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Produção e caracterização de nanocelulose utilizando enzimas ativas em carboidratos complexos

Rossi, Bruno Roberto

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola de Engenharia de São Carlos 2019-11-01

Acesso online

  • Título:
    Produção e caracterização de nanocelulose utilizando enzimas ativas em carboidratos complexos
  • Autor: Rossi, Bruno Roberto
  • Orientador: Mastelaro, Valmor Roberto
  • Assuntos: Enzimas; Nanocelulose; Nanofibras Oxidadas; Enzymes; Nanocellulose; Oxidated Nanofibers
  • Notas: Dissertação (Mestrado)
  • Descrição: A celulose é um polímero de origem natural e um dos mais abundantes encontrado na natureza. Obtidas a partir da desconstrução das fibras de celulose, a nanoelulose apresenta propriedades com grande interesse científico e tecnológico como hidrofilicidade, capacidade de modificação química, elevada rigidez, elevada resistência a tração, translucidez, entre outras. Uma das principais fontes para a obtenção da celulose é através da biomassa lignocelulósica, que é matéria orgânica proveniente de fontes vegetais ou resultante do seu processo. O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar, o que torna esta fonte atrativa para a produção de materiais de alto valor agregado, como a nanocelulose. Neste trabalho, o bagaço de cana-de-açúcar foi utilizado para a produção de nanofibras de celulose. Para isso, o bagaço foi submetido a um pré-tratamento ácido e básico para a solubilização dos componentes não celulósicos da biomassa, como lignina e hemicelulose. Em seguida, nanofibras de celulose foram obtidas através do uso de três diferentes enzimas; a endoglucanase ThCel7B, a xilanase TcXyn10A e uma enzima de atividade auxiliar da família AA9 seguida de um tratamento em um ultrassom de sonda. As enzimas utilizadas de forma simultânea levaram a uma melhora na eficiência do processo resultando em um aumento da concentração dos produtos solúveis e de grupos oxidados. Entretanto, não foi possível observar uma diferença significativa entre as amostras de nanocelulose produzidas, seja por via enzimática ou por via química, em seu índice de cristalinidade, apesar da ação da endoglucanase. A estabilidade térmica do material obtido é maior que aquele produzido por outras rotas para obtenção de nanofibras oxidadas, como a TEMPO oxidação. Entretanto, o diâmetro das fibras produzidas com enzimas é maior que as produzidas pela rota química. Os resultados obtidos mostraram que é possível a obtenção de nanofibras de celulose através da ação de enzimas, sem a utilização de reagentes mais agressivos, como o TEMPO, ou de processos mecânicos com maior gasto energético, como os homogeneizadores.
  • DOI: 10.11606/D.18.2019.tde-19072022-102339
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola de Engenharia de São Carlos
  • Data de criação/publicação: 2019-11-01
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
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