RESULTADOS OBTIDOS PARA A FERMENTAÇÃO DOS HIDROLISADOS

HIDROLISADOS

A fermentação foi realizada com o hidrolisado obtidos com 15% de caroço de açaí pré-tratado apenas com H2SO4 diluído e com o que foi obtido com 10% do caroço

pré-tratado e deslignificado. A utilização dessas condições se baseou no fato de terem sido aquelas que mostraram valores bons e semelhantes para o índice de glicose (g/L). Os valores de xilose foram praticamente nulos em função do pré-tratamento observado, não sendo considerada a necessidade de quantificá-la.

A Tabela 9.1 mostra a cinética obtida para os valores de celobiose, glicose, etanol, massa seca, HMF, ácido acético e furfural obtidos para o hidrolisado proveniente da carga de sólidos de 15% de caroço que foi apenas pré-tratado com H2SO4 diluído.

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Tabela 9-1 Cinética dos valores de celobiose, glicose, etanol, massa seca, HMF, ácido

acético e furfural obtidos para o hidrolisado proveniente da carga de sólidos de 15% de caroço apenas pré-tratado com H2SO4 diluído (Fermentação de 24h).

Tempo (h)

Concentração (g/L) Celobiose Glicose Glicerol Etanol Massa

Seca HMF Ácido acético Fufural 0 3,23 43,50 0,00 0,00 1,02 0,02 2,15 0,00 1 3,22 40,10 0,00 0,53 1,89 0,02 2,33 0,00 2 3,21 37,47 0,78 3,24 2,34 0,02 2,21 0,00 4 3,22 18,36 1,20 5,66 3,39 0,02 2,43 0,00 6 3,45 12,90 1,30 7,12 3,67 0,03 2,12 0,00 8 3,44 7,53 2,28 9,35 4,15 0,02 2,12 0,00 10 3,22 6,07 3,33 10,11 4,67 0,02 2,44 0,00 12 3,55 5,34 3,48 13,56 5,15 0,02 2,33 0,00 14 3,56 4,23 4,12 14,50 5,34 0,02 2,14 0,00 16 3,45 3,22 4,21 15,67 5,67 0,02 2,13 0,00 18 3,45 3,12 5,12 15,50 5,45 0,02 2,14 0,00 22 3,53 3,21 5,08 15,20 5,66 0,02 2,13 0,00 24 3,44 3,11 5,02 15,23 5,34 0,02 2,15 0,00

Já na Tabela 9.2, são mostrados a cinética dos valores de celobiose, glicose, etanol, massa seca, HMF, ácido acético e furfural obtidos para o hidrolisado proveniente da carga de sólidos de 10% de caroço que foi pré-tratado com H2SO4 diluído e

sequencialmente deslignificado.

Tabela 9-2 Cinética dos valores de celobiose, glicose, etanol, massa seca, HMF, ácido acético e furfural obtidos para o hidrolisado proveniente da carga de sólidos de 10% de caroço pré-tratado com H2SO4 diluído e sequencialmente deslignificado (fermentação

de 24h)

Tempo (h)

Concentração (g/L) Celobiose Glicose Glicerol Etanol Massa

Seca HMF Ácido acético fufural 0 2,14 53,04 0,00 0,05 0,78 0,01 1,15 0,01 1 2,45 46,81 0,00 1,12 1,13 0,01 1,09 0,01 2 2,45 38,28 0,98 3,40 2,14 0,01 1,20 0,01 4 2,55 19,17 1,40 10,10 3,22 0,01 1,24 0,01 6 2,34 13,71 1,50 12,20 3,47 0,01 1,20 0,01 8 2,45 8,34 2,48 16,70 3,88 0,01 1,16 0,01 10 2,33 6,88 3,20 19,40 4,12 0,01 1,10 0,01 12 2,45 4,06 4,00 20,10 4,25 0,01 1,15 0,01 14 2,44 3,45 3,83 21,30 4,67 0,02 1,20 0,01 16 2,33 2,34 4,52 21,12 5,12 0,02 1,21 0,01 18 2,33 2,12 4,57 21,34 5,88 0,02 1,18 0,01 22 2,12 1,20 5,01 21,14 6,08 0,02 1,24 0,01 24 2,12 0,00 4,99 21,65 6,12 0,02 1,23 0,01

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Os valores de glicose iniciais foram de 45,50 e 53,04 g de glicose/L para o hidrolisado proveniente do caroço pré-tratado apenas com H2SO4 diluído e para o

caroço pré-tratado e sequencialmente deslignificado. Após as primeiras 8 horas, foi possível verificar redução no teor de glicose dos hidrolisados nos valores de 82,68 e 84,27%.

Após as 24 de fermentação, foi possível verificar o consumo quase que completo da glicose presente no hidrolisado proveniente do material deslignificado. Esse comportamento não foi verificado para o hidrolisado proveniente do caroço apenas pré- tratado com ácido. Umas das possíveis explicações seria a presença de teores de lignina mais elevados para o hidrolisado que não foi submetido a deslignificação.

Na Tabela 9.3, é mostrado o comportamento cinético da fermentação de uma solução padrão de glicose que possuía 55g de glicose/L. Verificou-se o mesmo comportamento da cinética obtida com o material deslignificado, ou seja o consumo quase total da glicose presente.

Tabela 9-3 Cinética de fermentação obtida para solução padrão de glicose

Tempo (h) Concentração (g/L)

Glicose Glicerol Etanol Massa Seca

0 55,00 0,00 0,00 1,02 1 40,12 0,10 0,53 1,89 2 38,14 0,55 3,24 2,34 4 34,12 2,30 5,66 3,39 6 20,12 2,44 10,22 3,67 8 15,66 2,28 14,55 4,15 10 12,34 3,33 16,70 4,67 12 6,36 3,48 20,12 5,15 14 4,23 4,34 21,30 5,34 16 2,44 4,56 23,40 5,67 18 0,00 4,67 24,50 5,45 22 0,00 5,13 24,20 5,66 24 0,00 5,12 25,10 5,34

Os valores dos rendimentos de fermentação obtidos para os hidrolisados foram de 89,31% (glicose padrão), 79,69% (pré-tratado e deslignificado) deslignificado e 73,79% (apenas pré-tratado com H2SO4 diluído). Os valores de glicerol atingem os

níveis máximos de 5,12 e 4,99% após as 24h de fermentação para os hidrolisados obtidos com o caroço pré-tratado apenas com ácido e aquele que foi obtido com o caroço sequencialmente deslignificado.

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Após 24h de fermentação foram observados os teores máximos de etanol de 21,65 e 15,23 g de etanol/L para o hidrolisado obtido com o caroço deslignificado e para aquele obtido com o caroço apenas pré-tratado com H2SO4. O teor de etanol obtido

após a deslignificação é 42% maior que aquele obtido para o hidrolisado com caroço apenas pré-tratado com H2SO4 diluído. O teor de etanol obtido para a fermentação da

glicose padrão foi o que mostrou maior valor (25,10g/L), provavelmente por não ter a presença de lignina residual e ou inibidores da fermentação. Além disso, o hidrolisado obtido do material que foi apenas pré-tratado com H2SO4 mostra valores de ácido

acético maiores que observados para aquele verificados para o hidrolisado obtido com caroço de açaí pré-tratado e deslignificado.

Os valores mostrados nas Tabelas 9.1, 9.2 e 9.3 podem ser melhor visualizados em forma de gráficos na Figuras 9.1. De maneira geral, é observada a redução no nível de glicose em função do consumo da mesma pelo microrganismo de fermentação. De acordo com Lima et al. (2001), durante a fermentação uma parte dos açúcares presentes no meio é consumido em reações paralelas que são necessárias a síntese do etanol. Em função desse aspecto os rendimentos da fermentação alcoólica industrial têm seu rendimento em torno de 90%.

Neste trabalho, foi verificado que após as primeiras 14h de fermentação 90% da glicose já havia sido consumida para ambos os hidrolisados avaliados. A produtividade volumétrica de etanol obtida foi de 0,9 e 0,63 g de etanol.L-1.h-1 para o hidrolisado obtido com o caroço apenas pré-tratado com H2SO4 diluído e para o hidrolisado obtido

com o caroço pré-tratado e deslignificado, respectivamente.

Nascimento (2011) cita valores de rendimento de 80 a 90% para a produção de etanol a partir de hidrolisados de bagaço de cana- de-açúcar pré-tratados com NaOH. Esses valores são ligeiramente maiores, porém muito próximos aos que foram obtidos neste trabalho. Toscan (2013) cita o valor máximo de conversão de 76,72% para o hidrolisado obtido a partir de capim elefante pré-tratado hidrotermicamente, enquanto que Sipos et al. (2009) realizaram a fermentação do bagaço de sorgo de milho pré- tratado com explosão a vapor e obtiveram novamente os valores de rendimento em torno de 80 a 90%.

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Figura 9.1 Gráficos das cinéticas de fermentação dos hidrolisados padrão (glicose padrão), hidrolisado obtidos com o caroço de açaí apenas

pré-tratado com H2SO4 diluído e hidrolisado obtido com o caroço de açaí pré-tratado e sequencialmente deslignificado (da esquerda para direita).

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9.2. CONCLUSÕES PARCIAIS

Após as 24 de fermentação, foi possível verificar o consumo quase completo da glicose presente no hidrolisado proveniente do material deslignificado.

Durante as primeiras 14h de fermentação, 90% da glicose foi consumida para ambos os hidrolisados avaliados. A produtividade volumétrica de etanol obtida foi de 0,9 e 0,63 g de etanol.L-1.h-1 para o hidrolisado obtido com o caroço apenas pré-tratado com H2SO4 diluído e para o hidrolisado obtido com o caroço pré-tratado e

deslignificado, respectivamente.

Os valores dos rendimentos de fermentação obtidos para os hidrolisados foram de 89,31% (glicose padrão), 79,69% (pré-tratado e deslignificado) deslignificado e 73,79% (apenas pré-tratado com H2SO4 diluído). Os valores de glicerol atingiram os

níveis máximos de 5,12 e 4,99% após as 24h de fermentação para os hidrolisados obtidos com o caroço pré-tratado apenas com ácido e para aquele que foi obtido com o caroço seqüencialmente deslignificado.

Após 24h de fermentação, foram observados os teores máximos de etanol de 21,65 e 15,23 g de etanol/L para o hidrolisado obtido com o caroço deslignificado e para aquele obtido com o caroço apenas pré-tratado com H2SO4.

O teor de etanol obtido após a deslignificação foi 42% maior que aquele obtido para o hidrolisado com caroço apenas pré-tratado com H2SO4 diluído.