Produção de ácidos orgânicos por processos fermentativos e separação contínua por perstração : Production of organic acids by fermentative processes and continuous separation by perstraction

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silveira, Gabriela Chaves da, 1996-
Data de Publicação: 2021
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/20.500.12733/8458
Resumo: Orientadores: Gustavo Paim Valença, Paulo José Samenho Moran e Lucídio Cristóvão Fardelone
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spelling Produção de ácidos orgânicos por processos fermentativos e separação contínua por perstração : Production of organic acids by fermentative processes and continuous separation by perstractionProduction of organic acids by fermentative processes and continuous separation by perstractionÁcidos orgânicosFermentaçãoBiotecnologiaSeparação (Tecnologia)Organic acidsFermentationBiotechnologySeparation (Technology)Orientadores: Gustavo Paim Valença, Paulo José Samenho Moran e Lucídio Cristóvão FardeloneDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuímicaResumo: Os ácidos orgânicos apresentam inúmeras aplicações nas indústrias de alimentos, farmacêutica e química. Normalmente estes ácidos, como cítrico, itacônico, glucônico e levulínico são obtidos por síntese química ou processos biotecnológicos, no entanto, ao serem produzidos por via biotecnológica, estes bioprodutos são secretados para o meio e, desta maneira, alteram o gradiente de pH, afetando a membrana celular dos microrganismos, dificultando o transporte de nutrientes, o crescimento celular e consequentemente, o rendimento do processo. Dessa forma, a busca por novas metodologias e técnicas de produção por via fermentativa é de extrema importância. Assim, este trabalho teve por objetivo desenvolver um processo de fermentação e separação eficientes para a produção destes ácidos orgânicos. A metodologia de separação empregada foi a perstração, uma técnica já desenvolvida pelo grupo de pesquisa e em constante aperfeiçoamento, que possibilita a membrana ser regenerada e reutilizada, fornecendo um downstream eficiente e viável economicamente. Fermentações em Erlenmeyers e biorreatores foram realizadas, buscando estabelecer os melhores parâmetros de crescimento dos microrganismos, além da montagem de um sistema de produção de ácidos orgânicos acoplado à perstração. Nos processos fermentativos em batelada os rendimentos de produção dos ácidos cítrico, itacônico, glucônico e levulínico foram, respectivamente, de 44,7%, 72,4%, >99% e 69%, enquanto o rendimento percentual da perstração atingiu 98%, >99%, 52% e 85%. Já para o sistema de produção acoplado à extração, o rendimento de produção foi de 94% para o ácido levulínico, enquanto a extração chegou a 35% em 96 horas. Os resultados obtidos demonstraram que é possível obter bons rendimentos de produtividade e extração com as técnicas utilizadas, o que abre portas para estudos de escalonamento industrialAbstract: Organic acids have numerous applications in the food, pharmaceutical and chemical industries. Usually these acids, such as citric, itaconic, gluconic and levulinic are obtained by chemical synthesis or biotechnological processes. However, when produced by biotechnological means, these acids are secreted into the medium and, in this way, change the pH gradient, affecting the cell membrane of the microorganisms, making it difficult to transport nutrients, cellular growth and consequently the yield of the process. Therefore, the search for new methodologies and production techniques through fermentation is extremely important. Thus, this work aimed to develop a viable process of fermentation and separation for these organic acids. The separation methodology employed, was a technique already developed and constantly improving by the research group, the perstraction. This technique provides an efficient and economically feasible downstream because the membrane can be regenerated and reused. Fermentations were carried out in Erlenmeyers and bioreactors, seeking to establish the best growth parameters for microorganisms, in addition to test an organic acid production system coupled to the perstraction. In the batch fermentation processes the yields of citric, itaconic, gluconic and levulinic acids were, respectively, 44.7%, 72.4%,> 99% and 69%, while the yield of extraction by perstraction reached 98% >99%, 52% and 85%. For the production system coupled to extraction, the production yield was 94% for levulinic acid, while the extraction reached 35% in 96 hours. The results obtained demonstrate that it is possible to obtain good yields of productivity and extraction with the techniques used, which opens doors for studies of scale-upMestradoEngenharia QuímicaMestra em Engenharia QuímicaCNPQ147586/2018-6[s.n.]Valença, Gustavo Paim, 1960-Moran, Paulo José Samenho, 1949-Fardelone, Lucidio Cristovão, 1949-Franco, Telma TeixeiraNasário, Fábio DominguesUniversidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia QuímicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASSilveira, Gabriela Chaves da, 1996-20212021-01-15T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (82 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/8458SILVEIRA, Gabriela Chaves da. Produção de ácidos orgânicos por processos fermentativos e separação contínua por perstração: Production of organic acids by fermentative processes and continuous separation by perstraction. 2021. 1 recurso online (82 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/8458. Acesso em: 15 mai. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1266676Requisitos 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/openAccess2023-04-14T14:04:03Zoai::1266676Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2023-04-14T14:04:03Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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