60ª Reunião Anual da SBPC

INTRODUÇÃO:

O Brasil é o maior produtor de cana-de-açúcar do mundo, tendo sido estimada uma produção de 475,07 milhões de toneladas para a safra 2007/2008, superior em 10,62% à safra de 2006/2007. Uma vez que a utilização do bagaço, subproduto da industria sucro-alcooleira, fica em torno de 70 a 90%, alternativas de seu aproveitamento permitirá às usinas diversificar seus produtos, como no caso das pesquisas para a produção de xilitol, um açúcar-álcool obtido por via química de hidrolisados provenientes de resíduos lignocelulósicos e com várias aplicações em diferentes segmentos industriais. O uso da biotecnologia para a obtenção de xilitol a partir de hidrolisados lignocelulósicos se apresenta como uma alternativa ao processo qímico de sua obtenção, o qual é de custo elevado. Porém, o hidrolisado contém além dos açúcares , em particular a xilose, compostos tóxicos aos microrganismos como os fenólicos os quais são provenientes da hidrólise da biomassa vegetal, e responsáveis pela inibição da atividade microbiana interfirindo principalmente na assimilação de xilose. Desta forma, anterior à utilização desses hidrolisados em bioprocessos, metodologias de destoxificação dos mesmos têm que ser utilizadas de forma a contornar o problema da toxicidade destes aos microrganismos.

METODOLOGIA:

O hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar foi obtido por hidrolise acida e anterior a sua utilização, este foi concentrado à vácuo visando elevar o teor inicial de xilose para favorecer esse bioprocesso. Neste trabalho foi avaliado dois métodos de destoxificação do hidrolisado de bagaço de cana utilizando-se de tratamento combinado pelo ajuste de pH do hidrolisado e adsorção em carvão vegetal ativado, e outro utilizando-se técnica de floculação pelo emprego de polímero de origem vegetal. No primeiro método foi feito o ajuste do pH inicial (0,70) para 7,0 com CaO seguido da redução para pH 2,5 com H₃PO₄ e posterior da adsorção em carvão vegetal ativado (1%p/v) em frascos agitados a 200rpm, 60ºC, por 30 minutos. Ao final de cada uma dessas etapas o hidrolisado foi filtrado para a remoção de precipitados e do carvão. No segundo tratamento o hidrolisado teve seu pH inicial (0,70) ajustado para 8,0 com CaO seguido da adição do polímero vegetal (5%v/v) em frascos agitados a 200rpm, 25ºC por 45 minutos. Para a remoção do precipitado o hidrolisado foi centrifugado a 4000rpm por 10 minutos. A determinação da concentração dos fenóis foi feita pelo método de Folin-Ciocalteu e a dos açúcares xilose, glicose e arabinose por cromatografia líquida.

RESULTADOS:

De acordo com os resultados a concentração de fenóis (9,60g/L) presente no hidrolisado de bagaço anterior ao tratamento foi reduzida quando se empregou os diferentes métodos de destoxificação. A utilização de carvão ativo resultou em maior perda deste composto encontrando-se remoção de 81,2%, o que representa um aumento de 19,9% em relação à utilização do polímero. Por outro lado, ambos tratamentos acarretaram perda de açúcares o que é indesejável principalmente em relação a xilose, que é substrato essencial para a produção de xilitol. As perdas de xilose foram de 23,91%, 9,69% para os tratamentos com adsorção em carvão vegetal ativado e polímero de origem vegetal respectivamente. Já para o açúcar glicose a perda não foi significativa, ficando menor que 5% nos dois tratamentos empregados. Com relação a arabinose também se verifica perda pouco significativa, não ultrapassando 4% em ambos os tratamentos.

CONCLUSÕES:

Os procedimentos de remoção de fenólicos pelos métodos de ajuste de pH combinada à adsorção em carvão vegetal ativado e pelo método de floculação por polímero vegetal podem ser empregados para a destoxificação do hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar. Considerando a boa eficiência de remoção de fenóis pelo uso do polímero, a mínima perda de xilose aliado ao fato da biodegradabilidade deste, além de seu baixo custo, pesquisas devem ser realizadas de forma a se estabelecer parâmetros do processo como a concentração, temperatura e pH de ativação do polímero, avaliando-se também o efeito da destoxificação sobre outros compostos tóxicos presentes no hidrolisado.

Instituição de fomento: CNPq - PIBIC

Trabalho de Iniciação Científica

Palavras-chave: Destoxificação, Bagaço, Biotecnologia

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