Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/76192
Type: Dissertação
Title: Estudo da fermentação alcoólica de extrato da casca de abacaxi e recuperação de etanol por pervaporação com membrana de matriz mista
Authors: Sabrina de Matos Nonato
First Advisor: Kátia Cecília de Souza Figueiredo
First Referee: Daniel Bastos de Rezende
Second Referee: Luzia Sergina de França Neta
Third Referee: Bruno José Arcanjo Gonçalves
Abstract: O etanol é uma das principais alternativas para a substituição da gasolina no setor de transportes. Este biocombustível pode ser produzido a partir de diversas matérias-primas, como os resíduos agroindustriais, resultantes do processamento de frutos na indústria alimentícia. Neste trabalho, avaliou-se o aproveitamento de resíduos de abacaxi na produção de etanol. Para isso, foi realizada a fermentação direta do extrato da casca e o preparo de uma membrana de matriz mista de PDMS a partir da adição de biocarvão, resultante da pirólise do talo, casca e coroa da fruta, para a recuperação de etanol por pervaporação. O desempenho da membrana para a separação de etanol a partir de uma solução sintética de água/etanol (5% m/m) e de mostos fermentativos foi estudado pela primeira vez. Obteve-se rendimento médio de etanol de 88% para a fermentação, à temperatura ambiente, do extrato. A membrana de PDMS com 0% de carvão apresentou fluxos de permeado de 110 g.m-2h-1 e 120 g.m-2h-1, enquanto a membrana de matriz mista com carga de 2% de biocarvão apresentou fluxo de permeado de 40 g.m-2h-1 e de 9 g.m-2h-1para a pervaporação dos mostos de fermentação de sacarose comercial e extrato de casca de abacaxi, respectivamente. O fator de separação para o etanol em relação à água e o fator de enriquecimento foram de 0,07 e 1,066 para ambas as membranas. Os resultados apontaram que existem oportunidades para o aproveitamento de resíduos de abacaxi na indústria de biocombustíveis a partir de processos simples.
Abstract: Ethanol is one of the main alternatives for replacing gasoline in the transport sector. This biofuel can be produced from various raw materials, such as agro-industrial waste, resulting from fruit processing in the food industry. In this work, the use of pineapple waste in ethanol production was evaluated. For this, direct fermentation of peel extract was carried out and a PDMS mixed matrix membrane was prepared by adding biochar, obtained through pyrolysis of stalk, peel and crown, to recover ethanol by pervaporation. Performance of the mixed matrix membrane for separation of ethanol from a synthetic water/ethanol solution (5% w/w) and fermentative musts was studied for the first time. An average yield of 88% was obtained for the fermentation of pineapple peel extract at room temperature. The 0% biochar membrane presented permeate flux of 110 g.m-2h-1 and 120 g.m-2h-1 while the mixed matrix membrane with 2% of biochar loading presented permeate flux of 40 g.m-2h-1 and 9 g.m-2h-1 for the pervaporation of commercial sucrose fermentation wort and pineapple peel extract must, respectively. The separation factor for ethanol over water and the enrichment factor were 0.07 and 1.066 for both membranes. The results showed that there are opportunities to use pineapple waste in the biofuels industry using relatively simple processes.
Subject: Engenharia química
Álcool
Biocarvão
Fermentação
Abacaxi
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Rights: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/76192
Issue Date: 4-Apr-2024
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