Extraction of cellulose whiskers from cassava bagasse and their applications as reinforcing agent in natural rubber

In this work cassava bagasse, a by-product of cassava starch industrialization was investigated as a new raw material to extract cellulose whiskers. This by-product is basically constituted of cellulose fibers (17.5 wt%) and residual starch (82 wt%). Therefore, this residue contains both natural fibers and a considerable quantity of starch and this composition suggests the possibility of using cassava bagasse to prepare both starch nanocrystals and cellulose whiskers. In this way, the preparation of cellulose whiskers was investigated employing conditions of sulfuric acid hydrolysis treatment found in the literature. The ensuing materials were characterized by transmission electron microscopy (TEM) and X-ray diffraction experiments. The results showed that high aspect ratio cellulose whiskers were successfully obtained. The reinforcing capability of cellulose whiskers extracted from cassava bagasse was investigated using natural rubber as matrix. High mechanical properties were observed from dynamic mechanical analysis. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Cassava bagasse cellulose nanofibrils reinforced thermoplastic cassava starch

Cellulose cassava bagasse nanofibrils (CBN) were directly extracted from a by-product of the cassava starch (CS) industry, viz. the cassava bagasse (CB), The morphological structure of the ensuing nanoparticles was investigated by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), atomic force microscopy (AFM), presence of other components such as sugars by high performance liquid chromatography (HPLC), thermogravimetric analysis (TGA), and X-ray diffraction (XRD) experiments. The resulting nanofibrils display a relatively low crystallinity and were found to be around 2-11 nm thick and 360-1700 nm long. These nanofibrils were used as reinforcing nanoparticles in a thermoplastic cassava starch matrix plasticized using either glycerol or a mixture of glycerol/sorbitol (1:1) as plasticizer. Nanocomposite films were prepared by a melting process. The reinforcing effect of the filler evaluated by dynamical mechanical tests (DMA) and tensile tests was found to depend on the nature of the plasticizer employed. Thus, for the glycerol-plasticized matrix-based composites, it was limited especially due to additional plasticization by sugars originating from starch hydrolysis during the acid extraction. This effect was evidenced by the reduction of glass vitreous temperature of starch after the incorporation of nanofibrils in TPSG and by the increase of elongation at break in tensile test. On the other hand, for glycerol/sorbitol plasticized nanocomposites the transcrystallization of amylopectin in nanofibrils surface hindered good performances of CBN as reinforcing agent for thermoplastic cassava starch. The incorporation of cassava bagasse cellulose nanofibrils in the thermoplastic starch matrices has resulted in a decrease of its hydrophilic character especially for glycerol plasticized sample. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Cassava bagasse as a dietary food product

Cassava bagasse, the solid residue of the starch industry, was studied as a potential ingredient in high-fibre dietary products. The bagasse contained 80% of starch, 11.5% fibre, 1.14% ash and 0.85% of protein, and it had a pH of 5.8. Glucose was the major sugar and the hemicellulose content was 22.31%. Microscopic analysis of the bagasse revealed a large number of starch granules inside the parenchyma cells and fibres, as well as outside the cells. The bagasse may be used in high-fibre products, and total or partial hydrolysis of its starch content might increase its commercial value.

Fermentação alcoólica de hidrolisado de farelo de mandioca usando levedura Saccharomyces cerevisiae álcool resistente

A matriz energética mundial é baseada em fontes fósseis e renováveis. No Brasil, o bioetanol é gerado principalmente a partir da cana-de-açúcar. Resíduos agroindustriais (fontes celulósicas ou amiláceas) despontam como biomassas alternativas à cana-de-açúcar, para aumentar a competitividade deste combustível renovável frente aos de origem fóssil e também favorecer a sustentabilidade e a segurança alimentar e energética, pois são ricos em polissacarídeos não diretamente fermentescíveis, abundantes (problema ambiental) e apresentam baixo valor comercial. O farelo de mandioca é um exemplo de resíduo sólido gerado na produção de fécula (amido) e farinha de mandioca que ainda contém, em média, 75% de amido. Consequentemente, deve ser previamente hidrolisado e posteriormente fermentado por leveduras do gênero Saccharomyces para gerar etanol. O objetivo deste estudo foi produzir bioetanol a partir de hidrolisados enzimáticos de farelo de mandioca, usando levedura álcool resistente (AR). Primeiramente, a concentração de açúcares obtida a partir da hidrólise enzimática foi verificada através de um planejamento fatorial completo (24), com triplicata no ponto central, a fim de investigar a influência dos seguintes fatores na hidrólise: concentração de α-amilase (Termamyl 2X), tempo de liquefação, concentração de glucoamilase (AMG 300L) e o tempo sacarificação. A condição de hidrólise mais favorável foi a do ensaio com 0,517 mL de AMG/g amido, 0,270 mL de Termamyl/g amido, 1h de tempo de liquefação e 2h de tempo de sacarificação. O caldo resultante da condição escolhida alcançou altas concentrações de glicose (160 g/L). Os ensaios de fermentação alcoólica foram realizados em duplicata em biorreator de 3L, em regime de batelada, a 30C, 100 rpm e pH 5,5. Cerca de 3 g/L (massa seca) de uma linhagem de levedura álcool tolerante, Saccharomyces cerevisiae Hansen BY4741, crescida por 12h em meio YEDP (2% de glicose) foram usados como inóculo. O mosto consistiu de um litro de hidrolisado (160 g/L de glicose) fortificado com extrato de levedura (1%) e peptona de carne (1%), além da adição de um antiespumante (Tween 80) na concentração de 0,05% (m/v). Em 30 horas de fermentação, a média da concentração de etanol obtida foi de 65 g/L. A eficiência foi de 87,6% e o rendimento e a produtividade foram 0,448 e 2,16 g/L.h, respectivamente. Os resultados indicaram a aplicabilidade do farelo de mandioca como matéria-prima para a produção de bioetanol

Produção de biscoitos extrusados de polvilho azedo com fibras: efeito de parâmetros operacionais sobre as propriedades físicas

Neste trabalho buscou-se avaliar o efeito de parâmetros operacionais do processo de extrusão no desenvolvimento de biscoitos de polvilho com fibras, utilizando como matérias-primas o polvilho azedo e o farelo de mandioca. O processamento foi realizado em um extrusor mono-rosca, sendo considerados parâmetros variáveis: temperatura na 3ª zona de extrusão, umidade e porcentagem de fibras na mistura. Para analisar o efeito combinado das variáveis independentes nas características tecnológicas dos extrusados, utilizou-se o delineamento 'central composto rotacional' para três fatores. Os resultados obtidos mostraram efeitos significativos da umidade e porcentagem de fibras sobre o volume específico, sendo que a temperatura afetou os índices de solubilidade e absorção de água dos produtos extrusados. Condições de baixa temperatura (65 °C), baixa umidade (12%) e baixo teor de fibras (<4%), nas condições de processo utilizadas, produzem biscoitos com boas características tecnológicas.

Atividade de enzimas oxidativas do Lentinula edodes em substratos agroindustriais

Basidyomycete Lentinula edodes has its related enzymatic activity mainly on the agribusiness waste kind used as a substrate. The objective of this work was to verify the activity of oxidative enzymes lacase (Lac), lignina peroxidase (LiP) and manganese peroxidase (MnP) of three L. edodes strains, in stationary system, cultivated the 25 degrees C, in the absence of light, in substrates wtih 20% of bran of rice, 1% of CaCO(3) and 79% of rice husk (CA), eucalyptus sawdust (SE), cassava bagasse (BM) and sugarcane bagasse (BC), adjusted to 60% of humidity. The Lac and MnP activities were bigger in eucalyptus sawdust (SE) and sugarcane bagasse (BC). The UP activity was not induced for tested substrates. The rice husk (CA) and cassava bagasse (BM) Substrates, although are not adequate to produce Lac or MnP, can be used as additives to increase the porosity, air availability and easy metabolism polysaccharides.

Production and application of amylases of Rhizopus oryzae and Rhizopus microsporus var. oligosporus from industrial waste in acquisition of glucose

Amylases from Rhizopus oryzae and Rhizopus microsporus var. oligosporus were obtained using agro-industrial wastes as substrates in submerged batch cultures. The enzymatic complex was partially characterised for use in the production of glucose syrup. Type II wheat flour proved better than cassava bagasse as sole carbon source for amylase production. The optimum fermentation condition for both microorganisms was 96 hours at 30°C and the amylase thus produced was used for starch hydrolysis. The product of the enzymatic hydrolysis indicated that the enzyme obtained was glucoamylase, only glucose as final product was attained for both microorganisms. R. oligosporus was of greater interest than R. oryzae for amylase production, taking into account enzyme activity, cultivation time, thermal stability and pH range. Glucose syrup was produced using concentrated enzyme and 100 g L-1 starch in a 4 hours reaction at 50°C. The bioprocess studied can contribute to fungus glucoamylase production and application. © 2013 Institute of Chemistry, Slovak Academy of Sciences.

Desenvolvimento de novas tecnologias para produção de xarope de glicose a partir do amido

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Atividade de enzimas lignocelulolíticas no crescimento de Lentinula edodes em subprodutos energéticos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Bioconversão energética da folha e bagaço de mandioca pelo fungo Rhizopus oligosporus para obtenção de alimento funcional

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Produção de amilases de Rhizopus microsporus var. oligosporus e hidrólise enzimática do bagaço de mandioca visando a produção de etanol por Saccharomyces cerevisiae

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Produção de amilases de Rhizopus microsporus var. oligosporus e hidrólise enzimática do bagaço de mandioca visando a produção de etanol por Saccharomyces cerevisiae

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Briquetting of charcoal from sugar-cane bagasse fly ash (scbfa) as an alternative fuel

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

A New Opportunity to Pulp Bagasse in Australia?

Despite the large quantity of sugarcane grown in Australia, no bagasse is pulped in the country. This is largely because of an established pulp industry based on the abundant native hardwood resources. However, increasing demand for fibre and the limited availability of additional forest areas make bagasse pulping attractive. Issues relating to infrastructure and economics are discussed, and scenarios of acceptable risk identified. It is shown that there should be scope for the production of bleached bagasse pulp in Australia.