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Tipo: Tese
Título: Aproveitamento do bagaço de abacaxi (Ananas comosus L. Merril) para produção biotecnológica de xilitol
Título(s) alternativo(s): Improvement of pineapple bran (Ananas comosus L. Merril) for biotechnological production of xylitol
Autor(es): Silva, Orlando de Oliveira
Primeiro Orientador: Passos, Frederico José Vieira
Primeiro coorientador: Mancilha, Ismael Maciel de
Segundo coorientador: Passos, Flávia Maria Lopes
Primeiro avaliador: Silveira, Wendel Batista da
Segundo avaliador: Felipe, Maria das Graças de Almeida
Abstract: Bagaço de abacaxi proveniente de uma agroindústria de sucos foi coletado e caracterizado por sacarificação quantitativa quanto aos teores dos açúcares monoméricos glicose (29,9%), xilose (27,63%), arabinose (5.48%) e de lignina (15,1%), que compõem a fibra. O bagaço foi usado para obtenção de hidrolisado hemicelulósico por hidrólise ácido diluído. A determinação das condições de hidrólise foi feita por superfície de resposta, com dados levantados por ensaios em reator de bancada, seguindo planejamento experimental (23 + 1) esférico, considerando os fatores temperatura (120 a 160 ºC), tempo de reação (20 a 40 minutos) e concentração de H2SO4 (2 a 4%). A condição de hidrólise a 140 ºC, 20 minutos e 2% de ácido foi selecionada como uma das melhores para executar a hidrólise do bagaço em reator-piloto (100 L). O hidrolisado hemicelulósico foi concentrado quatro vezes em relação ao seu teor inicial de açúcares, destoxificado pela combinação de neutralização com CaO e adsorção com carvão ativado. O hidrolisado foi caracterizado quanto aos teores de glicose (21,3 g L-1) e xilose mais frutose (64,01 g L-1), tratado por aquecimento a 60 ºC por 120 minutos, suplementado com nutrientes ((NH4)2SO4 1 g L-1, MgSO4 7H2O 1,1 g L-1 e extrato de levedura 5 g L-1), e fermentado em biorreator (Vmeio = 1,0 L; X0 = 1 g L-1; pH = 6,0; 30 ºC; 2,5 vvm; 200 rpm por 120 h), por Debaryomyces hansenii UFV-170, resultando em 28 g L-1 de xilitol, produtividade volumetrica de 0,24 g L-1 h-1 e μmáx igual a 0,034 h-1.O bagaço de abacaxi proveniente de agroindústria de sucos é uma possível matéria-prima para obtenção de hidrolisado hemicelulósico por hidrólise ácido diluído e excelente substrato para produção de xilitol por fermentação com Debaryomyces hansenii UFV-170.
Pineapple bran from a juice agribusiness was collected and characterized by quantitative saccharification for the monomeric sugar contents, glucose (29.9%), xylose (27.63%), arabinose (5.48%), and lignin (15.1%), making up the fiber. Then it was used to obtain hemicellulosic hydrolyzate by dilute-acid hydrolysis. The condition of hydrolysis was determined by surface methodology, with collected data from tests in batch reactor, following spherical experimental design (23 + 13), considering the factors temperature (120 to 160 ºC), reaction time (20 to 40 minutes), and H2SO4 concentration (2 to 4%). The hydrolysis condition at 140 °C, 20 minutes, and acid 2% was selected as one of the best way to perform the pineapple bran hydrolysis in a pilot reactor (100 L). The hemicellulosic hydrolyzate was concentrated four times relative to its sugars initial content, detoxified by combined method with CaO and adsorption with activated charcoal. It was then characterized for the glucose contents (21.3 g L-1) and xylose plus fructose (64 g L-1), heat treated at 60°C for 120 minutes, supplemented with nutrients (NH4)2SO4 1 g L-1, MgSO4 7H2O 1.1 g L-1 and yeast extract 5 g L-1), and fermented in a bioreactor (Vmeio = 1.0 L, X0 = 1 g L-1, pH = 6.0, 30°C, 2.5 vvm, 200 rpm for 120 h) by Debaryomyces hansenii UFV-170, resulting in 28 g L-1 of xylitol, volumetric productivity of 0.24 g L-1 h-1, and μmáx equal to 0.034 h-1.Pineapple bran from juice agribusiness is a potential raw material for obtaining hemicellulosic hydrolyzate by dilute-acid hydrolysis and excellent substrate for xylitol production by fermentation with Debaryomyces hansenii UFV-170.
Palavras-chave: Fermentação
Biomassa
Hidrólise
Edulcorante
Fermentation
Biomass
Hydrolysis
Sweetener
CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
Idioma: por
País: BR
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Sigla da Instituição: UFV
Departamento: Ciência de Alimentos; Tecnologia de Alimentos; Engenharia de Alimentos
Programa: Doutorado em Ciência e Tecnologia de Alimentos
Citação: SILVA, Orlando de Oliveira. Improvement of pineapple bran (Ananas comosus L. Merril) for biotechnological production of xylitol. 2011. 142 f. Tese (Doutorado em Ciência de Alimentos; Tecnologia de Alimentos; Engenharia de Alimentos) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2011.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://locus.ufv.br/handle/123456789/440
Data do documento: 28-Jan-2011
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