OBTENÇÃO DE ETANOL A PARTIR DE MESOCARPO DE COCO BABAÇU VIA HIDRÓLISE ENZIMÁTICA

ISBN 978-85-85905-23-1

Área

Físico-Química

Autores

Cardoso, Z. (UFMA) ; Rodrigues, I. (UFMA) ; Mendonca, C. (UFMA) ; Maciel, A. (UFMA)

Resumo

O etanol de mesocarpo de coco de Babaçu foi produzido através dos processos de hidrólise e fermentação, respectivamente. O etanol produzido foi caracterizado usando Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e Cromatografia Líquida de Alta Eficiência com Detector de Índice de Refração (CLAE-DIR). Os resultados revelaram que o etanol de babaçu possui o mesmo perfil que o etanol comercial obtido da cana de açúcar.

Palavras chaves

etanol; babaçu; hidrólise

Introdução

Nas regiões Norte e Nordeste do Brasil há uma grande predominância de diversos tipos de palmeiras, dentre estas, destaca-se a palmeira do babaçu (Orbignya sp), cujo fruto apresenta um mesocarpo com alta porcentagem de amido que pode ser usado como biomassa para a produção do etanol (Maciel, 2016; Cinelli et al., 2014; Cinelli et al., 2015; Torres, 2014). A palmeira do babaçu possui grande valor econômico, podendo ser aproveitado de forma quase que integral, sendo empregado no setor alimentício, artesanal e energético (Maciel, 2016). O fruto da palmeira babaçu possui grande potencial econômico, do qual pode ser obtido grande variedade de produtos, tais como: carvão, azeite, glicerina, etanol, etc (Maciel, 2016). A obtenção de etanol a partir do mesocarpo do coco babaçu surge como uma alternativa ao álcool P.A comercializado pelas grandes Indústrias. A levedura Saccharomyces cerevisiae normalmente é utilizada para a produção de etanol em larga escala, entretanto, este microorganismo não é capaz de degradar a mólecula de amido em açúcares. Assim, para que o amido seja utilizando como fonte de matéria prima para a produção de etanol, este necessita de passer por processo de hidrólise para que os açúcares sejam liberados (Zanin et al., 2000). Para o processo de hidrólise do amido são necessários água, agentes químicos ou enzimáticos capazes de romper as ligações glicosídicas (Zanin et al., 2000). Para a produção de etanol a partir de amido, este passa pelos etapas de gelatinização do amido por cozimento, liquefação e sacarificação enzimáticas que levam a formação de açúcares e fermentação da glicose em etanol (Robertson et. al., 2005; Tester et al., 2006).

Material e métodos

Obtenção e caracterização do etanol de mesocarpo de babaçu A produção de etanol a partir do mesocarpo do coco de babaçu se deu em duas etapas: Hidrólise e fermentação. Conforme o fluxograma mostrado na Fig. 1, as etapas de aquecimento foram realizadas em banho-maria conforme mostrado nas Figs 2 e 3, as etapas de resfriamento em banho de gelo, respectivamente. O controle de pH foi feito através de um pHmetro. A etapa de destilação foi feita com o uso de um rota-evaporador (Maciel, 2016; Cinelli et al., 2014; Cinelli et al, 2015; Torres, 2014). As amostras de etanol foram analisadas por Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) em um equipamento IRPrestige-21 da Shimadzu, aplicando uma pequena alíquota das amostras de álcool em pastilhas de brometo de potássio (KBr), com leitura realizada na faixa de 4000-400 cm- 1 e resolução de 4 cm-1. As amostras de álcool também foram analisadas por Cromatografia Liquída de Alta Eficiência com Detector de Índice de Refração (CLAE-DIR-10A) da Shimadzu, equipado com uma coluna AMINEX HPX-87H (300 mm x 7,8 mm), da BIO- RAD, fluxo da fase móvel de 0,8 mL/min e temperatura do forno de 40 °C. A fase móvel foi composta de acetonitrila:água (acidificada com solução de 0,005 M de ácido sulfúrico), modo isocrático (40:60) e quantidade de amostra injetada de 20 µL. A identificação do álcool foi realizada através da comparação dos tempos de retenção do padrão e do etanol presente nas amostras fermentadas.

Resultado e discussão

Caracterizações do etanol obtido do mesocarpo de coco babaçu Nos espetros de Infravermelho dos alcoóis estudados visto na Fig. 4, nota-se o estiramento OH em aproximadamente 3450 cm-1 como uma banda larga e intensa, característica de amostras concentradas (Lopes; Fascio, 2004). O estiramento C-C aparece de forma bem aguda em 1625 cm-1. Enquanto que o estiramento CO aparece de forma discreta, em aproximadamente 1050 cm-1, uma característica de álcool primário (Lopes; Fascio, 2004). Fig. 4 Espectros de infravermelho do etanol comercial (vermelho) e etanol de coco babaçu (preto). O etanol obtido também foi caracterizado e quantificado usando a técnica analítica de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência – CLAE. Conforme o perfil cromatográfico visto na Fig. 5, é possível observar que o tempo de retenção do etanol de coco de Babaçu coincide com o tempo de retenção do etanol padrão. Com os valores das concentrações e das médias das áreas do etanol comercial usado como padrão foi possível determinar a concentração do etanol obtido do mesocarpo de coco do babaçu em 1,3 mol L-1. Esta concentração é inferior a do etanol comercial devido ao volume de água utilizado durante o processo de obtenção do etanol de mesocarpo de coco babaçu. Assim, para um maior rendimento de etanol, é necessário o emprego de uma maior quantidade de matéria prima. Figura 5. Cromatogramas do etanol comercial (cor de rosa) e etanol de coco babaçu (preto).

Conclusões

Os resultados alcançados neste trabalho a partir das análises de FTIR e CLAE, revelaram que o etanol obtido a partir da fermentação de mesocarpo do coco babaçu apresenta perfil semelhante ao etanol comercial. O que aponta o mesocarpo de coco Babaçu como fonte alternativa para a produção de etanol, o qual, futuramente, poderá ser empregado em células a combustível. Entretanto mais estudos e análises eletroquímicas devem ser realizadas.

Agradecimentos

A Universidade Federal do Maranhão (UFMA), a Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e a Fundação de Amparo à Pesquisa e Desenvolvimento C

Referências

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