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ORCID:  http://orcid.org/0000-0002-0941-3501
Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Estudo da imobilização de células de Saccharomyces cerevisiae em gel de alginato de cálcio no processo de fermentação alcoólica
Author: Batista, Marcio de Andrade
First Advisor: Lopes, Luís Cláudio Oliveira
First coorientator: Ribeiro, Eloizio Julio
First member of the Committee: Silva, Silvio Silvério da
Second member of the Committee: Murata, Valeria Viana
Summary: Este trabalho tem como objetivo central o oferecimento de uma contribuição para o desenvolvimento de tecnologias alternativas na produção de etanol pela via biotecnológica. Nessa direção, apresenta-se um estudo sobre as condições para a imobilização da levedura Saccharomyces cerevisiae em alginato de cálcio e abordam-se aspectos de estabilidade de pellets em um bioreator agitado a fim de investigar fatores importantes na operação de biorreatores com células imobilizadas. A metodologia da superfície de resposta (RSM), usando um projeto estatístico de varredura e um planejamento composto central, aliada a função desirability, foram usados para avaliar a eficiência das partículas na fermentação alcoólica e otimizar as condições de imobilização. Utilizou-se um bioreator do tipo batelada com agitação mecânica e capacidade volumétrica de 2 litros com controle de temperatura para o acompanhamento da concentração celular livre e imobilizada, concentração de etanol e de glicose em intervalos de 2 horas durante todo o ensaio. Os resultados para a faixa experimental explorada indicam que o procedimento sugerido leva a partículas suficientemente robustas no que diz respeito à imobilização. O tratamento das partículas com Al(NO3)3 resultou em pellets com satisfatória estabilidade mecânica e ótima atividade metabólica para a produção de etanol, atingindo valores de conversão de até 94% do rendimento Pasteur.
Abstract: This work aims to offer a contribution for the development of an economic technology for ethanol production by the biotechnological approach. In this direction, it investigates the conditions for Saccharomyces cerevisiae cells immobilization in calcium alginate and addresses the operational stability aspects of a stirred batch bioreactor in order to deal with important factors in the immobilized cell bioreactor operation. A Response Surface Methodology (RSM), using a statistical screening design and a central composite design, allied with a desirability function analysis, were used to evaluate the fermentation efficiency of the pellets and to optimize the cells immobilization conditions. A 2 liters stirred batch bioreactor with temperature control was used to monitor the free and immobilized cell concentrations, ethanol and glucose concentrations were sampled at each 2 hours during the duration of the fermentation process. The results in the explored experimental range indicate that the proposed methodology leads up to a sufficiently robust immobilization procedure. The pellets treated with Al(NO3)3 presented a great deal of stability and metabolic activity for ethanol production, reaching conversion of up to 94% of the Pasteur yield.
Keywords: Saccharomyces cerevisiae
Fermentação
Etanol
Imobilização
Fermentation
Ethanol
Immobilization
Álcool
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Language: por
Country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Institution Acronym: UFU
Department: Engenharias
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Química
Quote: BATISTA, Marcio de Andrade. Estudo da imobilização de células de Saccharomyces cerevisiae em gel de alginato de cálcio no processo de fermentação alcoólica. 2005. 115 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2005.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15203
Date of defense: 31-Aug-2005
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Química

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