BR102012032915A2 - Método de pré tratamento e hidrólise de materiais lignocelulósicos para obtenção de açúcares monoméricos - Google Patents

Abstract

Método de pré tratamento e hidrólise de materiais lignocelulósicos para obtenção de açúcares monoméricos. A presente invenção revela um processo para produção de material lignocelulósico com acessibilidade de celulose e hemicelulose melhorada, bem como um processo de produção de açúcares monoméricos a partir de material lignocelulósicos obtido pelo acima.

Description

Relatório Descritivo de Patente de Invenção MÉTODO DE PRÉ-TRATAMENTO E HIDRÓLISE DE MATERIAIS LIGNOCELULÓSICOS PARA OBTENÇÃO DE AÇÚCARES MONOMÉRICOS

Campo da Invenção A presente invenção se situa no campo de processos para obtenção de açúcares monoméricos a partir de materiais iignoceiulósicos. O processo descrito na presente invenção inclui etapas de pré-tratamento e de hidrólise de biomassa vegetal» assim como aos produtos obtidos por esta via. De maneira mais específica, a etapa de pré-tratamento do material iignocelulósico ocorre utilizando-se peróxido de hidrogênio suplementado com cinzas (proveniente de material Iignocelulósico). Na etapa de hidrólise são empregadas uma mistura de enzimas ceíulases, β-glucosidades, hemicelulases ou uma combinação delas para obtenção de açúcares de valor comercial, tais como, glucose, manose, galactose, xilose, arabinose e ramnose.

Antecedentes da Invenção A conversão da celulose e hemicelulose de materiais Iignoceiulósicos em açúcares monoméricos é um processo bastante estudado devido ao grande potencial econômico que esta atividade oferece quando utilizados resíduos agroindustriais como o bagaço da cana-de-açúcar» palha de cereais, sabugo de milho entre outros (LYND; WYMAN; GERNGROSS, "Biocommodity Engineering”, 1999).

Os açúcares monoméricos resultantes da conversão podem ser utilizados para a obtenção de produtos como etanol, polihidroxibutirato, vitamina C (ácido L-ascórbico), ácido cítrico, ácido glucônico, ácido lático, ácido políiático, sorbitol, ou qualquer outro processo que utilize estes açúcares monoméricos como precursor. O artigo “The chemistry involved in the steam treatment of lignocellufosic materiais”, RAMOS, 2003, revela que a celulose consiste em um polímero linear com aproximadamente 8000-12000 unidades de glucose, ligadas entre si por poiiligações β-(1-4) glucosídicas. O tamanho da molécula de celulose é normalmente dado em termos do seu grau de polimerização, ou seja, o número de unidades de glucose presentes em uma única cadeia. A ligação de duas moléculas de glicose forma a unidade estrutural básica da celulose, a celobiose. A ligação de várias celobioses consecutivas forma a cadeia linear da celulose. Estas cadeias lineares se ligam fortemente umas as outras por fortes ligações de hidrogênio formando fibrilas elementares que podem conter tanto regiões cristalinas como regiões amorfas (LYND et ai., Microbial Cellulose UtHization; Fundamentais and Biotechnology, 2002; RAMOS, The chemistry involved in the steam treatment of Itgnocellulosic materiais, 2003) Cada fibrila elementar é formada por 36 cadeias lineares de celulose. Diversas fibrilas elementares, com uma espessura média de 3,5 nm, podem se associar formando cristalitos de celulose cujas dimensões dependem da origem e do tratamento da amostra. Posteriormente, quatro desses agregados cristalinos são unidos através de uma monocamada de hemiceluioses, constituindo estruturas de 25 nm que são envolvidas por uma matriz amorfa de hemicelulose e protolignina, Esta associação resulta em um composto natural chamado de microfibrila de celulose (RAMOS, The chemistry involved in the steam treatment of lignocellulosic materiais, 2003). O processo de hídrólise enzimática da celulose à glicose envolve no mínimo três grupos de celulases, que atuam de forma sinérgica e diferentemente conforme o organismo e o substrato, podendo ser genericamente caracterizadas como: endoglucanases, exoglucanases ou celobiohidrolases e β-glucosidases (LYND et al., Microbial Cellulose UtHization: Fundamentais and Biotechnology, 2002). As endoglucanases hidrolisam internamente ligações β-Ι^-ρΗοοείάΐΰβε, agindo sobre celo-oligossacarfdeos, celulose contendo ácido fosfórico e celuloses substituídas como carboximetiicelulose (CMC) e hidroxietilcelulose, porém, não atuam sobre a celobiose. Já as exoglucanases clivarrs a celulose e celo-oligossacarídeos a partir do terminal redutor e não redutor da cadeia desses polímeros, liberando a celobiose. Esta enzima não atua sobre celulose substituída e celobiose. Por fim, as β-gíucostdases hidrolisam a celobiose e outros celo-oligossacarídeos curtos à glicose (LYND et al., Microbial Celiulose Utiiization: Fundamentais and Biotechnology, 2002; ZHANG et al,, Outlook for cellufase improvement: Screening and selectior» strategies, 2006).

As hemiceluíoses, também conhecidas como polioses, são heteropolfmeros de plantas cuja natureza química varia de um tecido para outro, assim como de uma espécie para outra (FENGEL; WEGENER, Outlook for cellulase improvement: Screening and seiection strategies, 1989). São formadas por uma variedade de unidades monossacarldicas, como pentoses (D-xilose, L-arabinose e L-ramnose, hexoses (D-glucose, D-manose e D-galactose) e ácidos urõnicos (ácido 4-O-metilglucurônico e ácido galacíurônico). Estas unidades de pentoses, hexoses e ácidos urõnicos são unidos por ligações β-(1-+4) com pontos de ramificações (1-+2), (1-+3) e/ou (1-+6) (ALMEIDA, Celulases e hemiceluiases de espécies de Acremoníum endofíticos, 2009). O grau de polímerização das hemiceluíoses geralmente é baixo (média de 100-200) e a qualidade e quantidade de açucares dependem do tipo de parede celular e do organismo analisado (JEFFRIES, Biodegradation of lígnin and hemicelluioses, 1994). A hidrólise da hemícelulose depende da atuação de várias enzimas atuando cooperativamente. As endoxilanases são em geral as enzimas que clivam aleatoriamente o esqueleto de arabinoxiiana produzindo principalmente oligossacarfdeos de xilose, sendo, portanto, uma das principais enzimas envolvidas na degradação deste polímero. As β-xilosidases catalisam a hidrólise de xilooiigossacarldeos e xílobiose a partir de terminais não redutores liberando xilose. Já a remoção das cadeias laterais requer enzimas especificas, variando para cada grupo do polímero a ser hidroiisado. Para completar a hidrólise são necessárias algumas enzimas acessórias, como as a-D-glucuronidases, que hidrolisam resíduos laterais de ácido glucurônico, as acetilxiiana esterases, que hidrolisam grupos acetif e por fim, as ácido ferúlico esterases, que hidrolisam resíduos de ácido ferúlico (JEFFRIES, ...Biodegradation of lígnin and hemicelluioses, 1994).

No entanto, a forma em que a celulose e hemicelulose estão dispostas na parede celular dos materiais íígnocelulósicos confere uma recaicitrância que reduzem o acesso das enzimas para a realização da hidrólise (FENGEL; WEGENER, Outlook for celtuiase improvement: Screening and setection strategies, 1980). As fibras de celulose ficam envolvidas em uma matriz amorfa de hemiceluloses e lignina, associadas entre si por meio de interações físicas e ligações covalentes (CARVALHO et al., Uma visão sobre a estrutura, composição e biodegradação da madeira, 2009). A lignina é depositada na rede de carboidratos da parede ceiuiar secundária das plantas, durante o seu crescimento (RAMOS, The chemistry involved in the steam treatment of lignocellulosic materiais, 2003). Trata-se de um heteropolímero amorfo que é principal mente formado pela polimerização dos álcoois hidroxicinamílicos: p-cumarílico, coniferílico e sinapífico, que são unidos por diferentes tipos de ligações (HENDRIKS; ZEEMAN, Pretreatments to enhance the digestibílity of lignocellulosic biomass, 2009). A propriedade física mais importante desta macromolécula biológica é a sua rigidez, o que não só dá força ao tecido da planta, mas também impede o colapso dos elementos de água-condutores, o que por sua vez confere a planta o apoio estrutural, impermeabilização, e resistência contra o ataque microbiano e estresse oxidativo (RAMOS, The chemistry involved in the steam treatment of lignocellulosic materiais, 2003). Este heteropolímero amorfo é também não solúvel em água e opticamente inativo (HENDRIKS; ZEEMAN, Pretreatments to enhance the digestibílity of lignocelíuíosic biomass, 2009). Todas estas características conferem a lignina uma resistência muito grande a degradação, sendo, portanto, a substância protagonista em conferir recaicitrância aos materiais lignoceluíósicos.

Partindo desta premissa, inúmeras técnicas de tratamento de materiais lignoceluíósicos têm sido descritas com a finalidade de desprender a lignina destes materiais liberando a celulose e hemicelulose para uma posterior hidrólise enzimática, obtendo açúcares monomértcos de vasta aplicação econômica. Entre as técnicas já descritas na literatura, pré-tratamentos físicos, físico-qufmicos, químicos e biológicos têm sido utilizados (MOSIER et ai., Features of promising technologies for pretreatment of Itgnoceilulosic biomass, 2005; ALVÍRA et af., Pretreatment technoiogies for an efficient bioethanol production process based on enzymatic hydrolysis: A review, 2010). A busca na literatura cientifica e patentária apontaram alguns documentos relevantes para a presente invenção, os quais serão descritos a seguir. A patente US4314854 descreve um método de pré-tratamento para substâncias ceiulósicas utilizando uma solução aquosa de peróxído de hidrogênio na presença do lon metálico Mn+2. Já a nossa invenção, não utiliza metal pesado (manganês) na solução de peróxído de hidrogênio para potencializar a oxidação; no presente caso, o diferenciai é a utilização de cinzas resultantes da queima ou carbonização de materiais lignocelulósicos (preferencialmente o aproveitamento das cinzas de algum processo de queima já existente, como por exemplo, de caldeiras alimentadas por biomassa vegetal).

Ainda referente à utilização do peróxído de hidrogênio para o pré-tratamento de materiais lignocelulósicos, as patentes US4649113, US4806475 e BR2Q08Ü2559A2 descrevem a utilização de um pré-tratamento com peróxído de hidrogênio alcalino para realizar a desiignificação de biomassa vegetal, onde a solução de peróxído de hidrogênio teve seu pH aumentado a 11,5 com adição de hidróxido de sódio, A elevação do pH para valores tão altos exige a adição de quantidades consideráveis de hidróxido de sódio, o que resulta na geração de resíduos cáusticos impróprios para serem descartados no meio ambiente. Já a nossa invenção não utiliza hidróxido de sódio e também não opera com um alto valor de pH, apenas é adicionado certa quantidade de cinzas de materiais lignocelulósicos.

As patentes US4649113, US4806475 e BR0802559-2 descrevem a utilização de um pré-tratamento com peróxído de hidrogênio alcalino para realizar a desiignificação de biomassa vegetai, onde a solução de peróxído de hidrogênio teve seu pH aumentado a 11,5 com adição de hidróxido de sódio. A elevação do pH para valores tão altos exige a adição de quantidades consideráveis de hidróxido de sódio, o que resulta na geração de resíduos cáusticos impróprios para serem descartados no meio ambiente. A presente invenção difere do referido documento, entre outros fatores, por não utilizar hidróxido de sódio e também não operar com um alto valor de pH, apenas é adicionado certa quantidade de cinzas de materiais lignocelulósicos.

Do que se depreende da literatura pesquisada, não foram encontrados documentos antecipando ou sugerindo os ensinamentos da presente invenção, de forma que a solução aqui proposta possui novidade e atividade inventiva frente ao estado da técnica..

Sumário da Invenção De forma a solucionar os problemas encontrados na técnica, a presente invenção apresenta um processo de pré-tratamento que facilita a acessibilidade de enzimas sobre o material lignocelulósico, resultando assim em um maior rendimento na conversão a açúcares, preferencialmente monômeros, dímeros, trimeros, etc.

Dessa forma, o presente pedido de patente se refere a um processo de pré-tratamento de material lignocelulósico utilizando peróxldo de hidrogênio suplementado com cinzas (proveniente de material lignocelulósico). Preferencialmente, o presente material lignocelulósico pode ser convertido em açúcares monomêricos, Ainda, o processo pode ser dividido em duas etapas, uma de pré-tratamento do material lignocelulósico utilizando peróxldo de hidrogênio suplementado com cinzas (proveniente de material lignocelulósico), e outra etapa de hidrólise, onde são empregadas uma mistura de enzimas celulases. β-glucosídades, hemicelulases ou uma combinação delas para obtenção de açúcares de valor comercial, tais como, glucose, manose, gaiactose, xílose, arabinose e ramnose. Realizando-se, portanto, a conversão do material lignocelulósico em açúcares monomêricos. A presente invenção trata-se de um processo que se inicia por um pré-tratamento químico utilizando uma solução de peróxído de hidrogênio como agente oxidativo suplementado com cinzas de materiais lignocelulósicos. A adição das .cinzas garante que a oxidação do material lignocelulósico seja eficiente, uma vez que o peróxído de hidrogênio, isoladamente, não tem poder para modificar as estruturas lignocelulósicas envolvidas no processo de modo a favorecer a hidrôlise enzimática. Este pré-tratamento químico se apresenta mais eficiente que os métodos biológicos, e não demanda de muita energia como os métodos físicos e fisico-químicos, que por este motivo são dispendiosos (ALVIRA et ai., Pretreatment technologies for an efficient bíoethanof production process based on enzymatic hydrolysis: A review, 2010). O presente processo apresenta vantagens econômicas e ambientais significativas quando comparado a processos similares encontrados na técnica. Assim, este processo promove a diminuição da quantidade de peróxído de hidrogênio utilizada e favorece a obtenção de novos produtos a partir de resíduos de materiais lignocelulósicos.

Outra vantagem, em relação aos processos anteriores, seria a não utilização de resíduos cáusticos, que precisam ser neutralizados, e, portanto são de tratamento mais dispendioso que o aqui apresentado. A presente invenção gera um pH de reação de 8,5 muito próximo ao neutro, e praticamente inócuo ao meio ambiente. Somado a isto, a utíiização de cinzas proporciona preservação mássica da matéria prima, ou seja, o bagaço, com tratamento alcalino, perde cerca de 40% em massa, enquanto que com cinzas este valor está em tomo de 10%.

Outros métodos químicos, que utilizam ácidos no processo de pré-tratamento, são conhecidos por degradarem grande parte dos açúcares (YANG; WYMAN, Outlook for cellulase improvement: Screeníng and selection strategies, 2008).

De acordo com os aspectos mencionados acima, a presente invenção tem como grande diferencial o fato de não utilizar ácidos e/ou álcalis fortes no processo *de pré-tratamento, resultando em um processo com baixa carga de resíduos, e ainda, nâo degradando grande parte dos açúcares como ocorre nos processos ácidos. Além disso, as cinzas podem ser obtidas do próprio material lignoceiulósico, como por exemplo, na queima do bagaço da cana-de-açúcar em caldeiras da indústria do etanol.

Assim, a presente invenção apresenta em uma primeira realização um processo para produção de material lignoceiulósico com acessibilidade de celulose e hemiceiuiose melhorada, que compreendee reagir material lignoceiulósico com peróxido de hidrogênio suplementado com cinzas provenientes de material lignoceiulósico.

Em uma realização preferencial, a solução de peróxido de hidrogênio é de 0,1 a 20% v/v, preferencialmente 6,5 a 7,5%.

Em uma realização preferencial, as cinzas de material lignoceiulósico estão presentes em 0,1 a 10% p/v, preferenciaimente 3,0 a 4,0%.

Em uma realização preferencial, o material lignoceiulósico ser previamente comínuído.

Em uma reaiização preferencial, o processo é em tempo de 5 minutos a 5 horas, preferencialmente 35 a 45 minutos.

Em uma reaiização preferencial, o processo é em temperatura de 20a a 200°C, preferenciaimente 55 a 65°C, sob agitação constante.

Em uma realização preferenciai, o material lignoceiulósico consiste de pelo menos um entre madeira; biomassa herbácea; bagaço de cana-de-açúcar oriundo de moenda e/ou difusor, ou dos diversos meios de produção deste material; farelo de cevada; sabugo de milho; palhas de cereais; troncos, talos, folhas de bananeira; papelão, serragem © jornal; combinação destes.

Em uma realização preferencial, as cinzas provenientes de material lignoceiulósico são material obtido por queima e/ou carbonização de materiais de material lignoceiulósico.

Adicionalmente, a presente invenção apresenta um processo de produção de açúcares monoméricos caracterizado por reagir material lignoceiulósico obtido pelo processo conforme definido acima com pefo menos uma entre enzimas celulases, β-giucosidades, hemicelulases ou uma combinação entre elas..

Em uma realização preferencial, os açúcares monoméricos são glucose, manose, galactose, xílose, arabinose e ramnose.

Em uma realização preferencial, a hidrólise é realizada com pelo menos um entre enzimas oeiulases, β-glucosidades, hemíceiulases ou uma combinação destas.

Estes e outros objetos da invenção serão imediatamente valorizados pelos versados na arte e pelas empresas com interesses no segmento, e serão descritos em detalhes suficientes para sua reprodução na descrição a seguir.

Descrição das Figuras Figura 1: Esquema para obtenção de açúcares monoméricos a partir de materiais ügnocelulósicos.

Figura 21: Curva de nivei do rendimento dos açúcares redutores após a hidrólise enzimática em função das condições de pré-tratamento de concentração de H2O2 e concentração de cinzas com a temperatura mantida em 40 °C. Os números sobre os contornos representam os Acúcares Redutores Totais (ART) (mg g‘1 do bagaço).

Figura 3: Curva de nfvei do rendimento dos açúcares redutores após a hidrólise enzimática em função das condições de pré-tratamento de concentração de cinzas e temperatura com a concentração de H2O2 mantida em 5%. Os números sobre os contornos representam os Açúcares Redutores Totais (ART) (mg g*1 do bagaço).

Figura 4: Rendimento cfe Açúcares Redutores Totais (ART) e glucose após hidrólise enzimática do bagaço. Pré-tratamento com H2O2 alcalino (redondo); Pré-tratamento com H2O2 suplementado com cinzas (quadrado) e Sem pré-tratamento (triângulo).

Descrição Detalhada da Invenção Os exemplos aqui mostrados têm o intuito somente de exemplificar uma das inúmeras maneiras de se realizar a invenção, contudo, sem limitar o escopo da mesma, enzimas celulases, g-olucosidades, hemiceiulases No contexto do presente pedido de patente, as enzimas celulases, β-glucosidades, hemiceiulases podem ser entendidas como: i, Celulases: enzimas classificadas pela International Union of Biochemistry and Molecular Biology (IUBMB) em E.C. 3,2.1.4; E.C. 3.2.1.91 e E.C. 3.2.1.74; li. β-glucosidades: enzimas classificadas pela IUBMB em E.C. 3.2.1.21; iií, Hemiceiulases: enzimas classificadas pela IUBMB em E.C. 3.2.1.8 e E.C. 3.2.1.37.

Acúcares monoméricos No contexto do presente pedido de patente açúcares monoméricos podem ser preferencialmente, mas não se limitando somente a esses, glucose, mano se, galactose, xilose, arabinose e ramnose, os quais podem ser utilizados em processos industriais fermentativos para obtenção de produtos como etanol, polihídroxibutirato, vitamina C (ácido L-ascórbico), ácido cítrico, ácido giucôníco, ácido lático, ácido poitlático, sorbitot, ou qualquer outro processo que utilize estes açúcares monoméricos como precursor.

Material lignoceluiósico O material lignoceluiósico mencionado no presente pedido de patente pode consistir preferenciafmente, mas não se limitando exclusivamente a esses, em madeira; biomassa herbácea; bagaço de cana-de-açúcar oriundo de moenda e/ou difusor, ou dos diversos meios de produção deste material; farelo de cevada; sabugo de milho; palhas de cereais; troncos, talos, folhas de bananeira; papelão, serragem e jornal; combinação destes.

Cinzas No contexto do presente pedido de patente as cinzas provenientes de material lignoceluiósico podem estar presentes em 0,1 a 10% p/v, preferencialmente 3,0 a 4,0%, As cinzas lignocelulósicas podem representar uma continuidade na cadeia produtiva de indústrias que gerem esse tipo de resíduo. Por exemplo, a grande quantidade de bagaço de cana-de-açúcar e de resíduos lignocelulósicos produzidos por algumas indústrias podem ser transformados em matéria-prima para aplicação na obtenção de novos produtos.

Agente oxidativo No contexto do presente pedido de patente, o agente oxidativo pode compreender uma solução de peróxido de hidrogênio de 0,1 a 20% v/v, preferencialmente 6,5 a 7,5%.

Estruturas lignocelulósicas No contexto do presente pedido de patente, estruturas lignocelulósicas, que estão presentes nos materiais lignocelulósicos, relacionam-se com estruturas duras e fibrosas compostas, entre outros materiais, por celulose, hemi celulose e lignina.

Realização Preferenciai Exemoio 1 Processo de obtenção de acúcares monoméricos Açúcares monoméricos a partir de materiais lignocelulósicos pelo seguinte processo: (1) Se necessário, o material lignocelulósico pode ser cominufdo para aumento da área superficial; em seguida, (2) o matériai é mantido em solução de peróxido de hidrogênio (0,1 a 20% v/v, preferencialmente 6,5 a 7,5%) e cinzas de material lignocelulósico (0,1 a 10% p/v, preferencialmente 3,0 a 4,0%), por um tempo de 5 minutos a 5 horas, preferencialmente 35 a 45 minutos, é incubados à temperatura de 20° a 200eC, preferenci aí mente 55 a 65°C, sob agitação constante. Após o tempo reacionat, (3) o material pré-tratado é lavado e submetido à etapa de hidrólise. Por fim, (4) é realizada a hidrólise com uma mistura de enzimas celuíases, (3-glucosidades, hemícetutases ou uma combinação delas, (5) o que resulta em uma combinação de açúcares monoméricos.

As melhores condições de pré-tratamento com peróxido de hidrogênio suplementado com cinzas foram avaliadas quanto a influencia de três variáveis do processo, sendo elas, concentração de peróxido de hidrogênio (H2O2), concentração de cinzas (proveniente da queima do bagaço) e temperatura.

Para tanto, foi realizado um planejamento experimental fatoriai 23 completo com três repetições no ponto central, utilizando as condições apresentadas na Tabela 1. Após 0 pré-tratamento, o bagaço foi submetido à hidróiise enzimática por um período de 48 horas e os açúcares redutores liberados foram quantificados. Além dos experimentos do planejamento, foi inserido um experimento controle, o qual não sofreu processo de pré-tratamento. É possível observar que as melhores condições apresentam um rendimento muito superior ao controle. Nas figuras 2 e 3 pode-se ver o rendimento de açúcares redutores a partir da influencia dos fatores avaliados.

Tabela 1- Matriz do planejamento experimental fatoriai 23 completo de pré-tratamento do bagaço da cana-de-açúcar com H2O2 suplementado com cinzas, e a superfície de resposta em Açúcqres Redutores Totais (ART) liberados após hidróiise enzimática de 48 horas.

Exemplo 2 Comparação entre pré-tratamento com peróxido de hidrogênio alcalino e 0 proposto pela presente invenção Foram realizados estudos comparativos utilizando 0 pré-tratamento com peróxido de hidrogênio alcalino (descrito por Gould, 1985) e proposto por nossa invenção (pré-tratamento com peróxido de hidrogênio suplementado com cinzas), ambos em suas condições ótimas. A partir dos resultados (Figura 4) observa-se que o pré-tratamento com peróxido de hidrogênio suplementado com cinzas apresenta um rendimento próximo ao pré-tratamento com peróxido de hidrogênio alcalino, e quando comparado com as amostras que não foram pré-tratadas a sua eficiência é muito superior. O fato do pré-tratamento apresentar um alto rendimento utilizando de características favoráveis no que se refere à formação de resíduos e gastos com reagentes, faz com que seja viável sua aplicação.

Vantagens. O produto açúcares monoméricos obtidos peio processo acima poderá ser utilizado para a produção de etanol via fermentação. O produto açúcares monoméricos obtidos pelo processo acima poderá ser utilizado como fonte de substrato para microrganismos produtores de polihidroxibutlrato. O produto açúcares monoméricos obtidos peio processo acima poderá ser utilizado para a obtenção do produto vitamina C (ácido L-ascórbico). O produto açúcares monoméricos obtidos pelo processo acima poderá ser utilizado na produção de ácido cítrico por método fermentativo. G produto açúcares monoméricos obtidos pelo processo acima poderá ser utilizado para obtenção de ácido glucõnico a partir de conversão enzimática, O produto açúcares monoméricos obtidos peio processo acima poderá ser utilizado para produção de ácido tático, ou seu polímero ácido polííátíco, via fermentação. O produto açúcares monoméricos obtidos peio processo acima poderá ser utilizado para obtenção de sorbitol via conversão enzimática. O produto obtido do processo acima poderá ser utilizado como matéria prima para todo e qualquer processo fermentativo ao qual seja útil.

Reivindicações MÉTODO DE PRÉ-TRATAMENTO E HIDRÓLISE DE MATERIAIS LIGNOCELULÓSICOS PARA OBTENÇÃO DE AÇÚCARES MONOMÉRICOS

Claims (13)

1. Processo para produção de materiel lignocelulósico com acessibilidade de celulose e hemicelulose melhorada, caracterizado por compreender reagir material lignocelulósico com perôxido de hidrogênio suplementado com cinzas provenientes de material lignocelulósico.

2. Claim missing in original document.

3. Claim missing in original document.

4. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela solução de perôxido de hidrogênio ser de 0,1 à 20% v/v, preferencialmente 6,5 a 7,5%.

5. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelas cinzas de material lignocelulósico estarem presentes em 0,1 à 10% p/v, preferencialmente 3,0 a 4,0%.

6. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo material lignocelulósico ser previamente cominuído.

7. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo processo ser em tempo de 5 minutos a 5 horas, preferencialmente 35 a 45 minutos.

8. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo processo serem temperatura de 20° a 20Q°C, preferencialmente 55 a 65°c, sob agitação constante.

9. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo material lignocelulósico consistir de pelo menos um entre madeira; biomassa herbácea; bagaço de cana-de-açúcar oriundo de moenda e/ou difusor, ou dos diversos meios de produção deste material; farelo de cevada; sabugo de milho; palhas de cereais; troncos, talos, folhas de bananeira; papelão, serragem e jornal; combinação destes.

10. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelas cinzas provenientes de material lignocelulósico serem material obtido por queima e/ou carbonização de materiais de material lignocelulósico.

11. Processo de produção de açúcares monoméricos caracterizado por reagir material lignoceluiósico obtido pelo processo conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8 com pelo menos uma entre enzimas celulases, β-glucosídades, hemicefulases ou uma combinação entre eias.

12. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelos açucares monoméricos serem glucose, manose, galactose, xilose, arabinose e ramnose.

13. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pela hidrólise ser realizada com pelo menos um entre enzimas celulases, β-glucosidades, hemicelulases ou uma combinação destas.