Adsorção em colunas de leito fixo de carbono ativado como etapa na purificação de xilitol biotecnológico

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cardoso, Bernardo Soares, 1990-
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1640253
Resumo: Orientador: Marcus Bruno Soares Forte
id UNICAMP-30_53b617b70cd291bd4aa649fc2cb597b6
oai_identifier_str oai::1157989
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Adsorção em colunas de leito fixo de carbono ativado como etapa na purificação de xilitol biotecnológicoActivated carbon adsorption in fixed bed columns as a step in the purification of biotechnological xylitolPurificaçãoXilitolCarbono ativadoPurificationXylitolActivated carbonOrientador: Marcus Bruno Soares ForteDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: O presente trabalho estuda a purificação do xilitol biotecnológico utilizando carbono ativado em coluna de leito fixo. Na primeira etapa, de estudos preliminares, dois caldos de fermentação contendo xilitol foram caracterizados e purificados. Um obtido a partir de hidrolisado de cana-de-açúcar, e outro a partir de meio sintético constituído para o experimento. Foram utilizadas duas formas de alimentação distintas, por pulso (cromatografia) e alimentação direta (em degrau), e foi testada a adição de etanol à fase móvel. Houve grande diferença entre a purificação do xilitol proveniente dos dois caldos, sendo o de meio sintético mais eficientemente purificado por conta de sua menor complexidade, e observou-se que a adição de etanol à fase móvel diminui a adsorção e separação de todos os compostos. Na segunda etapa foi estudado como o processo de purificação se comporta com relação à variação de temperatura (T), volume de injeção (Vi) e velocidade superficial (vs), utilizando alimentação por pulso e caldo proveniente do hidrolisado. Para tal foi realizado um delineamento composto central rotacional (DCCR). Respostas obtidas são coeficientes de retenção (CR), fatores de purificação (FP), rendimento e produtividade de xilitol, e os compostos avaliados são xilitol, xilose, glicose, arabinose, glicerol, ácido acético, etanol, proteínas totais e compostos coloridos, e é avaliado também o teor de sólidos totais. Os resultados do DCCR apontaram que as condições que promoviam menor retenção de xilitol no adsorvente e maior produtividade se encontravam nos limites superiores dos parâmetros testados. Por isso, na terceira etapa do projeto, foram testadas um conjunto de condições nos limites utilizados no DCCR e um conjunto de condições extrapolando-as, e os melhores resultados foram obtidos no segundo conjunto (T = 70ºC, Vi = 3 mL, vs = 1,5 cm/min), apresentando retenção total de proteínas e compostos coloridos, FPsólidos = 5,4 e CRxilitol = 5,0%. Por último foi realizado ensaio em triplicata com alimentação em degrau nas condições escolhidas na etapa anterior, obtendo FPproteína = 18,0, retenção de compostos coloridos maior que 99% e produtividade de 36,8 g/L.h. O processo se mostrou efetivo principalmente na remoção de proteínas, compostos coloridos e etanolAbstract: The present work studies the purification of biotechnological xylitol using activated carbon in a fixed bed column. The first part of this work consisted of preliminary studies. In it, two fermentation broths containing xylitol were characterized and purified. One was obtained from sugarcane hydrolyzate, and another from a synthetic medium constituted for the experiment. Two different forms of feeding were used, by pulse input (chromatography) and direct feeding (step input), and ethanol addition to the mobile phase was also tested. There was a big difference between the xylitol purification from the hydrolyzed broth and the synthetic broth, with the synthetic one being more efficiently purified due to its smaller complexity. Also, the addition of ethanol to the mobile phase decreased the adsorption and separation of all compounds. The second part of this work studied how the purification process behaves when varying the temperature (T), injection volume (Vi) and surface speed (vs), while using hydrolyzate broth with pulse input. For this purpose, reponse surface methodology was used with a central composite rotatable design (CCRD). The responses obtained are retention coefficients (RC), purification factors (PF), xylitol yield and productivity, and the compounds analyzed are xylitol, xylose, glucose, arabinose, glycerol, acetic acid, ethanol, proteins and colored compounds, and total solids content was also evaluated. The CCRD results show that the conditions that promote less xylitol retention in the adsorbent and greater productivity are in the upper limits tested. Therefore, the third part of the project tested the conditions found in the previous step against more extreme conditions, and the best results were obtained in the second set of conditions (T = 70ºC, Vi = 3 mL, vs = 1.5 cm/min), with complete retention of proteins and colored compounds, PFsolids = 5.4 and RCxilitol = 5.0%. Lastly, a triplicate assay was performed with step input under the conditions chosen in the previous step, obtaining PFprotein = 18.0, retention of colored compounds greater than 99% and productivity of 36.8 g L-1 h-1. The process proved to be effective mainly in removing proteins, colored compounds and ethanolMestradoEngenharia de AlimentosMestre em Engenharia de AlimentosCAPES001CNPQ439548/2018-7[s.n.]Forte, Marcus Bruno Soares, 1980-Silva Junior, Ivanildo José daFasolin, Luiz HenriqueUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia de AlimentosPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de AlimentosUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASCardoso, Bernardo Soares, 1990-20202020-10-08T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (95 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1640253CARDOSO, Bernardo Soares. Adsorção em colunas de leito fixo de carbono ativado como etapa na purificação de xilitol biotecnológico. 2020. 1 recurso online (95 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1640253. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1157989Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2021-02-02T17:27:58Zoai::1157989Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2021-02-02T17:27:58Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Adsorção em colunas de leito fixo de carbono ativado como etapa na purificação de xilitol biotecnológico
Activated carbon adsorption in fixed bed columns as a step in the purification of biotechnological xylitol
title Adsorção em colunas de leito fixo de carbono ativado como etapa na purificação de xilitol biotecnológico
spellingShingle Adsorção em colunas de leito fixo de carbono ativado como etapa na purificação de xilitol biotecnológico
Cardoso, Bernardo Soares, 1990-
Purificação
Xilitol
Carbono ativado
Purification
Xylitol
Activated carbon
title_short Adsorção em colunas de leito fixo de carbono ativado como etapa na purificação de xilitol biotecnológico
title_full Adsorção em colunas de leito fixo de carbono ativado como etapa na purificação de xilitol biotecnológico
title_fullStr Adsorção em colunas de leito fixo de carbono ativado como etapa na purificação de xilitol biotecnológico
title_full_unstemmed Adsorção em colunas de leito fixo de carbono ativado como etapa na purificação de xilitol biotecnológico
title_sort Adsorção em colunas de leito fixo de carbono ativado como etapa na purificação de xilitol biotecnológico
author Cardoso, Bernardo Soares, 1990-
author_facet Cardoso, Bernardo Soares, 1990-
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Forte, Marcus Bruno Soares, 1980-
Silva Junior, Ivanildo José da
Fasolin, Luiz Henrique
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia de Alimentos
Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Cardoso, Bernardo Soares, 1990-
dc.subject.por.fl_str_mv Purificação
Xilitol
Carbono ativado
Purification
Xylitol
Activated carbon
topic Purificação
Xilitol
Carbono ativado
Purification
Xylitol
Activated carbon
description Orientador: Marcus Bruno Soares Forte
publishDate 2020
dc.date.none.fl_str_mv 2020
2020-10-08T00:00:00Z
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 https://hdl.handle.net/20.500.12733/1640253
CARDOSO, Bernardo Soares. Adsorção em colunas de leito fixo de carbono ativado como etapa na purificação de xilitol biotecnológico. 2020. 1 recurso online (95 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1640253. Acesso em: 3 set. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/1640253
identifier_str_mv CARDOSO, Bernardo Soares. Adsorção em colunas de leito fixo de carbono ativado como etapa na purificação de xilitol biotecnológico. 2020. 1 recurso online (95 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1640253. Acesso em: 3 set. 2024.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1157989
Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDF
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
1 recurso online (95 p.) : il., digital, arquivo PDF.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1809189168569384960

Registros relacionados