Estudo e caracterização de lignina de bagaço de cana-de-açúcar
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Universidade Federal de Lavras
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Departamento de Química
Programa de Pós-Graduação
Programa de Pós-graduação em Agroquímica
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
A biomassa vegetal tem se destacado como um produto renovável e com elevado potencial de utilização. Um de seus componentes é a lignina e, sua obtenção, seja qual for o método utilizado, provoca modificações na estrutura química original. Neste contexto, este trabalho estudou a lignina de bagaço de cana-de-açúcar e foi dividido em duas partes. A primeira parte é uma revisão bibliográfica na qual se apresenta a complexidade da biomassa lignocelulósica, as características da estrutura da lignina, métodos de obtenção e os desafios para utilização mais nobre do bagaço de cana. Na segunda parte, são apresentados dois estudos. O primeiro estudo constitui a caracterização da lignina enzimática de bagaço de cana-de-açúcar obtida no processo de produção de etanol de segunda geração. Foram utilizadas técnicas como análise elementar, TG, DSC, FTIR, XRF e RMN de 13C e 1H e análise S/G. O segundo estudo faz a análise da lignina obtida por diferentes métodos (Klason, Madeira moída e Álcali) de uma mesma amostra de bagaço de cana, investigando as modificações causadas. Inicialmente, a amostra de bagaço foi caracterizada por análise elementar, extrativos, lignina total, voláteis, cinzas, carbono fixo, holocelulose e quantificação dos monômeros siringil e guaiacil. Posteriormente, para as ligninas isoladas, foram realizadas as técnicas de TG, DSC e FTIR. Dessa forma, este trabalho visa contribuir com informações sobre a composição química e estrutura da lignina de bagaço de cana-de-açúcar, investigando as modificações causadas pelos diferentes métodos de obtenção dessa lignina, aumentando, assim, os conhecimentos sobre um tema ainda tão desafiador.
Abstract
Biomass has played an important role as a renewable product with high use potential. One of its components is lignin and its isolation, regardless of the used method, causes modifications in its original chemical structure. In this context, this study evaluated the sugarcane bagasse lignin and was divided into two parts. The first part is a bibliographical review, in which the complexity of the lignocellulosic biomass, the characteristics of the lignin structure, the methods of production and the challenges for a noble use of sugarcane bagasse are presented. In the second part, two studies are presented. The first study focus on the characterization of the enzymatic lignin of sugarcane bagasse, obtained in the second-generation ethanol production process, using TG, DSC, FTIR, XRF, 13C and 1H NMR and S/G analysis. The second study analyzed the lignin obtained by different methods (Klason, Milled Wood Lignin and Alcali) of the same sample, investigating the modifications caused by the treatments. Initially, the bagasse sample was characterized by elemental analysis, extractives, total lignin, volatiles, ash, fixed carbon, holocellulose and the quantification of the monomers syringyl and guaiacil. The isolated lignin materials were characterized by TG, DSC and FTIR. Thus, this study aimed to contribute with information on the chemical composition and structure of lignin from sugarcane bagasse, investigating the modifications caused by the different obtention methods for greater knowledge on a subject that is still challenging.
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CARVALHO, J. A. Estudo e caracterização de lignina de bagaço de cana-de-açúcar. 2018. 75 p. Tese (Doutorado em Agroquímica)–Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2018.