Aula Terça-Feira 08 de SETEMBRO de 2009

Tecnologia de Subprodutos

Professora Suellen Caffer

Aplicação do bagaço para geração de energia

Aplicações do Bagaço: Ração Animal e Álcool de Segunda Geração

Bagaço “in natura”: Necessidade de tratamento prévio


Baixa digestibilidade por causa da lignina 15%
celulose 40% / hemicelulose 35% ( Fontes energéticas)

Baixo valor nutritivo
Rico em Parede Celular
Na ração há uma quantidade de bagaço “in natura” que varia de 15 % à 30 %

Celulose:
(-Glicose – Glicose – Glicose-)n
Quebra pela celulase
n Glicose

Maior abundância nas plantas
É aproveitada pelos ruminantes em diferentes graus 20 % à 90 %
Fonte energética para os ruminantes

Hemicelulose:

Hidrolisada a pentoses
Fonte energética para os ruminantes

Lignina:

Devido a maturidade fisiológica das plantas
Relacionada com a indigestibilidade das fibras
Dificulta o aproveitamento da celulose e da hemicelulose

O Pré tratamento é utilizado para se quebrar a camada que lignina que envolve os outros componentes celulares dificultando o acesso a este núcleo que contém a parte interessante ao processo: celulose e hemicelulose.
O Tratamento do bagaço pode ser físico-químico ou químico.

Tratamento físico-químico:
Conhecido como auto-hidrólise = BAH (Bagaço Álcool Hidrolisado)
Temperatura e Pressão Altas = Auto Claves
Melhorar o Valor Nutritivo

Como Funciona ?

Radicais acetil da hemicelulose clivados produzindo ácido acético, depois súbita descompressão, vaporização da água, expansão e rompimento estrutural da parede celular.
Tratamento padrão no Brasil 17 kgf/cm² por 5 minutos.


Tratamento Químico:

Utilização de agentes alcalinos: Na(OH) Ca(OH)2 NH3
Dissolve a lignina, a sílica e a hemicelulose
Não altera a estrutura cristalina da celulose
Não afeta a atividade microbiana do rúmen
Melhora a digestibilidade: 43 % à 70 %
Aumento do valor protéico.

Tratamento com Uréia:

Simples seguro e barato
Melhor combinação adicionar uréia e sulfato de amônio
500g diluído em 4 litros regado sobre 100kg de cana picada
Porcentual de uréia a ser usado no material tratado: 5 % à 6 % com base no peso da matéria seca
Umidade final do material: 40 %
Temperatura Local: 25º C à 35º C
Tempo de tratamento em condições tropicais: de uma semana a 15 dias.

Condição Brasileira:


207 milhões de cabeças
97% criados a pasto (águas e seca)
Baixo ganho de peso
Abatidos com idade avançada
Deposição de gordura inadequada
Qualidade da carne.

Aplicação do Bagaço: Bioetanol


Por que o etanol de segunda geração ?

Aumento na demanda de etanol do mercado
Tecnologias de primeira geração deverão garantir um crescimento relativamente constante no mercado do etanol até 2018.

Aumento do plantio de cana
Variedade de cana de açúcar
Produção de etanol por outras fontes alternativas: bagaço e palha de cana.
Baixo custo e fácil disponibilidade de grandes quantidades de matéria-prima

Hidrólise ácida / Hidrólise enzimática

bagaço + H3PO4 ---- Hemicelulose ---- Pentose

Fermentação ---- Etanol

Quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaço de cana e a recuperação de açúcares mais fáceis de hidrolisar

Pichia stipitis: Nome da levedura utilizada nesta fermentação



Hidrólise enzimática:


As enzimas utilizadas na hidrólise “desgrudam” os componentes
Complexo enzimático que desune a hemicelulose e a lignina da fibra da celulose
Enzima celulase atua na celulose, ou seja o papel da celulase é tirar glicose
Esse açúcar por sua vez, será fermentado junto com o caldo ou melaço de cana pela levedura: Saccharomyces cerevisiae


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