Simulação de alternativas de processos para a hidrólise de sacarose

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Berti, Claudinei
Data de Publicação: 1996
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM)
Texto Completo: http://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/3821
Resumo: This work had as main objective, to contribute to the study of the kinetics of sucrose hydrolysis by invertase, in a homogeneus reactor, aimining at increasing the knowledge necessary to project an industrail scale reactor for this process. The catalytic properties of the enzyme and experimental data used to verify the quality of the developed models were taken from BERGAMASCO (1989). Sucrose hydrolysis has been modeled from conversion data obtained at pH 5,0, 55 °C and 85% w/v sucrose concentration. Modeling results have shown that experimental data was well modeled by BOWSKI et alii (1971) model when the effects of enzyme deactivation and product inibition were included. The hypothesis of varying water concentration as a function of the hydrolysis reaction has been included in the model. Simulation results have shown that increasing initial substrate concentration leads to longer reaction times to reach equivalent high conversions. From simulation it also can be observed that for shorter conversion times, the temperatures of 50 and 55 °C are indicated, while for 60 °C enzyme deactivation is noticeable, leading to a reduction in the maximum conversion that can be reached. Staged enzyme addition was studied, varying the fraction of enzyme added at reaction time zero and subsequent addition at constant flow rate up to complete the same quantity added in the simple batch system. Simulation has shown that there is no advantage in staged enzyme addition in spite off the noticeable enzyme deactivation.
id UEM-10_d8cbfd05de11aecd264c63c252c7314a
oai_identifier_str oai:localhost:1/3821
network_acronym_str UEM-10
network_name_str Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM)
repository_id_str
spelling Simulação de alternativas de processos para a hidrólise de sacaroseCinética (Química)Hidrólise enzimática da sacaroseSacaroseProcesso de inversãoHidrólise da sacaroseProcessos alternativosFrutoseInversão da sacaroseEnzima invertaseBrasil.EngenhariasEngenharia QuímicaThis work had as main objective, to contribute to the study of the kinetics of sucrose hydrolysis by invertase, in a homogeneus reactor, aimining at increasing the knowledge necessary to project an industrail scale reactor for this process. The catalytic properties of the enzyme and experimental data used to verify the quality of the developed models were taken from BERGAMASCO (1989). Sucrose hydrolysis has been modeled from conversion data obtained at pH 5,0, 55 °C and 85% w/v sucrose concentration. Modeling results have shown that experimental data was well modeled by BOWSKI et alii (1971) model when the effects of enzyme deactivation and product inibition were included. The hypothesis of varying water concentration as a function of the hydrolysis reaction has been included in the model. Simulation results have shown that increasing initial substrate concentration leads to longer reaction times to reach equivalent high conversions. From simulation it also can be observed that for shorter conversion times, the temperatures of 50 and 55 °C are indicated, while for 60 °C enzyme deactivation is noticeable, leading to a reduction in the maximum conversion that can be reached. Staged enzyme addition was studied, varying the fraction of enzyme added at reaction time zero and subsequent addition at constant flow rate up to complete the same quantity added in the simple batch system. Simulation has shown that there is no advantage in staged enzyme addition in spite off the noticeable enzyme deactivation.Este trabalho apresentou como objetivo principal, contri buir para a determinação da cinética da reação de hidrólise da sacarose pela enzima invertase, em reator homogêneo do tipo batelada, visando trazer subsídios para projeto de reator em escala industrial. As propriedades catalíticas da enzima invertase e os dados experimentais utilizados para verificar a qualidade de ajuste dos modelos desenvolvidos, foram obtidos em BERGAMASCO (1989). A reação foi modelada a partir dos dados de conversão em função do tempo, para a hidrólise de uma solução de sacarose a 85 % p/v, pH=5,OeT55°C. Os resultados da modelagem mostraram que os pontos experimentais foram bem ajustados pelo modelo de BOWSKI et alii, quando incorporados os efeitos de desativação térmica da enzima e da inibição pelos produtos da reação. Também a hipótese da concentração de água ser variável, em função de ser consumida no decorrer da reação, foi incorporada ao modelo, sem prejudicar a qualidade do ajuste. Resultados de simulação mostraram que, um aumento da concentração inicial de substrato requer maiores tempos de reação para se atingir uma dada conversão. Da simulação pode ser observado também que o melhor desempenho é obtido para uma faixa de temperatura de 50 a 55 °C, enquanto que para uma temperatura de 60 °C observa-se uma sensível desativação térmica, chegando até à redução da conversão máxima obtida. A hipótese de adição parcial de enzima com o restante distribuído ao longo do tempo, visando redução no tempo necessário para se obter conversão máxima, mostrou que esta apresenta desempenho inferior ao obtido pela adição total de enzima no início da reação.122 pUniversidade Estadual de MaringáBrasilPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUEMMaringá, PRDepartamento de Engenharia QuímicaOswaldo Curty da Motta LimaLuiz Mario de Matos Jorge - UEMGianini Regina Luz - UEMMarcos de Souza - UEMBerti, Claudinei2018-04-17T17:45:39Z2018-04-17T17:45:39Z1996info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/3821porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM)instname:Universidade Estadual de Maringá (UEM)instacron:UEM2023-12-06T19:11:17Zoai:localhost:1/3821Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.uem.br:8080/oai/requestopendoar:2024-04-23T14:56:58.646020Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM) - Universidade Estadual de Maringá (UEM)false
dc.title.none.fl_str_mv Simulação de alternativas de processos para a hidrólise de sacarose
title Simulação de alternativas de processos para a hidrólise de sacarose
spellingShingle Simulação de alternativas de processos para a hidrólise de sacarose
Berti, Claudinei
Cinética (Química)
Hidrólise enzimática da sacarose
Sacarose
Processo de inversão
Hidrólise da sacarose
Processos alternativos
Frutose
Inversão da sacarose
Enzima invertase
Brasil.
Engenharias
Engenharia Química
title_short Simulação de alternativas de processos para a hidrólise de sacarose
title_full Simulação de alternativas de processos para a hidrólise de sacarose
title_fullStr Simulação de alternativas de processos para a hidrólise de sacarose
title_full_unstemmed Simulação de alternativas de processos para a hidrólise de sacarose
title_sort Simulação de alternativas de processos para a hidrólise de sacarose
author Berti, Claudinei
author_facet Berti, Claudinei
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Oswaldo Curty da Motta Lima
Luiz Mario de Matos Jorge - UEM
Gianini Regina Luz - UEM
Marcos de Souza - UEM
dc.contributor.author.fl_str_mv Berti, Claudinei
dc.subject.por.fl_str_mv Cinética (Química)
Hidrólise enzimática da sacarose
Sacarose
Processo de inversão
Hidrólise da sacarose
Processos alternativos
Frutose
Inversão da sacarose
Enzima invertase
Brasil.
Engenharias
Engenharia Química
topic Cinética (Química)
Hidrólise enzimática da sacarose
Sacarose
Processo de inversão
Hidrólise da sacarose
Processos alternativos
Frutose
Inversão da sacarose
Enzima invertase
Brasil.
Engenharias
Engenharia Química
description This work had as main objective, to contribute to the study of the kinetics of sucrose hydrolysis by invertase, in a homogeneus reactor, aimining at increasing the knowledge necessary to project an industrail scale reactor for this process. The catalytic properties of the enzyme and experimental data used to verify the quality of the developed models were taken from BERGAMASCO (1989). Sucrose hydrolysis has been modeled from conversion data obtained at pH 5,0, 55 °C and 85% w/v sucrose concentration. Modeling results have shown that experimental data was well modeled by BOWSKI et alii (1971) model when the effects of enzyme deactivation and product inibition were included. The hypothesis of varying water concentration as a function of the hydrolysis reaction has been included in the model. Simulation results have shown that increasing initial substrate concentration leads to longer reaction times to reach equivalent high conversions. From simulation it also can be observed that for shorter conversion times, the temperatures of 50 and 55 °C are indicated, while for 60 °C enzyme deactivation is noticeable, leading to a reduction in the maximum conversion that can be reached. Staged enzyme addition was studied, varying the fraction of enzyme added at reaction time zero and subsequent addition at constant flow rate up to complete the same quantity added in the simple batch system. Simulation has shown that there is no advantage in staged enzyme addition in spite off the noticeable enzyme deactivation.
publishDate 1996
dc.date.none.fl_str_mv 1996
2018-04-17T17:45:39Z
2018-04-17T17:45:39Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/3821
url http://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/3821
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual de Maringá
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
UEM
Maringá, PR
Departamento de Engenharia Química
publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual de Maringá
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
UEM
Maringá, PR
Departamento de Engenharia Química
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM)
instname:Universidade Estadual de Maringá (UEM)
instacron:UEM
instname_str Universidade Estadual de Maringá (UEM)
instacron_str UEM
institution UEM
reponame_str Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM)
collection Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM)
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM) - Universidade Estadual de Maringá (UEM)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1801841412353818624