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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40791| Título: | Hidrólise enzimática do farelo de trigo assistida por ultrassom para obtenção de açúcares fermentescíveis |
| Título(s) alternativo(s): | Enzymatic hydrolysis of wheat bran assisted by ultrasound to obtain fermentable sugars |
| Autor(es): | Figueiredo, Luisa Fernanda Ribeiro |
| Orientador(es): | Colla, Eliane |
| Palavras-chave: | Resíduos agrícolas Biomassa vegetal Enzimas - Aplicações industriais Biocombustíveis Agricultural wastes Plant biomass Enzymes - Industrial applications Biomass energy |
| Data do documento: | 27-Nov-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Medianeira |
| Citação: | FIGUEIREDO, Luisa Fernanda Ribeiro. Hidrólise enzimática do farelo de trigo assistida por ultrassom para obtenção de açúcares fermentescíveis. 2026. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Alimentos) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2025. |
| Resumo: | O farelo de trigo, subproduto abundante e de baixo custo da moagem, é rico em polissacarídeos estruturais que podem ser convertidos em monossacarídeos fermentescíveis por meio de enzimas específicas. A valorização desse resíduo agroindustrial contribui para a redução de impactos ambientais, o aproveitamento de biomassa lignocelulósica e o fortalecimento de alternativas sustentáveis na bioeconomia. Para aumentar a eficiência da hidrólise enzimática, diferentes prétratamentos físicos, químicos, biológicos ou combinados podem ser aplicados, visando a remoção de lignina, a redução da cristalinidade da celulose e a exposição dos polímeros estruturais. Neste estudo, avaliou-se a viabilidade do uso do farelo de trigo como matéria-prima para a obtenção de açúcares fermentescíveis por hidrólise enzimática assistida por ultrassom. Foram investigadas variáveis do processo, incluindo a carga de sólidos, o tempo de pré-tratamento térmico em autoclave, a amplitude ultrassônica, a concentração da mistura enzimática, o pH e a temperatura de reação. A metodologia envolveu a caracterização do farelo, a determinação da atividade das enzimas celulase, amiloglicosidase e α-amilase, e a aplicação de prétratamento térmico e hidrólise enzimática assistida por ultrassom, seguindo um Planejamento Plackett-Burman. A quantificação dos açúcares redutores, realizada pelo método do ácido 3,5-dinitrosalicílico (DNS), indicou que o pré-tratamento promoveu modificações estruturais significativas, aumentando a acessibilidade dos carboidratos à ação enzimática. Os melhores rendimentos foram obtidos após 1 e 5 horas de hidrólise, alcançando valores de até 0,77 g AR/g de farelo, superiores aos relatados na literatura recente (0,12 – 0,68 g AR/g de farelo). A eficiência geral variou entre 60% e 90%, confirmando o potencial do farelo de trigo como fonte viável de açúcares fermentescíveis e sua importância para a produção de bioetanol, ácidos orgânicos e outros biocompostos de interesse biotecnológico. |
| Abstract: | Wheat bran, an abundant and low-cost byproduct of milling, is rich in structural polysaccharides that can be converted into fermentable monosaccharides using specific enzymes. Valorizing this agro-industrial residue contributes to reducing environmental impacts, utilizing lignocellulosic biomass, and strengthening sustainable alternatives in the bioeconomy. To increase the efficiency of enzymatic hydrolysis, various physical, chemical, biological, or combined pretreatments can be applied, aiming to remove lignin, reduce cellulose crystallinity, and exposure structural polymers. This study evaluated the feasibility of using wheat bran as a raw material for obtaining fermentable sugars through ultrasound-assisted enzymatic hydrolysis. Process variables were investigated, including solids loading, autoclave thermal pretreatment time, ultrasonic amplitude, enzymatic mixture concentration, pH, and reaction temperature. The methodology involved characterizing the bran, determining the activity of the enzymes cellulase, amyloglucosidase, and α-amylase, and applying thermal pretreatment and ultrasound-assisted enzymatic hydrolysis, following a Plackett-Burman design. Quantification of reducing sugars, performed using the 3,5- dinitrosalicylic acid (DNS) method, indicated that the pretreatment promoted significant structural modifications, increasing the accessibility of carbohydrates to enzymatic action. The best yields were obtained after 1 and 5 hours of hydrolysis, reaching values of up to 0.77 g RS/g of bran, higher than those reported in recent literature (0.12 – 0.68 g RS/g of bran). Overall efficiency ranged from 60% to 90%, confirming the potential of wheat bran as a viable source of fermentable sugars and its importance for the production of bioethanol, organic acids, and other biocompounds of biotechnological interest. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40791 |
| Aparece nas coleções: | MD - Engenharia de Alimentos |
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