comparação entre processos em SHF e em SSF de bagaço de cana-de-açúcar para a produção de etanol por Saccharomyces cerevisiae

In this work, four different process configurations, including three simultaneous saccharification and fermentation (SSF) schemes and one separate hydrolysis and fermentation (SHF) scheme, were compared, at 8% water-insoluble solids, regarding ethanol production from steam-pretreated and alkali-delignified sugar cane bagasse. Two configurations included a 16 h lasting enzymatic presaccharification prior to SSF, and the third one was a classical SSF without presaccharification. Cellulose conversion was higher for the delignified bagasse, and higher in SSF experiments than in SHF. The highest cellulose-to-ethanol conversion (around 60% in 24 h) and maximum ethanol volumetric productivities (0.29-0.30 g/L.h) were achieved in the presaccharification-assisted SSF.

Utilização de diferentes tipos de policloretos de alumínio para purificação de hidrolisado de bagaço de cana através da técnica de coagulação e floculação

In order to investigate the action of the flocculating agents Panfloc and Panclar a full factorial design 2³ and a Central Composite design 2² were carried out. The control variables were the flocculant concentration, pH and temperature. The response variables were phenolic compounds reduction and spectral area reduction. The best conditions of treatment was hydrolyzate at pH 9 for both coagulants, but the use of Panfloc was more effective in the phenolic compounds reduction (73.9%) and spectral area reduction (65.8%).

Estudo das condições de estocagem do bagaço de cana-de-açúcar por análise térmica

An evaluation was made of the properties of sugarcane bagasse during the storage process for subsequent burning in a boiler. Samples of bagasse were collected over a period of 150 days from the Caeté sugar mill (MG) at various points of the stockpile soon after the sugarcane was pressed to extract its juice, as well as from natural bagasse, dry and damp. Thermal analyses of the samples were carried out and the results indicated that, during the storage of bagasse, dry or damp, the biomass loses up to 32% of its calorific power, due to decomposition of the hemicellulose.

Efeito do teor de umidade sobre o pré-tratamento a vapor e a hidrólise enzimática do bagaço de cana-de-açúcar

The effect of moisture content in the steam treatment and enzymatic hydrolysis of sugarcane bagasse was evaluated. Steam treatment was perfomed at 195-210 ºC for 4-8 min using cane bagasse with moisture contents in the range 16-100 wt% (dry basis). Increased moisture contents not only had a positive influence in recovery of main cane biomass components but also resulted in better substrates for enzymatic hydrolysis. As a result, drying is not required for optimal pretreatment and enzymatic hydrolysis of sugarcane bagasse, which can be processed into second generation ethanol immediately after crushing and hot water washing.

TRATAMENTO DA VINHAÇA POR ADSORÇÃO EM CARVÃO DE BAGAÇO DE CANA-DE-AÇÚCAR

The aim of this study was to develop an effective and economically viable technology for the treatment of vinasse, prior to its disposal in the soil for fertirrigation, aiming this way at reducing the environmental impacts generated by inadequately discarding this effluent. The primary treatment of vinasse by adsorption was evaluated. Adsorbents were prepared from sugar cane bagasse and their efficiency evaluated in relation to the treatment of vinasse. The process of preparation of activated carbon consisted of carbonizing bagasse at different temperatures followed by chemical activation with NaOH. The carbon samples obtained by solely carbonizing sugar cane bagasse were more efficient for removing turbidity of vinasse than samples activated with NaOH. The sample carbonized at 800 °C was the most efficient for removing turbidity of wastewater (83%). During a process of adsorption of vinasse in two stages, it was possible to obtain color removal, turbidity and COD of approximately 76, 85 and 69%, respectively. After the adsorption step of vinasse, the solid waste generated in the second stage of adsorption can be burned in the boilers of the power plant itself, affording an energy of 4606 cal g-1.

Bioensaios em painéis confeccionados com eucalipto e bagaço de cana-de-açúcar

No desenvolvimento de painéis, deve-se dar destaque a ensaios que remetam à aplicabilidade final do produto, como os ensaios de durabilidade ao ataque de fungos e cupins. Nesse contexto, painéis confeccionados com diferentes percentuais de partículas de bagaço de cana-de-açúcar (Saccharum sp.) e fibras de eucalipto (Eucalyptus grandis), aglutinados com duas dosagens de resina ureia formol (13% e 16%), foram submetidos à avaliação de resistência biológica (bioensaios) ao ataque de cupins e fungos, ensaio fundamental na definição de uso e aplicação do produto final. Foram utilizados cupins da espécie Reticulitermes santonensis, rhinotermitidade, e fungos da espécie Pleurotus ostreatus, basidiomiceto de podridão-branca, de acordo com procedimentos da normatização AFNOR. De modo geral, os novos painéis confeccionados apresentaram-se não resistentes aos bioensaios realizados e houve similaridade na dinâmica de ataque e perda de massa entre as diferentes dosagens de resina praticadas, remetendo à necessidade da aplicação de revestimento protetor na superfície dos painéis ou adição de produtos fungicidas e cupinicidas.

Características físicas e mecânicas de misturas de solo, cimento e cinzas de bagaço de cana-de-açúcar

Este trabalho teve por finalidade analisar algumas características de misturas de solo, cimento e cinzas de bagaço de cana-de-açúcar para sua possível utilização na fabricação de materiais alternativos de construção. Para tal, amostras de cinzas de bagaço de cana-de-açúcar foram submetidas a um tratamento prévio que consistia de peneiramento e moagem, antes de serem incorporadas às misturas de solo e cimento. Diferentes combinações de cimento-cinzas foram estudadas, determinando-se, para cada uma delas, a consistência normal e a resistência à compressão simples, aos 7 e 28 dias. Posteriormente, corpos-de-prova moldados com tais misturas de solo-cimento-cinzas foram submetidos a ensaios de compactação, compressão simples e absorção de água. Os resultados indicaram a possibilidade de substituir até 20% do cimento Portland, na mistura, por cinzas de bagaço de cana-de-açúcar, sem prejuízo da resistência à compressão simples.

Influência da granulometria dos sólidos triturados de sabugo de milho e bagaço de cana-de-açúcar como materiais filtrantes no tratamento de águas residuárias da suinocultura

Teve-se o objetivo de avaliar a influência da granulometria de sólidos triturados do sabugo de milho e do bagaço de cana-de-açúcar, utilizados como materiais filtrantes, na eficiência de remoção de poluentes da água residuária da suinocultura (ARS). Utilizaram-se colunas de filtragem contendo o material em três faixas granulométricas (0,84 a 1,19; 1,19 a 2,00 e 2,00 a 2,83 mm). Para a avaliação da eficiência do sistema, o afluente e o efluente foram caracterizados em relação às seguintes variáveis: demanda bioquímica de oxigênio (DBO5), demanda química de oxigênio (DQO), sólidos totais (ST), nitrogênio total (N-total), fósforo total (P-total), potássio (K), sódio (Na), cobre total (Cu-total) e zinco total (Zn-total). Geraram-se curvas, relacionando-se as concentrações relativas das variáveis e a lâmina de ARS filtrada. As menores concentrações de DBO nos efluentes foram obtidas, no geral, nos filtros constituídos por materiais na sua maior granulometria; as remoções de DQO, ST, N-total e P-total não foram sensivelmente influenciadas pela granulometria dos materiais filtrantes; o K e o Na não foram retidos nos materiais filtrantes, em nenhuma das granulometrias estudadas, entretanto as remoções de Zn-total e o Cu-total foram, em geral, maiores nos filtros constituídos de materiais filtrantes de menor granulometria.

Determinação do equilíbrio higroscópico e do calor isostérico do bagaço de cana-de-açúcar

Com o intuito de analisar a dinâmica de sorção e a energia necessária para a vaporização da água na desidratação do bagaço da cana-de-açúcar, o presente trabalho teve como objetivo a determinação de seu equilíbrio higroscópico e calor isostérico, a partir de diferentes condições controladas de temperatura (20; 40; 55 e 70 ºC) e umidade relativa do ar (10; 12; 17; 18; 30; 40; 45; 50; 60 e 85%), assim como avaliar, entre diversos modelos descritos na literatura, o que melhor represente o comportamento de sorção. Como resultado, foi verificado que o modelo que melhor se ajustou aos dados empíricos do processo de sorção do bagaço de cana-de-açúcar foi o Modelo de Henderson Modificado, com coeficiente de determinação de 0,972, enquanto o calor isostérico integral de dessorção variou de 2524,09 a 2951,95 kJ kg-1, para os teores de água de equilíbrio de 0,014 a 0,170 b.s., respectivamente.

Sonda de tdr para a estimativa de umidade em bagaço de Cana-de-açúcar

RESUMO O bagaço de cana-de-açúcar pode ser utilizado como suporte sólido para cultivo de microrganismos, e apesar de fundamental, o monitoramento da umidade em tempo real nesses processos ainda é pouco pesquisado. Sendo assim, o presente trabalho teve como objetivo propor e validar a TDR para estimar a umidade em bagaço de cana-de-açúcar, visando a seu uso como suporte para cultivo em estado sólido, considerando a produção de ácido cítrico. A sonda de TDR proposta foi analisada fisicamente, e, posteriormente, para a validação dos resultados, realizou-se uma calibração com leituras da constante dielétrica do bagaço de cana-de-açúcar até à saturação do material, os quais foram comparados com o método-padrão e equação universal de Topp. Também, foram conduzidas em colunas de leito fixo preenchidas com bagaço a 80% de umidade, com monitoramento da umidade através de sonda de TDR para validar a técnica. Pôde-se verificar que existe viabilidade no uso da técnica da TDR para estimar a umidade volumétrica, e com o auxílio de ferramentas gráficas e regressão linear, foi proposta a equação de calibração: (θ= 0,0253*Ka - 0,0025). Com isso, pode-se controlar e monitorar in situ a umidade do bagaço de cana-de-açúcar, através da técnica da TDR.

HIDROLISADO DE FÉCULA DE MANDIOCA COMO ADJUNTO DE MALTE NA FABRICAÇÃO DE CERVEJA: AVALIAÇÃO QUÍMICA E SENSORIAL

Em virtude da progressiva substituição dos adjuntos amiláceos pelos xaropes com alta concentração de maltose nas cervejarias brasileiras, o presente trabalho teve por objetivo comparar hidrolisados de milho e de mandioca, como adjunto de malte, na fabricação de cerveja tipo Pilsen, em escala de laboratório. Os hidrolisados foram produzidos a partir de amido de milho e fécula de mandioca, sendo que na liqüefação e sacarificação da fração amilácea destes produtos foram utilizadas, respectivamente, as enzimas comerciais Termamil (alfa amilase bacteriana) e Fungamil (alfa amilase fúngica). Na fabricação das cervejas, a proporção de malte e hidrolisado foi de 2 para 1, na base do extrato. O mosto foi produzido pelo processo de infusão e após resfriamento e clarificação foi inoculado com levedura cervejeira de baixa fermentação. A fermentação transcorreu a 10 °C até 90% de atenuação do extrato aparente fermentável. As cervejas foram engarrafadas e, em seguida, maturadas a 0 °C, por 14 dias. Terminado o processo de fabricação, as cervejas foram analisadas química e sensorialmente. A semelhança na composição química dos hidrolisados de milho e de mandioca refletiu na composição química dos mostos e das cervejas. Não houve diferença estatística entre os mostos e entre as cervejas testadas para todos os parâmetros químicos analisados. Também, não existiu diferença sensorial entre as cervejas produzidas com hidrolisado de milho e hidrolisado de mandioca. Concluiu-se que a fécula de mandioca apresenta potencial de uso como matéria prima para a fabricação de xarope de maltose de uso cervejeiro e que há elevada probabilidade de sucesso no uso desse xarope para a fabricação de cervejas.

Efeito da extrusão sobre a adsorção de água de farinhas mistas pré-gelatinizadas de arroz e bagaço de jabuticaba

O efeito das variáveis de extrusão de misturas de farinha de arroz polido (FAP) e de bagaço de jabuticaba (FBJ) foi estudado em função das características de adsorção de água e da estabilidade dos produtos extrusados (FME). A metodologia de superfície de resposta (MSR) do tipo 2³ foi usada para a obtenção de um modelo matemático preditivo para a estabilidade das farinhas. O desenho experimental foi elaborado para verificar o efeito de dois níveis de substituição de FBJ como fonte de fibra (15 e 25%), dois níveis de velocidade de rotação do parafuso (100 e 200 rpm) e duas condições de aquecimento na 3ª zona do extrusor (120 e 180ºC), originando oito tratamentos. As características de adsorção de água das FAP, FBJ e de suas misturas foram comparadas e estudadas por meio de isotermas de adsorção expressas como atividades de água (A W), que variaram de 0,113 a 0,973, a temperatura de 25ºC. Os dados experimentais das isotermas foram ajustados a modelos matemáticos de GAB, o que originou o coeficiente Xm (umidade de equilíbrio na monocamada) aplicada à MSR como variável resposta para avaliar a estabilidade das farinhas extrusadas. Os resultados obtidos permitiram verificar a importância das três variáveis durante o processo de extrusão. As curvas das isotermas apresentaram características de superfícies hidrofílicas de forma sigmoidal do tipo II. A região de umidade intermediária das isotermas revelou que a FAP adsorve maior quantidade de água por unidade de A W, seguida pelas misturas extrusadas. A FBJ mostrou ser menos higroscópica neste caso. Quanto à estabilidade das misturas extrusadas, as três variáveis de extrusão foram significativas, verificando-se um aumento com o aumento da FBJ e com o aumento da temperatura, enquanto que houve um decréscimo com a velocidade de rotação, porém, de menor efeito. A combinação de valores elevados de temperatura e porcentagem de FBJ aumentou a estabilidade das farinhas extrusadas.

Otimização da secagem do malte de Zea mays

Neste trabalho foi feita a otimização do processo de secagem do malte de milho (Zea mays) com o objetivo de gerar um derivado de alto valor comercial sem reduzir a atividade das enzimas presentes neste, alfa e beta - amilases, e tentar agregar valor à cultura do milho. Modelos de curvas de secagem foram usados para simular as isotermas de secagem. Um planejamento fatorial completo do tipo 2² foi feito, usando como fatores o tempo (5,18; 6; 8; 10 e 10,8 h) em torno do tempo de secagem para determinação de umidade em alimento e a temperatura (54, 65 e 76 °C) próxima do ótimo das enzimas e a atividade enzimática no malte como resposta. O modelo que mais se ajustou aos dados de cinética de secagem foi o de Henderson e Henderson, e a umidade média retirada do malte foi maior que 40%. A otimização da secagem indicou que se deve operar o secador na região que se aproxima dos 54 °C e da faixa de 5,18 a 6 h de processo. O malte obtido possuiu um bom potencial enzimático, sendo possível assim, contribuir para a agregação de valor à cultura do milho.

Caracterização da farinha de bagaço de jabuticaba e propriedades funcionais dos extrusados

Estudaram-se as características de farinha de bagaço de jabuticaba fermentado e algumas propriedades funcionais (índice de expansão e índice de solubilidade) dos extrusados elaborados a partir deste bagaço e arroz, em proporções que variaram de 11,59 a 25% (bagaço/arroz). A farinha de bagaço de jabuticaba fermentado foi avaliada quanto à distribuição do tamanho de partícula, cor, sabor e aroma, composição centesimal, minerais e fibras. Algumas das características desta farinha foram comparadas com as das farinhas de bagaço de jabuticaba doce (sem fermentar) e arroz polido. O extrusor utilizado para obtenção das farinhas pré-gelatinizadas constituiu-se em um único parafuso com taxa de compressão de 1:3, com rotação variável (65,90 a 234,10 rpm). Usou-se uma matriz circular de 3 mm e uma taxa de alimentação de 5 kg/h. As temperaturas da 1ª e 2ª zonas de aquecimento do extrusor foram mantidas fixas (50 e 100 °C, respectivamente) e a 3ª zona variou entre 99,54 e 200,46 °C. A Metodologia de Superfície de Resposta foi usada para avaliar a tendência das propriedades funcionais frente às variações de bagaço na formulação e dos parâmetros do processo (temperatura e rotação do parafuso). Os resultados mostraram que a farinha de bagaço de jabuticaba fermentado é uma boa fonte de fibras, de proteínas e de minerais, constituída de partículas finas com aroma característico do fruto e de sabor azedo-adstringente e ligeiramente salgado. A expansão dos extrusados aumentou com o aumento da rotação do parafuso e diminuiu com o aumento da adição de farinha de bagaço de jabuticaba, apresentando um comportamento quadrático com o aumento da temperatura. O índice de solubilidade aumentou com o aumento da rotação do parafuso e com a diminuição da temperatura. Maiores índices de expansão (3,26) e de solubilidade (17,55%) foram alcançados numa formulação contendo aproximadamente 10% de bagaço de jabuticaba fermentado a 240 rpm e temperaturas de 130 e 100 °C, respectivamente. A farinha de bagaço de jabuticaba fermentado misturada com farinha de arroz polido poderá ser usada como matéria-prima para a produção de farinhas pré-gelatinizadas, se as circunstâncias operacionais apropriadas forem aplicadas.

Utilização de serragem e bagaço de cana-de-açúcar para adsorção de cádmio

Os metais provenientes de atividades antropogênicas contaminam o ambiente, insumos e matérias-primas e, conseqüentemente, a cadeia trófica, alcançando assim o homem. Em função do acúmulo desses metais, bem como de suas conseqüências danosas, estão sendo realizados estudos para avaliar os níveis alcançados por tais contaminações. O objetivo deste trabalho foi testar a capacidade da serragem e do bagaço de cana-de-açúcar, em adsorver metais pesados a partir de soluções modelo de cloreto de cádmio, nas concentrações de 25 e 50 mg.L-1. As triplicatas das amostras tomadas para análise foram secas ao ar em ambiente arejado, sem quaisquer processamentos, sendo os experimentos conduzidos com 10 g de resíduo e 500 mL de solução de cloreto de cádmio em reatores de PVC com capacidade de 1300 mL, e a homogeneização feita manualmente durante o contato de até 16 horas32. Como a capacidade de adsorção do metal pela serragem não foi esgotada na primeira utilização, estudou-se a possibilidade de um novo contato reutilizando-se a solução remanescente, mantendo a proporção 1:50(32). Numa segunda etapa, foram testados tempos de 12, 8 e 4 horas. O teor de cádmio foi determinado por espectrofotometria de absorção atômica (EAA) na solução de contato, após separação da serragem por filtração. Pelos resultados obtidos, podemos dizer que estes resíduos podem ser utilizados como adsorventes de metais pesados no tratamento de efluentes.