Jornal de tecnologia microbiana e bioquímica

Abstrato

Resposta Comparativa e Caracterização Estrutural de Misturas Bagaço, Palha e Bagaço-Palha de Cana-de-Açúcar 1:1 Submetidas a Pré-tratamento Hidrotérmico e Conversão Enzimática

Rondinele de Oliveira Moutta, Maria Cristina Silva, Roberta Cristina Novaes Reis Corrales, Maria Alice Santos Cerullo, Viridiana Santana Ferreira-Leitão e Elba Pinto da Silva Bon

A troca da cana colhida manualmente, após a queima, pela cana verde colhida mecanicamente permite que a palha e o bagaço fiquem disponíveis para posterior processamento através de rotas químicas ou bioquímicas, o que aumenta a eficiência energética do setor. Neste estudo, o bagaço de cana, a palha e a mistura bagaço-palha 1:1 foram submetidos, em condições comparativas, a um pré-tratamento hidrotérmico a 195°C durante 10 minutos e a uma conversão enzimática. Avaliámos as respostas individuais dos três diferentes materiais quanto ao efeito do pré-tratamento na extração de hemicelulose e lignina, na formação de furfural e hidroximetilfurfural e na digestibilidade enzimática da celulose. As propriedades morfológicas, químicas e físicas dos materiais brutos e pré-tratados foram analisadas por Microscopia Eletrónica de Varrimento (MEV), espectroscopia no infravermelho (FTIR) e Difração de Raios X (DRX). Observámos uma maior extração de hemicelulose da palha (93,3%) em comparação com o bagaço (83,7%), sendo que o extrato de hemicelulose obtido da palha continha uma maior concentração de inibidores. Valores intermédios para a extração de hemicelulose (88,5%) e formação de inibidores foram observados para a mistura bagaço-palha 1:1. O rendimento da hidrólise enzimática da celulose foi superior para a palha (90,5%) em comparação com o bagaço (68,2%), enquanto que foi observado um rendimento intermédio de 73,3% para a mistura. De acordo com as imagens de MEV, o pré-tratamento alterou a biomassa nativa ao nível da estrutura da parede celular e, consequentemente, a disposição dos componentes macromoleculares da parede celular esteve intimamente relacionada com o elevado grau de remoção de hemicelulose. Os dados de FTIR indicaram alterações químicas principalmente nos grupos OH, OCH3 e C=O; estas alterações foram mais notórias na palha pré-tratada. Os dados ajustados para o índice de cristalinidade sugeriram que os materiais pré-tratados apresentavam uma cristalinidade diminuída. Todos os resultados mostraram que a palha apresentou menor recalcitrância.