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dc.contributor.authorRibeiro, Marina Barbosa Maluf
dc.date.accessioned2020-06-29T20:07:01Z
dc.date.available2020-06-29T20:07:01Z
dc.date.issued2020-04-29
dc.identifier.citationRIBEIRO, Marina Barbosa Maluf. Bioadsorção dos inibidores gerados no pré-tratamento da biomassa lignocelulósica em biorrefinarias. 2020. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2020. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/12981.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/12981
dc.description.abstractIn the pretreatment stage of lignocellulosic biomass in biorefineries can release compounds that act as inhibitors of the enzymatic hydrolysis and alcoholic fermentation steps. Among the inhibitors, the phenolic compounds originated from lignin degradation can inhibit or deactivate the enzymes during the hydrolysis reaction, significantly impacting the overall yield of the conversion of biomass into soluble sugars. Therefore, new strategies that contribute to mitigate the negative effect of these inhibitors are necessary to enable the viability of future biorefineries. In this context, a potential strategy is the use of microbial biomass as a low-cost biosorbent for the removal of the phenolic compounds generated in the pretreatment stage. Thus, the aim of this work was to evaluate the use of Aspergillus niger microbial biomass for adsorption of the phenolic compounds present in the liquor of the hydrothermal pretreatment of sugarcane bagasse. The fungal cultivation was made to obtain the microbial biomass and three types of treatments (autoclave, acidic and basic solutions) were used to prepare the biosorbents. Tests with synthetic samples of vanillin (monomer) and tannic acid (oligomer) showed that the biosorbents have a greater affinity for adsorbing larger molecules, such as tannic acid, as it is a low porous material. The effect of the adsorbent load, pH and temperature on the adsorption capacity was also evaluated. A 98% removal of tannic acid was obtained by the biomass treated with sodium hydroxide, whereas for vanillin the affinity was lower, with a removal of just over 30%. For the total phenolics present in the pre-treatment liquor, a removal of around 40% was obtained. The enzymatic hydrolysis assays of the hydrothermal bagasse in the presence of the liquor after the removal of the inhibitors by the biosorbents showed a 50% increase in the glucose release. The results obtained indicate that the fungal biomass has an interesting potential for the removal of the inhibitors present in the liquor of the pretreatment of the sugarcane bagasse in order to improve the conversion of the sugars in the enzymatic hydrolysis stage in biorefineries.eng
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)por
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectBioadsorçãopor
dc.subjectBiomassa microbianapor
dc.subjectCompostos fenólicospor
dc.subjectBiosorptioneng
dc.subjectMicrobial biomasseng
dc.subjectPhenolic compoundseng
dc.titleBioadsorção dos inibidores gerados no pré-tratamento da biomassa lignocelulósica em biorrefinariaspor
dc.title.alternativeBiosorption of inhibitors from the pretreatment of lignocellulosic biomass in biorefinerieseng
dc.typeDissertaçãopor
dc.contributor.advisor1Farinas, Cristiane Sanchez
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9933650905615452por
dc.description.resumoNa etapa de pré-tratamento da biomassa lignocelulósica em biorrefinarias são gerados compostos que podem atuar como inibidores das etapas subsequentes de hidrólise enzimática e fermentação alcóolica. Dentre estes inibidores, os compostos fenólicos originados da degradação da lignina podem inibir ou desativar as enzimas durante a reação de hidrólise, impactando significativamente o rendimento global da conversão da biomassa vegetal em açúcares fermentescíveis. Dessa forma, novas estratégias que contribuam para mitigar o efeito negativo destes inibidores se tornam necessárias para viabilizar as futuras biorrefinarias. Neste contexto, uma potencial estratégia é o uso de biomassa microbiana como bioadsorvente para a remoção dos compostos fenólicos gerados na etapa de pré-tratamento. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o uso da biomassa microbiana de Aspergillus niger para a adsorção de compostos fenólicos presentes no licor do pré-tratamento hidrotérmico do bagaço de cana-de-açúcar. O cultivo do fungo foi feito para obter a biomassa microbiana e três tratamentos foram realizados: autoclave, ácido e básico. As biomassas de A. niger pré-tratadas e moídas foram usadas como bioadsorventes para remoção dos compostos fenólicos. Testes com amostras sintéticas de vanilina (monômero) e ácido tânico (oligômero) mostraram que os adsorventes têm maior afinidade de adsorver moléculas maiores, como o ácido tânico, por ser um material pouco poroso. Avaliou-se também o efeito da carga de adsorvente, pH e temperatura na capacidade de adsorção. Foi obtida uma remoção de 98% de ácido tânico pela biomassa tratada com hidróxido de sódio, enquanto que para a vanilina a afinidade foi menor, com uma remoção de pouco mais de 30%. Para os fenólicos totais presentes no licor do pré-tratamento, foi obtida uma remoção em torno de 40%. Os ensaios de hidrólise enzimática do bagaço hidrotérmico na presença do licor após a remoção dos inibidores pelos bioadsorventes apresentaram um aumento de 50% na liberação de glicose. Os resultados obtidos indicam que a biomassa fúngica tem um potencial interessante para a remoção dos inibidores presentes no licor do pré-tratamento do bagaço de cana-de-açúcar de modo a melhorar a conversão dos açúcares na etapa de hidrólise enzimática em biorrefinarias.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApor
dc.description.sponsorshipIdFAPESP: 2018/20292-0por
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/4141996792834715por


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