Produção de celulases a partir de resíduo da casca de acerola visando à produção de etanol celulósico

dc.contributor.advisorRios, Nathalia Saraiva
dc.contributor.advisor-co1Rocha, Juliene da Câmara
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0002-1609-0325pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4060616632489375pt_BR
dc.contributor.authorSilva, Maria Carolina Neves
dc.contributor.referees1Santos, Everaldo Silvino dos
dc.contributor.referees1IDhttps://orcid.org/0000-0001-7384-1140pt_BR
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4330639792072559pt_BR
dc.contributor.referees2Padilha, Liana Franco
dc.contributor.referees2IDhttps://orcid.org/0000-0001-8999-3616pt_BR
dc.contributor.referees2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8522913274131390pt_BR
dc.date.accessioned2023-12-11T15:19:23Z
dc.date.available2023-12-11T15:19:23Z
dc.date.issued2023-11-30
dc.description.abstractBrazil is one of the world's largest producers of agricultural waste, acerola residue being one. This residue, primarily composed of polysaccharides (cellulose and hemicellulose) and aromatic macromolecules (lignin), serves as a valuable raw material for cellulase and hemicellulase-producing microorganisms, thus an excellent substrate for second-generation ethanol production. This study assessed the potential of acerola waste, pre-treated with 1% sulfuric acid, in producing cellulolytic enzymes via solid-state fermentation using Trichoderma reesei, and the use of the enzymatic extract in 2G ethanol production through a consolidated bioprocess. The residue underwent physicochemical characterization before and after pre-treatment, measuring moisture, extractables, total ash, and levels of cellulose, hemicellulose, and lignin. The enzymatic extract was characterized for optimal temperature, best extraction buffer and thermal stability. Enzymatic activity was determined using filter paper (FPase) and Carboxymethyl cellulose (CMCase) substrates. Acid pre-treatment led to over 90% reduction in hemicellulose and nearly 15% reduction in lignin content. Activities found were 3.84 UCMC/g for CMCase and 3.29 UFP/g for FPase after 24-hour cultivation in optimized conditions using sodium citrate buffer. Though lignocellulosic ethanol production was inhibited, 8.26g/L glucose was detected at the process's end. The findings indicate that acerola waste is a viable substrate for obtaining cellulases and fermentable sugars, contributing to the exploration of alternative uses for acerola residues.pt_BR
dc.description.resumoO Brasil é um dos maiores produtores de resíduo agrícola do mundo, sendo um deles o resíduo da acerola. Esse resíduo é formado principalmente por polissacarídeos (celulose e hemicelulose) e por macromoléculas aromáticas (lignina) tornando-o uma matéria-prima útil para microrganismos produtores de celulase e hemicelulase e, por consequência, um ótimo substrato para a produção de etanol de segunda geração. O presente estudo avaliou o potencial do resíduo da acerola, que foi submetido a um pré-tratamento com ácido sulfúrico 1% (v/), na produção de enzimas celulolíticas a partir de um cultivo de fermentação em estado sólido (FES), utilizando o microrganismo Trichoderma reesei, e o emprego do extrato enzimático na produção do etanol 2G a partir de um bioprocesso consolidado. A caracterização físico-química do resíduo foi realizada antes e após o pré-tratamento, através da determinação da umidade, extraíveis, cinzas totais e teores de celulose, hemicelulose e lignina. Enqunato a caracterização do extrato enzimático foi efetuada através da determinação da temperatura ótima, do melhor tampão para a extração e da estabilidade térmica. A atividade enzimática do extrato enzimático foi determinada por ensaios de atividade enzimática usando os substratos papel de filtro (FPase) e Carboximetilcelulose (CMCase). O pré-tratamento ácido resultou numa diminuição de mais de 90% na quantidade hemicelulose e uma diminuição de quase 15% no teor de lignina na amostra após o pré-tratamento com ácido. Foram encontradas atividades de 3,84 UCMC/g para CMCase e de 3,29 UFP/g para FPase no cultivo de 24 horas utilizando o tampão citrato de sódio (50 mM, pH 4,8) com solvente de extração, em condições otimizadas. A produção do etanol lignocelulósico foi inibida, mas foram encontrados quantidade 8,26g/L de glicose ao final do processo. O resultado obtido no estudo mostra que o bagaço de acerola é um substrato viável para obtenção de celulases e açúcares fermentescíveis e esta pesquisa contribui para a exploração de uma utilização alternativa dos resíduos da acerola.pt_BR
dc.identifier.citationSILVA, Maria Carolina Neves. PRODUÇÃO DE CELULASES A PARTIR DE RESÍDUO DA CASCA DE ACEROLA VISANDO À PRODUÇÃO DE ETANOL CELULÓSICO. 2023. 55 f. TCC (Graduação) - Curso de Engenharia Química, Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/55739
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentDepartamento de Engenharia Químicapt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programEngenharia Químicapt_BR
dc.rightsAttribution-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/*
dc.subjectcelulase, hidrólise da biomassa, etanol 2G, resíduo da acerolapt_BR
dc.subject2G ethanol, acerola residue, biomass hydrolysis, cellulases.pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApt_BR
dc.titleProdução de celulases a partir de resíduo da casca de acerola visando à produção de etanol celulósicopt_BR
dc.typebachelorThesispt_BR

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