BR102012005230B1

BR102012005230B1 - process for the production of bioethanol from banana pseudostem with enzymatic hydrolysis and use of it

Info

Publication number: BR102012005230B1
Application number: BR102012005230-0A
Authority: BR
Inventors: Mauro César Marghetti Laranjeira; Cristiane Pilissão; Mariane Martini
Original assignee: Mater Pesquisa E Desenvolvimento Tecnológico Ltda; Companhia Paulista De Força E Luz Cpfl
Priority date: 2012-03-08
Filing date: 2012-03-08
Publication date: 2021-02-02
Also published as: WO2013131162A1; BR102012005230A2

Abstract

PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE BIOETANOL A PARTIR DO PSEUDOCAULE DE BANANEIRA COM HIDRÓLISE ENZIMÁTICA E USO DO MESMO. A presente invenção se refere a um processo para a produção de bioetanol a partir do pseudocaule de bananeira com hidrólise enzimática onde se emprega o pré-tratamento com hidróxido de sódio puro ou em combinação com o hipoclorito de sódio, o ácido acético e ou vinagre em combinação com o peróxido de hidrogênio, ácido sulfúrico e a combinação de hidróxido de sódio e ácido sulfúrico e a combinação de explosão a vapor e hidróxido de sódio e posterior hidrólise enzimática da biomassa pré-tratada com as enzimas celulases NS 22074 e NS 50012 realizada em banho de ultra-som ou banho do tipo shaker, em que o melhor resultado obtido é a hidrólise enzimática em shaker durante 48 horas da biomassa com hidróxido de sódio (3%) (0,2g) com a mistura das enzimas NS 22074 (0,015ml) e NS 50012 (0,015 ml), pois para produzir 1Kg de açúcares fermentáveis são necessários somente 1,2 Kg de biomassa pré-tratada e apenas 180 ml da mistura das enzimas NS 22074 e NS 50012, mostrando ser um processo economicamente viável para a produção de etanol.PROCESS FOR THE PRODUCTION OF BIOETHANOL FROM BANANE PSEUDOCAULE WITH ENZYMATIC HYDROLYSIS AND USE OF THE SAME. The present invention relates to a process for the production of bioethanol from banana pseudostem with enzymatic hydrolysis where pretreatment is used with pure sodium hydroxide or in combination with sodium hypochlorite, acetic acid and or vinegar in combination with hydrogen peroxide, sulfuric acid and the combination of sodium hydroxide and sulfuric acid and the combination of steam blast and sodium hydroxide and subsequent enzymatic hydrolysis of pre-treated biomass with the enzymes cellulases NS 22074 and NS 50012 carried out in ultrasound bath or shaker-type bath, in which the best result obtained is enzymatic hydrolysis in shaker for 48 hours of biomass with sodium hydroxide (3%) (0.2g) with the mixture of NS 22074 enzymes (0.015 ml) and NS 50012 (0.015 ml), because to produce 1 kg of fermentable sugars, only 1.2 kg of pre-treated biomass and only 180 ml of the mixture of the enzymes NS 22074 and NS 50012 are required, proving to be an economical process. viable for ethanol production.

Description

Field of the Invention

A presente invenção se refere a um processo para a produção de bioetanol a partir de açúcares fermentáveis formados através da hidrólise enzimática da biomassa do pseudocaule de bananeira pré-tratada quimicamente. Mais especificamente, a presente invenção se refere à hidrólise 10 enzimática do material lignocelulósico presente no pseudocaule de bananeira visando à produção de açúcares fermentáveis para posterior formação de bioetanol.The present invention relates to a process for the production of bioethanol from fermentable sugars formed through the enzymatic hydrolysis of the biomass of the chemically pretreated banana pseudostem. More specifically, the present invention relates to the enzymatic hydrolysis of the lignocellulosic material present in the banana pseudostem aiming at the production of fermentable sugars for later formation of bioethanol.

Background of the Invention

As perspectivas de esgotamento das reservas de 15 petróleo e os compromissos mais sólidos com a questão ambiental, desde a assinatura do Protocolo de Quioto, fizeram renascer a atenção nas fontes alternativas de energia. Existem diversas fontes alternativas de energia que, embora não possam substituir o petróleo em sua 20 totalidade, pelo menos podem contribuir para diminuir o seu consumo. Entre elas, uma de particular interesse, em função da sua abundância e do seu caráter renovável, é a biomassa vegetal, principalmente aquela formada por residues florestais e agricolas.The prospects for depleting oil reserves and more solid commitments to the environmental issue, since the signing of the Kyoto Protocol, have given renewed attention to alternative energy sources. There are several alternative sources of energy that, although they cannot replace oil in its entirety, at least they can contribute to reduce its consumption. Among them, one of particular interest, due to its abundance and its renewable character, is plant biomass, mainly that formed by forest and agricultural residues.

No entanto, a matéria-prima para produção de bioetanol deve ser proveniente de partes não comestíveis dos alimentos, a fim de evitar a concorrência direta entre o bioetanol e a produção de alimentos (Sakai et ai., 2007). 0 etanol pode ser produzido a partir de uma série de energias renováveis.However, the raw material for bioethanol production must come from non-edible parts of food, in order to avoid direct competition between bioethanol and food production (Sakai et al., 2007). Ethanol can be produced from a series of renewable energies.

Resíduos lignocelulósicos da agroindústria contêm celulose, em combinação com a lignina. A celulose é o polímero predominante na biomassa lignocelulósica, com hemicelulose e lignina encontrados em quantidades menores. 0 componente de celulose nestes materiais pode ser convertido em etanol em um processo de duas etapas, onde a celulose é primeiro convertido em açúcares (glicose) por hidrólise; os açúcares resultantes por sua vez podem ser convertidos em etanol por fermentação. No entanto, devido à estreita associação da celulose e hemicelulose com a lignina na parede celular das plantas, é necessário fazer um pré-tratamento desses carboidratos disponíveis para facilitar a hidrólise enzimática e a fermentação, conforme revelado por El—Zawawy, W.K. e colaboradores no trabalho intitulado "Acid and enzyme hydrolysis to convert pretreated lignocellulosic materials into glucose for ethanol production" publicado na Carbohydrate Polymers em 2011, V. 84, pgs. 865-871.Lignocellulosic residues from the agribusiness contain cellulose, in combination with lignin. Cellulose is the predominant polymer in lignocellulosic biomass, with hemicellulose and lignin found in smaller quantities. The cellulose component in these materials can be converted into ethanol in a two-step process, where cellulose is first converted to sugars (glucose) by hydrolysis; the resulting sugars in turn can be converted into ethanol by fermentation. However, due to the close association of cellulose and hemicellulose with lignin in the plant cell wall, it is necessary to pre-treat these available carbohydrates to facilitate enzymatic hydrolysis and fermentation, as revealed by El — Zawawy, W.K. and collaborators in the work entitled "Acid and enzyme hydrolysis to convert pretreated lignocellulosic materials into glucose for ethanol production" published in Carbohydrate Polymers in 2011, V. 84, pgs. 865-871.

Endo e colaboradores descreveram no trabalho intitulado '''Genome-wide screening of the genes required for tolerance to vanillin, which is a potential inhibitor of bioethanol fermentation in Saccharomyces cerevisiae", 5 publicado na Biotechnology for Biofuels em 2008, 1, 3, que por razões econômicas, pré-tratamentos termoquímicos vem sendo realizados, tais como hidrólise ácida diluída e a explosão a vapor, que solubiliza o componente hemicelulose e aumenta a acessibilidade de celulose.Endo and colleagues described in the work entitled '' 'Genome-wide screening of the genes required for tolerance to vanillin, which is a potential inhibitor of bioethanol fermentation in Saccharomyces cerevisiae ", 5 published in Biotechnology for Biofuels in 2008, 1, 3, which for economic reasons, thermochemical pretreatments have been carried out, such as dilute acid hydrolysis and the steam explosion, which solubilizes the hemicellulose component and increases the accessibility of cellulose.

Entretanto, nem todo o tipo de biomássa lignocelulósica pode ser pré-tratado da mesma forma. Enquanto a explosão a vapor tem sido experimentado e testado para agros resíduos, como palha de milho e palha de arroz, uma hidrólise ácida é necessária para produção de 15 açúcar a partir de madeira macia. Assim, é necessário realizar uma investigação para determinar a melhor estratégia do pré-tratamento que pode ser a mais econômica, e ao mesmo tempo, pode satisfazer todas as características de um bom pré-tratamento conforme descrito em diversos 20 trabalhos no estado da técnica.However, not all types of lignocellulosic biomass can be pretreated in the same way. While the steam blast has been tried and tested for large residues, such as corn straw and rice straw, an acid hydrolysis is required to produce 15 sugar from softwood. Thus, it is necessary to conduct an investigation to determine the best pre-treatment strategy that can be the most economical, and at the same time, can satisfy all the characteristics of a good pre-treatment as described in several 20 works in the state of the art.

Vários processos de pré-tratamento foram desenvolvidos para materiais lignocelulósicos no estado da técnica. Estes são realizados em parte pela solubilização das hemiceluloses e, em parte, pela degradação da lignina.Various pre-treatment processes have been developed for state-of-the-art lignocellulosic materials. These are accomplished in part by the solubilization of hemicelluloses and, in part, by the degradation of lignin.

Os pré-tratamentos são: moagem e trituração, pirólise, radiação de alta energia, alta pressão de vapor, alcalinos ou ácidos, tratamento de gás (dióxido de cloro, nitrogênio e ozônio), peróxido de hidrogênio, tratamento com solvente orgânico, tratamento hidrotérmico, explosão a vapor, oxidação úmida e tratamento biológico.Pre-treatments are: grinding and grinding, pyrolysis, high energy radiation, high vapor pressure, alkali or acids, gas treatment (chlorine dioxide, nitrogen and ozone), hydrogen peroxide, treatment with organic solvent, hydrothermal treatment , steam explosion, wet oxidation and biological treatment.

Os resíduos vegetais têm despertado grande interesse na produção dè bioetanol. A rota mais estudada para a sua conversão em açúcares fermentáveis tem sido a hidrólise ácida, tanto de forma isolada, conforme descreve Del Campo e colaboradores, no trabalho intitulado "Diluted acid hydrolysis pretreatment of agri-food wastes for biotethanol production", publicado na Industrial Crops and Products em 2006, V.24, pags. 214-221, tal como combinada com a hidrólise enzimática, conforme o artigo de Cara e colaboradores, intitulado "Conversion of olive tree biomass into fermentable sugars by dilute acid pretreatment and enzymatic saccharification" publicado na Bioresource Technology em 2008, V. 99, pags. 1869-1876.Vegetable residues have aroused great interest in the production of bioethanol. The most studied route for its conversion into fermentable sugars has been acid hydrolysis, both in isolation, as described by Del Campo and collaborators, in the work entitled "Diluted acid hydrolysis pretreatment of agri-food wastes for biotethanol production", published in Industrial Crops and Products in 2006, V.24, pags. 214-221, as combined with enzymatic hydrolysis, according to the article by Cara et al., Entitled "Conversion of olive tree biomass into fermentable sugars by dilute acid pretreatment and enzymatic saccharification" published in Bioresource Technology in 2008, p. 99, pags . 1869-1876.

Entre os resíduos gerados na agricultura encontra-se a biomassa da bananicultura. As condições de produção, industrialização e comercialização da banana resultam em grande quantidade de matéria vegetal, tanto em termos de resíduos acumulados quanto de frutos rejeitados.Among the residues generated in agriculture is banana biomass. The conditions of production, industrialization and commercialization of bananas result in a large amount of vegetal matter, both in terms of accumulated residues and of rejected fruits.

Souza e colaboradores descreveram no. trabalho intitulado "Biodegradação de resíduos lignocelulósicos gerados na bananicültura e sua valorização para a produção de biogás" publicado na Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental em 2010, V. 4, pags.« 438-443, que a produção de bioetanol a partir da biomãssa da bananicultura torna-se um processo bastante atraente. Além de permitir a criação de uma fonte alternativa e renovável de energia e de contribuir com a redução de rèsiduos no meio ambiente, a geração de energia pode agregar valor à matriz produtiva da fruta reduzindo assim o risco de perdas provocadas pelas oscilações do seu preço no mercado.Souza and collaborators described in. work entitled "Biodegradation of lignocellulosic waste generated in bananicültura and its recovery for the production of biogas" published in the Brazilian Journal of Agricultural and Environmental Engineering in 2010, V. 4, pp. «438-443, that the production of bioethanol from banana biomass becomes a very attractive process. In addition to allowing the creation of an alternative and renewable source of energy and contributing to the reduction of waste in the environment, energy generation can add value to the fruit's production matrix, thus reducing the risk of losses caused by fluctuations in its price in the Marketplace.

A bananeira é uma das principais' frutíferas em exploração no Brasil; entretanto, a quantidade de bananas produzidas anualmente no Pais só é superada pela de laranjas. A bananeira é cultivada, sem exceção, em todos os estados da Federação. Em 2005, o estado catarinense, segundo maior produtor nacional de bananas, produziu 668 mil toneladas da fruta, principalmente as das espécies Musa sapientum e Musa cavendischiir popularmente conhecidas na região como banana branca e banana nanica, respectivamente (CEPA, 2006). Dados da EMBRAPA (2006) mostram que, de cada 100 kg de frutas colhidas em 2006, 4 6 kg não foram aproveitados. Além desse rejeito, a cultura da banana gera outros resíduos nõ campo provenientes da sua industrialização. De acordo com dados levantados em uma empresa de alimentos do município de Garuva, um dos maiores produtores de banana nanica na região nordeste do estado de Santa Catarina, para cada tonelada de banana industrializada aproximadamente 3 toneladas de pseudocaule, 160 kg de engaços, 480 kg de folhas e 440 kg de cascas são gerados.The banana tree is one of the main 'fruits in exploitation in Brazil; however, the amount of bananas produced annually in the country is only surpassed by that of oranges. The banana tree is cultivated, without exception, in all states of the Federation. In 2005, the state of Santa Catarina, the second largest national banana producer, produced 668 thousand tons of the fruit, mainly those of the species Musa sapientum and Musa cavendischiir popularly known in the region as white banana and nanica banana, respectively (CEPA, 2006). Data from EMBRAPA (2006) show that, for every 100 kg of fruit harvested in 2006, 466 kg were not used. In addition to this waste, the banana crop generates other non-field residues resulting from its industrialization. According to data collected by a food company in the municipality of Garuva, one of the largest producers of dwarf bananas in the northeastern region of the state of Santa Catarina, for each ton of industrialized bananas, approximately 3 tons of pseudostem, 160 kg of stems, 480 kg of leaves and 440 kg of bark are generated.

Conforme Yoswathana e colaboradores escreveram em seu trabalho intitulado "Bioethanol Production from Rice Straw", publicado na Energy Research Journal, 1; 26-31 em 2010, a palha do arroz tem sido tratada com diferentes produtos químicos (ácidos ou álcalis) e métodos físicos (água subcrítica, ultra-som) para converter o material lignocelulósico em açúcar. 0 tratamento com ácido sulfúrico (1-9%) a 121 °C durante 15 minutos é um método de prétratamento eficaz para conversão de lignocelulose para o açúcar, sendo que foi medido 21% de conversão em açúcares após o tratamento com o ácido. Um bom resultado foi obtido ao utilizar a combinação do pré-tratamento químico e enzimático, sendo que aumentou o rendimento de açúcares, para 37 e 28% para as amostras prétratadas com ácido e alcalis, respectivamente. Melhor resultado foi obtido ao utilizar a combinação do pré-tratamento ácido com. ultra-som antes do tratamento enzimáticor sendo que a conversão em açúcar aumentou para 44%.As Yoswathana and colleagues wrote in their work entitled "Bioethanol Production from Rice Straw", published in the Energy Research Journal, 1; 26-31 in 2010, rice straw has been treated with different chemicals (acids or alkalis) and physical methods (subcritical water, ultrasound) to convert lignocellulosic material into sugar. Treatment with sulfuric acid (1-9%) at 121 ° C for 15 minutes is an effective pretreatment method for converting lignocellulose to sugar, with 21% conversion to sugars being measured after treatment with the acid. A good result was obtained when using the combination of chemical and enzymatic pretreatment, which increased the yield of sugars, to 37 and 28% for samples pretreated with acid and alkalis, respectively. Best result was obtained when using the combination of acid pretreatment with. ultrasound before the enzymatic treatment and the conversion to sugar increased to 44%.

El-Zawawya e colaboradores escreveram em seu trabalho intitulado: "Acid and enzyme hydrolysis to convert pretreated lignocellulosic materials into glucose for ethanol production", publicado na Carbohydrate Polymers, 8 4 865-871 em 2011, a hidrólise ácida e enzimática para a produção de glicose a partir de palha de arroz, resíduos de bananeira e sabugo de milho pré-tratados, como materiais lignocelulósicos. A hidrólise enzimática da celulose em glicose é realizada por enzima celulase. A hidrólise foi realizada em condições brandas (por exemplo, pH 4,5-5,0 e temperatura 40-50°C). Neste caso não teve grandes problemas de corrosão, apresentou baixo consumo de energia e baixa toxicidade dos hidrolisados como as principais vantagens deste processo em comparação com a hidrólise ácida realizada com ácido diluído em temperatura mais elevada. Ao realizar a hidrólise enzimática com o resíduo de bananeira, o melhor resultado obtido foi ao utilizar a biomassa prétratada com explosão a vapor, sendo que em 24 horas de reação foram formados 9 g/L de glicose.El-Zawawya and colleagues wrote in their work entitled: "Acid and enzyme hydrolysis to convert pretreated lignocellulosic materials into glucose for ethanol production", published in Carbohydrate Polymers, 8 4 865-871 in 2011, acidic and enzymatic hydrolysis for the production of glucose from rice straw, banana residues and pre-treated corn cob, as lignocellulosic materials. The enzymatic hydrolysis of cellulose to glucose is carried out by cellulase enzyme. Hydrolysis was carried out under mild conditions (for example, pH 4.5-5.0 and temperature 40-50 ° C). In this case, there were no major corrosion problems, it presented low energy consumption and low toxicity of the hydrolysates as the main advantages of this process in comparison with the acid hydrolysis carried out with diluted acid at a higher temperature. When performing the enzymatic hydrolysis with the banana residue, the best result obtained was when using the pre-treated biomass with steam explosion, and in 24 hours of reaction 9 g / L of glucose were formed.

O pedido de patente internacional WO 2008/095098, depositado em 31 de janeiro de 2008 em nome de Board of Supervisors of Louisiana State University & Agricultural &The international patent application WO 2008/095098, filed on January 31, 2008 on behalf of the Board of Supervisors of Louisiana State University & Agricultural &

Mechanical College descreve um processo para obtenção de açúcares a partir de biomassa lignocelulósica, no quãl se faz um pré-tratamento alcalino a quente do material com uma mistura de hidróxido de cálcio e água a temperatura de 80°C a 14 0 °C durante cerca de 30 min a 3 horas. Após o tratamento, o bagaço é prensado; ó liquido contém principalmente componentes solúveis de lignina, além de cal (que pode ser recuperada) e o material sólido fibroso é submetido à hidrólise por enzimas celulásicas. Segundo os autores/ este tratamento modifica a estrutura lignocelulósica de modó que possa ser rapidamente solubilizada pela celulase, mesmo usando altos teores de sólidos (10 a 30%), sem que a atividade énzimática seja afetada, Foram utilizadas enzimas comerciais, como por exemplo, Spezyme CP (Genecor international Co) e Novo 188 (Novozymes).Mechanical College describes a process for obtaining sugars from lignocellulosic biomass, in which a hot alkaline pretreatment of the material is made with a mixture of calcium hydroxide and water at a temperature of 80 ° C to 140 ° C for about from 30 min to 3 hours. After treatment, the bagasse is pressed; The liquid contains mainly soluble components of lignin, in addition to lime (which can be recovered) and the fibrous solid material is subjected to hydrolysis by cellulosic enzymes. According to the authors / this treatment modifies the lignocellulosic structure in a way that can be quickly solubilized by cellulase, even using high solids contents (10 to 30%), without the enzymatic activity being affected. Commercial enzymes were used, such as, for example, Spezyme CP (Genecor international Co) and Novo 188 (Novozymes).

O pedido de patente brasileiro PI 0700481-8, depositado em 02 de março de 2007 e intitulado "Prétratamento de bagaço de cana-de-açúcar para produção de etanol" em nome de Fundação Universidade de Caxias do Sul descreve processos de pré-tratamento alcalinos para o bagaço de cana-de-açúcar e posterior hidrólise com a enzima de Penicillivm echlnulatum para a obtenção de açúcaares fermentáveis. Esta invenção empregou quantidades de enzima de 10 a 15 FPU por grama de biomassa seca a temperatura de 40-60°C durante 24-48 horas. Os rendimentos em açúcares fermentáveis foram de 50-90%.Brazilian patent application PI 0700481-8, filed on March 2, 2007 and entitled "Pretreatment of sugarcane bagasse for ethanol production" in the name of Fundação Universidade de Caxias do Sul describes alkaline pretreatment processes for sugarcane bagasse and subsequent hydrolysis with the enzyme of Penicillivm echlnulatum to obtain fermentable sugars. This invention employed enzyme amounts of 10 to 15 FPU per gram of dry biomass at 40-60 ° C for 24-48 hours. Yields on fermentable sugars were 50-90%.

O pedido de patente internacional WO 2006/110901 depositado em 12 de abril de 2006 em nome de E. I. Du Pont de Nemours and Company e intitulado "Treatment of biomass to obtain fermentable sugars", relata o pré-tratamento da biomassa usando baixas concentrações de amónia aquosa a grandes concentrações de biomassa. A biomassa pré-tratada é hidrolisada com enzimas.The international patent application WO 2006/110901 filed on April 12, 2006 in the name of EI Du Pont de Nemours and Company and entitled "Treatment of biomass to obtain fermentable sugars", reports the pre-treatment of biomass using low concentrations of ammonia water to large concentrations of biomass. The pre-treated biomass is hydrolyzed with enzymes.

O pedido de patente internacional WO 2006/026863, depositado em 09 de setembro de 2005 em nome de logen Energy Corporation e intitulado "Process for producing a pretreated feedstock" revela um método para tratar biomassa lignocelulósica grama, palhas de cereais e sabugo ou combinações destes materiais. Por este método, os resíduos são triturados e o pré-tratamento é realizado com a adição de ácido diluído aos resíduos. Esta mistura é mantida em temperatura de 160°C a 280°C.The international patent application WO 2006/026863, filed on September 9, 2005 in the name of logen Energy Corporation and entitled "Process for producing a pretreated feedstock" reveals a method for treating lignocellulosic biomass - grass, cereal straw and cob or combinations of these materials. By this method, the residues are crushed and the pre-treatment is carried out with the addition of diluted acid to the residues. This mixture is maintained at a temperature of 160 ° C to 280 ° C.

O pedido de patente internacional WO 2005/078140, depositado em 08 de fevereiro de 2005 em nome de JG.C Corporation e intitulado "Process for producing monosaccharide from biomass and monosaccharide production apparatus" revela um processo que compreende uma primeira etapa, onde a biomassa é tratada com ácido sulfúrico na concentração de 65 a 85%, a temperaturas de 30 a 70°C e, na segunda etapa, ocorre a sacarificação do produto obtido na primeira etapa. Esta sacarificação é realizada com ácido 5 sulfúrico na concentração de 20 a 60% a temperaturas de 40 a 100°C.The international patent application WO 2005/078140, filed on February 8, 2005 in the name of JG.C Corporation and entitled "Process for producing monosaccharide from biomass and monosaccharide production apparatus" reveals a process that comprises a first stage, where biomass it is treated with sulfuric acid at a concentration of 65 to 85%, at temperatures of 30 to 70 ° C and, in the second stage, the product obtained in the first stage is saccharified. This saccharification is carried out with sulfuric acid at a concentration of 20 to 60% at temperatures of 40 to 100 ° C.

Reyes e colaboradores descreveram no trabalho, intilulado '''Hidrólise enzimática de casca de arroz utilizando-se celulases. Os efeitos de tratamentos químicos 10 e fotoquímicos", publicado na Quim. Nova em 1998, 21, 2, a hidrólise enzimática da casca de arroz utilizando um preparado de célulase comercial. Os resultados mostraram que o pré-tratamento com clorito de sódio e luz inibe o processo de hidrólise enzimática, enquanto que com o 15 peróxido de hidrogênio e o ozônio favoreceu a produção enzimática de açúcares redutores, sendo de 5,9 e 54,9%, respectivamente. 0 pedido de patente brasileiro PI 9200.100-9 depositado em 15 de janeiro de 1992 em nome de U.S. Department of 20 Energy e intitulado "Processo para sacarificação e fermentação simultâneas" descreve um processo para produzir etanol a partir da biomassa em que o substrato inclui um hidrolisado de celulose, hemicelulose e amido, visando produzir açúcares fermentáveis de seis carbonos. Para a fermentação é utilizada uma cepa de levedura geneticamente modificada (Brettanomyces custersii CBS 5512) qué produz a enzima B-glucosidade, o que torna esta levedura com habilidade de fermentar tanto glicose quanto celobiose. 0 pedido de patente brasileiro PI 0408165-0, depositado em 08 de março de 2004 em nome de Athenix Corporation e intitulado "Processos para melhorar a atividade das enzimas de degradação de lignocelulose" descreve um método para hidrolisar materiais lignocelulósicos para a obtenção de açúcares, além disso, utiliza um pré-tratamento quimico com condições de temperatura (10-90 °C) e pressão (2 ãtm). Nesta invenção o pré-tratamento é realizado com peróxido de hidrogênio, hipoclorito de cálcio da biomassa de palha de milho. Ao utilizar a biomassa pré-tratada com peróxido de hidrogênio e com. a celulase T. longibrachiatum (25mg) durante 24h a 65°C, o rendimento foi de 47%. No referido documento PI 0408165-0, ao utilizar a enzima Spezyme (0,3mL para 0,2g de biomassa) o rendimento obtido foi de 71,9% em 24 horas de reação, e sem prévio pré-tratamento o rendimento foi de 32,8%. Além disso, os autores descrevem que a partir do material hidrol.isado eles podem produzir de uma forma geral um combustível, um fármaco, um ácido orgânico, um ácido lático, uma enzima industrial e um aminoácido. Na presente invenção podem-se obter todos estes produtos, no entanto foi enfatizada a formação de combustível etanol. Além disso, na presente invenção foram realizados diferentes pré-tratamentós químicos.Reyes and colleagues described in the work, intilulate '' 'Enzymatic hydrolysis of rice husks using cellulases. The effects of chemical and photochemical treatments ", published in Quim. Nova in 1998, 21, 2, the enzymatic hydrolysis of rice husk using a commercial cellulose preparation. The results showed that the pretreatment with sodium chlorite and light inhibits the enzymatic hydrolysis process, while with hydrogen peroxide and ozone it favored the enzymatic production of reducing sugars, being 5.9 and 54.9%, respectively. The Brazilian patent application PI 9200.100-9 filed in January 15, 1992 on behalf of the US Department of 20 Energy and entitled "Process for simultaneous saccharification and fermentation" describes a process for producing ethanol from biomass in which the substrate includes a cellulose hydrolyzate, hemicellulose and starch, in order to produce sugars fermentable six carbons, for the fermentation a genetically modified yeast strain (Brettanomyces custersii CBS 5512) is used which produces the enzyme B-glucosity, which makes this lev edura with the ability to ferment both glucose and cellobiosis. Brazilian patent application PI 0408165-0, filed on March 8, 2004 in the name of Athenix Corporation and entitled "Processes to improve the activity of lignocellulose degrading enzymes" describes a method for hydrolyzing lignocellulosic materials to obtain sugars, in addition, it uses a chemical pretreatment with conditions of temperature (10-90 ° C) and pressure (2 ãtm). In this invention, the pre-treatment is carried out with hydrogen peroxide, calcium hypochlorite from the corn straw biomass. When using biomass pre-treated with hydrogen peroxide and with. cellulase T. longibrachiatum (25mg) for 24h at 65 ° C, the yield was 47%. In the referred document PI 0408165-0, when using the enzyme Spezyme (0.3mL for 0.2g of biomass) the yield obtained was 71.9% in 24 hours of reaction, and without previous pretreatment the yield was 32 , 8%. In addition, the authors describe that from the hydrolyzed material they can generally produce a fuel, a drug, an organic acid, a lactic acid, an industrial enzyme and an amino acid. In the present invention all these products can be obtained, however the formation of ethanol fuel was emphasized. In addition, different chemical pretreatments have been carried out in the present invention.

No estado da técnica já é bem descrito diversos prétratamentos quimicos ou físicos, mas cada material lignocelulósico se comporta de forma distinta com os prétratamentos devido ao seu teor de lignina, celulose e hemicelulose. Portanto, na presente invenção foram realizados diferentes pré-tratamentos com uma única substância ou em combinações, por exemplo: hidróxido de sódio (5%) sob refluxo de 2 horas; ácido sulfúrico (5%) sob refluxo de 2 horas; combinação de hidróxido de sódio © ácido sulfúrico; combinação do hidróxido de sódio com o hipoclororito de sódio e peróxido de hidrogênio; combinação do hidróxido de sódio com vinagre ou ácido acético e peróxido de hidrogênio. Aqui se pode incluir o hidróxido de sódio 3% e a explosão a vapor pura ou em combinação com hidróxido de sódio.In the state of the art, several chemical or physical pretreatments are already well described, but each lignocellulosic material behaves differently with the pretreatments due to its lignin, cellulose and hemicellulose content. Therefore, in the present invention different pretreatments were carried out with a single substance or in combinations, for example: sodium hydroxide (5%) under reflux for 2 hours; sulfuric acid (5%) under reflux for 2 hours; combination of sodium hydroxide © sulfuric acid; combination of sodium hydroxide with sodium hypochlororite and hydrogen peroxide; combination of sodium hydroxide with vinegar or acetic acid and hydrogen peroxide. Here you can include 3% sodium hydroxide and the pure steam explosion or in combination with sodium hydroxide.

É importante ressaltar que na presente invenção o rendimento em glicose com NaOH (3%) em 2 horas de refluxo e com 0,03mL das enzimas NS 22074 (complexo celulósico-βglucosidase, xilanase) e NS 50012 .( complexo celulósico arabinase, hemicelulase, celulase, pectinase e xilanase) para cada 0,2 g de material pré-tratado foi de 85% em 4 8 horas de reação em shaker a 50°C. Ao realizar a hidrólise da amostra com explosão a vapor o rendimento foi de 51%, e quando foi realizado a combinação com hidróxido de sódio e explosão a vapor o rendimento foi de 71,5%, enquanto que na invenção presente no documento PI 0408165-0 foram necessários 0,3 mL da enzima Spezyme para obter 71,9% de rendimento em glicose. Já é descrito, também no estado da técnica que para hidrolisar o material lignocelulósico é necessário utilizar celulase. Portanto nota-se que a presente invenção é diferente da descrito no pedido de patente brasileiro PI 0408165-0 que utiliza as seguintes enzimas Spezyme (0,3mL) e T. Longibhachiatum (25mg). Além de serem enzimas diferentes a quantidade usada no pedido de patente brasileiro PI 0408165-0 foi superior a quantidade utilizada na presente invenção. Ademais, o pré-tratamento com hidróxido de sódio demonstrou ser melhor que o do hipoclorito de sódio, e no caso da presente invenção não foi necessário utilizar pressão e temperaturas elevadas ao realizar a reação com hipoclorito de sódio, foram menores que na condição ótima obtida no pedido de patente brasileiro PI 0408165-0 e, finalmente, salienta-se que o substrato pseudocaule de bananeira da presente invenção é diferente dos materiais lignocelulósicos empregados no documento do pedido de patente brasileiro PI 0408165-0. 0 pedido de patente brasileiro PI 0802559-2, depositado em 07 de julho de 2008 em nome Universidade Estadual de Campinas Unicamp e intitulado "Processo de pré-tratamento e hidrólise de biomassa vegetal lignocelulósica, e produto para a produção industrial de álcoois" descreve processos de pré-tratamento e hidrólise de biomassa vegetal. 0 produto obtido pelo referido processo é substancialmente útil como insumo na produção industrial de etanol e/ou outros álcoois. Em um aspecto preferencial, o processo da invenção proporciona um processo compreendendo as etapas de: a) Pré-tratamento da biomassa vegetal lignocelulósica com uma solução de peróxido de hidrogênio alcalino; e b) Hidrólise enzimática da biomassa pré-tratada utilizando misturas compreendendo celulases, glicosidases, hemicelulases, ou combinações das mesmas. Opcionalmente, o referido processo adicionalmente compreende uma etapa de fermentação dos carboidratos produzidos nas etapas anteriores, proporcionando a produção de etanol e/ou outros álcoois.It is important to point out that in the present invention the glucose yield with NaOH (3%) in 2 hours of reflux and with 0.03mL of the enzymes NS 22074 (cellulosic complex-βglucosidase, xylanase) and NS 50012. (Cellulosic arabinase complex, hemicellulase, cellulase, pectinase and xylanase) for each 0.2 g of pre-treated material was 85% in 48 hours of reaction in a shaker at 50 ° C. When performing the sample hydrolysis with steam explosion the yield was 51%, and when the combination with sodium hydroxide and steam explosion was performed the yield was 71.5%, whereas in the invention present in document PI 0408165- 0 0.3 ml of the Spezyme enzyme was needed to obtain 71.9% glucose yield. It is already described, also in the state of the art that to hydrolyze the lignocellulosic material it is necessary to use cellulase. Therefore, it is noted that the present invention is different from that described in the Brazilian patent application PI 0408165-0 which uses the following enzymes Spezyme (0.3mL) and T. Longibhachiatum (25mg). In addition to being different enzymes, the amount used in the Brazilian patent application PI 0408165-0 was higher than the amount used in the present invention. In addition, the pretreatment with sodium hydroxide proved to be better than that of sodium hypochlorite, and in the case of the present invention it was not necessary to use pressure and high temperatures when carrying out the reaction with sodium hypochlorite, were lower than in the optimum condition obtained in the Brazilian patent application PI 0408165-0 and, finally, it is noted that the banana pseudostem substrate of the present invention is different from the lignocellulosic materials used in the document of the Brazilian patent application PI 0408165-0. The Brazilian patent application PI 0802559-2, filed on July 7, 2008 in the name of Universidade Estadual de Campinas Unicamp and entitled "Pre-treatment and hydrolysis process of lignocellulosic plant biomass, and product for the industrial production of alcohols" describes processes of pre-treatment and hydrolysis of vegetable biomass. The product obtained by said process is substantially useful as an input in the industrial production of ethanol and / or other alcohols. In a preferred aspect, the process of the invention provides a process comprising the steps of: a) Pretreating the lignocellulosic plant biomass with an alkaline hydrogen peroxide solution; and b) Enzymatic hydrolysis of pre-treated biomass using mixtures comprising cellulases, glycosidases, hemicellulases, or combinations thereof. Optionally, said process additionally comprises a fermentation step of the carbohydrates produced in the previous steps, providing for the production of ethanol and / or other alcohols.

A presente invenção usa somente o hidróxido de sódio (3%) em 2h de reação enquanto que o pedido de patente brasileiro PI 0802559-2 utiliza 7,35% de peróxido de hidrogênio e mais a quantidade de base para atingir o pH 11,5, não foi citado no referido documento PI 0802559-2 a concentração necessária para realizar este processo. O rendimento em glicose obtido pela presente invenção foi de 85% em 48 horas de reação, com apenas 0,03 mL da mistura das enzimas NS 2207 4 e NS 50012 para cada 0,2 gramas de substrato. Enquanto o pedido de patente brasileiro PI 0802559-2 obteve 84% de rendimento em glicose. Além disso, a presente invenção emprega um material lignocelulósico pseudocaule de bananeira, enquanto que o pedido de patente brasileiro PI 0802559-2 emprega bagaço e/ou palha de cana. As enzimas utilizadas no pedido de patente brasileiro PI 0802559-2 não foram definidas e muito menos quais foram utilizadas e sim que são uma celulase, β-glicosidase, hemicelulase ou combinação destas e a quantidade é muito maior em relação ao que foi utilizada na presente invenção.The present invention uses only sodium hydroxide (3%) in 2 hours of reaction while the Brazilian patent application PI 0802559-2 uses 7.35% of hydrogen peroxide plus the amount of base to reach pH 11.5 , the necessary concentration to carry out this process was not mentioned in PI 0802559-2. The glucose yield obtained by the present invention was 85% in 48 hours of reaction, with only 0.03 ml of the mixture of enzymes NS 2207 4 and NS 50012 for each 0.2 grams of substrate. While the Brazilian patent application PI 0802559-2 obtained 84% yield in glucose. In addition, the present invention employs a lignocellulosic material pseudostem of banana, while the Brazilian patent application PI 0802559-2 employs bagasse and / or cane straw. The enzymes used in the Brazilian patent application PI 0802559-2 have not been defined, let alone which ones have been used, but that they are a cellulase, β-glycosidase, hemicellulase or combination of these and the amount is much greater than what was used in the present invention.

O pedido de patente brasileiro PI 0608369-2, depositado em 14 de março de 2006 em nome de Novozymes North America, INC e intitulado "Processo para, a produção de um produto de fermentação a partir de material lignocelulósico" fornece um. processo de produção de um produto de fermentação que compreende as etapas de i) prétratar o material lignocelulósico para a liberação ou separação de celulose, hemicelulose e/ou lignina, ii). submeter o material pré-tratado a uma celulase, iii) fermentar na presença de um organismo de fermentação, em que a xilose isomerase é adicionada na etapa ii) e/ou etapa iii) . A presente invenção utiliza hidróxido de sódio (3%) em 2h de reação posterior a reação de explosão a vapor, o que auxilia na remoção de algum interferente que se forma durante a explosão a vapor, o qual não é desejável para a fermentação e posteriormente obtenção de etanol. Além disso, os pré-tratamentos revelados na presente invenção resultaram no aumento do rendimento de glicose de 51% para 71,5 % com apenas 0,03 mL de enzima, sendo que se utilizou as enzimas NS 22074 (complexo celulosico-β-glucosidase, xilanase) e NS 50012 (complexo celulósicoarabinase, βglucanase, hemicelulase, celulase, pectinase e xilanase). Enquanto, o pedido de patente brasileiro PI 0608369-2 utiliza as enzimas Novozym 188 e celullast 1.5L ou viscozyme e utiliza aproximadamente 0,5 mL de enzima,. Ademais, o uso de ácido já está bem descrito que forma interferentes tais como o HMF que dificultará a etapa de fermentação caindo assim o rendimento.Brazilian patent application PI 0608369-2, filed on March 14, 2006 in the name of Novozymes North America, INC and entitled "Process for, the production of a fermentation product from lignocellulosic material" provides one. production process of a fermentation product that comprises the steps of i) pretreating the lignocellulosic material for the release or separation of cellulose, hemicellulose and / or lignin, ii). subjecting the pre-treated material to cellulase, iii) fermenting in the presence of a fermentation organism, in which xylose isomerase is added in step ii) and / or step iii). The present invention uses sodium hydroxide (3%) in 2h of reaction after the steam explosion reaction, which helps in the removal of any interference that is formed during the steam explosion, which is not desirable for fermentation and later obtaining ethanol. In addition, the pre-treatments revealed in the present invention resulted in an increase in glucose yield from 51% to 71.5% with only 0.03 ml of enzyme, using NS 22074 enzymes (cellulosic-β-glucosidase complex) , xylanase) and NS 50012 (cellulosic arabinase complex, βglucanase, hemicellulase, cellulase, pectinase and xylanase). Meanwhile, the Brazilian patent application PI 0608369-2 uses the enzymes Novozym 188 and celullast 1.5L or viscozyme and uses approximately 0.5 ml of enzyme. In addition, the use of acid is already well described, which forms interference such as HMF, which will hinder the fermentation stage, thus reducing yield.

Como já vem sendo descrito no estado da técnica, um grande grupo de pesquisadores vem estudando formas de produzir etanol a partir de materiais lignocelulósicos. Assim, para que este processo se torne possível, é necessário que o pré-tratamento físico ou químico seja economicamente viável, bem como a enzima a ser utilizada como catalisador. Atualmente, vem sendo estudada diferentes enzimas (celulases, hemicelulases) e a busca de novos catalisadores que proporcionem a hidrólise do material lignocelulósico com maiores rendimentos e um custo menor.As has already been described in the state of the art, a large group of researchers has been studying ways of producing ethanol from lignocellulosic materials. Thus, for this process to become possible, it is necessary that the physical or chemical pretreatment is economically viable, as well as the enzyme to be used as a catalyst. Currently, different enzymes (cellulases, hemicellulases) and the search for new catalysts that provide the hydrolysis of lignocellulosic material with higher yields and a lower cost have been studied.

Como pode ser observado nenhum documento do estado da técnica descreve ou sugere um processo de hidrólise enzimática do pseudocaule de bananeira com a mistura das enzimas NS 22074 e NS 50012 e diferentes pré-tratamentos para a produção de bioetanol.As can be seen, no prior art document describes or suggests an enzymatic hydrolysis process of the banana pseudostem with the mixture of NS 22074 and NS 50012 enzymes and different pretreatments for the production of bioethanol.

Summary of the Invention

Para solucionar os problemas acima mencionados, a presente invenção propiciará vantagens significativas em relação aos processos para a produção de bioetanol utilizando pré-tratamento quimico do pseudocaule de bananeira seguido da hidrólise enzimática com enzimas comerciais, possibilitando um aumento do seu desempenho e apresentando uma relação cu.sto/benefício mais favorável.To solve the aforementioned problems, the present invention will provide significant advantages in relation to the processes for the production of bioethanol using chemical pretreatment of the banana pseudostem followed by enzymatic hydrolysis with commercial enzymes, allowing an increase in its performance and presenting a cu relationship .this / most favorable benefit.

O processo da presente invenção, baseia-se no prétratamento quimico do pseudocaule de bananeira seguido da hidrólise enzimática utilizando enzimas comerciais, tais como a NS 22074 e NS 50012 para a obtenção de açúcares fermentáveis para posteriormente formação do bioetanol.The process of the present invention is based on the chemical pretreatment of the banana pseudostem followed by enzymatic hydrolysis using commercial enzymes, such as NS 22074 and NS 50012 to obtain fermentable sugars for later formation of bioethanol.

No estado da técnica já é bem descrito diversos prétratamentos químicos ou físicos, mas cada material lignocelulósico se comporta de forma distinta com os prétratamentos, visto que a composição da biomassa varia de acordo com sua origem vegetal (teor de lignina, celulose e hemicelulose) e a forma que estes estão associados.In the state of the art, several chemical or physical pretreatments are already well described, but each lignocellulosic material behaves differently with the pretreatments, since the composition of biomass varies according to its plant origin (lignin, cellulose and hemicellulose content) and the way they are associated.

Apesar dos documentos citados no estado da técnica revelarem pré-tratamentos de biomassa lignocelulósico e a produção de etanol a partir de material lignocelulósico e/ou diferentes meios de cultura, o método ou processo utilizado na presente invenção é inovador, pois nenhum dos processos citados no estado da técnica, descreve a tecnologia de pré-tratamento do pseudocaule de bananeira, empregando hidróxido de sódio (5%) sob refluxo de 2 horas ou hidróxido de sódio (3%) sob refluxo de 2 horas; ácido sulfúrico (5%) sob refluxo de 2 horas; combinação de hidróxido de sódio e ácido sulfúrico; combinação do hidróxido de sódio com o hipoclororito de sódio e peróxido de hidrogênio; combinação do hidróxido de sódio com vinagre ou ácido acético e peróxido de hidrogênio e explosão a vapor durante 8 minutos a 2OÓ0C seguido de hidróxido de sódio 3% durante 2 horas de refluxo.Although the documents cited in the prior art reveal pre-treatments of lignocellulosic biomass and the production of ethanol from lignocellulosic material and / or different culture media, the method or process used in the present invention is innovative, since none of the processes mentioned in the state of the art, describes the pre-treatment technology of the banana pseudostem, using sodium hydroxide (5%) under reflux for 2 hours or sodium hydroxide (3%) under reflux for 2 hours; sulfuric acid (5%) under reflux for 2 hours; combination of sodium hydroxide and sulfuric acid; combination of sodium hydroxide with sodium hypochlororite and hydrogen peroxide; combination of sodium hydroxide with vinegar or acetic acid and hydrogen peroxide and steam blast for 8 minutes at 2OO0C followed by 3% sodium hydroxide for 2 hours of reflux.

O processo da presente invenção é bastante versátil, pois proporciona a seleção do melhor pré-tratamento a ser aplicado para pseudocaule de bananeira. Além disso, os processos empregados na presente invenção mostraram através de análises de HPLC que o principal açúcar fermentável formado, é a sacarose e que não há geração de compostos que são inibitórios nas etapas posteriores.The process of the present invention is quite versatile, as it provides the selection of the best pre-treatment to be applied for banana pseudostem. In addition, the processes employed in the present invention showed through HPLC analyzes that the main fermentable sugar formed is sucrose and that there is no generation of compounds that are inhibitory in the later stages.

Detailed Description of the Invention

Embora a presente invenção possa ser suscetível a diferentes modalidades, é mostrada nas tabelas e na seguinte discussão detalhada, uma modalidade preferida com o entendimento de que a presente modalidade deve ser considerada uma exemplificação: dos princípios da invenção e não pretende limitar a presente invenção ao que foi ilustrado e descrito aqui.Although the present invention may be susceptible to different modalities, it is shown in the tables and in the following detailed discussion, a preferred modality with the understanding that the present modality should be considered an example: of the principles of the invention and is not intended to limit the present invention to the which has been illustrated and described here.

A presente invenção descreve um método de melhorar a degradação do material lignocelulósico utilizando o prétratamento quimico, bem como aumentar o rendimento de açúcares fermentáveis na hidrólise enzimática com a mistura das celulases comerciais NS 2.207 4 e NS 50012 para posterior produção de etanol.The present invention describes a method of improving the degradation of lignocellulosic material using chemical pretreatment, as well as increasing the yield of fermentable sugars in enzymatic hydrolysis with the mixture of commercial cellulases NS 2.207 4 and NS 50012 for later production of ethanol.

A presente invenção se refere à avaliação da percentagem de conversão em açúcares fermentáveis e a quantidade de biomassa necessária para produzir açúcares fermentáveis visando à produção de etanol.The present invention relates to the evaluation of the percentage of conversion into fermentable sugars and the amount of biomass necessary to produce fermentable sugars for the production of ethanol.

Outro diferencial da presente ivenção é que emprega a principal enzima para uso na hidrólise de lignocelulósicõs a NS 22074 (complexo celul0sico-β-glucosidase, xilanase) e o efeito desta enzima é potencializado com a adição da enzima NS 50012 (complexo celulósico — arabinase, hemicelulase, celulase, pectinase e xilanase).Another differential of the present invention is that it employs the main enzyme for use in the hydrolysis of lignocellulosic NS 22074 (cellulose-β-glucosidase complex, xylanase) and the effect of this enzyme is enhanced with the addition of the enzyme NS 50012 (cellulosic complex - arabinase, hemicellulase, cellulase, pectinase and xylanase).

A presente invenção apresenta diversas vantagens em. relação ao estado da técnica, tais como praticidade, elevada hidrólise enzimática do pseudocaule de bananeira, proporcionando bons rendimentos de açúcares redutores e assim, possibilitando bons rendimentos na produção de 10 etanol. O processo revelado pela presente invenção utiliza um substrato altamente sustentável, por se tratar de um rejeito, o que viabiliza a produção de etanol a partir deste material lignocelulósico.The present invention has several advantages in. in relation to the state of the art, such as practicality, high enzymatic hydrolysis of the banana pseudostem, providing good yields of reducing sugars and thus enabling good yields in the production of 10 ethanol. The process revealed by the present invention uses a highly sustainable substrate, as it is a waste material, which makes the production of ethanol from this lignocellulosic material viable.

A presente invenção revela diferentes pré-tratamentos para avaliar qual o mais adequado para a biomassa de pseudocaule de bananeira, onde o tratamento com hidróxido de sódio (3%) em refluxo é melhor que aos descritos no estado da técnica, inclusive melhor que o hipoclorito de 20 sódio.The present invention reveals different pre-treatments to assess which is the most suitable for the biomass of banana pseudostem, where the treatment with sodium hydroxide (3%) at reflux is better than those described in the prior art, even better than the hypochlorite of 20 sodium.

Outro: aspecto da presente invenção é que a condição reacional descrita no processo da presente invenção não foi relatada no estado da técnica. Nenhum dos métodos de prétratamento, descrito, no estado da técnica utilizam as mesmas combinações de reagentes e equipamentos, tais como o banho de ultrassom utilizado no processo da presente invenção. Visto que, no estado da técnica a biomassa estudada é o bagaço de cana ou palha de trigo, a presente invenção tem relevância ao utilizar o pseudocaule de bananeira como uma biomassa lignocelulósica alternativa, abundantemente gerada no setor agrícola, para produção de bioetanol de segunda geração.Another: aspect of the present invention is that the reaction condition described in the process of the present invention has not been reported in the state of the art. None of the pretreatment methods described in the state of the art use the same combinations of reagents and equipment, such as the ultrasound bath used in the process of the present invention. Since, in the state of the art, the biomass studied is sugarcane bagasse or wheat straw, the present invention has relevance in using the banana pseudostem as an alternative lignocellulosic biomass, abundantly generated in the agricultural sector, for the production of second generation bioethanol .

Além disso, a presente invenção obteve 85% de rendimento em açúcares fermentáveis com uma quantidade mínima de enzima, muito inferior ao que vem sendo descrito no estado da técnica e, outro aspecto importante é que a biomassa da presente invenção está isenta de interferentes que afetam a fermentação, devido ao tratamento com hidróxido de sódio que foi utilizado, além da ausência de xilose e a presença de sacarose como o principal açúcar redutor formado.In addition, the present invention obtained 85% yield in fermentable sugars with a minimal amount of enzyme, much lower than what has been described in the prior art, and another important aspect is that the biomass of the present invention is free of interferents that affect fermentation, due to the treatment with sodium hydroxide that was used, in addition to the absence of xylose and the presence of sucrose as the main reducing sugar formed.

As enzimas usadas no processo da presente invenção são diferentes das descritas no estado da técnica, apesar de serem celulase, hemicelulase β -glicosidase, a origem delas são distintasThe enzymes used in the process of the present invention are different from those described in the state of the art, although they are cellulase, hemicellulase β-glucosidase, their origin is different

Inicialmente, o pseudocaule de bananeira caturra (in natura) foi lavado com água corrente cerca de 3 vezes para remover as sujeiras e a resina, posteriormente foi colocado em estufa com temperatura de 60°C para a secagem. Após a secagem o pseudocaule de bananeira foi moído em moinho do tipo Willye, modelo MA680, com peneira de 30 mesh e armazenados em sacos plásticos para posteriormente realizar os tratamentos químicos e a hidrólise enzimática (este material lavado é chamado a partir desta etapa de biomassa), descrito no pedido de patente brasileiro PI 1102362-7 e incorporado aqui por referência em sua totalidade.Initially, the pseudostem of banana cockatiel (in natura) was washed with running water about 3 times to remove dirt and resin, then it was placed in an oven with a temperature of 60 ° C for drying. After drying, the banana pseudostem was ground in a Willye mill, model MA680, with a 30 mesh sieve and stored in plastic bags to later carry out chemical treatments and enzymatic hydrolysis (this washed material is called from this stage of biomass) ), described in Brazilian patent application PI 1102362-7 and incorporated herein by reference in its entirety.

Posteriormente foram realizados diferentes tratamentos químicos, tais como: com o hidróxido de sódio puro ou em combinação com o hipoclorito de sódio e o peróxido de hidrogênio, com o hidróxido de sódio em combinação com o ácido acético ou o vinagre e peróxido de hidrogênio; e a combinação de hidróxido de sódio e ácido sulfúrico.Subsequently, different chemical treatments were carried out, such as: with pure sodium hydroxide or in combination with sodium hypochlorite and hydrogen peroxide, with sodium hydroxide in combination with acetic acid or vinegar and hydrogen peroxide; and the combination of sodium hydroxide and sulfuric acid.

Além desses pré-tratamentos foi realizada a explosão a vapor em combinação com o hidróxido de sódio; os resultados desta presente invenção foram comparados com os resultados obtidos com a combinação de hidróxido de sódio e ácido peracéticor pré-tratamento descrito no pedido de patente brasileiro PI 1102362-7 e incorporado aqui por referência em sua totalidade.In addition to these pre-treatments, the steam explosion was carried out in combination with sodium hydroxide; the results of this present invention were compared with the results obtained with the combination of sodium hydroxide and pre-treatment peracetic acid described in Brazilian patent application PI 1102362-7 and incorporated herein by reference in its entirety.

O pré-tratamento com hidróxido de sódio foi realizado adicionando lóg da biomassa de pseudocaule de bananeira em um balão de fundo redondo e 200 mL de uma solução de hidróxido de sódio (5% m/v) ou (3% m/v) , está mistura foi mantida em refluxo por 2 horas. Ao término deste período filtrou^-se a solução e o sólido remanescente foi lavado com 5 água destilada. 0 sólido coletado foi colocado na estufa a vapor até a sua secagem a temperatura de aproximadamente 60°C. Após a sua secagem o material foi moído, e realizado a hidrólise enzimática.The pretreatment with sodium hydroxide was carried out by adding log from the biomass of banana pseudostem in a round bottom flask and 200 mL of a solution of sodium hydroxide (5% w / v) or (3% w / v), this mixture was kept at reflux for 2 hours. At the end of this period, the solution was filtered and the remaining solid was washed with 5 distilled water. The collected solid was placed in the steam oven until it dried at a temperature of approximately 60 ° C. After drying, the material was ground, and enzymatic hydrolysis was carried out.

O tratamento com hidróxido de sódio seguido da mistura 10 ácido acético e peróxido de hidrogênio foi realizado adicionando 10g da biomassa de pseudocaule de bananeira em um erlenmeyer e 100 mL de uma solução de hidróxido de sódio (0,lM), está mistura foi agitada em agitador magnético por 1 hora a temperatura de 70°C ou em banho de ultra-som a 15 temperatura fixa de 60°C.The treatment with sodium hydroxide followed by a mixture of 10 acetic acid and hydrogen peroxide was carried out by adding 10 g of the biomass of banana pseudostem in a conical flask and 100 mL of a solution of sodium hydroxide (0.1 l), this mixture was stirred in magnetic stirrer for 1 hour at a temperature of 70 ° C or in an ultrasound bath at a fixed temperature of 60 ° C.

Após este período adicionou-se na mistura reacional uma solução de ácido acético e peróxido de hidrogênio (30%, sendo 40% de ácido acético (12mL) em peróxido de hidrogênio (18 mL) ) (100mL) o restante do volume foi completado com água destilada. Está mistura reacional foi agitada por 6 horas a temperatura de 70 °C ou em outro experimento no banho de ultra-som a temperatura fixa de 60°C. Ao término deste período filtrou-se a mistura reacional e regulou o pH para 4-5, lavando com água destilada, o material sólido coletado foi colocado na estufa a vapor até a sua secagem. Posteriormente, o material seco foi macerado e armazenado em frascos para posterior hidrólise enzimática.After this period, a solution of acetic acid and hydrogen peroxide (30%, 40% of acetic acid (12mL) in hydrogen peroxide (18 mL)) (100mL) was added to the reaction mixture (100mL). distilled water. This reaction mixture was stirred for 6 hours at a temperature of 70 ° C or in another experiment in the ultrasound bath at a fixed temperature of 60 ° C. At the end of this period, the reaction mixture was filtered and the pH was adjusted to 4-5, washing with distilled water, the solid material collected was placed in the steam oven until it dried. Subsequently, the dry material was macerated and stored in vials for subsequent enzymatic hydrolysis.

O tratamento com hidróxido de sódio seguido da mistura vinagre e peróxido de hidrogênio foi realizado adicionando 10g da biomassa pseudocaule de bananeira em um erlenmeyer e 100 mL de uma solução de NaOH (0,114), a mistura reacional foi agitada por lhora em agitador magnético a temperatura de 70°C. Após este período adicionou-se na mistura reacional uma solução de vinagre de maçã (marca Rosina) e peróxido de hidrogénio (30%, sendo 40% de vinagre (12mL) em peróxido de hidrogênio (18 mL) ) (100mL) o restante do volume foi completado com água destilada. Está mistura reacional foi agitada em agitador magnético por 1 horas a temperatura de 70°C. Ao. término deste período filtrou-se a mistura reacional e, lavou com água destilada, até regular o pH entre 4-5. Após o sólido coletado foi colocado na estufa a vapor até a sua secagem, a. temperatura de aproximadamente 60°C. Posteriormente, o material seco foi triturado e armazenado para posterior hidrólise enzimática.The treatment with sodium hydroxide followed by the vinegar and hydrogen peroxide mixture was carried out by adding 10g of the banana pseudostem biomass in an Erlenmeyer flask and 100 mL of a NaOH solution (0.114), the reaction mixture was stirred for an hour on a magnetic stirrer at temperature 70 ° C. After this period, a solution of apple vinegar (Rosina brand) and hydrogen peroxide (30%, 40% vinegar (12mL) in hydrogen peroxide (18 mL)) (100mL) was added to the reaction mixture (100mL). volume was completed with distilled water. This reaction mixture was stirred on a magnetic stirrer for 1 hour at 70 ° C. To. At the end of this period, the reaction mixture was filtered and washed with distilled water, until the pH was regulated between 4-5. After the collected solid was placed in the steam oven until it dried, a. temperature of approximately 60 ° C. Subsequently, the dry material was crushed and stored for subsequent enzymatic hydrolysis.

O tratamento com o ácido sulfúrico foi realizado adicionando 10g de biomassa em um balão de fundo redondo e 200 mL de uma solução de ácido sulfúrico (5%) (v/v), a mistura reacional foi mantida por 2 horas sob refluxo. Ao término deste período filtrou-se a mistura reacional e, lavou o sólido com água destilada, o material sólido coletado foi colocado na estufa a vapor até a sua secagem a temperatura de aproximadamente 60°C. Posteriormente, o material seco foi triturado e armazenado em frascos para posterior hidrólise enzimática.The treatment with sulfuric acid was carried out by adding 10 g of biomass in a round-bottom flask and 200 ml of a solution of sulfuric acid (5%) (v / v), the reaction mixture was kept under reflux for 2 hours. At the end of this period, the reaction mixture was filtered and the solid was washed with distilled water, the collected solid material was placed in the steam oven until it was dried at a temperature of approximately 60 ° C. Subsequently, the dry material was crushed and stored in vials for subsequent enzymatic hydrolysis.

O tratamento com explosão a vapor foi realizado a temperatura de 200°C por 8 minutos, posteriormente foi pesado 10g da biomassa pré-tratada por explosão a vapor em um balão de fundo redondo e 200 mL de uma solução de hidróxido de sódio (3%)(v/v), a mistura reacional foi mantida por 2 horas sob refluxo. Ao término deste período filtrou-se a mistura reacional e, o sólido foi lavado com água destilada, o material sólido coletado foi colocado na estufa a vapor até a sua secagem a temperatura de aproximadamente 60°C. Posteriormente, o material seco foi triturado e armazenado em frascos para posterior hidrólise enzimática.The steam explosion treatment was carried out at a temperature of 200 ° C for 8 minutes, then 10 g of the pre-treated biomass by steam explosion was weighed in a round bottom flask and 200 mL of a sodium hydroxide solution (3% ) (v / v), the reaction mixture was kept under reflux for 2 hours. At the end of this period, the reaction mixture was filtered and the solid was washed with distilled water, the collected solid material was placed in the steam oven until it was dried at a temperature of approximately 60 ° C. Subsequently, the dry material was crushed and stored in vials for subsequent enzymatic hydrolysis.

Para realizar a hidrólise enzimática foi utilizado 0,lg de biomassa pré-tratada, 0,03 mL da mistura das enzimas NS 22074 e NS 50012, 5 mL de tampão acetato de sódio pH = 4,8. A mistura foi deixada em banho de ultra-som em temperatura fixa de 60°C durante 4 horas. Os resultados de percentagem de açúcares fermentáveis e a quantidade de biomassa necessária para produzir 1 kg de açúcares fermentáveis estão apresentados na Tabela 1.To carry out the enzymatic hydrolysis, 0.1 g of pre-treated biomass, 0.03 ml of the mixture of enzymes NS 22074 and NS 50012, 5 ml of sodium acetate buffer pH = 4.8 were used. The mixture was left in an ultrasound bath at a fixed temperature of 60 ° C for 4 hours. The results of percentage of fermentable sugars and the amount of biomass needed to produce 1 kg of fermentable sugars are shown in Table 1.

A Tabela 1 mostra a percentagem de açúcares redutores liberada de suspensões de 0,'lg de pseudocaule de bananeira 5 com diferentes pré-tratamentos químicos com a mistura das celulases NS 22074 (0,015mL) e NS 50012 (0,015mL.) diretamente assistida no banho de ultra-som com a temperatura fixa de 60°C durante 4 horas e a quantidade de biomassa necessária para produzir IKg de açúcares 10 redutores. Tabela 1 Hidrólise enzimática assistida no banho de ultra-som do pseudocaule de bananeira pré-tratado quimicamente com a mistura das enzimas NS 22074 e NS 50012.

Table 1 shows the percentage of reducing sugars released from suspensions of 0.1 g of banana pseudostem 5 with different chemical pretreatments with the mixture of cellulases NS 22074 (0.015mL) and NS 50012 (0.015mL.) Directly assisted in the ultrasound bath with a fixed temperature of 60 ° C for 4 hours and the amount of biomass needed to produce IKg of sugars 10 reducing. Table 1 Enzymatic hydrolysis assisted in the ultrasound bath of the chemically pretreated banana pseudostem with the mixture of enzymes NS 22074 and NS 50012.

Condições reacionais: biomassa (3.3 gramas de biomassa por mL da mistura das enzimas NS 22074 e NS 50012, 1:50 biomassa/volume de tampão acetato de sódio pH = 4.8), banho de ultra-som durante 4 horas de reação a temperatura de 5 60°C. onde: > NaOH/AC. perácetico: Pseudocaule de bananeira tratada com solução de NaOH (O,1M) por 1 hora a temperatura de 70°C seguida do tratamento com ácido peracético (30%) 10 realizado a temperatura de 70°C durante 7 horas. > NaOH/ác.acético/H202: Pseudocaule de bananeira tratada com hidróxido de sódio durante 1 hora a temperatura de 70°C, seguido do tratamento com a mistura ácido acético e peróxido de hidrogênio durante 6h a 70°C. > NaOH/ác.acético/HaOa/US: Pseudocaule de bananeira tratada com hidróxido de sódio durante 1 hora a temperatura de 60°C no banho de ultra-som, seguido do tratamento com a mistura ácido acético e peróxido de hidrogênio durante 6h a 60°C no banho de ultra-som > NaOH/vinagre/HáQzi Pseudocaule de bananeira tratada com hidróxido de sódio durante 1 hora a temperatura de 70°C, seguido do tratamento com a mistura vinagre e peróxido de hidrogênio durante 6h a 70°C. > NaOH/hipoclorito de sódio/H202: Pseudocaule de bananeira tratada com hidróxido de sódio durante 1 hora a temperatura de 70°C, seguido do tratamento com a mistura de hipoclorito de sódio e peróxido de hidrogênio durante 6h a 70°C. > NaOH: Pseudocaule de bananeira tratada com hidróxido de sódio (5%) durante 2 horas sob refluxo. > H2SO4: Pseudocaule dè bananeira tratada com ácido sulfúrico (5%) durante 2 horas sob refluxo. > NaOH/H2SO4: Pseudocaule de bananeira tratada com hidróxido de sódio (5%) durante 2 horas sob refluxo seguido do tratamento com ácido sulfúrico (5%) durante 2 horas sob refluxo.Reaction conditions: biomass (3.3 grams of biomass per ml of the mixture of enzymes NS 22074 and NS 50012, 1:50 biomass / volume of sodium acetate buffer pH = 4.8), ultrasound bath for 4 hours of reaction at room temperature 5 60 ° C. where:> NaOH / AC. peracetic: Banana pseudostem treated with NaOH (O, 1M) solution for 1 hour at 70 ° C followed by treatment with peracetic acid (30%) 10 performed at 70 ° C for 7 hours. > NaOH / acetic acid / H202: Banana pseudostalk treated with sodium hydroxide for 1 hour at 70 ° C, followed by treatment with a mixture of acetic acid and hydrogen peroxide for 6 hours at 70 ° C. > NaOH / acetic acid / HaOa / US: Banana pseudostalk treated with sodium hydroxide for 1 hour at 60 ° C in the ultrasound bath, followed by treatment with a mixture of acetic acid and hydrogen peroxide for 6 hours at 60 ° C in the ultrasound bath> NaOH / vinegar / HáQzi Banana pseudostem treated with sodium hydroxide for 1 hour at 70 ° C, followed by treatment with the vinegar and hydrogen peroxide mixture for 6h at 70 ° C . > NaOH / sodium hypochlorite / H202: Banana pseudostalk treated with sodium hydroxide for 1 hour at 70 ° C, followed by treatment with a mixture of sodium hypochlorite and hydrogen peroxide for 6 hours at 70 ° C. > NaOH: Banana pseudostem treated with sodium hydroxide (5%) for 2 hours under reflux. > H2SO4: Pseudocaule dè banana treated with sulfuric acid (5%) for 2 hours under reflux. > NaOH / H2SO4: Banana pseudostem treated with sodium hydroxide (5%) for 2 hours under reflux followed by treatment with sulfuric acid (5%) for 2 hours under reflux.

A partir dos resultados obtidos na Tabela 1, a presente invenção mostra que ao utilizar o pré-tratamento com hidróxido de sódio (5%), a conversão em açúcares fermentáveis foi de 51%, este resultado foi melhor que ao utilizar a biomassa pré-tratada com hidróxido de sódio seguido do ácido peraçético (sendo que este pré-tratamento foi desenvolvido no pedido de patente PI 1102362-7 e incorporado aqui por referência em sua totalidade) , no entanto para comparar os pré-tratamentos, realizou a hidrólise enzimática nas mesmas condições reacionais, 5 descrita nesta invenção.From the results obtained in Table 1, the present invention shows that when using pretreatment with sodium hydroxide (5%), the conversion to fermentable sugars was 51%, this result was better than when using pre-treated biomass. treated with sodium hydroxide followed by peracetic acid (this pre-treatment was developed in patent application PI 1102362-7 and incorporated here by reference in its entirety), however to compare the pre-treatments, carried out enzymatic hydrolysis in the same reaction conditions as described in this invention.

Neste caso ao utilizar o pré-tratamento com hidróxido de sódio as quantidades de enzima e de biomassa necessárias para produzir 1 kg de açúcares fermentáveis foram menores em relação ao utilizar a biomassa pré-tratada com hidróxido 10 de sódio seguido do ácido peracético.In this case, when using pretreatment with sodium hydroxide, the amounts of enzyme and biomass needed to produce 1 kg of fermentable sugars were lower compared to using the biomass pretreated with sodium hydroxide 10 followed by peracetic acid.

Além disso, o custo do pré-tratamento químico com hidróxido de sódio é menor em comparação ao utilizar a mistura hidróxido de sódio e ácido peracético, mostrando que o pré-tratamento com hidróxido de sódio é melhor e 15 economicamente mais viável e eficiente.In addition, the cost of chemical pretreatment with sodium hydroxide is lower compared to using a mixture of sodium hydroxide and peracetic acid, showing that pretreatment with sodium hydroxide is better and 15 more economically viable and efficient.

Deve se destacar na presente invenção que o prétratamento com hidróxido de sódio seguido da mistura de vinagre e peróxido de hidrogênio e com a mistura hidróxido de sódio e ácido sulfúrico, a conversão em açúcares 20 fermentáveis foram de aproximadamente 47%, a mesma porcentagem obtida ao realizar a hidrólise enzimática com a biomassa pré-tratada com hidróxido de sódio seguido de ácido peracético nas mesmas condições reacionais. No entanto, estes pré-tratamentos apresentam a vantagem de ser economicamente mais viável que ao utilizar o ácido peracético.It should be noted in the present invention that the pretreatment with sodium hydroxide followed by the mixture of vinegar and hydrogen peroxide and with the mixture of sodium hydroxide and sulfuric acid, the conversion into fermentable sugars was approximately 47%, the same percentage obtained when perform enzymatic hydrolysis with biomass pretreated with sodium hydroxide followed by peracetic acid under the same reaction conditions. However, these pretreatments have the advantage of being more economically viable than when using peracetic acid.

Os resultados mostrados até o presente momento indicam que a conversão em açúcares fermentáveis foi 60% maior em comparação a amostra não pré-tratada ao utilizar a amostra pré-tratada com hidróxido de sódio, dessa forma, este processo torna-se viável para a produção de açúcares fermentáveis.The results shown to date indicate that the conversion to fermentable sugars was 60% higher compared to the untreated sample when using the sample pretreated with sodium hydroxide, thus, this process becomes viable for the production fermentable sugars.

Como descrito na presente invenção, o melhor resultado obtido foi ao utilizar a biomassa pré-tratada com hidróxido de sódio (5%) e realizar a hidrólise enzimática assistida em banho de ultra-som.As described in the present invention, the best result obtained was when using the biomass pretreated with sodium hydroxide (5%) and performing the enzymatic hydrolysis assisted in an ultrasound bath.

Outro aspecto da presente invenção é realizar a hidrólise enzimática utilizando a biomassa pré-tratada com hidróxido de sódio (5%) (0,lg) ou com hidróxido de sódio seguido do ácido peracético com pré-tratamento descrito no pedido de patente brasileiro PI 1102362-7 e incorporado aqui por referência em sua totalidade, com a mistura das enzimas NS 22074 e NS 50012 (0,03mL), 5 mL de tampão acetato de sódio pH = 4.8, agitar esta mistura em agitador do tipo shaker horizontal a temperatura de 50°C, rpm de 150, durante 4 e 24 horas.Another aspect of the present invention is to carry out enzymatic hydrolysis using biomass pretreated with sodium hydroxide (5%) (0.1 g) or with sodium hydroxide followed by the peracetic acid with pretreatment described in the Brazilian patent application PI 1102362 -7 and incorporated here by reference in its entirety, with the mixture of the enzymes NS 22074 and NS 50012 (0.03mL), 5 mL of sodium acetate buffer pH = 4.8, stir this mixture in a horizontal shaker type shaker at room temperature. 50 ° C, 150 rpm, for 4 and 24 hours.

Nesta presente invenção também avaliou a hidrólise enzimática em banho do tipo shaker com a biomassa de pseudocaule de bananeira pré-tratada com hidróxido de sódio (5%) e estes resultados foram comparados com. os obtidos com a biomassa pré-tratada com hidróxido de sódio seguido de ácido peracético. Estes resultados estão apresentados na 5 Tabela 2.In this present invention, we also evaluated enzymatic hydrolysis in a shaker bath with the biomass of banana pseudostem pretreated with sodium hydroxide (5%) and these results were compared with. those obtained with biomass pretreated with sodium hydroxide followed by peracetic acid. These results are shown in Table 2.

A Tabela 2 mostra a percentagem de açúcares redutores liberada de suspensões de 0,lg de pseudocaule de bananeira pré-tratado com hidróxido de sódio (5%) sob refluxo durante 2 horas ou a biomassa pré-tratada com hidróxido de sódio 10 seguido do pré-tratamento com ácido peracético com a mistura das celulases NS 22074 (0,015mL) e NS 50012 (0,015mL) no banho tipo shaker, a temperatura dé 50°C e rpm de 150 por 4 e 24 horas e a quantidade de biomassa necessária para produzir lKg de açúcares redutores Tabela 2 Hidrólise enzimática da biomassa pré-tratada com o hidróxido de sódio (5%) ou com hidróxido de sódio seguido de ácido peracético. com a mistura das enzimas NS 2207 4 e NS 50012 em shaker horizontal.

Table 2 shows the percentage of reducing sugars released from suspensions of 0.1 g of banana pseudostem pretreated with sodium hydroxide (5%) under reflux for 2 hours or the biomass pretreated with sodium hydroxide 10 followed by pre -peracetic acid treatment with the mixture of NS 22074 (0.015mL) and NS 50012 (0.015mL) cellulases in the shaker bath, at a temperature of 50 ° C and rpm of 150 for 4 and 24 hours and the amount of biomass necessary for produce lKg of reducing sugars Table 2 Enzymatic hydrolysis of pre-treated biomass with sodium hydroxide (5%) or sodium hydroxide followed by peracetic acid. with the mixture of enzymes NS 2207 4 and NS 50012 in a horizontal shaker.

Condições reacionais: biomassa pré-tratada quimicamente 3.3g/mL de enzima), 1:50 biomassa/volume de tampão acetato de sódio pH — 4_8) banho do tipo shaker temperatura de 50°C, 150 rpm»Reaction conditions: chemically pretreated biomass 3.3g / mL of enzyme), 1:50 biomass / volume of pH acetate buffer pH - 4_8) shaker-type bath temperature 50 ° C, 150 rpm »

A partir dos resultados obtidos na Tabela 2, observase que ao realizar a hidrólise enzimática em shaker do tipo horizontal com a biomassa pré-tratada com hidróxido de sódio a conversão em açúcares fermentáveis foi de 72% em apenas 4 horas, ou seja, apresentou um rendimento maior em comparação ao utilizar a hidrólise assistida em banho, de ultra-som (descrito na Tabela 1) . Além disso, esta percentagem é superior ao descrito na literatura com diferentes substratos lignocelulosicos e em tempo menor.From the results obtained in Table 2, it is observed that when carrying out enzymatic hydrolysis in a horizontal type shaker with biomass pretreated with sodium hydroxide, the conversion into fermentable sugars was 72% in just 4 hours, that is, it presented a higher performance compared to using ultrasound-assisted bath hydrolysis (described in Table 1). In addition, this percentage is higher than that described in the literature with different lignocellulosic substrates and in less time.

A tabela 2 também mostra que o pré-tratamento com hidróxido de sódio é melhor que o tratamento com hidróxido de sódio seguido do ácido peracético, pois a conversão em açúcares fermentáveis foi cerca de 40% maior ao utilizar a biomassa pré-tratada com hidróxido de sódio.Table 2 also shows that the pretreatment with sodium hydroxide is better than the treatment with sodium hydroxide followed by peracetic acid, since the conversion to fermentable sugars was about 40% higher when using biomass pretreated with hydroxide sodium.

Cabe salientar aqui, que ao utilizar a biomassa prétratada com hidróxido de sódio seguido de ácido peracético, os resultados de conversão foram melhores quando a reação foi realizada no banho de ultra-som em cerca de 10% em comparação ao ser realizada em shaker, o que comprova os resultados obtidos no pedido de patente PI 1102362-7 e incorporados aqui por referência em sua totalidade.It should be noted here that when using biomass pretreated with sodium hydroxide followed by peracetic acid, the conversion results were better when the reaction was performed in the ultrasound bath by about 10% compared to being performed in a shaker, the which proves the results obtained in patent application PI 1102362-7 and incorporated here by reference in its entirety.

Portanto, a presente invenção mostra que dependendo do pré-tratamento quimico, da enzima e das condições reacionais usadas a hidrólise enzimática pode ser mais eficiente com um método ou outro.Therefore, the present invention shows that depending on the chemical pretreatment, the enzyme and the reaction conditions used, enzymatic hydrolysis can be more efficient with one method or another.

O terceiro aspecto da presente invenção é realizar a hidrólise enzimática utilizando a biomassa pré-tratada com hidróxido de sódio (5%) (0,2g) e comparar os resultados com a biomassa pré-tratada com hidróxido de sódio seguido de ácido peracético (0,2g) (pré-tratamento descrito no pedido de patente PI 1102362-7 e incorporado aqui por referência em sua totalidade), com a mistura das enzimas NS 22074 e NS 50012 (0,03mL), 10 mL de tampão acetato de sódio pH = 4.8, agitar esta mistura em agitador do tipo shaker horizontal a temperatura de 50°C, rpm. de 150, durante 4, 24 e 48 horas. Os resultados da percentagem de açúcares fermentáveis e a quantidade de biomassa necessária para produzir 1 kg de açúcares fermentáveis estão apresentados na Tabela 3The third aspect of the present invention is to perform enzymatic hydrolysis using biomass pretreated with sodium hydroxide (5%) (0.2g) and compare the results with biomass pretreated with sodium hydroxide followed by peracetic acid (0 , 2g) (pre-treatment described in patent application PI 1102362-7 and incorporated herein by reference in its entirety), with the mixture of enzymes NS 22074 and NS 50012 (0.03mL), 10 ml of sodium acetate buffer pH = 4.8, stir this mixture in a horizontal shaker type shaker at 50 ° C, rpm. 150, for 4, 24 and 48 hours. The results of the percentage of fermentable sugars and the amount of biomass needed to produce 1 kg of fermentable sugars are shown in Table 3

Nesta presente invenção também deve ressaltar que ao dobrar a quantidade de biomassa pré-tratada com hidróxido de sódio utilizando a mesma quantidade de enzima. Os resultados foram significativos, pois observou uma redução da enzima necessária para a produção de etanol, estes dados foram comparados com os resultados obtidos com a biomassa 5 pré-tratada com hidróxido de sódio seguido do peróxido de hidrogênio e estão apresentados na Tabela 3.In this present invention it should also be noted that when doubling the amount of biomass pretreated with sodium hydroxide using the same amount of enzyme. The results were significant, as it observed a reduction in the enzyme required for ethanol production, these data were compared with the results obtained with biomass 5 pretreated with sodium hydroxide followed by hydrogen peroxide and are shown in Table 3.

A Tabela 3 mostra a percentagem de açúcares redutores liberada de suspensões de 0,2g de pseudocaule de bananeira pré-tratado com hidróxido de sódio (5%.) sob refluxo durante 10 2 horas ou pré-tratamento, com hidróxido de sódio seguido do ácido peracético com a mistura das celulases NS 22074 (0,015mL) e NS 50012 (0,015mL) no banho tipo shaker, a temperatura de 50°C e rpm de 150 por 4, 24 e 48 horas e a quantidade de biomassa necessária para produzir lKg de 15 açúcares redutores.Table 3 shows the percentage of reducing sugars released from suspensions of 0.2g of banana pseudostem pretreated with sodium hydroxide (5%.) Under reflux for 10 2 hours or pretreatment, with sodium hydroxide followed by acid peracetic with the mixture of cellulases NS 22074 (0.015mL) and NS 50012 (0.015mL) in the shaker bath, at a temperature of 50 ° C and rpm of 150 for 4, 24 and 48 hours and the amount of biomass needed to produce 1Kg of 15 reducing sugars.

Tabela 3 Hidrólise enzimática da biomassa pré-tratada quimicamente com o hidróxido de sódio (5%) ou com hidróxido de sódio seguido de ácido peracético com a mistura das enzimas NS 22074 e NS 5.0012 em shaker horizontal.

Table 3 Enzymatic hydrolysis of biomass pretreated chemically with sodium hydroxide (5%) or sodium hydroxide followed by peracetic acid with the mixture of enzymes NS 22074 and NS 5.0012 in a horizontal shaker.

Condições reacionais: biomassa pré-tratada (6.7g/ml de enzima); 1:50 biomassa/volume de tampão acetato de sódio pH = 4.8) banho do tipo shaker temperatura de 50°C, 150 rpm.Reaction conditions: pre-treated biomass (6.7g / ml of enzyme); 1:50 biomass / volume of sodium acetate buffer pH = 4.8) shaker-type bath temperature of 50 ° C, 150 rpm.

A partir dos resultados obtidos na Tabela 3, observase que ao realizar a hidrólise enzimática com uma massa maior e a mesma quantidade de enzima, formou uma quantidade maior de açúcares fermentáveis, ou seja, o custo do processo tornou-se economicamente mais viável, pois é necessário uma quantidade inferior de enzima.From the results obtained in Table 3, it is observed that when carrying out enzymatic hydrolysis with a larger mass and the same amount of enzyme, a larger amount of fermentable sugars formed, that is, the cost of the process became more economically viable, because a lower amount of enzyme is needed.

Além disso, os resultados de conversão obtidos ao utilizar a biomassa pré-tratada com hidróxido de sódio são melhores em comparação ao obtidos com a biomassa prétratada com hidróxido de sódio seguida do ácido peracético.In addition, the conversion results obtained when using biomass pretreated with sodium hydroxide are better compared to those obtained with biomass pretreated with sodium hydroxide followed by peracetic acid.

O quarto aspecto da presente invenção é realizar a hidrólise enzimática utilizando a biomassa pré-tratada com hidróxido de sódio (3%) (0,2g) e comparar os resultados com a biomassa pré-tratada com explosão a vapor seguida do prétratamento com hidróxido de sódio (3%) (0,2g) com a mistura das enzimas NS 22074 e NS 50012 (0,03mL), 10 mL de tampão acetato de sódio pH = 4.8, agitar esta mistura em agitador do tipo shaker horizontal a temperatura de 50°C, rpm de 150, durante 4, 24 e 48 horas. Os resultados da percentagem de açúcares fermentáveis e a quantidade de biomassa necessária para produzir 1 kg de açúcares fermentáveis estão apresentados na Tabela 4.The fourth aspect of the present invention is to perform enzymatic hydrolysis using biomass pretreated with sodium hydroxide (3%) (0.2g) and compare the results with biomass pretreated with steam explosion followed by pretreatment with hydroxide sodium (3%) (0.2g) with the mixture of enzymes NS 22074 and NS 50012 (0.03mL), 10 mL of sodium acetate buffer pH = 4.8, stir this mixture in a horizontal shaker type shaker at 50 ° C, 150 rpm, for 4, 24 and 48 hours. The results of the percentage of fermentable sugars and the amount of biomass needed to produce 1 kg of fermentable sugars are shown in Table 4.

Para diminuir ainda mais o custo do processo, foi realizado na presente invenção a hidrólise enzimática da biomassa pré-tratada com hidróxido de sódio (3%) em refluxo durante 2 horas e a biomassa pré-tratada com explosão a vapor seguida do pré-tratamento com hidróxido de sódio (3%) .To further reduce the cost of the process, the enzymatic hydrolysis of the pre-treated biomass with sodium hydroxide (3%) at reflux for 2 hours and the pre-treated biomass with steam explosion followed by the pre-treatment were carried out in the present invention. with sodium hydroxide (3%).

A Tabela 4 mostra a percentagem de açúcares redutores liberados de suspensões de 0,2g de pseudocaule de bananeira pré-tratado com hidróxido de sódio (3%) sob refluxo durante 2 horas ou pré-tratamento cõm explosão a vapor seguido do pré-tratamento com hidróxido de sódio (3%) durante 2 horas sob refluxo com a mistura das celulases NS 22074 (0,015mL) e NS 50012 (0,015mL) no banho tipo shaker, a temperatura de 50°C e rpm de 150 por 4, 24 e 48 horas e a quantidade de biomassa necessária para produzir lKg de açúcares redutores. Tabela 4 Hidrólise enzimática da biomassa pré-tratada quimicamente com o hidróxido de sódio (3%) ou com explosão a vapor seguido do hidróxido de sódio (3%) com a mistura das enzimas NS 22074 e NS 50012 em shaker horizontal.

Table 4 shows the percentage of reducing sugars released from suspensions of 0.2g of banana pseudostem pretreated with sodium hydroxide (3%) under reflux for 2 hours or pretreatment with a steam explosion followed by pretreatment with sodium hydroxide (3%) for 2 hours under reflux with a mixture of cellulases NS 22074 (0.015mL) and NS 50012 (0.015mL) in a shaker bath, at a temperature of 50 ° C and rpm of 150 for 4, 24 and 48 hours and the amount of biomass needed to produce 1 kg of reducing sugars. Table 4 Enzymatic hydrolysis of biomass pretreated chemically with sodium hydroxide (3%) or with steam explosion followed by sodium hydroxide (3%) with the mixture of enzymes NS 22074 and NS 50012 in a horizontal shaker.

Condições reacionais: biomassa pré-tratada (6.7g/mL de enzima); 1:50 biomassa/volume de tampão acetato de sódio pH = 4.8) banho do tipo shaker temperatura de 50 °C, 150 rpm.Reaction conditions: pre-treated biomass (6.7g / mL of enzyme); 1:50 biomass / volume of sodium acetate buffer pH = 4.8) shaker-type bath temperature of 50 ° C, 150 rpm.

A partir dos resultados obtidos na Tabela 4, observase que ao realizar a hidrólise enzimática da biomassa prétratada com hidróxido de sódio (3%) ou com a biomassa prétratada por explosão a vapor seguida do tratamento com hidróxido de sódio (3%) , foi formada uma quantidade maior de açúcares fermentáveis, ou seja, o custo do processo tornou-se economicamente mais viável, pois é necessária uma quantidade inferior de enzima.From the results obtained in Table 4, it is observed that when performing the enzymatic hydrolysis of the biomass pretreated with sodium hydroxide (3%) or with the biomass pretreated by steam explosion followed by the treatment with sodium hydroxide (3%), it was formed a greater amount of fermentable sugars, that is, the cost of the process has become more economically viable, since a lower amount of enzyme is needed.

Portanto, o melhor resultado obtido é realizar a hidrólise enzimática em shaker durante 48 horas de reação da biomassa pré-tratada com hidróxido de sódio (3%), pois para produzir lkg de açúcares fermentáveis são necessários somente l,2Kg de biomassa pré-tratada e apenas 180mL da mistura das enzimas NS 22074 e NS 50012, mostrando ser economicamente viável. Além disso, outra vantagem de utilizar o prétratamento com hidróxido de sódio nestas condições reacionais, é que este tratamento não forma inibidores, mostrando desta forma mais uma grande vantagem.Therefore, the best result obtained is to carry out enzymatic hydrolysis in a shaker during 48 hours of reaction of the pre-treated biomass with sodium hydroxide (3%), since to produce 1 kg of fermentable sugars, only 1.2 kg of pre-treated biomass are needed. and only 180mL of the mixture of enzymes NS 22074 and NS 50012, proving to be economically viable. In addition, another advantage of using pretreatment with sodium hydroxide in these reaction conditions, is that this treatment does not form inhibitors, thus showing yet another great advantage.

Os resultados das análises de cromatografia HPLC das amostras de pseudocaule de bananeira tratadas com hidróxido de sódio (3%) com 2 horas de refluxo e tratadas com explosão a vapor seguido do pré-tratamento com hidróxido de sódio estão apresentados nas Tabelas 5 e 6, respectivamente. A Tabela 5 mostra a ausência de glicose e xilose e a presença de sacarose como o principal açúcar redutor ao contrário do que se esperava. Além disso, a Tabela 5 mostra apenas quantidades muito pequenas de ácidos orgânicos, e a ausência do principal interferente do processo de fermentação, o hidroximetilf urfural,. Tabela 5 Análises de cromatografia HPLC das amostras de pseudocaule de bananeira tratadas com hidróxido de sódio 5 (3%) com 2 horas de refluxo.

ND Não déctadoThe results of the HPLC chromatography analyzes of the banana pseudostem samples treated with sodium hydroxide (3%) with 2 hours of reflux and treated with a steam explosion followed by pretreatment with sodium hydroxide are shown in Tables 5 and 6, respectively. Table 5 shows the absence of glucose and xylose and the presence of sucrose as the main reducing sugar, contrary to what was expected. In addition, Table 5 shows only very small amounts of organic acids, and the absence of the main interfering agent in the fermentation process, hydroxymethylfurfural ,. Table 5 HPLC chromatography analysis of banana pseudostem samples treated with sodium hydroxide 5 (3%) with 2 hours of reflux.

ND Not decoupled

A Tabela 6 mostra que para as amostras tratada com explosão a vapor seguida do pré-tratamento com hidróxido de sódio (3%) com 2 horas de refluxo, o principal açúcar redutor é a 5 sacarose, o segundo é a glicose e que a xilose está ausente. Neste tratamento, é confirmada a presença de quantidade muito pequena de hidroximetilfurfural nas amostras. Tabela 6 Análises de cromatografia HPLC das amostras de 10 pseudocaule de bananeira tratadas com explosão a vapor seguida do pré-tratamento com hidróxido de sódio (3%) com 2 horas de refluxo.

ND Não dectadoTable 6 shows that for samples treated with steam explosion followed by pretreatment with sodium hydroxide (3%) with 2 hours of reflux, the main reducing sugar is 5 sucrose, the second is glucose and xylose is absent. In this treatment, the presence of a very small amount of hydroxymethylfurfural in the samples is confirmed. Table 6 HPLC chromatography analyzes of the samples of 10 banana pseudostems treated with steam explosion followed by pretreatment with sodium hydroxide (3%) with 2 hours of reflux.

ND Not detected

As condições reacionais do tratamento químico e posterior hidrólise enzimática descritas na Tabela 4 além de resultar na melhor conversão de açúcares redutores, apresenta uma 5 condição muito favorável para a fermentação destes açúcares para a produção de bioetanol. Isto se justifica frente ao desafio que se impõe à obtenção do etanol a partir da celulose, que é o da fermentação de pentoses. As hemiceluloses são ricas em pentoses como xiloses e 10 arabinoses. 0 Saccharomyces cereviseae, microorganismo usualmente empregado na produção de álcool a partir dã sacarose, é muito pouco eficiente na conversão de pentoses. A presença de pentoses de fato inibe a fermentação das hexoses. 0 rendimento do etanol celulósico será elevado se 5 praticamente todos os tipos de açúcares na celulose e na hemicelulose forem convertidos para etanol. Um aspecto importante da presente invenção é que a hidrólise enzimática usando a mistura das enzimas NS 22074 e NS 50012 de pseudocaule de bananeira tratadas com hidróxido de sódio 10 (3%) com 2 horas de refluxo e tratadas com explosão a vapor seguido do pré-tratamento com hidróxido de sódio, resultou na formação de sacarose como o principal açúcar fermentável, o qual pode ser facilmente e eficientemente convertido em etanol pelo microorganismo Saccharomyces 15 cereviseae em condições industriais.The reaction conditions of the chemical treatment and subsequent enzymatic hydrolysis described in Table 4, in addition to resulting in the best conversion of reducing sugars, present a very favorable condition for the fermentation of these sugars for the production of bioethanol. This is justified in view of the challenge of obtaining ethanol from cellulose, which is the fermentation of pentoses. Hemicelluloses are rich in pentoses such as xyloses and 10 arabinoses. Saccharomyces cereviseae, a microorganism usually used in the production of alcohol from sucrose, is very inefficient in converting pentoses. The presence of pentoses actually inhibits the fermentation of hexoses. The yield of cellulosic ethanol will be high if practically all types of sugars in cellulose and hemicellulose are converted to ethanol. An important aspect of the present invention is that enzymatic hydrolysis using the mixture of enzymes NS 22074 and NS 50012 of banana pseudostem treated with sodium hydroxide 10 (3%) with 2 hours of reflux and treated with a steam explosion followed by pre- treatment with sodium hydroxide, resulted in the formation of sucrose as the main fermentable sugar, which can be easily and efficiently converted into ethanol by the microorganism Saccharomyces 15 cereviseae under industrial conditions.

Nesta presente invenção destaca-se a influência da mistura das enzimas NS 2207 4 e NS 50012 em comparação com a celulase pura NS 2207 4, o uso da enzima NS 50012 potencializa a hidrólise enzimática e com isso reduz o 20 custo enzimático, para mostrar este efeito realizou-se a hidrólise enzimática com a biomassa pré-tratada com hidróxido de sódio (5%) (0,lg) com a enzima NS 22074 (0, 03 mL) e a mistura das enzimas NS 22074 (0,015 mL) e 50012 (0,015 mL) , 5 mL de tampão acetato de sódio pH = 4.8, agitador do tipo shaker horizontal a temperatura de 50°C, 150 rpm, durante 4 e 24 horas. Os resultados obtidos estão apresentados na Tabela 7. Tabela 7 Hidrólise enzimática da biomassa pré-tratada 5 quimicamente com o hidróxido de sódio (5%) com a mistura das enzimas NS 22074 e NS 50012 ou com a enzima NS 22074 em shaker horizontal.

Condições reacionais: biomassa pré-tratada quimicamente 3.3g/mL de enzima), 1:50 biomassa/volume de tampão acetato de sódio pH = 4.8) banho do tipo shaker temperatura de 50°Cr 150 rpm.In this present invention, the influence of the mixture of enzymes NS 2207 4 and NS 50012 stands out in comparison with pure cellulase NS 2207 4, the use of enzyme NS 50012 potentiates enzymatic hydrolysis and thereby reduces the enzyme cost, to show this effect, enzymatic hydrolysis was carried out with the biomass pretreated with sodium hydroxide (5%) (0.1g) with the enzyme NS 22074 (0.03 ml) and the mixture of the enzymes NS 22074 (0.015 ml) and 50012 (0.015 mL), 5 mL of sodium acetate buffer pH = 4.8, horizontal shaker type shaker at 50 ° C, 150 rpm, for 4 and 24 hours. The results obtained are shown in Table 7. Table 7 Enzymatic hydrolysis of pre-treated biomass 5 chemically with sodium hydroxide (5%) with the mixture of the enzymes NS 22074 and NS 50012 or with the enzyme NS 22074 in a horizontal shaker.

Reaction conditions: chemically pretreated biomass 3.3g / mL of enzyme), 1:50 biomass / volume of sodium acetate buffer pH = 4.8) shaker-type bath temperature of 50 ° Cr 150 rpm.

A partir dos resultados obtidos na Tabela 7, observase que ao realizar a hidrólise enzimática com a mistura das enzimas NS 22074 e NS 50012 os resultados de conversão foram muito melhores em comparação ao utilizar a enzima NS 22074, ou seja, a conversão em açúcares fermentáveis foi aproximadamente 80% maior em comparação ao utilizar somente a enzima NS 22074 em apenas 4 horas de reação. Portanto está é mais uma vantagem desta patente o uso de mistura de enzimas, o que faz com que o custo enzimático se reduza significativamente e torna o processo economicamente viável.From the results obtained in Table 7, it can be seen that when performing enzymatic hydrolysis with the mixture of NS 22074 and NS 50012 enzymes the conversion results were much better compared to using the NS 22074 enzyme, that is, the conversion into fermentable sugars it was approximately 80% higher compared to using only the NS 22074 enzyme in just 4 hours of reaction. Therefore, the use of an enzyme mixture is another advantage of this patent, which reduces the enzyme cost significantly and makes the process economically viable.

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Claims

1. Process for the production of bioethanol from banana pseudostem with enzymatic hydrolysis characterized by the fact that it comprises the following steps: a) wash the banana pseudostem under running water about 3 times to remove dirt and resin, afterwards place in an oven with a temperature of 60 ° C for drying; b) grind the banana pseudostem and store it for later chemical treatments and enzymatic hydrolysis; in which the enzymatic hydrolysis step is performed according to the following sub-steps: b1) addition of 0.1 g of pre-treated biomass, 0.03 ml of the mixture of enzymes NS 22074 and NS 50012, 5 ml of sodium acetate buffer pH = 4.8; and b2) the mixture was left in an ultrasound bath at a fixed temperature of 60 ° C for 4 hours; c) make a pretreatment with sodium hydroxide followed by a mixture of acetic acid and hydrogen peroxide.

2. Process for the production of bioethanol from banana pseudostem according to claim 1, characterized by the fact that step (c) comprises the following steps: a) treating the banana pseudostem with sodium hydroxide, for 1 hour at 70 ° C (1:10 m / v), using a magnetic stirrer; b) adding the mixture of acetic acid and hydrogen peroxide (30%), and making up the volume with distilled water) (1:10 m / v) for 6 hours at 70 ° C in a magnetic stirrer or in ultrasound with temperature fixed at 60 ° C; c) filter the sample and wash with distilled water until pH: 4-5; and d) put to dry and grind.

3. Process for the production of bioethanol from banana pseudostem according to claim 2, characterized by the fact that the mixture of acetic acid and hydrogen peroxide comprises 40% acetic acid and 60% hydrogen peroxide.

4. Process for the production of bioethanol from banana pseudostem characterized by the fact that it comprises the following steps: a) wash the banana pseudostem under running water about 3 times to remove dirt and resin, then place it in an oven with a temperature of 60 ° C for drying; b) grind the banana pseudostem and store it for later chemical treatments and enzymatic hydrolysis, in which the enzymatic hydrolysis step is carried out according to the following sub-steps: b1) addition of 0.1g of pre-treated biomass, 0 , 03 mL of the mixture of enzymes NS 22074 and NS 50012, 5 mL of sodium acetate buffer pH = 4.8; and b2) the mixture was left in an ultrasound bath at a fixed temperature of 60 ° C for 4 hours; c) make a pretreatment with sodium hydroxide followed by a mixture of vinegar and hydrogen peroxide.

5. Process for the production of bioethanol from banana pseudostem according to claim 4, characterized by the fact that step (c) comprises the following steps: a) treating the banana pseudostem with sodium hydroxide, for 1 hour at 70 ° C (1:10 m / v), using a magnetic stirrer; b) adding the mixture of vinegar and hydrogen peroxide (30%), the rest complete with distilled water) (1:10 m / v) for 6 hours at 70 ° C; c) filter the sample and wash with distilled water until pH: 4-5, and d) dry and grind.

6. Process for the production of bioethanol from banana pseudostem according to claim 5, characterized by the fact that the mixture of vinegar and hydrogen peroxide comprises 40% vinegar and 60% hydrogen peroxide.

7. Process for the production of bioethanol from banana pseudostem characterized by the fact that it comprises the following steps: a) wash with running water about 3 times to remove dirt and resin, then place in an oven with a temperature of 60 ° C for drying; b) grind the banana pseudostem and store it for later chemical treatments and enzymatic hydrolysis, in which the enzymatic hydrolysis step is carried out according to the following sub-steps: b1) addition of 0.1g of pre-treated biomass, 0 , 03 mL of the mixture of enzymes NS 22074 and NS 50012, 5 mL of sodium acetate buffer pH = 4.8; and b2) the mixture was left in an ultrasound bath at a fixed temperature of 60 ° C for 4 hours; c) make a pretreatment with sodium hydroxide followed by a mixture of sodium hypochlorite and hydrogen peroxide.

8. Process for the production of bioethanol from banana pseudostem according to claim 4, characterized by the fact that step (c) comprises the following steps: a) treating the banana pseudostem with sodium hydroxide, for 1 hour at 70 ° C (1:10 m / v), using a magnetic stirrer; b) addition of the mixture of sodium hypochlorite and hydrogen peroxide (5: 1) (1:10 v / v for 6 hours at 70 ° C; c) filter the sample and wash with distilled water until pH: 4- 5; d) put to dry and grind.

9. Process for the production of bioethanol from banana pseudostem characterized by the fact that it comprises the following steps: a) wash with running water about 3 times to remove dirt and resin, then place in an oven with a temperature of 60 ° C for drying; b) grind the banana pseudostem and store it for later chemical treatments and enzymatic hydrolysis, in which the enzymatic hydrolysis step is carried out according to the following sub-steps: b1) addition of 0.1g of pre-treated biomass, 0 , 03 mL of the mixture of enzymes NS 22074 and NS 50012, 5 mL of sodium acetate buffer pH = 4.8; and b2) the mixture was left in an ultrasound bath at a fixed temperature of 60 ° C for 4 hours; c) make a pretreatment with sodium hydroxide.

10. Process for the production of bioethanol from banana pseudostem according to claim 9, characterized by the fact that step (c) comprises the following steps: a) treating the banana pseudostem with sodium hydroxide ( 3%) or (5%) (1:20 m / v) for 2 hours under reflux; b) filter the sample and wash with distilled water; c) put to dry and grind.

11. Process for the production of bioethanol from banana pseudostem characterized by the fact that it comprises the following steps: a) wash with running water about 3 times to remove dirt and resin, then place in an oven with a temperature of 60 ° C for drying; b) grind the banana pseudostem and store it for later chemical treatments and enzymatic hydrolysis; c) make a pretreatment with sulfuric acid.

12. Process for the production of bioethanol from banana pseudostem according to claim 11, characterized by the fact that step (c) comprises the following steps: a) treating the banana pseudostem with sulfuric acid (5 %) (1:20 m / v) for 2 hours under reflux; b) filter the sample and wash with distilled water; c) put to dry and grind.

13. Process for the production of bioethanol from banana pseudostem characterized by the fact that it comprises the following steps: a) wash with running water about 3 times to remove dirt and resin, then place in an oven with a temperature of 60 ° C for drying; b) grind the banana pseudostem and store it for later chemical treatments and enzymatic hydrolysis, in which the enzymatic hydrolysis step is carried out according to the following sub-steps: b1) addition of 0.1g of pre-treated biomass, 0 , 03 mL of the mixture of enzymes NS 22074 and NS 50012, 5 mL of sodium acetate buffer pH = 4.8; and b2) the mixture was left in an ultrasound bath at a fixed temperature of 60 ° C for 4 hours; c) make a pretreatment with sodium hydroxide combined with sulfuric acid.

14. Process for the production of bioethanol from banana pseudostem according to claim 13, characterized by the fact that step (c) comprises the following steps: a) treating the banana pseudostem with sodium hydroxide ( 5%) (1:20 m / v) for 2 hours under reflux; b) add sulfuric acid (5%) (1:10 m / v) for 2 hours under reflux; c) filter the sample and wash with distilled water; d) put to dry and grind.

15. Process for the production of bioethanol from banana pseudostem characterized by the fact that it comprises the following steps: a) wash with running water about 3 times to remove dirt and resin, then place in an oven with a temperature of 60 ° C for drying; b) grind the banana pseudostem and store it for later chemical treatments and enzymatic hydrolysis, in which the enzymatic hydrolysis step is carried out according to the following sub-steps: b1) addition of 0.1g of pre-treated biomass, 0 , 03 mL of the mixture of enzymes NS 22074 and NS 50012, 5 mL of sodium acetate buffer pH = 4.8; and b2) the mixture was left in an ultrasound bath at a fixed temperature of 60 ° C for 4 hours. c) make a pre-treatment with steam explosion followed by pre-treatment with sodium hydroxide.

16. Process for the production of bioethanol from banana pseudostem according to claim 15, characterized by the fact that step (c) comprises the following steps: a) treating the banana pseudostem with a steam explosion during 8 minutes at 200 ° C followed by pretreatment with sodium hydroxide (3%) (1:20 m / v) for 2 hours under reflux; b) filter the sample and wash with distilled water; c) put to dry and grind.

17. Process for the production of bioethanol from banana pseudostem characterized by the fact that it comprises the following steps: a) Hydrolyze the pre-treated biomass as defined by claims 1-12 (3.3g / mL of enzyme) directly in the bath ultrasound with the mixture of the enzymes cellulases NS 22074 and NS 50012 for 4 hours; b) Use 1:50 of biomass / volume of sodium acetate buffer pH = 4.8.

18. Process for the production of bioethanol from banana pseudostem characterized by the fact that it comprises the following steps: a) Hydrolyze the pre-treated biomass with sodium hydroxide and sodium hydroxide followed by peracetic acid in a horizontal type shaker (3.3 g / ml of enzymes) with the mixture of the enzymes cellulases NS 22074 and NS 50012 or only with the enzyme NS 22074 for 4 and 24 hours; b) Use 1:50 of biomass / volume of sodium acetate buffer pH = 4.8; c) Use a temperature of 50 ° C and a rpm of 150.

19. Process for the production of bioethanol from banana pseudostem characterized by the fact that it comprises the following steps: a) Hydrolyze the pre-treated biomass with sodium hydroxide or sodium hydroxide followed by peracetic acid in a horizontal type shaker (6 , 7g / ml of enzymes) with the mixture of cellulose enzymes NS 22074 and NS 50012 for 4, 24 and 48 hours; b) Use 1:50 of biomass / volume of sodium acetate buffer pH = 4.8; and c) Use a temperature of 50 ° C and a rpm of 150.

20. Process for the production of bioethanol from the banana pseudostem according to claims 1 to 20, characterized by the fact that the cellulase enzyme NS 22074 is a cellulose-β-glucosidase and xylanase complex.

21. Process for the production of bioethanol from banana pseudostem according to claims 1 to 20, characterized by the fact that the enzyme NS 50012 is a cellulosic arabinase complex, hemicellulase, cellulase, pectinase and xylanase.

22. Process for the production of bioethanol from the banana pseudostem according to claims 1 to 20, characterized by the fact that the banana is preferably of the type that produces cockatiel banana.

23. Process for the production of bioethanol, according to claims 1 to 12, characterized by the fact that the conversion of reducing sugars by hydrolysis was from 33 to 51%.

24. Process for the production of bioethanol, according to claim 18, characterized by the fact that the conversion of reducing sugars by hydrolysis was from 31 to 96%.

25. Process for the production of bioethanol, according to claim 19, characterized by the fact that the conversion of reducing sugars by hydrolysis was 10 to 70%.

26. Process for the production of bioethanol, according to claim 10, characterized by the fact that the conversion of reducing sugars by hydrolysis with sodium hydroxide (3%) was from 25 to 85%.

27. Process for the production of bioethanol, according to claims 15 and 16, characterized by the fact that the conversion of reducing sugars by hydrolysis was from 21.5 to 71.5%.

28. Process for the production of bioethanol according to claim 10, characterized by the fact that the enzymatic hydrolyzate obtained to produce ethanol comprises a mixture of fermentable sugars with sucrose as the main sugar, the absence of glucose and xylose and the absence hydroxymethylfurfural.

29. Process for the production of bioethanol according to claims 15 and 16, characterized by the fact that the enzymatic hydrolyzate obtained to produce ethanol comprises a mixture of fermentable sugars with sucrose as the main sugar, glucose as a secondary sugar, absence of xylose and the presence of very small amount of hydroxymethylfurfural.

30. Use of the process as defined by claims 1 to 29, characterized by the fact that it obtains reducing sugars to produce ethanol.

31. Use according to claim 30, characterized by the fact that the ethanol production process is carried out by fermentation with fermentable sugar yeasts.