Valorização do bagaço de malte : aplicação como bioadsorvente e estudo de pré-tratamentos para a obtenção de açúcares fermentescíveis
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Resumo: Os resíduos agroindustriais lignocelulósicos são matérias-primas de fontes renováveis e podem ser empregados na produção de biocombustíveis, energia, produtos químicos e novos materiais Novas e promissoras tecnologias têm sido amplamente estudadas para melhorar a eficiência da conversão da biomassa lignocelulósica em produtos de maior valor O bagaço de malte é um resíduo lignocelulósico gerado em abundância pela indústria cervejeira, rico em fibras, lipídios e proteínas, tendo como principal destino o uso como ração animal, e devido a esta complexa composição, pode ser empregado com matéria-prima para obtenção de produtos de maior valor agregado Neste contexto, este trabalho teve como objetivo valorizar o bagaço de malte através do estudo da sua aplicação como bioadsorvente para o tratamento de efluentes contaminados com chumbo e do estudo de pré-tratamentos para a obtenção de açúcares fermentescíveis O bagaço de malte foi avaliado quanto sua capacidade de sorção de chumbo em soluções aquosas A modelagem matemática foi utilizada para prever o comportamento de sorção e dessorção de chumbo no bagaço e os parâmetros do modelo duplo de Langmuir-Freundlich foram utilizados para entender os mecanismos de interação entre sorvente e sorvato A rápida e alta eficiência na sorção (> 9 %) e o baixo fator de mobilização (< 5 %) indicaram que o bagaço de malte é um material com potencial de aplicação para ser utilizado como bioadsorvente na remoção de chumbo, além de ser de baixo custo e ecologicamente correto Para o estudo do pré-tratamento através da ultrassonicação em meio ácido diluído, o bagaço de malte foi submetido a diferentes valores de pH (3, 4 e 5), tempos de ultrassonicação (1, 35 e 6 min) e conteúdo de biomassa (6, 8 e 1 %) Em geral, as amostras pré-tratadas demonstraram maior índice de cristalinidade e estabilidade térmica do que o bagaço de malte in natura O tempo foi a variável mais importante, maiores tempos resultaram em maior liberação de açúcares e maiores mudanças na fração sólida residual recuperada após o pré-tratamento A amostra processada em pH 5 por 6 min com concentração de biomassa de 8 % resultou no maior teor de celulose, menor teor de lignina e maior remoção de outros componentes, como proteínas e lipídios A combinação do ultrassom em meio alcalino foi realizada através de um planejamento fatorial completo (32), que foi empregado para avaliar os efeitos do pH (9, 1 e 11) e do tempo de ultrassonicação (1, 35 e 6 min) no bagaço de malte As amostras pré-tratadas apresentaram maiores índices de cristalinidade e estabilidade térmica que o bagaço de malte in natura O tempo foi a variável mais importante, maiores tempos de processo resultaram em maior liberação de açúcares e maiores alterações na fração sólida residual recuperada após o pré-tratamento A condição que resultou na amostra com maior conteúdo de celulose e remoção de conteúdo de lignina obtida em pH 9 por 6 min A ultrassonicação em meio alcalino resultou nos melhores resultados para a liberação de açúcares do bagaço de malte, com rendimentos duas vezes maiores para açúcares redutores em comparação com o pré-tratamento ácido, demonstrando maior eficiência na sacarificação do bagaço de malte
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Palavras-chave
Bagaço de malte, Bioadsorvente, Resíduos lignocelulósicas, Sacarificação, Agroindústria, Malt bagasse, Bioadsorbent, Lignocellulosic waste, Saccharification, Lignocellulosic agroindustrial