Produção de biobutanol a partir de sorgo sacaríneo por meio de processos biotecnológicos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Visioli, Luiz Jardel
Data de Publicação: 2014
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Manancial - Repositório Digital da UFSM
dARK ID: ark:/26339/001300001400t
Texto Completo: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/7977
Resumo: The biobutanol production by fermentative process has a great importance to increase the global supply of biofuel and becomes these able to replace the use of fossil fuel. The main difficulty associated to this production occurs due the not economic viability of applied production process. The aspects that have more contribution to this are the product inhibition at low concentration, low titer and the use of expensive substrates. This work is divided in four scientific articles which are focused in question involved to this solvent production. The first two are review papers about the topic, whereas the last two are research papers related to development of analytical methods and production process. The first paper reports to the main process development since 1980 year, by analyses of registered patents in relation to butanol production worldwide. The second paper presents a review from scientific articles about butyric fermentation published in recent years. The central characteristic of it is show the main troubles related to production, exhibiting the importance of the used substrate, as well as the choice of microorganism and separation process. Third paper presents a methodology to solvents determination from fermentation medium. This technique proposes a linear relationship between the density variation, sugar and solvents concentrations. The method proposed showed good results being promising to predict the ABE concentration in an easy and fast procedure. Fourth paper reports the development of the process to production of biobutanol by clostridial fermentation from sweet sorghum juice. Butanol is produced from substrate and small addition of yeast extract and tryptone, using 12.5% of initial inoculums size, at initial pH pH value equal to 5.5. In this work was demonstrated the possibility to produce biobutanol from sweet sorghum.
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The first two are review papers about the topic, whereas the last two are research papers related to development of analytical methods and production process. The first paper reports to the main process development since 1980 year, by analyses of registered patents in relation to butanol production worldwide. The second paper presents a review from scientific articles about butyric fermentation published in recent years. The central characteristic of it is show the main troubles related to production, exhibiting the importance of the used substrate, as well as the choice of microorganism and separation process. Third paper presents a methodology to solvents determination from fermentation medium. This technique proposes a linear relationship between the density variation, sugar and solvents concentrations. The method proposed showed good results being promising to predict the ABE concentration in an easy and fast procedure. Fourth paper reports the development of the process to production of biobutanol by clostridial fermentation from sweet sorghum juice. Butanol is produced from substrate and small addition of yeast extract and tryptone, using 12.5% of initial inoculums size, at initial pH pH value equal to 5.5. In this work was demonstrated the possibility to produce biobutanol from sweet sorghum.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorA produção de butanol a partir de processos fermentativos é de fundamental importância para aumentar a oferta mundial de biocombustíveis e permitir que estes substituam o uso de combustíveis fósseis. A principal dificuldade em relação a esta produção ocorre devido a não viabilidade econômica dos processos de produção aplicados. Os aspectos que mais contribuem para isto são a inibição pelo produto a baixas concentrações, baixa produtividade e uso de substratos caros. Este trabalho está dividido em quatro artigos científicos que estão voltados a questões envolvidas com a produção deste biocombustível. Os dois primeiros fazem uma revisão da literatura científica sobre o tópico, já os últimos são trabalhos científicos de desenvolvimento de metodologias e processos. O artigo 1 traz um ponto de vista em relação ao desenvolvimento do processo, desde o ano de 1980, através da análise das patentes registradas sobre produção de butanol no mundo. Além disso, a partir dos resultados é possível prever, parcialmente, como a tecnologia deverá avançar nos próximos anos. O artigo 2 faz uma revisão dos artigos científicos publicados sobre o fermentação butílica nos últimos tempos. A principal característica do mesmo é apontar os principais problemas relacionados à produção, mostrando a importância dada ao substrato utilizado, o microorganismo e os processos de separação. No artigo 3 uma metodologia para determinação de solventes no meio de fermentação é desenvolvida. Esta técnica propõe uma relação linear entre a variação da densidade, a concentração de açúcar e a concentração de solventes. Com sua aplicação o cromatógrafo pode ser dispensado e há somente a necessidade de um densímetro. O ajuste se mostrou bastante promissor e aparentemente capaz de predizer os resultados. Por fim, no artigo 4 é desenvolvido um processo para a produção de biobutanol via fermentação por clostridium a partir de sorgo sacaríneo. Butanol é produzido a partir do substrato sendo necessário um acréscimo pequeno de extrato de levedura e triptona com apenas 12,5% de volume de inóculo, com pH inicial ajustado em 5,5. Para a execução dos experimentos em meio anaeróbio foram elaborados aparatos alternativos e de baixo custo, que demonstraram ser eficientes na sua função. O principal ponto observado durante o trabalho é que é possível produzir biobutanol a partir de sorgo sacaríneo utilizando artefatos fabricados no laboratório para manutenção do meio anaeróbio.Universidade Federal de Santa MariaBREngenharia de ProcessosUFSMPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de ProcessosMazutti, Marcio Antoniohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4770663T7Priamo, Wagner Luizhttp://lattes.cnpq.br/6848454527085622Martins, Ayrton Figueiredohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787438A0Visioli, Luiz Jardel2014-11-142014-11-142014-02-17info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfVISIOLI, Luiz Jardel. BIOBUTANOL PRODUCTION FROM SWEET SORGUM BY MEANS OF BIOTECHNOLOGICAL PROCESSES. 2014. 111 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2014.http://repositorio.ufsm.br/handle/1/7977ark:/26339/001300001400tporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2022-02-14T20:17:53Zoai:repositorio.ufsm.br:1/7977Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2022-02-14T20:17:53Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
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