ReActio - Soluções Enzimáticas: produção de enzimas para catálise na indústria de biodiesel e etanol de segunda geração via fermentação submersa a partir de resíduos agroindustriais
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| Data de Publicação: | 2023 |
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| Texto Completo: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/27772 |
Resumo: | Trabalho de conclusão de curso (graduação) - Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Tecnologia, Curso de Engenharia Química, RS, 2023. |
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ReActio - Soluções Enzimáticas: produção de enzimas para catálise na indústria de biodiesel e etanol de segunda geração via fermentação submersa a partir de resíduos agroindustriaisCelulaseLipaseFermentação submersaResíduos agroindustriaisCellulaseSubmerged fermentationAgroindustrial wasteCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICATrabalho de conclusão de curso (graduação) - Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Tecnologia, Curso de Engenharia Química, RS, 2023.Enzymes are protein-based biocatalysts used by various living organisms to catalyze chemical reactions in normal metabolism. It is possible to use these biological catalysts for industrial and commercial purposes through fermentation and purification of said metabolites. Among the enzymes with commercial potential, cellulases and lipases stand out, two groups with great potential in the technological development of the production of second - generation ethanol and biodiesel, respectively. Currently, enzyme production is almost entirely done abroad, even though Brazil has a large potential market for these products. Thus, this study proposes a project of installing an industrial plant for the production of cellulases and lipases from agroindustrial waste. The selected technological route for this production was submerged fermentation, using a single batch mode of production and thus obtaining a rich biomass and enzymatic product from a culture medium. The reaction occurs in a mechanically agitated bioreactor (STR) and the final product is obtained through subsequent downstream processes for enzyme concentration and purification. Therefore, it is proposed to develop two parallel production processes, obtaining high-value-added products with low environmental impact. A plant with a production capacity of 13.15 metric tons/year of lipase enzyme and 16.08 of cellulase enzyme is designed. The final economic analysis of the project indicated an investment of R$ 71.631.729,11 with a payback of 4 years and a net profit of R$ 117.624.748,10 at the end of a 10-year period.As enzimas são biocatalisadores de característica proteica, utilizados por diversos seres vivos para catalisar reações químicas no metabolismo. É possível cooptar esses catalisadores biológicos para fins industriais e comerciais por meio da fermentação e purificação dos metabólitos desses organismos. Das enzimas com potencial comercial, destacam-se as celulases e as lipases, dois grupos com grande potencial no desenvolvimento tecnológico da produção de etanol de segunda geração e biodiesel, respectivamente. Atualmente, a produção de enzimas é realizada quase totalmente no exterior, mesmo que o Brasil seja portador de um grande mercado potencial para estas. Desse modo, esse estudo apresenta o projeto de instalação de uma planta de produção de celulases e lipases a partir de resíduos agroindustriais. A rota tecnológica selecionada para essa produção foi a fermentação submersa, utilizando como modo de produção a batelada simples, obtendo de um meio de cultura um caldo rico em biomassa e produto enzimático. A reação ocorre em um biorreator agitado mecanicamente (STR) e subsequente processos downstream para a concentração e purificação de enzimas. Desta forma, propõe-se o desenvolvimento de dois processos de produção obtendo produtos de alto valor agregado e baixo impacto ambiental. Projeta-se uma planta com capacidade de produção de 13,15 ton/ano de enzima lipase e 16,08 de enzima celulase. A análise econômica final do projeto indicou um investimento de R$ 71.631.729,11 com um payback de 4 anos, sendo um lucro líquido de R$ 117.624.748,10 ao fim de um período de 10 anos.Universidade Federal de Santa MariaBrasilUFSMCentro de TecnologiaTerra, Lisiane de MarsillacPerilli, André Luis de OliveiraSantos, Jael Alves de AraújoNicola, Luiz Emanuel PintoMorgado, Paulo Antônio RibeiroOliveira, Vitória Pozzebon2023-02-09T14:53:34Z2023-02-09T14:53:34Z2023-01-302023Trabalho de Conclusão de Curso de Graduaçãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfPERILLI, A. L. O.; SANTOS, J. A. A.; NICOLA, L. E. P.; MORGADO, P. A. R.; OLIVEIRA, V. P. ReActio - Soluções Enzimáticas: produção de enzimas para catálise na indústria de biodiesel e etanol de segunda geração via fermentação submersa a partir de resíduos agroindustriais. 2023. 260 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química)-Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, 2023.http://repositorio.ufsm.br/handle/1/27772ark:/26339/001300000w3mcporAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2023-02-09T14:53:34Zoai:repositorio.ufsm.br:1/27772Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2023-02-09T14:53:34Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
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