Study of the influence of different parameters of cultivation and extraction on microalgae cultures

• Autor(a) principal: Cruz, José Diogo Resende
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/22417
• topic: Biotecnologia industrial e ambiental; Microalgas; Soluções iónicas; Biopolímeros

As microalgas são uma fonte emergente de alimento, corantes alimentares, combustível e produtos químicos. O estudo dos processos upstream e downstream são de extrema relevância pois de modo a prever a sua exploração industrial. O presente trabalho, está dividido em dois capítulos, um envolvendo o processamento upstream e outro explorando o processamento downstream. A microalga M, está há muito documentada pelo seu potencial como fonte para produção de biopolímeros contudo o cultivo outdoor desta microalga está ainda por otimizar. Desta forma, o estudo do efeito de parâmetros operacionais de cultivo, nomeadamente D, E e F, foram usados para desenvolver três modelos matemáticos em relação a A, B e C para culturas continuas de microalga X em escala de laboratório. Os resultados mostraram ser possível atingir culturas com elevadas A, elevado conteúdo de C ou B com tamanho controlável, através da manipulação das condições de cultivo. Com aplicação do presente estudo é esperado que se aumente a transição de conhecimento de cultivo reduzida para larga escala, de forma a potenciar a aplicação de larga escala. O capitulo de processamento downstream no presente trabalho visa o desenvolvimento de uma metodologia alternativa de extração de ficocianina em culturas de Anabaena cylindrica. Os líquidos iónicos são uma classe de solventes que têm atraído muita atenção por parte dos investigadores pelas suas características únicas. O uso de soluções aquosas de líquidos iónicos mostrou-se altamente seletivo para a extração de ficocianina e clorofila. A performance da solução aquosa de [C4mimCl] foi otimizada quando os parâmetros operacionais de extração foram: rácio solido-liquido 0,1 (peso de biomassa fresca/volume de solvente), tempo de extração (43 min.) e concentração do liquido iónico (475 mM). Sob estas condições os rendimentos de ficocianina e grau de pureza alcançados foram 55 ± 2 mgficocianina.gbiomassa fresca-1 e 0,54, respetivamente. O uso de soluções aquosas de liquido iónicos resultou num extrato bruto rico em ficocianina com reduzida contaminação de outros pigmentos e outras proteínas. Assim esta metodologia alternativa demonstrou-se mais efetiva do que outras tentativas encontradas na literatura ao passo que tem a capacidade de simplificar os processos de purificação e concentração, comumente reconhecidos por serem dispendiosos e dificilmente escaláveis.