dc.contributor.author | Pereira, Laís Portugal Rios da Costa | |
dc.date.accessioned | 2021-07-16T12:31:15Z | |
dc.date.available | 2021-07-16T12:31:15Z | |
dc.date.issued | 2017-12-11 | |
dc.identifier.citation | PEREIRA, Laís Portugal Rios da Costa. Simulação da produção de xilitol por via fermentativa a partir do hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar utilizando o software livre Scilab. 2017. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2017. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/14611. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/14611 | |
dc.description.abstract | Xylitol is a five-carbon polyalcohol presented in many fruits and vegetables, as well as
yeasts, lichens and mushrooms. It is a white crystalline powder and odorless sweetener.
Compared to sucrose, it has similar sweetness and reduced caloric value, besides being
independent of insulin for its metabolizing, so it is tolerated by diabetics. Xylitol can be
obtained by solid-liquid extraction, chemical reduction of xylose and biotechnological
conversion of xylose. The low concentration of naturally occurring xylitol (less than 0.9
g/100 g) makes solid-liquid extraction process economically impracticable. The catalytic
reduction of xylose offers high yields, but suffers disadvantages mainly due to extensive
intermediate purification steps and huge energy requirements, which makes the overall
process very expensive. The disadvantages in the conventional method of xylitol
production and the market growth over the last years have motivated researches looking
for alternative ways of obtaining this product. One of the most attractive processes is
microbiological route, which uses microorganisms (yeasts, bacteria and filamentous fungi)
with capacity to assimilate and ferment xylose. Xylose is obtained by treating methods of
lignocellulosic materials, such as hydrolysis. Sugarcane bagasse is a highly lignocellulosic
residue produced in Brazil as a result of the intense sugar-alcoholic activity and it can be
used in xylitol production. Thus, this study aimed to simulate and evaluate batch
production of xylitol by fermentation using Scilab, a free software for numerical
computation. This was possible by defining kinetics for substrate consumption (xylose),
cell growth (yeast) and product accumulation (xylitol) and by resolution of the ordinary
differential equations resulting system. The kinetic model used was proposed by Mohamad
et al. (2016) in the study of xylitol production by fermentation of pure xylose by Candida
tropicalis and was suitable to this process. The simulation of data obtained by Arruda
(2011) in the fermentation of detoxified hemicellulosic hydrolysate of sugarcane bagasse
by Candida guilliermondii resulted in many divergences between experimental values and
those predicted by the mathematical model. The kinetic model was suitable only at the
beginning of the fermentation process, but it is promising in the prediction of xylitol
formation from hemicellulosic hydrolysate of sugarcane bagasse. Studies indicate that this
process is a satisfactory alternative for xylitol obtaining, but still needs a better
understanding. | por |
dc.description.sponsorship | Não recebi financiamento | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | xilitol | por |
dc.subject | xylitol | por |
dc.subject | simulação | por |
dc.subject | Simulation | por |
dc.subject | fermentação | por |
dc.subject | fermentation | por |
dc.subject | sugarcane bagasse hemicellulosic hydrolysate | por |
dc.subject | hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar | por |
dc.title | Simulação da produção de xilitol por via fermentativa a partir do hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar utilizando o software livre Scilab | por |
dc.title.alternative | Simulation of fermentative xylitol production from sugarcane bagasse hemicellulosic hydrolysate using free software Scilab | por |
dc.type | TCC | por |
dc.contributor.advisor1 | Lima, Alice Medeiros de | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0038936541518854 | por |
dc.description.resumo | O xilitol é um poliálcool de cinco carbonos presente em diversas frutas e vegetais, bem
como em leveduras, líquens e cogumelos. Trata-se de um adoçante na forma de pó
cristalino branco e inodoro. Quando comparado à sacarose, apresenta poder adoçante
semelhante e valor calórico reduzido, além de independer de insulina para sua
metabolização, sendo, portanto, tolerado por diabéticos. O xilitol pode ser obtido através
de extração sólido-líquido, redução química da xilose e conversão biotecnológica da
xilose. A baixa concentração do xilitol encontrado naturalmente (inferior a 0,9g/100g) faz
com que o processo de extração sólido-líquido seja economicamente inviável. Já a redução
catalítica da xilose oferece altos rendimentos, mas sofre desvantagens em razão de
extensas etapas de purificação intermediárias e enormes requisitos de energia,
principalmente, o que torna o processo global muito caro. As desvantagens no método
convencional de produção de xilitol e o crescimento do mercado ao longo dos últimos anos
têm motivado a busca por vias alternativas de obtenção desse produto. Um dos processos
mais atrativos é a via microbiológica, que utiliza microrganismos (leveduras, bactérias e
fungos filamentosos) com capacidade de assimilar e fermentar xilose. A xilose é obtida por
meio de métodos de tratamento de materiais lignocelulósicos, como a hidrólise. O bagaço
de cana de açúcar configura-se como um resíduo lignocelulósico altamente produzido no
Brasil em decorrência da intensa atividade sucroalcooleira, podendo ser aproveitado na
produção de xilitol. Tendo isso em vista, este trabalho objetivou simular e avaliar a
produção de xilitol (em batelada) por via fermentativa utilizando o Scilab, um software
livre para computação numérica. Isso foi possível através da definição de uma cinética para
consumo de substrato (xilose), crescimento de células (levedura) e acumulação de produto
(xilitol) e da resolução do sistema de equações diferenciais ordinárias resultante. O modelo
cinético utilizado foi proposto por Mohamad et al. (2016) no estudo da produção de xilitol
por fermentação de solução de xilose por Candida tropicalis e mostrou-se adequado a esse
processo. A simulação dos dados obtidos por Arruda (2011) na fermentação do hidrolisado
hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar destoxificado por Candida guilliermondii
resultou em uma série de divergências entre os valores experimentais e os previstos pelo
modelo matemático. O modelo cinético ajustou-se somente ao início do processo
fermentativo, mas se mostrou promissor na predição da formação de xilitol a partir de
hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar. Estudos apontam que esse
processo representa uma alternativa satisfatória para obtenção de xilitol, ainda
necessitando, porém, de um melhor entendimento. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/8648684269387357 | por |
dc.publisher.course | Engenharia Química - EQ | por |