Pedido nacional de Invenção, Modelo de Utilidade, Certificado de Adição de Invenção e entrada na fase nacional do PCT 29409161811955532 21/12/2018 870180166375 10:51 Número do Processo: BR 10 2018 076844 1 Dados do Depositante (71) Depositante 1 de 2 Nome ou Razão Social: UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA JULIO DE MESQUITA FILHO Tipo de Pessoa: Pessoa Jurídica CPF/CNPJ: 48031918000124 Nacionalidade: Brasileira Qualificação Jurídica: Instituição de Ensino e Pesquisa Endereço: Rua Quirino de Andrade, 215 Cidade: São Paulo Estado: SP CEP: 01049-010 País: Brasil Telefone: 11 56270217 Fax: 11 56270103 Email: auin@unesp.br Esta solicitação foi enviada pelo sistema Peticionamento Eletrônico em 21/12/2018 às 10:51, Petição 870180166375 Petição 870180166375, de 21/12/2018, pág. 1/29 Depositante 2 de 2 Nome ou Razão Social: INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGIA, QUALIDADE E TECNOLOGIA - INMETRO Tipo de Pessoa: Pessoa Jurídica CPF/CNPJ: 00662270000320 Nacionalidade: Brasileira Qualificação Jurídica: Pessoa Jurídica Endereço: Rua Santa Alexandrina, 416, Rio Comprido Cidade: Rio de Janeiro Estado: RJ CEP: 20261-232 País: BRASIL Telefone: Fax: Email: auin.pi@unesp.br Dados do Pedido Natureza Patente: 10 - Patente de Invenção (PI) Título da Invenção ou Modelo de Utilidade (54): PROCESSO DE EXTRAÇÃO DE HEMICELULOSE DA CANA-DE- AÇÚCAR Resumo: É descrito um processo de extração de hemicelulose a partir do entrenó da cana-de-açúcar, incluindo as etapas de remoção da sacarose dos entrenós mediante prensagem ou moagem, secagem, remoção de extrativos em soxhlet, com etanol e água, por 6 horas, seguindo a secagem em estufa a 60°C e extração da hemicelulose (xilana, 4-O-metil-glucuronoarabinoxylana) utilizando 3% m/v de um reagente, sob agitação de 75 rpm, a 25°C, por 4 horas, provendo um processo com significativa redução de reagente (cerca de 50% da quantidade de reagente necessário para o processamento do bagaço da cana-de-açúcar) e na consequente redução de custo de produção, viabilizando o processo de extração de hemicelulose em larga escala. 1Figura a publicar: Esta solicitação foi enviada pelo sistema Peticionamento Eletrônico em 21/12/2018 às 10:51, Petição 870180166375 Petição 870180166375, de 21/12/2018, pág. 2/29 Dados do Procurador Nome ou Razão Social: Renan Padron Almeida Procurador: Numero OAB: Numero API: CPF/CNPJ: 33778301896 Endereço: Rua Joaquim Antunes 819 Cidade: São Paulo Estado: SP CEP: 05415012 Telefone: 1156270570 Fax: Email: renan.padron@unesp.br Esta solicitação foi enviada pelo sistema Peticionamento Eletrônico em 21/12/2018 às 10:51, Petição 870180166375 Petição 870180166375, de 21/12/2018, pág. 3/29 Dados do Inventor (72) Inventor 1 de 6 Nome: MICHEL BRIENZO CPF: 21379588804 Nacionalidade: Brasileira Qualificação Física: Pesquisador Endereço: Av 10, n 2230, Jd São Paulo Cidade: Rio Claro Estado: SP CEP: 13503-200 País: BRASIL Telefone: Fax: Email: auin.pi@unesp.br Inventor 2 de 6 Nome: RANIERI BUENO MELATI CPF: 41386891843 Nacionalidade: Brasileira Qualificação Física: Biólogo, biomédico e afins Endereço: Avenida 20 A, 1199 - Vila Indaiá Cidade: Rio Claro Estado: SP CEP: 13506-710 País: BRASIL Telefone: Fax: Email: auin.pi@unesp.br Inventor 3 de 6 Esta solicitação foi enviada pelo sistema Peticionamento Eletrônico em 21/12/2018 às 10:51, Petição 870180166375 Petição 870180166375, de 21/12/2018, pág. 4/29 Nome: FERNANDO CARLOS PAGNOCCA CPF: 44650728800 Nacionalidade: Brasileira Qualificação Física: Professor do ensino superior Endereço: Rua Seis, 1140-apto 112 - Centro Cidade: Rio Claro Estado: SP CEP: 13506-190 País: BRASIL Telefone: Fax: Email: auin.pi@unesp.br Inventor 4 de 6 Nome: JONAS CONTIERO CPF: 00218443803 Nacionalidade: Brasileira Qualificação Física: Professor do ensino superior Endereço: Rua 13 , 3226 - Vila Elizabeth Cidade: Rio Claro Estado: SP CEP: 13504-162 País: BRASIL Telefone: Fax: Email: auin.pi@unesp.br Inventor 5 de 6 Esta solicitação foi enviada pelo sistema Peticionamento Eletrônico em 21/12/2018 às 10:51, Petição 870180166375 Petição 870180166375, de 21/12/2018, pág. 5/29 Nome: PEDRO DE OLIVA NETO CPF: 04582812805 Nacionalidade: Brasileira Qualificação Física: Professor do ensino superior Endereço: Rua Prado Kelly no. 389 - Vila Tênis Clube Cidade: Assis Estado: SP CEP: 19806-380 País: BRASIL Telefone: Fax: Email: auin.pi@unesp.br Inventor 6 de 6 Nome: CELSO BARBOSA DE SANT’ANNA FILHO CPF: 07629410735 Nacionalidade: Brasileira Qualificação Física: Pesquisador Endereço: Avenida Vice-Presidente José de Alencar,1400 - Jacarepaguá Cidade: Rio de Janeiro Estado: RJ CEP: 22775-033 País: BRASIL Telefone: Fax: Email: auin.pi@unesp.br Esta solicitação foi enviada pelo sistema Peticionamento Eletrônico em 21/12/2018 às 10:51, Petição 870180166375 Petição 870180166375, de 21/12/2018, pág. 6/29 NomeTipo Anexo Comprovante de pagamento de GRU 200 GRU 4 29409161811955532.pdf Comprovante de pagamento de GRU 200 4 955532.pdf Procuração Proc e Posse 07-2018.pdf Procuração Procuração Inmetro.pdf Relatório Descritivo Relatorio.pdf Reivindicação Reivindicacao.pdf Desenho Desenhos.pdf Resumo Resumo.pdf Documentos anexados Acesso ao Patrimônio Genético Declaração Negativa de Acesso - Declaro que o objeto do presente pedido de patente de invenção não foi obtido em decorrência de acesso à amostra de componente do Patrimônio Genético Brasileiro, o acesso foi realizado antes de 30 de junho de 2000, ou não se aplica. Declaro, sob as penas da lei, que todas as informações acima prestadas são completas e verdadeiras. Declaração de veracidade Esta solicitação foi enviada pelo sistema Peticionamento Eletrônico em 21/12/2018 às 10:51, Petição 870180166375 Petição 870180166375, de 21/12/2018, pág. 7/29 [bb.com.br] - Boleto gerado pelo sistema MPAG. 09/11/2018 16:56:26 INSTRUÇÕES: A data de vencimento não prevalece sobre o prazo legal. O pagamento deve ser efetuado antes do protocolo. Órgãos públicos que utilizam o sistema SIAFI devem utilizar o número da GRU no campo Número de Referência na emissão do pagamento. Serviço: 200-Pedido nacional de Invenção, Modelo de Utilidade, Certificado de Adição de Invenção e entrada na fase nacional do PCT Clique aqui e pague este boleto através do Auto Atendimento Pessoa Física. Clique aqui e pague este boleto através do Auto Atendimento Pessoa Jurídica. 00190.00009 02940.916188 11955.532178 9 77320000007000 UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA JULIO DE MESQUITA FILHO CPF/CNPJ: 48031918000124 RUA QUIRINO DE ANDRADE 215, SAO PAULO -SP CEP:01049010 29409161811955532 29409161811955532 08/12/2018 70,00 INSTITUTO NACIONAL DA PROPRIEDADE INDUST CPF/CNPJ: 42.521.088/0001-37 RUA MAYRINK VEIGA 9 24 ANDAR ED WHITE MARTINS , RIO DE JANEIRO - RJ CEP: 20090910 2234-9 / 333028-1 00190.00009 02940.916188 11955.532178 9 77320000007000 INSTITUTO NACIONAL DA PROPRIEDADE INDUST CPF/CNPJ: 42.521.088/0001-37 09/11/2018 29409161811955532 DS N 09/11/2018 29409161811955532 17 R$ A data de vencimento não prevalece sobre o prazo legal. O pagamento deve ser efetuado antes do protocolo. Órgãos públicos que utilizam o sistema SIAFI devem utilizar o número da GRU n o campo Número de Referência na emissão do pagamento. Serviço: 200-Pedido nacional de Invenção, Modelo de Utilidade, Certificado de Adição de Invenção e entrada na fase nacional do PCT UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA JULIO DE MESQUITA FILHO CPF/CNPJ: 48031918000124 RUA QUIRINO DE ANDRADE 215, SAO PAULO-SP CEP:01049010 08/12/2018 2234-9 / 333028-1 29409161811955532 70,00 Petição 870180166375, de 21/12/2018, pág. 8/29 https://www2.bancobrasil.com.br/aapf/login.jsp?url=pagamento/867-892.jsp?codT%3D1%26dataPagamento%3D09%2F11%2F2018%26valorDocumento%3D7000%26valor%3D7000%26desconto%3D0%2C00%26juros%3D0%2C00%26campo1%3D00190%26campo2%3D00009%26campo3%3D02940%26campo4%3D916188%26campo5%3D11955%26campo6%3D532178%26campo7%3D9%26campo8%3D77320000007000%26tipoCodigoBarras%3D1 https://aapj.bb.com.br/aapj/liemp.bb?codigoTransacao=867&data=09112018&campo1=00190&campo2=00009&campo3=02940&campo4=916188&campo5=11955&campo6=532178&campo7=9&campo8=77320000007000&valorDocumento=7000&valor=7000&valorDesconto=000&valorJurosMulta=000 22/11/2018 Internet Banking https://www.santandernetibe.com.br/Paginas/Compromissos/COMPROMISSOS_DETALHE_SEG_VIA.asp?txtEntidade=0033&txtCentroAlta=023… 1/1 FUNDACAO PARA O DESENVOLVIMENTO DA UNESP Agência: 0239 Conta Corrente: 13-002549-6 DETALHE DO COMPROMISSO Convênio: 0033-0239-004900019792 Conta de Débito: 0239-000430023105 Tipo de Pagamento: BLQ Outros Código de Barras: 00190000090294091618811982335173277350000007000 No. compromisso banco: 1029098000100004 No. compromisso cliente: 955532/DS1 1011 Instituição Financeira Favorecida: 001 - BANCO DO BRASIL S.A. Nome/Razão Social do Beneficiário Original: INSTITUTO NACIONAL DA PROPRIEDADE INDUST CPF/CNPJ do Beneficiário Original: 42.521.088/0001-37 Nome/Razão Social do Pagador Original: UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA JULIO DE CPF/CNPJ do Pagador Original: 48.031.918/0001-24 Nome/Razão Social do Pagador Efetivo: FUNDACAO PARA O DESENVOLVIMENT CPF/CNPJ do Pagador Efetivo: 57.394.652/0001-75 Valor Nominal: 70,00 Desc./Abat.: 0,00 Juros: 0,00 Data de Vencimento: 11/12/2018 Data de Pagamento: 21/11/2018 Situação: Efetivado No. Lista de Débito: No. Protocolo: PGTFORNB21112018900133695 Autenticação: 11CBC4E0390246584F52E3F Valor a Pagar: 70,00 Central de Atendimento Santander Empresarial 4004-2125 (Regiões Metropolitanas) SAC 0800 762 7777 0800 726 2125 (Demais Localidades) Ouvidoria 0800 726 0322 Petição 870180166375, de 21/12/2018, pág. 9/29 javascript:window.close(); javascript:onPrint() Petição 870180166375, de 21/12/2018, pág. 10/29 Petição 870180166375, de 21/12/2018, pág. 11/29 Petição 870180166375, de 21/12/2018, pág. 12/29 Petição 870180166375, de 21/12/2018, pág. 13/29 Petição 870180166375, de 21/12/2018, pág. 14/29 Petição 870180166375, de 21/12/2018, pág. 15/29 Petição 870180166375, de 21/12/2018, pág. 16/29 1/9 PROCESSO DE EXTRAÇÃO DE HEMICELULOSE DA CANA-DE- AÇÚCAR CAMPO TÉCNICO [01] A presente patente de invenção descreve um processo de extração de hemicelulose (xilana, 4-O-metil-glucuronoarabinoxylana) da cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L). Mais especificamente compreende um processo de extração da hemicelulose a partir do entrenó da cana-de-açúcar, necessitando a metade da quantidade de reagente utilizada no processamento do bagaço da cana-de-açúcar, o que garante a redução de custo de produção que viabiliza o processo de extração de hemicelulose em larga escala. ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [02] A hemicelulose é uma matéria-prima que tem diversas aplicações de alto valor agregado [Brienzo, M.; Carvalho, A. F. A. ; Figueiredo, F. C. ; Oliva Neto, P. Sugarcane bagasse hemicellulose properties, extraction technologies and xylooligosaccharides production. Food Waste: Practices, Management and Challenges. 1ed. New York: Nova Science Publishers, 2016a, v., p. 155-188]. [03] Entre os derivados de hemicelulose, destaca-se os xilo- oligossacarídeos (XOS) que são oligossacarídeos não digeríveis constituídos de unidades de xilose contendo ligações β-1-4, encontrados naturalmente em vegetais. Sua composição depende basicamente de sua origem e do processo de extração. Os xilo- oligossacarídeos são considerados prebióticos, já que são capazes de chegar intactos ao intestino e estimular o crescimento de bactérias benéficas, que facilitam a digestão e absorção de nutrientes, tais como Bifidobacterium, e ainda causam a diminuição da proliferação de bactérias patogênicas. Além disso, os XOS promovem outros Petição 870180166375, de 21/12/2018, pág. 17/29 http://lattes.cnpq.br/8251885707409794 2/9 benefícios na saúde quando utilizados como ingredientes em alimentos funcionais e possuem características tecnológicas favoráveis como estabilidade a pH ácido, resistência a altas temperaturas, não- toxicidade e habilidade de atingir efeitos biológicos significativos em baixas doses diárias. [04] Os processos de extração de hemicelulose de materiais lignocelulósicos geralmente utilizam agentes alcalinos, que são agressivos à estrutura da biomassa e geram resíduos nocivos ao meio ambiente, além de encarecer o processo de obtenção de hemicelulose em larga escala, uma vez que quanto maior a concentração de reagente, maior o rendimento de extração de hemicelulose [Brienzo et al., 2016a]. [05] Fang et al. [Fang, J. M.; Sun, R. C.; Salisbury, D.; Fowler, P.; Tomkinson, J. Comparative study of hemicelluloses from wheat straw by alkali and hydrogen peroxide extractions. Polymer Degradation and Stability, v. 66, p. 423–432, 1999] extraíram 92 % da hemicelulose da palha de trigo empregando 2 % de H2O2 a 50°C por 16 h. Esse polissacarídeo apresentou massa molar entre 54.980 a 63.730 g/mol, composição de 72 % de xilose, 8,9 % de glicose, 15,6 % de arabinose, pequenas quantidades de ramnose, galactose e 4,7 % de lignina residual. Os autores observaram que a hemicelulose extraída com H2O2 apresentou cor mais clara que a extraída com KOH, o que foi atribuído à ação do peróxido sobre grupos cromóforos. O peróxido de hidrogênio além de extrair a hemicelulose, auxilia também na remoção da lignina do material lignocelulósico. A aplicação de 4 % de H2O2 por 8 min removeu 63% da hemicelulose e 64% da lignina de Miscanthus giganteus (WANG; WANG; FANG, 2010). [06] Silverstein et al. [Silverstein, R.A.; Chen, Y.; Sharma-Shivappa, Petição 870180166375, de 21/12/2018, pág. 18/29 3/9 R.R.; Boyette, M.D.; Osborne, J. A comparison of chemical pretreatment methods for improving saccharification of cotton stalks. Bioresource Technology, v. 98, p. 3000–3011, 2007.] realizou um estudo comparativo de processos de extração da hemicelulose, mostrando que peróxido de hidrogênio (2 % m/m, 30 min por 121°C/1 atm) solubilizou 30 % da xilana e 29,5 % da lignina; o hidróxido de sódio (2% m/m, 90 min a 121°C/1 atm) solubilizou 25% da xilana e 65,6% da lignina e o ácido sulfúrico (2 % m/m, 90 min a 121°C/1 atm) solubilizou 95% da xilana e 25% da lignina. Nesse estudo, os autores chamaram a atenção para o baixo desempenho do peróxido de hidrogênio, que nas condições empregadas deve ter sido degradado. [07] Os processos convencionais de extração de hemicelulose, no entanto, apresentam barreiras técnicas e econômicas, devido à grande quantidade de reagentes empregados e baixo rendimento de extração. Algumas metodologias como as que, por exemplo, utilizam o peróxido em meio alcalino levam a um alto rendimento de extração [Brienzo, M., Siqueira, A. F., & Milagres, A. M. F. (2009). Search for optimum conditions of sugarcane bagasse hemicellulose extraction. Biochemical Engineering Journal, 46(2), 199-204.]. Entretanto, a carga de reagentes aplicados é alta, o que depende das características e resistência do material empregado. [08] Assim, para a viabilidade econômica no processo de produção/extração/solubilização de hemicelulose/xilana, é fundamental a redução e ou recuperação de reagentes, com diminuição dos custos e estabelecimento de metodologias de obtenção que visem a qualidade e a produtividade, visto que a hemicelulose possui diversas aplicações biotecnológicas de interesse industrial. [09] Estudos vêm sendo conduzidos na utilização do bagaço da cana- Petição 870180166375, de 21/12/2018, pág. 19/29 4/9 de-açúcar para a obtenção de xilana, hemicelulose de gramíneas, e para o crescimento de microrganismos para produção de enzimas. Com isso, este co-produto da indústria sucro-alcooleira pode ser destinado para a geração de produtos com elevado valor agregado, não sendo destinado tão somente para a geração de energia através de sua queima. [010] Bian et al [Bian, et al. Isolation of hemicelluloses from sugarcane bagasse at different temperatures: Structure and properties. Carbohydrate Polymers, ISSN: 0144-8617, Vol: 88, Issue: 2, p. 638- 645, 2012] isolaram hemiceluloses de bagaço de cana-de-açúcar em diferentes temperaturas. Neste estudo foram extraídas sete frações hemicelulósicas com 10 % KOH de bagaço de cana-de-açúcar extraído por 10 horas a 20, 25, 30, 35, 40, 45, e 50ºC, respectivamente. A composição química e as características estruturais de todas as frações foram investigadas por uma combinação de HPAEC, GPC, FT-IR, 1D (H, C) e espectros 2D (HSQC) e TGA-DTA. Diferenças notáveis nas massas moleculares foram observados, com as frações extraídas a 20ºC, 25ºC e 30ºC mostraram massas moleculares relativamente mais baixas (68, 400-76, 900 g/mol) e a extração a temperaturas elevadas de 35 a 50ºC resultaram em maior massa molecular (80, 400-93, 300 g/mol). Todavia, as diferenças no rendimento, na composição química, nas características estruturais e na estabilidade térmica foram muito menos pronunciadas neste estudo. Os resultados também sugeriram que todos as hemiceluloses tinham uma base de (1→4)-β-D-xilose e principalmente substituídas nas posições (1→2) e (1→3) ligados a resíduos arabinofuranosil, e também com 4-O-metil-D-glucoronosil. Como conclusão, foi observado que não haviam significativas diferenças nos rendimentos das sete frações hemicelulósicas isoladas Petição 870180166375, de 21/12/2018, pág. 20/29 5/9 a temperaturas de 20 - 50ºC (41,4 - 42,7%), e todas as hemiceluloses apresentaram composições semelhantes, com elevada quantidade de xilose (83,1 – 84,6 %) e pequenas quantidades de outros componentes (açúcares). Os tratamentos alcalinos a 40 - 50ºC não degradaram a estrutura macromolecular dos polissacarídeos hemicelulósicos do bagaço da cana-de-açúcar significativamente. Além disso, todas as sete frações apresentaram uma estrutura similar e todas eram 4-O- metil-glucuronoarabinoxylanas consistindo de uma base linear ramificada nas posições C-2 e C-3 com de arabinofuranosil ou unidade de ácido metilglucurônico. [011] Xu et al. [Xu, F.; Sun, J. X.; Liu, F. C.; Sun, R. C. Comparative study of alkali and acid organic solvent-soluble hemicellulosic polysaccharides from sugarcane bagasse. Carbohydrate Research, v. 341, p. 253-261, 2006.] realizaram estudos com bagaço de cana-de- açúcar, evidenciando que em alta concentração de hidróxido de sódio (1 mol/L) foi obtido um baixo rendimento de extração da hemicelulose (55,5 %), quando realizado a 25°C. O rendimento aumentou para 62,1% a 40°C. Os autores observaram, também, que o aumento da temperatura para 40°C promove maior remoção da lignina do bagaço. [012] Assim, é objeto da presente patente de invenção um processo de extração de hemicelulose a partir do entrenó da cana-de-açúcar, uma fração com menor resistência à ação do reagente, o que implica na considerável diminuição de reagente (cerca de 50% da quantidade de reagente necessário para o processamento do bagaço da cana-de- açúcar) e na consequente redução de custo de produção, viabilizando o processo de extração de hemicelulose em larga escala. BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [013] A figura 1 apresenta uma imagem de microscopia eletrônica de Petição 870180166375, de 21/12/2018, pág. 21/29 6/9 varredura de um corte transversal do colmo da cana-de-açúcar na região do entrenó, identificando a separação (representada por uma linha tracejada) entre fração externa e o entrenó. [014] A figura 2 apresenta o gráfico do rendimento das extrações de hemicelulose realizadas com H2O2 em concentração de 6% m/v, 4h de reação, 75 rpm a 25°C. [015] A figura 3 apresenta o gráfico do rendimento das extrações de hemicelulose realizadas com H2O2 em concentração de 3% m/v, 4h de reação, 75 rpm a 25°C. DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [01] O processo de extração de hemicelulose de frações de cana-de- açúcar, objeto da presente patente de invenção, compreende uma primeira etapa de separação das frações do colmo, mediante operação manual ou corte mecanizado. [02] Em seguida, é feita a remoção da sacarose dos entrenós mediante prensagem ou moagem, seguida de lavagem com água destilada e secagem em estufa a 60°C. [03] Os entrenós são moídos e submetidos à remoção de extrativos em soxhlet, com etanol e água, por 6 horas, seguindo a secagem em estufa a 60°C. [04] A reação para extração da hemicelulose utiliza 3% m/v de um reagente selecionado dentre oxidativos, tal como peróxido de hidrogênio (H2O2), ou reagentes alcalinos, tal como NaOH, CaOH, KOH, sob agitação de 75 rpm, a 25°C, por 4 horas. [05] O material é seco em estufa a 60°C para diminuição da umidade. [06] Opcionalmente, os entrenós podem ser submetidos a um pré- tratamento ácido ou em meio ácido diluído, de forma solubilizar a hemicelulose na forma de monossacarídeo. Petição 870180166375, de 21/12/2018, pág. 22/29 7/9 [07] TESTES [08] Testes foram realizados utilizando diferentes frações do colmo da cana-de-açúcar: porção externa (contendo a epiderme), entrenó e nó. [09] As frações foram prensadas ou moídas para a remoção da sacarose, seguida de lavagem com água destilada e secagem em estufa a 60°C. [010] Em seguida, as frações foram moídas e submetidas à remoção de extrativos em soxhlet, com etanol e água, por 6 horas, ou somente lavadas com água corrente, seguindo a secagem em estufa a 60°C. [011] A extração da hemicelulose foi realizada em seis réplicas de 10 g (massa seca) em cada ensaio. [012] Para extração da hemicelulose foi realizada aumento escala em triplicata, trabalhando com massa de material de 1 kg (massa seca) em cada ensaio. [013] A reação para extração da hemicelulose foi feita com peróxido de hidrogênio (H2O2) em concentrações de 6% e 3% m/v, sob agitação de 75 rpm, a 25°C, por 4 horas, e depois precipitada com etanol 96% 3 volumes. O líquido foi descartado e uma nova lavagem com etanol 70% foi realizada. Procedimento realizado a cada 24 horas, por 3 vezes. Após a última lavagem, o material foi seco em estufa a 60°C até estabilização da umidade. O etanol resultante dos processos de lavagem foi recuperado por destilação após separação da hemicelulose. Desta forma, reutilizado nos processos de lavagem. [014] Conforme apresentado na figura 1, a linha tracejada evidencia a separação entre fração externa (contendo epiderme), identificada como A, e o entrenó (B). Esta imagem permite visualizar as estruturas de feixes vasculares como pontuações, os quais aparecem em maior número na região da fração externa Brienzo et al., 2016 [Brienzo, M., Petição 870180166375, de 21/12/2018, pág. 23/29 8/9 Abud, Y., Ferreira, S., Corrales, R.C, Ferreira-Leitão, V.S., de Souza, W., & Sant’Anna, C. Characterization of anatomy, lignin distribution, and response to pretreatments of sugarcane culm node and internode. Industrial Crops and Products, 84, 305-313, 2016]. [015] A figura 2 mostra os rendimentos obtidos na extração de hemiceluloses de diferentes frações de biomassa de cana-de-açúcar, utilizando peróxido de hidrogênio em concentração 6 % m/v, utilizando a metodologia otimizada para o bagaço, descrita por Brienzo et al., 2009 [Brienzo, M., Siqueira, A. F., & Milagres, A. M. F. (2009). Search for optimum conditions of sugarcane bagasse hemicellulose extraction. Biochemical Engineering Journal, 46(2), 199-204]. Nesta figura 2, a fração externa e a palha apresentaram rendimentos de extrações semelhantes ao bagaço, com médias de 26,0 e 24,16 %, respectivamente. O entrenó e o nó, apesar de resultarem em médias um pouco menores em relação ao bagaço (20,10 e 23,9%, respectivamente), tiveram rendimentos semelhantes aos reportados na literatura, nas mesmas condições experimentais. [016] Na figura 3 são apresentados os rendimentos de extração de hemicelulose obtidos utilizando peróxido de hidrogênio em concentração de 3 % m/v (diminuição de 50 % em relação ao apresentado na figura 2), com 4 horas sob agitação a 75 rpm, a temperatura de 25°C. [017] Conforme apresentado na figura 3, a diminuição da concentração do reagente levou a uma redução de material extraído em 2,2, 2,3, 2,2 e 3,3 vezes para nó, fração externa, folha e bagaço, respectivamente. O entrenó, por outro lado, manteve rendimento aproximado ao retratado com 6 % de peróxido de hidrogênio, fato justificado pela menor heterogeneidade da matéria prima, o entrenó, do que o bagaço Petição 870180166375, de 21/12/2018, pág. 24/29 9/9 de cana-de-açúcar. Ao ser diminuída a severidade do tratamento (concentração de peróxido de hidrogênio), foi diminuído o rendimento de extração de hemicelulose para as amostras de nó, fração externa, folha e bagaço. O entrenó, no entanto, se mostrou menos recalcitrante que as demais frações, corroborando estudos de Brienzo [BRIENZO, M.; ABUD, Y.; FERREIRA, S.; CORRALES, R. C. N. R.; FERREIRA- LEITÃO, V. S.; DE SOUZA, W.; SANT’ANNA, C. Characterization of anatomy, lignina distribution, and response to pretreatments of sugarcane culm, node and internode. Industrial Crops and Products, 84, 305-313, 2016b]. [018] O entrenó é uma fração/tecido da biomassa de cana-de-açúcar de menor recalcitrância a pré-tratamentos químicos, sofrendo maior grau de modificação na sua estrutura fibrilar. A extração de hemicelulose deste material necessita de apenas 50% dos reagentes, quando comparado com o bagaço de cana-de-açúcar [Brienzo, M.; Carvalho, A. F. A.; Figueiredo, F. C.; Oliva Neto, P. Sugarcane bagasse hemicellulose properties, extraction technologies and xylooligosaccharides production. Food Waste: Practices, Management and Challenges. 1ed. New York: Nova Science Publishers, 2016a, v., p. 155-188]. [019] A redução de reagentes/energia é um dos principais fatores para viabilização do processo de extração de hemicelulose em larga escala [Figueiredo, F.C., Carvalho, A.F.A., Brienzo, B., Campioni, T.S., Oliva- Neto, P. Chemical input reduction in the arabinoxylan and lignocellulose alcaline extraction and xylooligosaccharides production. Bioresource Technology 228, 164–170, 2017]. Petição 870180166375, de 21/12/2018, pág. 25/29 1/1 REIVINDICAÇÕES: 1. PROCESSO DE EXTRAÇÃO DE HEMICELULOSE DA CANA-DE- AÇÚCAR caracterizado por compreender as etapas de: a) separação das frações do colmo; b) remoção da sacarose dos entrenós mediante prensagem ou moagem; c) lavagem com água destilada e secagem em estufa a 60°C; d) moagem dos entrenós; e) remoção de extrativos em soxhlet, com etanol e água, por 6 horas, seguindo a secagem em estufa a 60°C; f) extração da hemicelulose (xilana, 4-O-metil- glucuronoarabinoxylana) utilizando 3% m/v de um reagente, sob agitação de 75 rpm, a 25°C, por 4 horas; g) material seco em estufa a 60°C. 2. PROCESSO DE EXTRAÇÃO DE HEMICELULOSE DA CANA-DE- AÇÚCAR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do reagente utilizado na extração da hemicelulose ser selecionado dentre oxidativos, tal como peróxido de hidrogênio (H2O2), ou reagentes alcalinos, tal como NaOH, CaOH, KOH, 3. PROCESSO DE EXTRAÇÃO DE HEMICELULOSE DA CANA-DE- AÇÚCAR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato dos entrenós serem submetidos a um pré-tratamento ácido ou em meio ácido diluído para solubilizar a hemicelulose na forma de monossacarídeo. Petição 870180166375, de 21/12/2018, pág. 26/29 1/2 Fig. 1 Fig. 2 0 5 10 15 20 25 30 Entrenó Nó Fração externa Folha Bagaço R en d im e nt o d e ex tr aç ão ( % , m /m ) Amostras/frações da biomassa de cana-de-açúcar B A Petição 870180166375, de 21/12/2018, pág. 27/29 2/2 Fig. 3 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Entrenó Nó Fração externa Folha Bagaço R en d im e nt o d e ex tr aç ão ( % , m /m ) Amostras/frações da biomass de cana-de-açúcar Petição 870180166375, de 21/12/2018, pág. 28/29 1/1 RESUMO PROCESSO DE EXTRAÇÃO DE HEMICELULOSE DA CANA-DE- AÇÚCAR É descrito um processo de extração de hemicelulose a partir do entrenó da cana-de-açúcar, incluindo as etapas de remoção da sacarose dos entrenós mediante prensagem ou moagem, secagem, remoção de extrativos em soxhlet, com etanol e água, por 6 horas, seguindo a secagem em estufa a 60°C e extração da hemicelulose (xilana, 4-O- metil-glucuronoarabinoxylana) utilizando 3% m/v de um reagente, sob agitação de 75 rpm, a 25°C, por 4 horas, provendo um processo com significativa redução de reagente (cerca de 50% da quantidade de reagente necessário para o processamento do bagaço da cana-de- açúcar) e na consequente redução de custo de produção, viabilizando o processo de extração de hemicelulose em larga escala. Petição 870180166375, de 21/12/2018, pág. 29/29 Peticionamento Eletrônico Formulário Comprovante de pagamento de GRU 200 Comprovante de pagamento de GRU 200 Procuração Procuração Relatório Descritivo Reivindicação Desenho Resumo 2018-12-21T10:51:19-0200 Brasil Documento Assinado - INPI