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http://hdl.handle.net/11612/5259| Authors: | Santos, Jéssyka Ribeiro |
| metadata.dc.contributor.advisor: | Scapin, Elisandra |
| Title: | Casca de maracujá como matéria-prima para biorrefinarias |
| Keywords: | Passiflora edulis; Pré-tratamento; Hidrólise; Compostos furânicos; Ultrassom; Pre-treatmen; Hydrolysis; Furan compounds ;Ultrasound |
| Issue Date: | 1-Mar-2023 |
| Publisher: | Universidade Federal do Tocantins |
| metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Ciências do Ambiente - Ciamb |
| Citation: | SANTOS, Jéssyka Ribeiro. Casca de maracujá como matéria-prima para biorrefinarias. 2023. 69f. Dissertação (Mestrado em Ciências do Ambiente) – Universidade Federal do Tocantins, Programa de Pós-Graduação em Ciências do Ambiente, Palmas, 2023. |
| metadata.dc.description.resumo: | O Brasil é o maior produtor mundial de maracujá (Passiflora edulis) e o seu processamento gera inúmeras toneladas de resíduos nas indústrias que são descartados de forma inadequada contribuindo para a poluição ambiental. Devido a composição química favorável desses resíduos agroindustriais, o presente estudo propõe o aproveitamento da casca de maracujá- amarelo na produção de açúcares e químicos de alto valor agregado para as biorrefinarias. Foi realizada a caracterização química da biomassa através de procedimentos normatizados da Sociedade Americana para Testes e Materiais (ASTM), Laboratório de Energia Renovável (NREL) e Association of Official Analytical Chemists (A.O.A.C.). Analisou-se a eficiência do pré-tratamento assistido por ultrassom, no intuito de conferir maior rentabilidade e sustentabilidade ao processo. Um planejamento experimental do tipo fatorial completo foi realizado para obtenção das condições ótimas variando concentração (2,5 e 5% de HCl; 4 e 8% de NaOH; e água destilada) e tempo (0,5 e 1 hora) para rendimento de açúcares e aumento da acessibilidade à celulose e hemicelulose. Posteriormente avaliou-se a eficiência da hidrólise pré-tratada para produção de açúcares e compostos furânicos, 5-hidroximetilfurfural (HMF) e furfural (FF). Os produtos obtidos foram analisados por meio da cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC), espectrofotometria no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e análise de difratômetro de raios X (DRX). As condições otimizadas para o pré-tratamento foram de HCl 2,5%, NaOH 4% e aquoso, em tempos de sonicação de 1 hora. Os maiores rendimentos de glicose (0,5%), HMF (0,009%) e FF (0,09%) foram registrados a partir da hidrólise pré- tratada com HCl 2,5% em 1h. Porém, os baixos rendimentos encontrados nas hidrólises pré- tratadas demonstraram a baixa eficiência dessa etapa para formação de compostos de alto valor agregado para as biorrefinarias. Os espectros de infravermelho e os difratogramas foram utilizados para analisar o efeito dos tratamentos na estrutura da biomassa. A partir dos resultados obtidos, concluiu-se que a casca de maracujá-amarelo apresenta potencial para produção de açúcares e compostos furânicos, possibilitando agregar valor ao resíduo promovendo a sustentabilidade, além de gerar renda extra aos grandes e pequenos produtores. |
| Abstract: | Brazil is the world's largest producer of passion fruit (Passiflora edulis) and its processing generates countless tons of waste in industries that are improperly discarded, contributing to environmental pollution. Due to the favorable chemical composition of these agro-industrial residues, the present study proposes the use of yellow passion fruit peel in the production of sugars and chemicals with high added value for biorefineries. The chemical characterization of the biomass was carried out using standardized procedures of the American Society for Testing and Materials (ASTM), Renewable Energy Laboratory (NREL) and Association of Official Analytical Chemists (A.O.A.C.). The efficiency of ultrasound-assisted pre-treatment was analyzed in order to provide greater profitability and sustainability to the process. A complete factorial experimental design was carried out to obtain the optimal conditions varying concentration (2.5 and 5% of HCl; 4 and 8% of NaOH; and distilled water) and time (0.5 and 1 hour) for yield of sugars and increased accessibility to cellulose and hemicellulose. Subsequently, the efficiency of the pre-treated hydrolysis for the production of sugars and furan compounds, 5-hydroxymethylfurfural (HMF) and furfural (FF) was evaluated. The products obtained were analyzed using high performance liquid chromatography (HPLC), Fourier transform infrared spectrophotometry (FTIR) and X-ray diffractometer analysis (XRD). The optimized conditions for the pretreatment were 2.5% HCl, 4% NaOH and aqueous, in sonication times of 1 hour. The highest yields of glucose (0.5%), HMF (0.009%) and FF (0.09%) were recorded from hydrolysis pre-treated with 2.5% HCl in 1h. However, the low yields found in the pre-treated hydrolysis demonstrated the low efficiency of this step for the formation of high added value compounds for the biorefineries. Infrared spectra and diffractograms confirmed the efficiency of the hydrolysis. From the results obtained, it was concluded that the yellow passion fruit peel has potential for the production of sugars and furan compounds, making it possible to add value to the waste by promoting sustainability, in addition to generating extra income for large and small producers. |
| URI: | http://hdl.handle.net/11612/5259 |
| Appears in Collections: | Mestrado em Ciências do Ambiente |
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