Caracterização química do bagaço de laranja: potencial rota para uso desse resíduo

Ariane Tiemi Mitsuhara

ORCID iD Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo (IFSP) Brasil

Jheyce Cristina Moraes

ORCID iD Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo (IFSP) Brasil

Carlos Eduardo Crestani

ORCID iD Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo (IFSP) Brasil

Resumo

Este trabalho relata uma caracterização completa de bagaço de laranja. O processamento da laranja para extração do suco gera o bagaço como resíduo agroindustrial que representa cerca de 50 % do volume total do fruto, composto por casca, semente e polpa. Seu uso, atualmente, consiste em aplicações de baixo valor agregado, como queima e adição à ração animal. O setor de energia renovável tem crescido em volume e importância nos últimos anos, por isso, é fundamental que o setor traga valor agregado e melhores usos para os resíduos industriais. O primeiro passo para isso é conhecer a composição desse resíduo que muitas vezes está sendo queimado em sua totalidade. Neste trabalho, análises químicas foram realizadas utilizando padrões TAPPI e NREL específicos para materiais lignocelulósicos e mostraram que o resíduo de laranja contém, em massa seca, 2,9 ± 0,2 % de cinzas, 12,3 ± 0,9 % de umidade, 37,3 ± 0,9 % de extrativos em água (o melhor solvente testado), 38,5± 2,0 % de holocelulose, 33,1 ± 1,5 % de celulose, 5,4 ± 2,0 % de hemicelulose e 2,9 ± 0,5 % de lignina. A composição química permite o aproveitamento do material lignocelulósico e da lignina do bagaço, das proteínas e do óleo essencial das cascas, proporcionando um aproveitamento com maior valor agregado aos resíduos, com benefícios econômicos e ambientais. Para isso, essa caracterização completa do material é essencial. 

Palavras-chave


biomassa; laranja; material lignocelulósico; resíduo agroindustrial


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Referências


AWAN, A. T. Orange bagasse as biomass for 2G-ethanol production. 2013. Tese (Doutorado em Ciências) – Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2013. Disponível em: http://repositorio.unicamp.br/Acervo/Detalhe/909661. Acesso em: 17 jun. 2023.

BENEVIDES, L. C. Pirólise do bagaço de laranja: análise cinética dos estágios de secagem e devolatização. Dissertação (Mestrado em Energia) – Universidade Federal do Espírito Santo, São Mateus, 2015. Disponível em: https://repositorio.ufes.br/handle/10/1864. Acesso em: 17 jun. 2023.

BRUICE, P. Y. Química orgânica. 4. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2006.

CALORE, R. H. Aproveitamento de biomassa lignocelulósica como fonte de extração de hemicelulose para o uso como substrato para atividade de xilanase. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Ambiental) – Universidade Estadual Paulista “Julio de Mesquita Filho”, Rio Claro, 2022. Disponível em: https://repositorio.unesp.br/handle/11449/236217.

CAVICHIOLO, J. R.; BIAGI, J. D.; MARSAIOLI JUNIOR, A. Caracterização do bagaço de laranja úmido e seco. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA (CONBEA 2014), 42., 2014, Campo Grande. Anais [...]. SBEA: Campo Grande, 2014. Disponível em: http://conbea14.sbea.org.br/2014/anais/R0210-1.pdf. Acesso em: 17 jun. 2023.

CYPRIANO, D. Z.; SILVA, L. L; BOHÓRQUEZ, M. A. M.; TASIC, L. A biomassa da laranja e seus subprodutos. Revista Virtual de Química, v. 9, n. 1, p. 176-191, 2017. DOI: http://dx.doi.org/10.21577/1984-6835.20170014.

DONADON, F. A. B.; SANTOS, D. F. L. A relevância da eco-inovação para resíduos sólidos na agroindústria da fruticultura. Revista Gestão & Tecnologia, v. 18, n. 3, p. 205-227, 2018. Disponível em: http://revistagt.fpl.edu.br/get/article/view/1251. Acesso em: 17 jun. 2023.

GONÇALVES, C. Aplicação de agentes oxidantes no pré-tratamento do bagaço de cana-de-açúcar e sua influência na sacarificação da celulose. 2009. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Processos Químicos e Bioquímicos) – Instituto Mauá de Tecnologia, São Caetano do Sul, 2009. Disponível em: https://maua.br/files/dissertacoes/aplicacao-agentes-oxidantes-280908.pdf. Acesso em: 18 abr. 2023.

GURGEL, L. V. A. Hidrólise ácida de bagaço de cana-de-açúcar: estudo cinético de sacarificação de celulose para produção de etanol. 2011. Tese (Doutor em Ciências) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2010. DOI: https://dx.doi.org/10.11606/T.75.2011.tde-25032011-081629.

KIST, B. B.; CARVALHO, C.; BELING, R. R. Uma fase mais espremida. In: Anuário Brasileiro de Horti & Fruti 2022. Santa Cruz do Sul - RS, p. 62-63, 2022. Disponível em: https://www.editoragazeta.com.br/sitewp/wp-content/uploads/2022/04/HORTIFRUTI_2022.pdf. Acesso em: 18 abr. 2023.

LIMA, U. A. Matérias-primas dos alimentos. São Paulo: Blucher, 2010.

LUCAS, B. N.; SCHU, A. I.; NORA, F. M. D. Benefícios dos compostos bioativos encontrados em resíduos agroindustriais utilizados na alimentação animal. In: NORA, F. M. D. (Org.). Compostos bioativos e suas aplicações. Canoas: Mérida Publishers, 2021. p. 208-225. DOI: https://doi.org/10.4322/mp.978-65-994457-7-4.c9.

MARTINI, P. R. R. Conversão pirolítica de bagaço residual da indústria de suco de laranja e caracterização química dos produtos. 2009. Dissertação (Mestrado em Química) – Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2009. Disponível em: https://repositorio.ufsm.br/handle/1/10457. Acesso em: 18 abr. 2023.

MELO, P. S.; BERGAMASCHI, K. B.; TIVERON, A. P.; MASSARIOLI, A. P.; OLDONI, T. L. C.; ZANUS, M. C.; PEREIRA, G. E.; ALENCAR, S. M. Composição fenólica e atividade antioxidante de resíduos agroindustriais. Ciencia Rural, v. 41, n. 6, p. 1088-1093, 2011. DOI: https://doi.org/10.1590/S0103-84782011000600027.

MENDONÇA, L. M. V. L.; CONCEIÇÃO, A.; PIEDADE, J.; CARVALHO, V. D.; THEODORO, V. C. A. Caracterização da composição química e do rendimento dos resíduos industriais do limão Tahiti (Citrus latifolia Tanaka). Ciência e Tecnologia de Alimentos, v. 26, n. 4, p. 870-874, 2006. DOI: https://doi.org/10.1590/S0101-20612006000400025.

MORAIS, J. P. S.; ROSA, M. F.; MARCONCINI, J. M. Procedimento para análise lignocelulósica. Embrapa Algodão, Campina Grande - PB, 2010. p. 54. Disponível em: https://www.embrapa.br/en/busca-de-publicacoes/-/publicacao/883400/procedimentos-para-analise-lignocelulosica. Acesso em: 18 abr. 2023.

NOGUEIRA, D. P. Estudo da obtenção de açúcares redutores totais a partir do bagaço de laranja (Citrus sinenses) por hidrólises ácida diluída e enzimática. 2016. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2016. Disponível em: https://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/6084. Acesso em: 18 abr. 2023.

OBEROI, H. S.; VADLANI, P. V.; MADL, R. L.; SAIDA, L.; ABEYKOON, J. P. Ethanol production from orange peels: two-stage hydrolysis and fermentation studies using optimized parameters through experimental design. Journal of Agricultural and Food Chemistry, v. 58, n. 6, p. 3422-3429, 2010. DOI: https://doi.org/10.1021/jf903163t.

OGEDA, T. L.; PETRI, D. F. S. Hidrólise enzimática de biomassa. Química Nova, v. 33, n. 7, p. 1549-1558, 2010. Disponível em: https://quimicanova.sbq.org.br/detalhe_artigo.asp?id=5721. Acesso em: 17 jun. 2023.

OROZCO, R. S.; HERNÁNDEZ, P. B.; MORALES, G. R.; NÚÑEZ, F. U.; VILLAFUERTE, J. O.; LUGO ,V. L.; RAMÍREZ, N. F.; DÍAZ, C. E. B.; VÁZQUEZ, P. C. Characterization of lignocellulosic fruit waste as an alternative feedstock for bioethanol production. BioResources, v. 9, n. 2, p. 1873-1885, 2014. Disponível em: https://bioresources.cnr.ncsu.edu/resources/characterization-of-lignocellulosic-fruit-waste-as-an-alternative-feedstock-for-bioethanol-production/. Acesso em: 17 jun. 2023.

PEREIRA, L. F. A.; FIRMO, W. C. A.; COUTINHO, D. F. A importância do reaproveitamento de resíduos da indústria alimentícia: o caso do processamento de frutas. Research, Society and Development, v. 11, n. 12, e38111234089, 2022. DOI: https://doi.org/10.33448/rsd-v11i12.34089.

PORTO, D.; FORIM, M.; COSTA, E.; FERNANDES, J.; SILVA, M. Evaluation of lignins of trunk and roots from Citrus sinensis L. Osbeck: a large available Brazilian biomass. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 32, n. 1, p. 29-39, 2021. DOI: https://doi.org/10.21577/0103-5053.20200150.

RABELO, S. C. Avaliação e otimização de pré-tratamentos e hidrólise enzimática do bagaço de cana-de-açúcar para a produção de etanol de segunda geração. 2010. Tese (Doutorado em Engenharia Química) – Universidade Federal de Campinas, Campinas, 2010. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1612293. Acesso em: 18 abr. 2023.

RODRIGUES, C.; WOICIECHOWSKI, A. L.; LETTI, L. A. J.; KARP, S. G.; GOELZER, F. D.; SOBRAL, K. C. A.; CORAL, J. D.; CAMPIONI, T. S.; MACENO, M. A. C.; SOCCOL, C. R. Materiais lignocelulósicos como matéria-prima para a obtenção de biomoléculas de valor comercial. In: SOCCOL, C. R.; FRANÇA, L R.; RESENDE, R. R. (org.). Biotecnologia aplicada à agro&indústria: fundamentos e aplicaões. Volume 4. São Paulo: Blucher, 2017. p. 283 -314. Cap. 8. DOI https://dx.doi.org/10.5151/9788521211150-08.

RETORE, M.; SILVA, L. P.; TOLEDO, G. S. P.; ARAÚJO, I. G. Efeito da fibra de coprodutos agroindustriais e sua avaliação nutricional para coelhos. Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia, v. 62, n. 5, p. 1232-1240, 2010. DOI: https://doi.org/10.1590/S0102-09352010000500028.

REZZADORI, K; BENEDETTI, S. Proposições para valorização de resíduos do processamento do suco de laranja. In: INTERNATIONAL WORKSHOP ADVANCES IN CLEANER PRODUCTION, 2., 2009, São Paulo. Proceedings […]. São Paulo, 2009. p. 1-11. Disponível em: http://www.advancesincleanerproduction.net/second/files/sessoes/6a/4/K.%20Rezzadori%20-%20Resumo%20Exp%20-%206A-4.pdf. Acesso em: 18 abr. 2023.

RIVAS, B.; TORRADO, A.; TORRE, P.; CONVERTI, A.; DOMÍNGUEZ, J. M. Submerged citric acid fermentation on orange peel autohydrolysate. Journal of Agricultural and Food Chemistry, v. 56, n. 7, p. 2380-2387, 2008. DOI: https://doi.org/10.1021/jf073388r.

ROMERO-LOPEZ, M. R.; OSORIO-DIAZ, P.; BELLO-PEREZ, L. A.; TOVAR, J.; BERNARDINO-NICANOR, A. Fiber concentrate from orange (Citrus sinensis L.) bagase: characterization and application as bakery product ingredient. International Journal of Molecular Sciences, v. 12, n. 4, p. 2174-2186, 2011. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms12042174.

ROSA, J. M. A.; PINHEIRO, I. R. Planejamento experimental dccr aplicando a hidrólise enzimática do bagaço de laranja empregando as enzimas celulases e pectinases. Brazilian Journal of Development, v. 7, n. 1, p. 3191-3208, 2021. DOI: https://doi.org/10.34117/bjdv7n1-216.

SILVA, C. E. F.; GAMA, B. M. V.; OLIVEIRA, L. M. T. M.; ARAUJO, L. T.; ARAUJO, M. L.; OLIVEIRA JUNIOR, A. M.; ABUD, A. K. S. Uso da laranja lima e seus resíduos no desenvolvimento de novos produtos. Revista Brasileira de Engenharia de Biossistemas, v. 10, n. 1, p. 69-96, 2016. DOI: https://doi.org/10.18011/bioeng2016v10n1p69-96.

SILVA, F. L. H.; SERRANO, M.; GOMES, J. P.; SANTOS, S. F. M.; ALCÂNTARA, S. Caracterização físico-química do resíduo do bagaço de laranja para obtenção de pectinase através do cultivo em estado sólido. In: SIMPÓSIO NACIONAL DE BIOPROCESSOS E SIMPÓSIO DE HIDRÓLISE ENZIMÁTICA DE BIOMASSAS (SHEB), 2015, Fortaleza. Anais [...]. Anais do Simpósio Nacional de Bioprocessos. Fortaleza, 2015. DOI: https://dx.doi.org/10.17648/sinaferm-2015-33870.

SILVA, G. F. Avaliação do potencial do bagaço de laranja industrial peletizado para a produção de butanol por Clostridium beijerinckii via fermentação acetona-butanol- etanol. 2019. Dissertação (Mestrado em Planejamento e Uso dos Recursos Renováveis) – Universidade Federal de São Carlos, Sorocaba, 2019. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/11216. Acesso em: 17 jun. 2023.

SILVA, L. A. S.; OLIVEIRA, V. C.; MENDES, F. B. Principais aplicações dos resíduos da laranja e sua importância industrial. Revista Artigos. Com, v. 22, e5139, 2020. Disponível em: https://acervomais.com.br/index.php/artigos/article/view/5139. Acesso em: 17 jun. 2023.

SILVERSTEIN, R. M.; WEBSTER, F. X.; KIEMLE, D. Identificação espectrométrica de compostos orgânicos. Rio de Janeiro: LTC, 2010.

SLUITER, A.; HAMES, B.; RUIZ, R.; SCARLATA, C.; SLUITER, J.; TEMPLETON, D.; CROCKER, D. Determination of structural carbohydrates and lignin in biomass: Laboratory Analytical Procedure (LAP) (Revised July 2011). 2008. Disponível em: http://www.nrel.gov/biomass/analytical_procedures.html. Acesso em: 26 jun. 2023.

SOARES, G. H. B. Bagaço de laranja na alimentação de vacas leiteiras: revisão bibliográfica. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Zootecnia) – Universidade Estadual Paulista Julio de Mesquita Filho, Jaboticabal, 2022. Disponível em: http://hdl.handle.net/11449/236168. Acesso em: 17 jun. 2023.

TAPPI STANDARDS. Acid-insoluble lignin in wood and pulp, Test Method T 222 om-21. 2006. Disponível em: https://imisrise.tappi.org/TAPPI/Products/01/T/0104T222.aspx. Acesso em: 26 jun. 2023.

TAPPI STANDARDS. Carbohydrate composition of extractive-free wood and wood pulp by gas-liquid chromatography - TAPPI T 249. 2021. Disponível em: https://ipstesting.com/find-a-test/tappi-test-methods/tappi-t-249-carbohydrate/. Acesso em: 26 jun. 2023.

TAPPI STANDARDS. Moisture in pulp, paper and paperboard, Test Method TAPPI/ANSI T 412 om-22. 2015. Disponível em: https://imisrise.tappi.org/TAPPI/Products/01/T/0104T412.aspx. Acesso em: 26 jun. 2023.

TAPPI STANDARDS. Solvent extractives of wood and pulp T 204. 2007. Disponível em: https://imisrise.tappi.org/TAPPI/Products/01/T/0104T204.aspx. Acesso em: 26 jun. 2023.

ULLOA, P. R.; ULLOA, J. A.; RANGEL, B. E. U.; MÁRTIR, K. U. L. Protein isolate from orange (Citrus sinensis L.) seeds: effect of high-intensity ultrasound on its physicochemical and functional properties. Food and Bioprocess Technology, v. 16, n. 3, p. 589-602, 2023. DOI: https://doi.org/10.1007/s11947-022-02956-4.

VALENÇA, R. L.; FERREIRA, A. C. D.; SANTOS, A. C. P.; SILVA, B. C. D.; SANTOS, G. R. A.; OLIVEIRA, E. S. Composição química e perdas em silagem de bagaço de laranja pré-seco. Boletim de Indústria Animal, v. 73, n. 3, p. 206-211, 2016.

VIANA, L. G.; CRUZ, P. S. Reaproveitamento de resíduos agroindustriais. In: , 2016, Cruz das Almas, BA. In: CONGRESSO BAIANO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL, 4., Cruz das Almas. Anais. [...]. 2016.

ZANELLA, K. Extração da pectina da casca da laranja-pera (Citrus sinensis L. Osbeck) com solução diluída de ácido cítrico. 2013. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2013. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1621964. Acesso em: 17 jun. 2023.


DOI: http://dx.doi.org/10.18265/2447-9187a2022id7678

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