Obtenção de etanol e derivados a partir do milho
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Tipo de produção
Trabalho de Conclusão de Curso
Data
2023-06-15
Autores
Romagnolo, Isabella Bonasorte
Alves, Isabella Pereira
Leite, Luana Elias
Alves, Isabella Pereira
Leite, Luana Elias
Orientador
Giannetti, Andreia de Araújo Morandim
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Palavras-chave
combustíveis,óleo de milho,amido de milho,hidrólise,fuels,corn oil,corn starch,hydrolysis
Resumo
Os biocombustíveis são a principal alternativa ao uso dos combustíveis fósseis, como o petróleo, o carvão e o gás natural. Estes biocombustíveis são produzidos utilizando como matéria-prima, óleos vegetais, gorduras animais, cana-de-açúcar, milho, celulose, entre outros. Essa mudança na fonte de energia utilizada é necessária, devido aos impactos ambientais gerados pelos combustíveis fósseis, como alta taxa de emissão dos gases do efeito estufa, poluição do ar e escassez de recursos, problemas esses que são mitigados com a utilização dos biocombustíveis que emitem menos gases e substâncias tóxicas, além de serem provenientes de fontes renováveis, podendo ser utilizados até mesmo, os resíduos agrícolas ou orgânicos. Dessa forma, levando-se em consideração os fatores apresentados, durante o desenvolvimento do presente trabalho, inicialmente foram realizados testes de extração sólido-líquido com os grãos de milho, utilizando o etanol e o hexano como solvente, dos quais a parte líquida foi destilada para a obtenção do óleo de milho, e o resíduo sólido foi levado para etapas de purificação para separação do amido de milho e das proteínas. Posteriormente, o amido de milho foi submetido a testes de hidrólise ácida, utilizando HCl, e enzimática, utilizando as enzimas β-glicosidase e amilase, para obtenção dos açúcares fermentescíveis que serão destinados ao processo de fermentação para produção do bioetanol de 1ª geração. Já a palha e o sabugo, foram submetidos a uma caracterização para determinação da composição química do material, seguindo para o pré-tratamento ácido, a fim de realizar a deslignificação do resíduo lignocelulósico, e posterior hidrólise enzimática, utilizando a enzima CellicCTec2®, etapa responsável pela conversão dos açúcares fermentescíveis para produção de bioetanol de 2ª geração.
Biofuels are the main alternative to fossil fuels such as oil, coal, and natural gas. These biofuels are produced using raw materials such as vegetable oils, animal fats, sugarcane, corn, and cellulose. This change in the energy source is necessary due to the environmental impacts of fossil fuels, such as high rates of greenhouse gas emissions, air pollution, and resource scarcity. These problems are mitigated using biofuels, which emit fewer gases and toxic substances, in addition to the fact that they are derived from renewable sources. Even agricultural or organic waste can be utilized. Therefore, considering the factors presented during the present essay's development, solid-liquid extraction tests were initially carried out with corn grain, using ethanol and hexane as solvents. The liquid portion was distilled to obtain corn oil, while the solid residue underwent two purification steps to separate corn starch and proteins. After this, the corn starch underwent acid hydrolysis tests using HCl, and enzymatic hydrolysis using β-glucosidase and amylase enzymes to obtain fermentable sugars that will be used in the fermentation process to produce first-generation bioethanol. As for the corn straw and cob, they were characterized to determine the chemical composition of the material. They were then subjected to acid pretreatment to delignify the lignocellulosic waste, followed by enzymatic hydrolysis using the CellicCTec2® enzyme, a step responsible for converting the fermentable sugars into second-generation bioethanol.
Biofuels are the main alternative to fossil fuels such as oil, coal, and natural gas. These biofuels are produced using raw materials such as vegetable oils, animal fats, sugarcane, corn, and cellulose. This change in the energy source is necessary due to the environmental impacts of fossil fuels, such as high rates of greenhouse gas emissions, air pollution, and resource scarcity. These problems are mitigated using biofuels, which emit fewer gases and toxic substances, in addition to the fact that they are derived from renewable sources. Even agricultural or organic waste can be utilized. Therefore, considering the factors presented during the present essay's development, solid-liquid extraction tests were initially carried out with corn grain, using ethanol and hexane as solvents. The liquid portion was distilled to obtain corn oil, while the solid residue underwent two purification steps to separate corn starch and proteins. After this, the corn starch underwent acid hydrolysis tests using HCl, and enzymatic hydrolysis using β-glucosidase and amylase enzymes to obtain fermentable sugars that will be used in the fermentation process to produce first-generation bioethanol. As for the corn straw and cob, they were characterized to determine the chemical composition of the material. They were then subjected to acid pretreatment to delignify the lignocellulosic waste, followed by enzymatic hydrolysis using the CellicCTec2® enzyme, a step responsible for converting the fermentable sugars into second-generation bioethanol.