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CARACTERIZAÇÃO E PRÉ-TRATAMENTO DA POLPA DE CAFÉ
(2011) Menezes, Evandro Galvão Tavares; Pimenta, Carlos José; Carmo, Juliana Ribeiro do; Alves, José Guilherme Lembi Ferreira; Oliveira, Roseane Maria Evangelista; Carvalho, Danúbia Aparecida de; Teixeira, Jaciara Thaís; Embrapa - Café
O café um dos principais produtos agrícolas brasileiro. O café cereja pode sofrer dois tipos de tratamento, um por via seca e outro por via úmida, durante seu processamento gera grandes quantidades de resíduos tais como a polpa e a casca de café respectivamente. Quando estes resíduos são descartado no meio ambiente, apresenta impacto ambiental. O resíduo produzido em grande quantidade apresenta potencial de aplicação em diversos processos tecnológicos. A utilização da polpa de café com intuito de obter produtos de valor acrescido, como enzimas, ácidos orgânicos e bioaromas. A caracterização química da matéria-prima é o primeiro passo para avaliar possíveis aplicações. Determinado os teores dos componentes passa-se a etapa de utilização dos mesmos em bioprocessos. Neste trabalho, após a caracterização da polpa de café foi realizada uma etapa de deslignificação também conhecido por pré-tratamento, com o intuito de disponibilizar a celulose para conversão da mesma em outros produtos. Para a composição da polpa de foram analisadas amostras de polpa de café obtidas junto a um produtor da região de Lavras/MG, em relação à sua composição centesimal e pH. Os resultados indicaram que o material pode ser utilizado com a finalidade de agregar valor ao mesmo. Com relação à deslignificação foram realizados cinco pré-tratamentos com diferentes substâncias alcalinas. Ao final pode-se se verificar que os melhores resultados foram aqueles que utilizaram hidróxido de bário e a combinação entre hidróxido de sódio e hidróxido de cálcio, pois estes apresentaram os maiores teores de celulose e menores teores de lignina.
Produção de etanol e pectinase por Kluyveromyces marxianus CCT 4086 utilizando resíduos do processamento de café (Coffea arabica L.)
(Universidade Federal de Lavras, 2013-02-27) Carmo, Juliana Ribeiro do; Pimenta, Carlos José
O café é um dos principais produtos agrícolas do Brasil, de importância mundialmente reconhecida. A obtenção de uma bebida de qualidade requer um adequado processamento pós-colheita, que pode ser realizado por via seca ou via úmida, em que são gerados os resíduos casca e polpa de café, respectivamente. Direcionar os resíduos do café aplicando-os em processos biotecnológicos pode ser uma alternativa viável, ecológica e ecomicamente. Partindo desse pressuposto, este trabalho foi realizado com o objetivo verificar a viabilidade científica do uso da polpa de café, gerada durante o processamento por via úmida, na produção de etanol, utilizando-se a levedura Kluyveromyces marxianus CCT 4086 como agente fermentativo. Nos passos iniciais, a polpa de café foi caracterizada e estudaram-se formas de obtenção de uma fase líquida a partir dessa matéria-prima. A sua composição, rica em carboidratos, classificou esse resíduo como potencial substrato para a obtenção de etanol. Dentre as diferentes formas de extração, a mais eficiente (menor consumo de energia, baixas concentrações de polifenóis e satisfatórios teores de açúcares) foi a trituração a frio, seguida de prensagem. A fase líquida da polpa de café originada foi fermentada por Kluyveromyces marxianus CCT 4086 como única fonte de carboidrato ou como diluente de caldo ou de melaço de cana-de-açúcar. Os resultados evidenciaram que a fase líquida da polpa de café não influenciou a obtenção de etanol por Kluyveromyces marxianus CCT 4086, podendo ser utilizada como diluente em meios de cultura destinados a essa finalidade. Esta fase também foi utilizada na elaboração de meios para a produção de poligalacturonase pela levedura em estudo, obtendo-se elevadas concentrações dessa enzima (18 U.g -1 ) quando o teor desse material de 80% (v/v) foi utilizado. Pensando na obtenção de etanol a partir da fração lignocelulósica da polpa de café, estudaram-se diferentes maneiras de pré-tratar alcalinamente a fase sólida (proveniente da trituração e prensagem da polpa de café), com o objetivo de remover a lignina e facilitar a hidrólise da celulose em glicose. Para tanto, utilizou-se um delineamento composto central rotacional, a fim de se otimizar o pré-tratamento alcalino da fase sólida da polpa de café, assumindo como variáveis independentes: concentração de hidróxido de sódio, concentração de hidróxido de cálcio e tempo de pré-tratamento e, como variáveis respostas, a capacidade de hidrólise do material pré-tratado, medida em termos da concentração de glicose e conversão da celulose em glicose. Os resultados demontraram que o pré-tratamento utilizando 4% (m/v) de hidróxido de sódio, sem hidróxido de cálcio e tempo de 25 minutos de pré-tratamento a 121°C proporcionou os melhores resultados. Também foi estudado o pré-tratamento com NaOH 4% e 28% m/v, em 30 dias de armazenamento, à temperatura ambiente, tendo como variáveis respostas as mesmas analisadas no estudo aquente. Os resultados apontaram que o uso de NaOH 4% m/v, após 30 dias de armazenamento, apresentou bons resultados, o que viabiliza o processo de pré- tratamento, por não necessitar da etapa de aquecimento. A fase sólida da polpa de café pré-tratada alcalinamente foi submetida à hidrólise e à fermentação por três diferentes tipos de processos: hidrólise e fermentação separadas (SHF), hidrólise e fermentação semissimultâneas (SSSF) e hidrólise e fermentação simultâneas (SSF), sendo a hidrólise realizada pelas enzimas celulase, ȕ- glucosidase e xilanase e a levedura Kluyveromyces marxianus CCT 4086. Os processos que produziram maiores concentrações finais de etanol foram os processos SHF (21,77 g.L -1 ) e SSSF (21,66 g. L -1 ). Os resultados obtidos neste trabalho apontam para uma nova aplicabilidade biotecnológica da polpa de café: a obtenção de etanol utilizando sua fração líquida e sólida, tendo como agente fermentativo a levedura Kluyveromyces marxianus CCT 4086.