"Ciências Básicas para o Desenvolvimento Sustentável"

24 a 26 de outubro de 2023

Trabalho 19923

ISSN 2237-9045
Instituição Universidade Federal de Viçosa
Nível Graduação
Modalidade Pesquisa
Área de conhecimento Ciências Exatas e Tecnológicas
Área temática Química Analítica
Setor Departamento de Química
Bolsa FUNARBIC/FUNARBE
Conclusão de bolsa Sim
Apoio financeiro Outros
Primeiro autor Tales Rocha Antunes
Orientador REINALDO FRANCISCO TEOFILO
Outros membros Ana Bárbara Miranda Xavier Rufino, Ana Júlia Silva Quintão, Diego Morais Chaves
Título Análise do conteúdo de ácidos provenientes do pré-tratamento hidrotérmico do bagaço de cana-de-açúcar
Resumo A complexa interação entre as estruturas da lignina, celulose e hemicelulose dificultam a obtenção de combustíveis de segunda geração a partir de biomassa lignocelulósica, tais como etanol e biogás, por meio de processos biotecnológicos. Dessa forma, o uso de pré-tratamentos da biomassa apresenta um bom potencial para auxiliar nesse processo de conversão. A desconstrução da hemicelulose pode ser realizada pelo pré-tratamento hidrotérmico (PTH), também conhecido como reação de auto-hidrólise. O PTH do bagaço de cana-de-açúcar (BCA) resulta em um licor, contendo açúcares, ácidos urônicos, ácido acético e compostos furânicos (furfural e HMF), bem como os seus produtos de degradação, o ácido fórmico e levulínico. A quantificação desses ácidos se mostra importante para dar indícios da solubilização da hemicelulose e da degradação dos compostos furânicos, provenientes das pentoses e hexoses. Como objetivo desse trabalho tem-se por criar um método de análise de ácidos mais rápido e eficiente, utilizando a coluna Aminex® HPX-87H Bio-Rad e um gradiente de acetonitrila na fase móvel. A aplicação desse método teve como base o estudo do PTH do BCA, que tinha como objetivo obter um licor rico em carboidratos e pobre em furfural, e uma celulignina mais pura, com as condições usadas sendo à 220 º C, 60 min, 20 % (razão solido-líquido) de BCA e 60 rpm. Para a quantificação dos ácidos foi proposto uma metodologia via cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). Utilizou-se um instrumento da marca Shimadzu modelo Prominence com a mesma coluna utilizada para a análise do licor proveniente do PTH. A melhor condição encontrada para resolução dos picos de cromatograma foram: temperatura do forno de 55 º C, volume de injeção 20 μL, fluxo de 0,80 mL min-1. Para a detecção dos ácidos foi utilizado o detector arranjo de fotodiodo (PDA) à 210 nm. Para a fase móvel foi utilizado solução de H2SO4 5 mM e gradiente de acetonitrila. Após a eluição completa dos ácidos, aumentou-se a concentração de acetonitrila de 0 a 25 %, entre os tempos de 8 a 10 min, para a eluição completa dos compostos remanescentes na coluna. O tempo total de corrida foi de 30 min. O gradiente de acetonitrila aumentou a pressão na coluna usada e foi necessário a passagem de solução de H2SO4 5 mM após cada análise, para estabilização da coluna. Nas condições dos ensaios, resultou em uma análise de ácidos com uma média de 0,9 g k -1, 3,8 g kg-1, 18,1 g kg-1 e 2,1 g kg-1 para os ácidos glicurônico, fórmico, acético e levulínico, respectivamente. Dentre os ácidos produzidos pelo processo de PTH, o ácido acético foi produzido em maior quantidade, evidenciando uma boa solubilização da hemicelulose e uma baixa conversão dos carboidratos em furfural ou HMF. Por fim, foi analisado que com a aplicação de um gradiente de acetonitrila imediatamente após a completa eluição dos ácidos, o tempo de análise do método pôde ser reduzido em mais de 30 min, concluindo que o método aplicado foi satisfatório.
Palavras-chave ácidos, metodologia, análise
Forma de apresentação..... Painel
Link para apresentação Painel
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