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dc.creatorSaldanha, Loisleini Fontoura
dc.date.accessioned2021-12-01T12:04:21Z
dc.date.available2021-12-01T12:04:21Z
dc.date.issued2020-01-30
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/23084
dc.description.abstractMicroalgae (MA) are potential feedstock for the production of fermentable monosaccharide, due to the appreciable carbohydrate fraction. The species used in this dissertation was Chlorella sp., one of the most resistant kind of MA. Thus, this research work aimed to convert MA biomass in gellan gum (GG) by fermentation with Sphingomonas paucimobilis. The physical-chemical treatment applied was pressurized acid hydrolysis, to weakening the biomass structure and making available fermentable sugars from the cellulosic fractions. The best results for microalgae (MA) in natura were 12.3 g of sugar L-1 for the pressurized sulfuric hydrolysis (150 °C, 2.5% v v-1, 36.6 min) and 12.5 g of sugars L-1 for the pressurized hydrochloric hydrolysis (155 °C, 1.5% v v-1, 40 min). Activated carbon (50 ºC, 10% m v-1, 60 min) was used to detoxify MA hydrolyzate, making possible the use of this hydrolyzate as fermentative medium for Sphingomonas paucimobilis. Using multivariate approach to optimize the culture conditions, temperature (20-30 ºC) and orbital agitation (120-240 rpm) of the fermentation stage were evaluated. Under optimized conditions (pH 7.0, 7.0 g yeast extract L-1, 30 ºC, 240 rpm) the production of GG, extracted with cooled ethyl alcohol, resulted in 53.3 g L-1 of hydrolyzate, after 60 h of cultivation. The analytical method make use of a High Performance Liquid Chromatograph coupled to Refractive Index Detector (HPLC-RID), applying figure-of-merit and method validation studies. The characterization of GG was done by Fourier Transform Infrared Spectrometry (FT-IR) and Gel Permeation Chromatography (GPC). The viability of using MA for sugar production was demonstrated on lab scale, and, the viability of bioconversion into GG (91.7% purity), throughout an innovative production route. Adittionally, a preliminary economic evaluation of the process was provided.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectMicroalgapor
dc.subjectHidrólise ácida à pressãopor
dc.subjectSphingomonas paucimobilispor
dc.subjectGoma gelanapor
dc.subjectOtimização multivariadapor
dc.subjectMicroalgaeeng
dc.subjectPressurized acid hydrolysiseng
dc.subjectGellan gumeng
dc.subjectMultivariate optimizationeng
dc.titleConversão fermentativa de microalga Chlorella sp. em goma gelana por Sphingomonas paucimobilispor
dc.title.alternativeFermentative conversion of Chlorella sp. microalgae in gellan gum by Sphingomonas paucimobiliseng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoAs microalgas (MAs) são potenciais matérias-primas na produção de monossacarídeos fermentescíveis, devido ao apreciável teor de carboidratos. A espécie usada neste trabalho foi Chlorella sp., uma das variedades de MA mais resistentes ao cultivo. Assim sendo, este trabalho objetivou a conversão desta biomassa em goma gelana (GG) por fermentação com Sphingomonas paucimobilis. O tratamento físico-químico usado foi hidrólise ácida à pressão, cuja atuação enfraquece a estrutura da biomassa e libera açúcares fermentescíveis das frações celulósicas dessa matriz. Os melhores resultados para a microalga (MA) in natura foram 12,3 g açúcares L-1, usando-se H2SO4 (150 °C, 2,5% v v-1 e 36,6 min), e 12,5 g açúcares L-1, com o uso de HCl (155 °C, 1,5% v v-1 e 40 min). Carbono ativado comercial (50 ºC, 10% m v-1 e 60 min) foi empregado na etapa de destoxificação do hidrolisado de MA, tornando possível o uso deste hidrolisado enquanto meio fermentativo para Sphingomonas paucimobilis. Com abordagem multivariada às condições de cultivo, avaliou-se a temperatura (20–30 ºC) e a agitação orbital (120–240 rpm) da etapa fermentativa. Nas condições otimizadas (pH 7,0, 7,0 g de extrato de levedura L-1, 30 ºC e 240 rpm) a produção de GG (após extração com álcool etílico resfriado), foi de até 53,3 g L-1 de hidrolisado, em 60 h de cultivo. A técnica analítica utilizada foi Cromatografia Líquida de Alta Eficiência com Detecção por Índice de Refração (HPLC-RID), submetida a estudo de figuras-de-mérito e de validação de método. A caracterização da GG foi feita por técnicas de Espectrometria de Infravermelho com Transformada de Fourier (FT-IR) e Cromatografia de Permeação em Gel (GPC). A viabilidade do aproveitamento de MA para produção de açúcares foi demonstrada, em escala de laboratório, bem como a viabilidade da bioconversão em GG (91,7% de pureza), por meio de rota produtiva inovadora. Adicionalmente, fez-se uma análise econômica preliminar do processo.por
dc.contributor.advisor1Martins, Ayrton Figueiredo
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2113532494494821por
dc.contributor.referee1D'Oca, Marcelo Gonçalves Montes
dc.contributor.referee2Denardi, Laura Bedin
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7631468700181864por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentQuímicapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Químicapor
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Ciências Naturais e Exataspor


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