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Title: Produção de etanol combustível primeira e segunda geração a partir de vagens de algaroba (prosopis juliflora (sw.) Dc.).
Other Titles: Production of first and second generation fuel ethanol from algaroba pods (prosopis juliflora (sw.) Dc.).
???metadata.dc.creator???: LEITE FILHO, Manoel Tolentino.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: CAVALCANTI-MATA, Mário Eduardo Rangel Moreira.
???metadata.dc.contributor.advisor2???: DUARTE, Maria Elita Martins.
???metadata.dc.contributor.referee1???: ANDRÉ, Anastácia Maria Mikaella Campos Nóbrega.
???metadata.dc.contributor.referee2???: SANTIAGO, Ângela Maria.
???metadata.dc.contributor.referee3???: SOUSA, Ramom Viana de.
???metadata.dc.contributor.referee4???: ALMEIDA, Renata Duarte.
Keywords: New products;Bioethanol;Biofuel;Renewable energy;Novos produtos;Nuevos productos;Bioetanol;Biocombustível;Biocombustibles;Energia renovável;Energía renovable
Issue Date: 2020
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: LEITE FILHO, M. T. Produção de etanol combustível primeira e segunda geração a partir de vagens de algaroba (prosopis juliflora (sw.) Dc.). 2020. 121 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Processos), Programa de Pós-graduação em Engenharia de Processos, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2020. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/17884
???metadata.dc.description.resumo???: A vagem da algaroba se destaca pela grande quantidade de carboidratos presentes em sua constituição. Em virtude dessa característica, o objetivo deste trabalho consiste na produção de etanol de primeira e segunda geração utilizando vagens de algaroba (Prosopis juliflora SW DC) como matéria-prima. O projeto foi desenvolvido no laboratório de Engenharia de Alimentos – LEA do Centro de Tecnologia e Recursos Naturais – CTRN da Universidade Federal de Campina Grande – UFCG. Foram utilizadas vagens maduras, adquiridas junto a produtores da cidade de Sumé, no cariri paraibano. A extração dos carboidratos da vagem de algaroba foi realizada por meio de hidratação e posterior prensagem, onde o caldo obtido teve o pH ajustado para 4,3, a concentração de sólidos solúveis (°Brix) corrigido para 20, 18 e 16 e submetido à fermentação com diferentes tipos de fermento (fermento fresco, fermento granulado e FLNF CA-11), na concentração de 25 g.L-1. A fermentação alcoólica foi conduzida em sistema de batelada, onde foram avaliados a concentração celular (biomassa), concentração de sólidos solúveis (°Brix), concentração de etanol (°GL) e o pH em intervalos de 2 horas durante um período de 20h de processo. O fermentado foi destilado e chamado de etanol de primeira geração. O resíduo da prensagem foi seco em estufa com circulação de ar forçado a 1,5ms-1 até massa constante nas diferentes temperaturas (50, 60,70 e 80°C). O resíduo seco escolhido, foi o submetido a temperatura que mais preservou seus constituintes e que atingiu o melhor ponto de quebra (fragmentação), consequentemente facilitando o processo de hidrólise. Foram realizadas as seguintes análises no resíduo seco: lignina, celulose e hemicelulose. Após as análises o material foi triturado e submetido à hidrolise ácida em diferentes concentrações (1; 3 e 5 Mol L-1) de ácido sulfúrico e diferentes temperaturas (100, 120 e 140 °C), os carboidratos obtidos nessa etapa foram fermentados com o fermento LNF CA-11 e posteriormente destilado para a obtenção do etanol de segunda geração. Portanto a levedura LNF CA 11 é a mais indicada para fermentar o caldo e o resíduo seco de algaroba para obtenção do bioetanol de primeira e segunda geração, devido se ter alcançado a maior produção em etanol e atender a legislação vigente. Com relação ao processo de secagem os dados se adequaram aos modelos testados, sendo o melhor ajuste o modelo de Cavalcanti mata, possibilitando a determinação das propriedades termo-fisicas do material.
Abstract: The mesquite pod stands out for the large amount of carbohydrates and polysaccharides present in its constitution. Due to this characteristic, the objective of this work is the production of first and second generation ethanol using mesquite pods (Prosopis juliflora SW DC) as raw material. The project was developed in the Food Engineering laboratory - LEA of the Technology and Natural Resources Center - CTRN of the Federal University of Campina Grande - UFCG. Mature pods were used, purchased from producers in the city of Sumé, in the Cariri region of Paraíba. The extraction of carbohydrates from the mesquite pod was carried out through hydration and subsequent pressing, where the broth obtained had the pH adjusted to 4.3 and the ° Brix corrected for 20, 18 and 16 and subjected to fermentation with different types of yeast (Fresh yeast, Granulated yeast and FLNF CA-11), at a concentration of 25 gL-1. The alcoholic fermentation was carried out in a batch system, where the cell concentration (biomass), soluble solids concentration (° Brix), ethanol concentration (° GL) and pH were evaluated at 2 hour intervals during a 20h period. process. The fermentate was distilled and called first generation ethanol. The pressing residue (polysaccharides) was dried in an oven with forced air circulation at 1.5ms-1 until constant mass at different temperatures (50, 60.70 and 80 ° C). The dry residue selected was the one submitted to a temperature that best preserved its constituents and reached the best break point (fragmentation), consequently facilitating the hydrolysis process. Then the following analyzes were performed: lignin, cellulose and hemicellulose. After the analyzes, the material was crushed and submitted to acid hydrolysis in different concentrations (1; 3 and 5 Mol L-1) of sulfuric acid and different temperatures (100, 120 and 140 ° C), the carbohydrates obtained in this step were fermented with the yeast LNF CA-11 and later distilled to obtain second generation ethanol. Therefore, the yeast LNF CA 11 is the most suitable for fermenting broth and dry mesquite residue to obtain first and second generation bioethanol, in compliance with current legislation. And the drying data adapted to the tested models, the best fit being the Cavalcanti mata model, allowing the determination of the material's thermo-physical properties.
Keywords: New products
Bioethanol
Biofuel
Renewable energy
Novos produtos
Nuevos productos
Bioetanol
Biocombustível
Biocombustibles
Energia renovável
Energía renovable
???metadata.dc.subject.cnpq???: Energia de Biomassa Florestal
Geração da Energia Elétrica
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/17884
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