAS

EXTRAÇÃO DA FRAÇÃO HEMICELULÓSICA DE CAVACOS DE MADEIRA VISANDO SUA APLICAÇÃO EM BIORREFINARIAS

MORGANTE, C.M.; BONTURI, N.; MIRANDA, E.A

Artigo Completo:

A biomassa lenhosa é uma fonte importante de celulose e hemicelulose, pois está disponível de maneira sustentável no país. Na produção de celulose e papel, a fração hemicelulósica é usada para geração de vapor e energia, porém, o calor específico desse açúcar é baixo, o que torna o seu uso na queima pouco eficiente. A extração da hemicelulose dos cavacos de madeira antes da polpação de forma com que a hemicelulose possa ser hidrolisada e usada como fonte de carbono para produção de produtos com maior valor agregado (tais como etanol, ácido succínico, xilitol e single cell oil) é uma opção melhor de aproveitamento deste componente. O presente trabalho tem como objetivo estudar a extração da hemicelulose a partir de cavacos de Eucalyptus urograndis visando sua aplicação como fonte de carbono para processos fermentativos microbiano. As variáveis de extração estudadas foram o líquido de extração (água, soluções aquosas de ácido sulfúrico e hidróxido de sódio e licor branco), a proporção sólido: líquido de 1:3, 1:6 e 1:9 e o tempo de extração de 60, 90 e 120 min. Obteve-se uma baixa concentração do açúcar de interesse nos extratos, sendo que o maior rendimento de xilose foi 0,4% na extração com água como líquido de extração nas proporções sólido:líquido de 1:3 e 1:9 e na condição usando licor branco com álcali efetivo de 7% na proporção 1:6.

A biomassa lenhosa é uma fonte importante de celulose e hemicelulose, pois está disponível de maneira sustentável no país. Na produção de celulose e papel, a fração hemicelulósica é usada para geração de vapor e energia, porém, o calor específico desse açúcar é baixo, o que torna o seu uso na queima pouco eficiente. A extração da hemicelulose dos cavacos de madeira antes da polpação de forma com que a hemicelulose possa ser hidrolisada e usada como fonte de carbono para produção de produtos com maior valor agregado (tais como etanol, ácido succínico, xilitol e single cell oil) é uma opção melhor de aproveitamento deste componente. O presente trabalho tem como objetivo estudar a extração da hemicelulose a partir de cavacos de Eucalyptus urograndis visando sua aplicação como fonte de carbono para processos fermentativos microbiano. As variáveis de extração estudadas foram o líquido de extração (água, soluções aquosas de ácido sulfúrico e hidróxido de sódio e licor branco), a proporção sólido: líquido de 1:3, 1:6 e 1:9 e o tempo de extração de 60, 90 e 120 min. Obteve-se uma baixa concentração do açúcar de interesse nos extratos, sendo que o maior rendimento de xilose foi 0,4% na extração com água como líquido de extração nas proporções sólido:líquido de 1:3 e 1:9 e na condição usando licor branco com álcali efetivo de 7% na proporção 1:6.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeqic2015-426-34045-261645

Referências bibliográficas

• [1] BRACELPA. Associação Brasileira de Celulose e Papel. 2011. Disponível em: Andlt; http://www.bracelpa.org.br/pt/ Andgt;. Acesso em: 15/09/2014.
• [2] Canettieri, E.V; Rocha, G.J.M.; Carvalho, J.A.; Silva, J.B.A., Optimization of acid hydrolysis from the hemicellulosic fraction of Eucalyptus grandis residue using response surface methodology, Bioresource Technology, v.98, p.422-428, 2005.
• [3] Engelberth, A.S.; Walsum, G.P., Adding Value to the Integrated Forest Biorefinery with Co-products from Hemicellulose-Rich Pre-Pulping Extract. In: Bergeron, C.; Carrier, D.J.; Ramaswamy, S., Biorefinery Co-Products: Phytochemicals, Primary Metabolites and Value-Added Biomass Processing, John Wiley Andamp; Sons, 2012, p. 287-310.
• [4] Helmerius, J.; Walter, J.V.; Rova, U.; Berglund, K.A.; Hodge, D.B., Impact of hemicellulose pre-extraction for bioconversion on birch Kraft, Bioresource Technology, v. 101, p. 5996-6005, 2010.
• [5] Hodge, D.B.; Andersson, C.; Berglund, K.A.; Rova, U., Detoxification Requirements for Bioconversion of Softwood Dilute Acid Hydrolyzates to Succinic Acid, Enzyme and Microbial Technology, v. 44, p. 309-316, 2009.
• [6] Huang, H.J.; Ramaswamy, S.; Al-Dajani, W.W.; Tschirner, U., Process modeling and analysis of pulp mill-based integrated biorefinery with hemicellulose pre-extraction for ethanol production: A comparative study, Bioresource Technology, v.101, p.624-631, 2010.
• [7] Magaton, A.S.; Oliveira, R.; Lopes, O.R.; Milagres, F.R. ; Piló-Veloso, D.; Colodette, J.L., Composição Química da Madeira de Espécies de Eucalipto, 29ª Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química, 2006.
• [8] Mendes, C.V.T.; Carvalho, M.G.V.S.; Baptista, C.M.S.G.; Rocha, J.M.S.; Soares, B.I.G., Souza, G.D.A., Valorisation of hardwood hemicelluloses in the kraft pulping process by using an integrated biorefinery concept, Food and Bioproducts Processing, v. 87, p. 197-207, 2009.
• [9] Miller, G. L., Use of dinitrosalicilic acid reagent for determination of reducing sugar, Analytical Biochemistry, New York, v. 31, p. 426-428, 1959.
• [10] Sluiter, A.; Hames, B.; Ruiz, R.; Scarlata, C.; Sluiter J.; Templeton, D., Determination of Sugars, Byproducts, and Degradation Products in Liquid Fraction Process Samples, NREL Technical Report: NREL/TP-510-42623, 2006.
• [11] Sluiter, A.; Hames, B.; Ruiz, R.; Scarlata, C.; Sluiter J.; Templeton, D.; Crocker, D., Determination of Structural Carbohydrates and Lignin in Biomass, NREL Technical Report: NREL/TP-510-42618, 2008.
• [12] Vila, C.; Romero, J.; Francisco, J.L.; Garrote, G.; Parajó, J.C., Extracting value from Eucalyptus wood before kraft pulping: Effects of hemicelluloses solubilization on pulp properties, Bioresource Technology, v. 102, p. 5251-5254, 2011.

Como citar:

MORGANTE, C.M.; BONTURI, N.; MIRANDA, E.A; "EXTRAÇÃO DA FRAÇÃO HEMICELULÓSICA DE CAVACOS DE MADEIRA VISANDO SUA APLICAÇÃO EM BIORREFINARIAS", p-1009-1014. In: Anais do XI Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica [=Blucher Chemical Engineering Proceedings, v. 1, n.3]. ISSN Impresso: 2446-8711. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeqic2015-426-34045-261645