Estudo da fermentação alcoólica de extrato da casca de abacaxi e recuperação de etanol por pervaporação com membrana de matriz mista

dc.creatorSabrina de Matos Nonato
dc.date.accessioned2024-09-10T18:17:56Z
dc.date.accessioned2025-09-08T23:04:31Z
dc.date.available2024-09-10T18:17:56Z
dc.date.issued2024-04-04
dc.description.abstractEthanol 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.
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
dc.description.sponsorshipFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/76192
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
dc.subjectEngenharia química
dc.subjectÁlcool
dc.subjectBiocarvão
dc.subjectFermentação
dc.subjectAbacaxi
dc.subject.otherEtanol
dc.subject.otherBiocarvão
dc.subject.otherMembrana de matriz mista
dc.subject.otherPervaporação
dc.subject.otherFermentação
dc.subject.otherAbacaxi
dc.titleEstudo da fermentação alcoólica de extrato da casca de abacaxi e recuperação de etanol por pervaporação com membrana de matriz mista
dc.typeDissertação de mestrado
local.contributor.advisor1Kátia Cecília de Souza Figueiredo
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9239691775959407
local.contributor.referee1Daniel Bastos de Rezende
local.contributor.referee1Luzia Sergina de França Neta
local.contributor.referee1Bruno José Arcanjo Gonçalves
local.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5858211976990958
local.description.resumoO 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.
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Química

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