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ORCID:  http://orcid.org/0000-0001-8748-3794
Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Embargo Date: 2023-09-01
Title: Avaliação da hidrólise do sorgo granífero na produção de etanol e co-produtos
Alternate title (s): Evaluation of grain sorghum hydrolysis in the production of ethanol and co-products
Author: Ferreira, Layse Caixeta
First Advisor: Coutinho Filho, Ubirajara
First coorientator: Cardoso, Vicelma Luiz
First member of the Committee: Batista, Fabiana Regina Xavier
Second member of the Committee: Fischer, Janaína
Third member of the Committee: Simeone, Maria Lúcia Ferreira
Summary: A busca por novas fontes de matérias-primas para a produção de biocombustíveis vem crescendo, juntamente com o interesse de recuperação da biomassa utilizada no processo de produção. Nesse contexto, dentre as diversas biomassas alternativas renováveis disponíveis para produção de etanol, o sorgo granífero se destaca, pois seus grãos possuem elevados terores de amido, que podem ser hidrolisados em açúcares como maltose, glicose e frutose e podem, portanto, ser facilmente fermentados para produção de etanol. Neste trabalho, os grãos de sorgo granífero de cinco cultivares produzidas pela Embrapa Milho e Sorgo de Sete Lagoas (BRS330, BRS373, 1G100, 1167052, 1167092), foram caracterizados os teores de amido, óleo, celulose, hemicelulose A, hemicelulose B e umidade. Os diferentes híbridos de sorgo apresentaram caraterísticas semelhantes em termos de umidade 10% (g/100g de grão) e teor de amido 30% (g/100g de grão). Foram avaliados também dois diferentes tipos de fermentação alcoólica. No processo de hidrólise e fermentação separadas, o ácido sulfúrico à 1% se destacou na produção de açúcares no tempo de 50 minutos de hidrólise ácida e fermentação de 72 horas. O sorgo 1G100 apresentou o melhor desempenho em produtividade de etanol (28,23 L/100 kg de grão) e rendimento prático (Yp = 83,34%). Referente ao processo de fermentação e sacarificação simultâneas foram feitas avaliações da utilização da enzima amiloglucosidase na hidrólise enzimática do amido presente no grão de sorgo granífero. Verificou-se que a concentração de 1,5 U/g de enzima nos grãos e 100 horas de fermentação proporcionaram maior hidrólise do amido presente, com destaque para o sorgo 1167052 com produtividade de etanol (28,59 L/100 kg de grão) e rendimento prático (Yp = 100%). Os híbridos de sorgo apresentaram recuperação de biomassa superior no processo de fermentação enzimática com valores próximos de 30%.
Abstract: The search for new sources of raw materials for biofuel production has been growing, along with the interest of recovering the biomass used in the production process. In this context, among the various renewable alternative biomasses available for ethanol production, grain sorghum stands out because its grains have high starch content, which can be hydrolyzed to sugars such as maltose, glucose and fructose and can therefore be easily fermented for ethanol production. In the current work, the characterization of the grain sorghum grains of five cultivars produced by Embrapa Maize and Sorghum of Sete Lagoas (BRS330, BRS373, 1G100, 1167052, 1167092) was first determined, quantifying the starch, oil, cellulose, hemicellulose A, hemicellulose B and moisture. The different sorghum hybrids had similar characteristics in terms of moisture 10% (g / 100g grain) and starch content 30% (g / 100g grain). It was also evaluated two different types of alcoholic fermentation, in the hydrolysis and fermentation process separated the 1% sulfuric acid stood out in the sugar production in 50 minutes of acid hydrolysis and 72 hours fermentation. Sorghum 1G100 presented the best performance in ethanol yield (28.23 L / 100 kg of grain) and practical yield (Yp = 83.34%). Concerning the simultaneous fermentation and saccharification process, the use of the amyloglucosidase enzyme in the enzymatic hydrolysis of the starch present in the grain sorghum grain was evaluated. It was found that the concentration of 1.5 U / g enzyme in the grains and 100 hours of fermentation provided greater hydrolysis of starch, highlighting sorghum 1167052 with ethanol yield (28.59 L / 100 kg grain) and practical yield (Yp = 100%). Sorghum hybrids showed superior biomass recovery in the enzymatic fermentation process with values close to 30%.
Keywords: Sorgo granífero
Etanol
Cultivar BRS 330
Cultivar BRS 373
Cultivar 1G100
Cultivar 1167052
Cultivar 1167092
Hidrólise ácida e enzimática de biomassa
Sorghum grain
ethanol
acid and enzymatic hydrolysis of biomass
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS BIOQUIMICOS
Subject: Engenharia química
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Química
Quote: FERREIRA, Layse Caixeta, Avaliação da hidrólise do sorgo granífero na produção de etanol e coprodutos. 2020. 68 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2020. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.46.
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.46
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/32710
Date of defense: 4-Feb-2020
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Química

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