Efeito de pré-tratamentos em bagaço de cana-de-açúcar: análises de acessibilidade enzimática

Abstract

Esse trabalho foi desenvolvido com biomassa de cana-de-açúcar e pseudocaule de bananeira, os quais foram submetidos a pré-tratamentos hidrotérmicos para avaliação da acessibilidade enzimática. Esta análise possibilitou o conhecimento da acessibilidade do material à ação enzimática, etapa necessária na produção de etanol de segunda geração, referente à quebra de celulose em glicose. O uso de tratamentos hidrotérmicos, com adição de ácido (H2SO4) e álcali (NaOH), foi responsável pela desestruturação do material lignocelulósico, permitindo assim uma maior acessibilidade e consequente aumento da digestibilidade enzimática da celulose. O tratamento oxidativo, com peróxido de hidrogênio, também se mostrou eficaz na remoção/solubilização de lignina e hemicelulose, tornando assim a produção de glicose mais eficiente. Para avaliar o efeito de cada pré-tratamento foram utilizados dois corantes: o Direct Blue, de baixa massa molecular e baixa afinidade com a celulose, penetrando nos poros e estruturas internas da biomassa; e o Direct Orange, com maior massa molecular e afinidade pela celulose, adsorvendo na superfície externa da mesma. Os resultados mostraram que quanto maior a adsorção de corante, maior é a digestibilidade do material (rendimento em glicose na etapa de hidrólise enzimática). Quanto aos pré-tratamentos, foi observado que o alcalino (em ambas biomassas) foi mais eficientes na remoção da lignina, porém removeu também maior parte de hemicelulose, causando perda de material e afetando ligeiramente as condições de hidrólise enzimática. Quanto à acessibilidade enzimática, o pré-tratamento ácido se mostrou mais eficiente devido a menor perda de material durante o pré-tratamento por alterações na superfície interna do mesmo, aumentando a acessibilidade pelo aumento da porosidade