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Please use this identifier to cite or link to this item: http://tede.unioeste.br/handle/tede/4079
Tipo do documento: Dissertação
Title: Produção de celulases a partir de capim elefante (pennisetum purpureum) por fermentação em estado sólido
Other Titles: Production of cellulases from elephant grass (pennisetum purpureum) by solid state fermentation
Autor: Pelenz, Aline 
Primeiro orientador: Hasan, Salah Din Mahmud
Primeiro coorientador: Rodrigues, Maria Luiza Fernandes
Primeiro membro da banca: Hasan, Salah Din Mahmud
Segundo membro da banca: Arruda, Priscila Vaz de
Terceiro membro da banca: Baumgartner, Tatiana Rodrigues da Silva
Resumo: A possibilidade da escassez de combustíveis fósseis e preocupações com o meio ambiente, fizeram com que surgisse a necessidade de fontes alternativas para a produção de combustíveis. Uma das alternativas é a produção de Etanol de Segunda Geração (2G) utilizando biomassa lignocelulósica, como a do capim elefante (Pennisetum purpureum). Nesse processo há utilização de enzimas que fazem a degradação da biomassa, deixando o processo muito caro, então uma solução seria a produção dessas enzimas a partir de fungos. O objetivo deste trabalho foi a produção de enzimas celulases fúngicas a partir de capim elefante por fermentação em estado sólido (FES). Inicialmente foi realizado o screening de fungos que selecionou as espécies Aspergillus niger I, Trichoderma viride e Trichoderma asperellum para a FES. Mediante uso de planejamento experimental, verificou-se a influência de fatores como a umidade e pH iniciais. A partir da condição ótima da FES obteve-se o extrato enzimático que por sua vez foi utilizado na hidrólise do capim elefante pré-tratado para a geração dos açúcares fermentescíveis. Foi também elaborada a modelagem matemática para o estudo da cinética da hidrólise enzimática. O fungo que se destacou na produção das enzimas celulases totais (FPase) e endoglicanases (CMCase) foi o T. viride, obtendo 35 U g -1 e 39 U g -1, respectivamente, com umidade inicial na FES de 80% e pH de 5,0. Nos ensaios de hidrólise foi usada a concentração de 40 g L-1 de substrato (capim elefante pré-tratado) onde foram avaliados os perfis cinéticos de produção de açúcares redutores (AR) gerados. A espécie que mais se destacou na hidrólise enzimática foi o T. viride obtendo em 12h de hidrólise 8,4 g L -1 de açúcares redutores. Na modelagem matemática da hidrólise foi possível observar que tanto para a enzima obtida a partir da FES como para a enzima comercial, usada para fins de comparação, que quanto maior a concentração inicial de enzima, maior a velocidade inicial de reação.
Abstract: The possibility of a shortage of fossil fuels and concerns about the environment has led to the need for alternative sources for fuel production. One of the alternatives is the production of the Second Generation Ethanol (2G) using lignocellulosic biomass, such as elephant grass (Pennisetum purpureum). In this process there is use of enzymes that make the degradation of the biomass, leaving the process very expensive, then a solution would be the production of these enzymes from fungi. The objective of this work was the production of fungal cellulase enzymes from elephant grass by solid state fermentation (FES). The fungi screening was performed to select the species Aspergillus niger I, Trichoderma viride and Trichoderma asperellum for FES. Using experimental planning, the influence of factors such as initial moisture and pH were verified. From the FES optimal condition the enzymatic extract was obtained, which in turn was used in the hydrolysis of pre-treated elephant grass to generate the fermentable sugars. Mathematical modeling was also developed to study the kinetics of enzymatic hydrolysis. The fungus that stood out in the production of the total cellulases (FPase) and endoglicanases (CMCase) was T. viride, obtaining 35 U g -1 and 39 U g -1, respectively, with initial moisture in the FES of 80% and pH 5.0. In the hydrolysis assays, the concentration of 40 g L -1 substrate (pre-treated elephant grass) was used to evaluate the kinetic profiles of the production of reducing sugars (RS). The specie that most stood out in the enzymatic hydrolysis was the T. viride obtaining in 12h of hydrolysis 8,4 g L -1 of reducing sugars. In the mathematical modeling of the hydrolysis it was possible to observe that for the enzyme obtained from the FES and for the commercial enzyme used for comparison, that the higher the initial enzyme concentration, the higher is the initial reaction rate.
Keywords: Celulases
Trichoderma viride
Hidrólise enzimática
Cellulases
Enzymatic hydrolysis
CNPq areas: ENGENHARIA QUÌMICA: TECNOLOGIA QUÍMICA
Idioma: por
País: Brasil
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Centro de Engenharias e Ciências Exatas
Program: Programa de Pós-Graduação em Bioenergia
Campun: Toledo
Citation: PELENZ, Aline. Produção de celulases a partir de capim elefante (pennisetum purpureum) por fermentação em estado sólido. 2018. 90 f. Dissertação (Mestrado em Bioenergia) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Toledo, 2018.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://tede.unioeste.br/handle/tede/4079
Issue Date: 28-Nov-2018
Appears in Collections:Mestrado em Bioenergia (TOL)

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