Resumo: A indústria de alimentos em conjunto com a agricultura e agro-indústria geram altas quantidades de biomassa, o que torna imprescindível o desenvolvimento de alternativas para utilização destes resíduos em diferentes processos com o intuito de produzir diferentes compostos químicos e/ou biocombustíveis. O bagaço de malte é um subproduto (85% das toneladas de matéria prima processada diariamente) da indústria cervejeira, entretanto também fonte de açúcares fermentáveis interessantes para produzir diferentes tipos de produtos químicos e biocombustíveis. A tecnologia hidrotérmica utiliza a água sub/supercrítica que é o principal solvente de reação, possui baixa toxicidade, não inflamável, não poluente e ecológico. O objetivo deste trabalho foi analisar as condições operacionais da hidrólise em água subcrítica do bagaço de malte para obtenção de açúcares fermentáveis. Assim mesmo, avaliar a adsorção em sistema at-line e on-line usando diferentes adsorventes com o intuito de destoxficacao do hidrolisado hemicelulósico. Primeiramente, no experimento com hidrólise subcrítica de bagaço de malte os resultados indicaram que há liberação de açúcares da fração hemicelulósica nas temperaturas de 140, 160, 180 e 210 °C a 15 MPa de pressão, variando o fluxo de 10 para 20 ml.min-1. Ao mesmo tempo, a fração sólida remanescente do processo foi analisada mediante análise termogravimétricas avaliando o efeito térmico sobre o material remanescente e o material in natura, onde foi evidenciada a solubilidade da hemicelulose nas diferentes condições experimentais. Os resultados mostram que temperaturas maiores aumentam o rendimento açúcares redutores em 6.4?g/100?g BM e concentração de arabinose de 3,1 e 2,92 g/100g BM em 10 e 20 mL.min-1, respectivamente. Além disso, os rendimentos dos demais açúcares como xilose, galactose, glicose e frutose, aumentaram com o aumento da temperatura. Resultados similares foram observados para compostos de degradação (furfural, hidroximetilfurfural e ácidos orgânicos), a presença destes compostos foi influenciada pela alta severidade térmica (1.86 - 4.19) do processo. Posteriormente, a partir destes resultados foram realizados estudos de purificação (materiais absorventes) dos hidrolisados, com o intuito de remover os compostos de degradação. Técnicas at-line e on-line foram usadas para obter de maneira imediata hidrolisados com maior composição em açúcares. Este estudo teve como objetivo propor estratégias de purificação at-line e on-line a baixa e alta pressão utilizando diferentes adsorventes em colunas de leito fixo para a desintoxicação de aldeídos furânicos. Utilizou-se uma solução sintética de açúcares padrão e um hidrolisado de hemicelulose obtido a partir de um sistema de hidrólise com água subcrítica. Os adsorventes selecionados foram zeolita, sílica-C18, hidrocarbon e carvão ativado comercial. Os resultados indicam que, dentre os adsorventes estudados, o carvão ativado foi o mais eficiente na desintoxicação de compostos de degradação. O carvão ativado removeu 100% dos inibidores nas experiências realizadas no sistema at-line após a coleta do volume desintoxicado, por outro lado, no sistema on-line (hidrólise- destoxificação) com o carvão ativo reduziu acima del 50% do conteúdo 5-HMF e furfural eficientemente. Conclui-se que a estratégia de adsorção at-line e on-line integrada a processos como hidrólise usando água subcrítica, para obter hidrolisados hemicelulósicos purificados em tempo real e resolver os problemas de toxicidade dos compostos inibidores, mostrou-se eficiente e simples devido a sua configuração funcional e resposta rápida Ver menos

Abstract: The food industry, together with agriculture and agro-industry, generates high amounts of biomass, making it essential to develop alternatives for the use of this waste in different processes to produce various chemical and biofuel compounds. Malt bagasse is a by-product (85% of tons of raw material processed daily) from the brewing industry and a source of attractive fermentable sugars to produce different types of chemicals and biofuels. Hydrothermal technology uses sub/supercritical water, which is the primary reaction solvent, has low toxicity, is non-flammable, non-polluting, and ecological. The objective of this work was to analyze the operational conditions of hydrolysis in subcritical water from malt bagasse to obtain fermentable sugars. Also, evaluate the adsorption in at-line and on-line systems using different adsorbents to detoxification the hemicellulosic hydrolyzate. First, in the experiment with subcritical hydrolysis of malt bagasse, the results indicated a release of sugars from the hemicellulosic fraction at temperatures of 140, 160, 180, and 210 °C at 15 MPa of pressure, varying the flow from 10 to 20 ml.min -1. At the same time, the remaining solid fraction of the process was analyzed by thermogravimetric analysis evaluating the thermal effect on the remaining material and the fresh material, where the solubility of hemicellulose was evidenced in the different experimental conditions. The results show that higher temperatures increase the yield of reducing sugars by 6.4 g/100 g BM and arabinose concentration of 3.1 and 2.92 g/100 g BM in 10 and 20 mL.min-1, respectively. Also, the yields of other sugars such as xylose, galactose, glucose, and fructose, increased with increasing temperature. Similar results were observed for degradation compounds (furfural, hydroxymethylfurfural, and organic acids), the presence of these compounds was influenced by the high thermal severity (1.86 - 4.19) of the process. Subsequently, from these results, purification studies (absorbent materials) of the hydrolysates were carried out to remove the degradation compounds. At-line and on-line techniques were used to obtain hydrolysates with a higher sugar composition immediately. This study aimed to propose at-line and on-line purification strategies at low and high pressure using different adsorbents in fixed-bed columns to detoxification furan aldehydes. A synthetic solution of standard sugars and a hemicellulose hydrolyzate obtained from a hydrolysis system with subcritical water were used. The selected adsorbents were zeolite, C18 silica, hydrocarbon, and commercial activated carbon. The results indicate that, among the studied adsorbents, activated carbon was the most efficient in the detoxification of degradation compounds. The activated carbon removed 100% of the inhibitors in the experiments carried out in the at-line system after collecting the detoxified volume, on the other hand, in the on-line order (hydrolysis-detoxification) with the active carbon reduced above 50% of the content 5-HMF and furfural efficiently. It is concluded that the at-line and on-line adsorption strategy integrated into processes such as hydrolysis using subcritical water to obtain purified hemicellulosic hydrolysates in real-time and to solve the toxicity problems of the inhibitor compounds, proved to be efficient and straightforward due to its functional configuration and quick response Ver menos