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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24436| Título: | Estudo da hidrólise enzimática do amido da manipueira seguido da fermentação alcoólica |
| Título(s) alternativo(s): | Study of the enzymatic hydrolysis of manipueira starch followed by alcoholic fermentation |
| Autor(es): | Kupski, Kerolin |
| Orientador(es): | Silva, Gracinda Marina Castelo da |
| Palavras-chave: | Mandioca - Indústria Reaproveitamento (Tecnologia química) Engenharia bioquímica Saccharomyces cerevisiae Cassava industry Recycle operations (Chemical technology) Biochemical engineering |
| Data do documento: | 22-Jun-2018 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Toledo |
| Citação: | KUPSKI, Kerolin. Estudo da hidrólise enzimática do amido da manipueira seguido da fermentação alcoólica. 2018. Trabalho de Conclusão de Curso (Tecnologia em Processos Químicos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Toledo, 2018. |
| Resumo: | A industrialização da mandioca, gera entre resíduos sólidos e líquidos, a manipueira, um resíduo altamente poluente devido a sua grande carga orgânica, que causa sérios problemas quando lançada sem tratamento em corpos hídricos. O volume de manipueira produzido é estimado entre 2 a 3,6 m³ por tonelada de mandioca processada para produção de fécula. Uma das soluções para reaproveitar a manipueira é como matéria prima para a produção de etanol. Este trabalho objetivou avaliar a melhor condição para a hidrólise da manipueira pela ação da enzima amiloglicosidase que quebra a molécula do amido em açúcares menores, fermentescíveis. A hidrólise é necessária para a fermentação alcoólica porque as leveduras alcoólicas não possuem capacidade de agir diretamente sobre o amido, para isso foi necessária a ação das enzimas α-amilase e amiloglicosidase. No desenvolvimento do presente trabalho, as amostras de manipueira foram submetidas a análises físico-químicas de pH, cinzas, umidade, açúcares redutores, proteínas, amido e análises de Brix, biomassa e determinação do álcool. Para a hidrólise do amido, manteve-se constante a dosagem de α-amilase (0,5 mL/L) em pH 6,5 e temperatura de 90ºC por 2 horas, para todos os ensaios. A partir da primeira hidrólise, foram realizados três ensaios em triplicata, onde variou-se a concentração de amiloglicosidase (1,0; 1,5 e 2,0 mL/L) nas condições de pH 4,5 e temperatura de 60ºC, por 24 horas. Amostras foram retiradas a cada 2 horas até a 8ª hora e um ponto final na 24ª hora para avaliar quantitativamente a concentração de glicose formada na hidrólise. O melhor resultado de conversão enzimática foi empregado na fermentação alcoólica, no qual foi utilizado 0,4 g/L da levedura Saccharomyces cerevisiae, por 24 horas à 30ºC. De acordo com os resultados, o melhor grau de hidrólise foi encontrado com a concentração de 2,0 mL/L de amiloglicosidase, que produziu 9,60 g/L de glicose e quando aplicado à fermentação alcoólica, produziu 4,0 g/L de etanol. Em relação à concentração inicial de amido, obteve-se 77,2% de conversão na hidrólise e 82% de rendimento na produção de etanol. Desta forma, a manipueira apresenta-se como um substrato potencial para produção de etanol, produto de elevado valor agregado, sendo necessários maiores estudos para a viabilidade técnico-econômica do processo. |
| Abstract: | The industrialization of cassava, generates between solid and liquid residues, the “manipueira”, a residue highly polluting due to its great organic load, that causes serious problems when thrown without treatment in water bodies. The volume of “manipueira” produced is estimated to be between 2 and 3.6 m³ per ton of manioc processed for starch production. One of the solutions to reuse the “manipueira” is as raw material for the production of ethanol. This work aimed to evaluate the best condition for the hydrolysis of the “manipueira” by the action of the enzyme amyloglucosidase that breaks the molecule of starch into smaller, fermentable sugars. Hydrolysis is necessary for alcoholic fermentation because the alcoholic yeasts do not have the capacity to act directly on the starch, for that it was necessary the action of the enzymes α-amylase and amyloglucosidase. In the development of the present work, the “manipueira” samples were submitted to physicochemical analyzes of pH, ash, moisture, reducing sugars, proteins, starch and Brix analyzes, biomass and alcohol determination. For the hydrolysis of the starch, the dosage of α-amylase (0.5 mL/L) at pH 6.5 and temperature of 90 ° C for 2 hours was maintained constant for all assays. From the first hydrolysis, three assays were performed in triplicate, where the concentration of amyloglucosidase (1.0, 1.5 and 2.0 mL/L) was varied under the conditions of pH 4.5 and temperature of 60ºC, for 24 hours. Samples were taken every 2 hours until the 8th hour and a final point at the 24th hour to quantitatively evaluate the concentration of glucose formed in the hydrolysis. The best enzymatic conversion result was used in the alcoholic fermentation, in which 0.4 g/L of Saccharomyces cerevisiae yeast was used for 24 hours at 30ºC. According to the results, the best degree of hydrolysis was found with the concentration of 2.0 mL/L of amyloglucosidase, which yielded 9.60 g/L of glucose and when applied to alcoholic fermentation, produced 4.0 g/L of ethanol. In relation to the initial starch concentration, 77.2% conversion was obtained in the hydrolysis and 82% yield in the ethanol production. In this way, the “manipueira” presents itself as a potential substrate for the production of ethanol, a product of high added value, being necessary more studies for the technical-economic viability of the process. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24436 |
| Aparece nas coleções: | TD - Tecnologia em Processos Químicos |
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