Jornal Internacional de Recursos de Resíduos

Abstrato

Observando a adsorção das celulases NS 50013 em Avicel PH 101 e Protobind 1000 através de isotermas e termodinâmica

Baig KS, Turcotte G e Doan H

A compreensão das características de adsorção das celulases pode ajudar a controlar o mecanismo de adsorção das celulases na palha de trigo. A dessorção e reutilização de celulases é uma forma de diminuir o custo de produção de bioetanol que pode ser aperfeiçoada com o conhecimento das características de adsorção das celulases. A adsorção das celulases NS 50013 em celulose microcristalina (Avicel PH 101) e lignina de palha de trigo (Protobind 1000) foi estudada em reactores descontínuos. O Protobind adsorveu duas vezes a quantidade de celulases que o Avicel PH 101 e a taxa de adsorção foi superior à do Avicel PH 101. Uma comparação de três isotermas de adsorção (mais utilizadas) foi conduzida para ver: i) Uma correlação entre as celulases adsorvidas e iniciais carregamento das celulases, ii) É uma adsorção em monocamada, iii) Capacidades de adsorção dos substratos. Observou-se que a isoterma de Langmuir foi uma boa representação da adsorção tanto para o Avicel como para o Protobind no coeficiente de correlação de 0,9572 e 0,9880. As alterações de energia livre de Gibbs obtidas pela equação de van’t Hoff indicaram que a adsorção foi maioritariamente espontânea. Já para o Avicel o processo foi espontâneo até 220 μg.mL-1 e a espontaneidade diminuiu com a concentração de celulases. Para concentrações iniciais entre 220 μg.mL-1 e 250 μg.mL-1 o processo de adsorção das celulases tornou-se não espontâneo. Enquanto que o ΔG foi bastante oposto para o Protobind, pois não foi espontâneo a 100 μg.mL-1 e para um aumento adicional da concentração foi encontrado espontâneo até 262 μg.mL-1. Entre todas as três, a isoterma de adsorção de Langmuir pareceu ser a mais bem representada do padrão de adsorção celulósica. Consequentemente, implicando adsorção homogénea em monocamada. A parte reversível da teoria da adsorção Langmuiriana está em causa na literatura enzimática recente, pelo que um estudo detalhado sobre a dessorção foi sugerido pelos autores.