Bioprodução de ácido succínico a partir de glicerina bruta: avaliação de aceptores de elétrons e fontes de nitrogênio orgânicas

• Autor(a) principal: Bessa, Marcela Jauhar Cardoso Mendonça
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/13439
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::TRATAMENTOS E APROVEITAMENTO DE REJEITOS; Indústria química; Resíduo industrial; Fermentação alcoólica

A glicerina bruta é gerada em grandes quantidades ao redor do mundo, principalmente como resíduo na indústria do Biodiesel. Devido à crescente geração e acúmulo deste resíduo é necessário o desenvolvimento de processos para seu aproveitamento. Uma alternativa é seu uso como substrato em processos fermentativos para geração de produtos de valor agregado como o ácido succínico. Este ácido orgânico é considerado um bloco de construção em diversas áreas industriais, e reconhecido como um produto de alto potencial biotecnológico. Neste trabalho, foi avaliado o potencial de produção de duas cepas bacterianas - Actinobacillus succinogenes 130Z e Basfia succiniciproducens JF4016- para produção de ácido succínico a partir de glicerina bruta. Usando a cepa que mostrou maior produção de ácido succínico foi realizado um planejamento fatorial fracionado (PFF) para análise do efeito dos componentes do meio de fermentação. Finalmente, foi avaliada de forma combinada o uso de extrato de levadura comercial, milhocina e levedura residual cervejeira como fontes de nitrogênio, com o uso de sulfatos e nitratos como aceptores de elétrons. Todos os ensaios foram realizados em frascos agitados, usando um inóculo de 10% (v/v), a 37ºC e 130 rpm, com injeção continua de CO2 gasoso; após 12 horas amostras foram retiradas para análise por cromatografia líquida de alta eficiência. Nas condições experimentais avaliadas, se teve a produção de 1293,99 mg/L de ácido succínico por B. succiniciproducens, valor 1,68 vezes maior do obtido por A. succinogenes. Os resultados do PFF variaram entre 1064,90 mg/L a 2582,85 mg/L, mostrando o efeito positivo e significativo da fonte de nitrogênio orgânica e do aceptor de elétrons. Por fim, a avaliação combinada de fontes de nitrogênio e aceptores de elétrons mostrou faixas de concentração de ácido succínico maiores as obtidas inicialmente, com perfis de produção diferenciados, indicando a interação destes componenetes no metabolismo de B. succiniciproducens. O extrato de levedura se mostrou como melhor fonte de nitrogênio e o sulfato de sódio o melhor aceptor de elétrons, alcançando concentrações de ácido succínico de 3298, 89 mg/L com extrato de levedura comercial e 3978,04 mg/L com extrato de levedura residual cervejeira, equivalendo em torno de 59% dos produtos de fermentação quantificados.