Desenvolvimento e validação de modelos quimiométricos baseados em espectroscopia no infravermelho próximo para a predição de parâmetros do caldo e da biomassa do sorgo sacarino visando à produção de etanol 

dc.creatorCristiane de Carvalho Guimarães
dc.date.accessioned2019-08-11T12:34:11Z
dc.date.accessioned2025-09-08T23:57:15Z
dc.date.available2019-08-11T12:34:11Z
dc.date.issued2014-03-19
dc.description.abstractThe sweet sorghum juice is gaining importance as a raw material for the first generation ethanol production in the period between harvests of sugar cane. Furthermore, there is a great expectation on the use of sorghum bagasse for the lignocellulosic ethanol production, since this culture has a high yield of biomass per hectare and low production costs. Consequently, breeding programs are seeking to improve this raw material quality in order to increase productivity. This practice has generated an excessive number of samples to be analyzed. Thus, the aim of this study was to develop rapid and low cost methods based on multivariate calibration and near infrared spectroscopy for the determination of quality parameters of sweet sorghum biomass (cellulose, hemicellulose and lignin) and juice (brix, saccharimetric reading, reducing sugars, pol and apparent purity), besides the estimate of the theoretical ethanol yield (TEY) based on cell wall components (cellulose and hemicellulose). The biomass models were built using 957 samples, obtained from over 100 different genotypes, in the ranges of 21.4 to 49.1% w/w, 18.4 to 34.8% w/w, 221 to 412 Lt-1 and 1.8 to 11.5% w/w for cellulose, hemicellulose, lignin and TEY, respectively. The juice models were built with 500 samples, part of them from 275 contrasting strains for quality and for amount of sugars in the juice, in the ranges of 5.5 to 18.1 °B for brix, 1.1 to 53.2 °Z for saccharimetric reading, 1.2 to 5.2 % w/v for reducing sugars, 0.3 to 13.0 % w/v for pol and 9.8 to 83.0% w/v for apparent purity. Finally, a complete multivariate analytical validation was carried out in accordance with the Brazilian and international guidelines, and the methods were considered accurate, linear, sensitive and unbiased.
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/SFSA-9K6R4F
dc.languagePortuguês
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso Aberto
dc.subjectQuímica analítica
dc.subjectEspectroscopia de infravermelho
dc.subjectCalibração
dc.subjectSorgo sacarino
dc.subjectBiomassa
dc.subject.otherEtanol lignocelulósico
dc.subject.otherBiocombustíveis
dc.subject.otherCalibração multivariada
dc.subject.otherEspectroscopia no Infravermelho Próximo NIRS
dc.titleDesenvolvimento e validação de modelos quimiométricos baseados em espectroscopia no infravermelho próximo para a predição de parâmetros do caldo e da biomassa do sorgo sacarino visando à produção de etanol 
dc.typeDissertação de mestrado
local.contributor.advisor1Marcelo Martins de Sena
local.contributor.referee1Adriana Ferreira Faria
local.contributor.referee1Camila Nunes Costa Corgozinho
local.description.resumoO caldo do sorgo sacarino vem ganhando importância como matéria-prima para a produção de etanol de primeira geração na entressafra da cana-de-açúcar. Além disso, há uma grande expectativa na utilização do bagaço do sorgo para produção de etanol lignocelulósico, uma vez que esta cultura apresenta alto rendimento de biomassa por hectare e baixos custos de produção. Consequentemente, os programas de melhoramento genético estão buscando melhorar a qualidade desta matéria-prima com o objetivo de aumentar a produtividade. Tal prática gera um número excessivo de amostras para serem analisadas. Assim, o objetivo desse trabalho foi desenvolver métodos rápidos e baratos, baseados em calibração multivariada e espectroscopia no infravermelho próximo, para a determinação de parâmetros de qualidade da biomassa (celulose, hemicelulose e lignina) e do caldo (brix, leitura sacarimétrica, açúcares redutores, pol e pureza aparente) do sorgo sacarino, além da estimativa do rendimento teórico de etanol (RTE) baseada nos componentes da parede celular (celulose e hemicelulose). Os modelos para biomassa foram construídos com 957 amostras, obtidas a partir de mais de 100 genótipos diferentes, nas faixas de 21,4 a 49,1 % m/m, 18,4 a 34,8 % m/m, 221 a 412 L t-1 e 1,8 a 11,5% m/m para celulose, hemicelulose, RTE e lignina, respectivamente. Os modelos para o caldo foram construídos com 500 amostras, parte delas proveniente de 275 linhagens contrastantes para qualidade e quantidades de açúcares no caldo, nas faixas de 5,5 a 18,1 °B para brix, 1,1 a 53,2 °Z para leitura sacarimétrica, 1,2 a 5,2 % m/v para açúcares redutores, 0,3 a 13,0 % m/v para pol e 9,8 a 83,0 % m/v para pureza aparente. Finalmente, os métodos foram submetidos a uma completa validação analítica multivariada, de acordo com os guias nacionais e internacionais, e considerados exatos, lineares, sensíveis e sem viés.
local.publisher.initialsUFMG

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