Estratégias para a obtenção de ácido lático via processo fermentativo, sua modificação química e aplicação na síntese de polímeros

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Barroso, Raissa Gabriela Martins Reis
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/45997
Resumo: Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2019.
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spelling Barroso, Raissa Gabriela Martins ReisSilva, Fabricio Machado2023-07-03T21:33:34Z2023-07-03T21:33:34Z2023-07-032019-02-26BARROSO, Raissa Gabriela Martins Reis. Estratégias para a obtenção de ácido lático via processo fermentativo, sua modificação química e aplicação na síntese de polímeros. 2019. xiv, 69 f., il. Dissertação (Mestrado em Química) — Universidade de Brasília, Brasília, 2019.http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/45997Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2019.Grande parte dos polímeros são produzidos a partir do petróleo e fibras sintéticas. Tais materiais são dependentes de matéria prima não renovável e necessitam de longos períodos de tempo para a sua degradação. Com isso, há um interesse no desenvolvimento de polímeros biodegradáveis. O poli(ácido lático) – PLA é um material de interesse na área científica, por ser um polímero biodegradável e ser utilizado na área biomédica. Este trabalho teve três objetivos principais: a produção de ácido lático por via fermentativa utilizando a bactéria Klebsiella sp., a síntese e caracterização de um monômero derivado do ácido lático e sua aplicação na síntese de novos materiais poliméricos. O processo fermentativo foi realizado utilizando glicerol, subproduto da indústria de biodiesel, para produção de produtos químicos de alto valor agregado (ácido lático). Inicialmente foram realizados experimentos com a Klebsiella sp. para verificar seu comportamento em um sistema avaliando os efeitos que a quantidade de inóculo, pH e temperatura têm sobre o consumo de glicerol, produção de biomassa e ácido lático. Em temperaturas mais elevadas e pH mais básicos, observou-se maiores produções de ácido lático. A concentração de inóculo mostrou-se pouco significante para a produção de ácido lático. O melhor rendimento obtido para produção de ácido lático foi para fermentação em minirreatores, que 92,5% do glicerol foi convertido em ácido lático. Em reator, obteve-se aproximadamente 3,0 g/L de ácido lático. Na segunda parte do projeto, o ácido lático passou por um processo de esterificação com o ácido acrílico para a obtenção de um monômero polimerizável via mecanismo de poliadição. Esse monômero foi caracterizado por técnicas de ressonância magnética nuclear de hidrogênio e infravermelho in situ. Os resultados preliminares mostraram que a esterificação do ácido lático com ácido acrílico pode ser realizada com sucesso, originando monômero apto à polimerizações com o objetivo de sintetizar polímeros para aplicações biomédicas. Foram sintetizados copolímeros de metacrilato de metila com 0, 5, 10 e 20% de ácido lático modificado. O efeito da incorporação do ácido lático modificado no copolímero foi estudado, indicando que houve variações nos valores de Tg, Mw, Mn e na dispersão da massa molar dos polímeros, em copolimerizações em miniemulsão com conversões elevadas, variando entre 80 e 97%.The majority of polymers is produced from petroleum and synthetic fibres. Such materials depend on non-renewable raw material and need long periods for degradation. Therefore, there is an interest in the development of biodegradable polymers. Poly(lactic acid) – PLA is a material of interest in the scientific area, both as a biodegradable polymer and for use in biomedicine. This work had three main objectives: the production of lactic acid through fermentation using the Klebsiella sp. bacteria; the synthesis and characterization of a monomer derived from lactic acid and its application in the synthesis of new polymeric materials. The fermentation process was performed using glycerol, a sub-product of the biodiesel industry, to the production of chemicals products of high added value (lactic acid). Initially, experiments were performed with the Klebsiella sp. to verify its behaviour in a system, observing the effects that the amount of inoculum, pH, and temperature had over the consumption of glycerol, biomass production, and lactic acid. At higher temperatures and more alkaline pH solutions, a larger production of lactic acid was observed. The amount of inoculum was not-significant to lactic acid production. The best yield obtained to lactic acid production was through fermentation in minireactors where 92,5% of glycerol was converted into lactic acid. In the second part of the project, the lactic acid was esterified with acrylic acid to obtain a monomer polymerizable via polyaddition mechanism. This monomer was characterized through nuclear magnetic resonance and in situ infrared techniques. Preliminary experimental results have shown that the esterification of lactic acid with acrylic acid can be successfully carried out to produce polymerizable monomer intended for the synthesis polymers for biomedical applications. Copolymers of methyl methacrylate with 0, 5, 10 and 20% of modified lactic acid were synthesized. The effect of the incorporation of the modified lactic acid in the copolymer was studied, indicating that there were variations in the Tg, Mw, Mn and dispersion of the molar mass of the polymers, in high conversion copolymerizations of 80 to 97%.porA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessEstratégias para a obtenção de ácido lático via processo fermentativo, sua modificação química e aplicação na síntese de polímerosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisÁcido láticoÁcido acrílicoFermentaçãoKlebsiella spreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBORIGINAL2019_RaissaGabrielaMartinsReisBarroso.pdf2019_RaissaGabrielaMartinsReisBarroso.pdfapplication/pdf47159121http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/45997/1/2019_RaissaGabrielaMartinsReisBarroso.pdf93e9f9dff9bf9665774ea5af6b642563MD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain671http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/45997/2/license.txtbacfee268cc5d4f6aaa2e6e0066d38f5MD52open access10482/459972023-07-17 17:07:03.988open accessoai:repositorio2.unb.br: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Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestopendoar:2023-07-17T20:07:03Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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