TRATAMENTOS CLÁSSICOS DE PRECIPITAÇÃO DE PROTEÍNAS APLICADOS A SORO DE LEITE VISANDO DECRÉSCIMO DO POTENCIAL CONTAMINANTE DO EFLUENTE

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2014
Autor(a) principal: Leifeld, Vanessa lattes
Orientador(a): Marques, Mariza Boscacci lattes
Banca de defesa: Silva, Márcio lattes, Schnitzler, Egon lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Química Aplicada
Departamento: Química
País: BR
Palavras-chave em Português:
DQO
Palavras-chave em Inglês:
COD
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/2119
Resumo: Whey is the precipitation (acid or enzymatic) remaining liquid by removal of casein and milk fat during cheese making, considered a byproduct of dairy products, due to its composition of lactose, protein and fat. From 100 kg of milk used as original material for cheeses, are generated 80-90 kg of whey. Conventional wastewater treatments are not sufficient to reduce their pollution potential, and is relevant research of alternative methods to reduce the organic load of waste. Therefore, this study consisted by application of techniques of protein precipitation aiming to reduce the contaminating potential of whey. At first, different types of cheese whey were analyzed for pH, titratable acidity, total solids, moisture, ash, density, relative viscosity, fat and lactose. Colonial Fresh, Reblochon, Plate and Minas Frescal cheese whey were evaluated, compared with literature data and it was observed that samples did not differ from reported values for these parameters. Environmental assessments were also performed on samples in terms of COD, BOD, total nitrogen, total phosphorus and toxic metal species (Cd and Pb). COD, BOD, nitrogen and Pb were much higher when compared with other milk serum, confirming that variation in the quality of the raw material (milk) and type of cheese produced interfere with the pollution potential of waste. Whey showed to be a complex sample; when assessing their protein content, several of its components have led to interference in traditional dosing methods such as Biuret, Bradford and Lowry. Knowing the average protein concentration of samples, we opted for whey sample from Reblochon cheese pasteurized (higher protein, about 4 mg mL-1) for test protein separation by coacervation with CMC, ATPS system (PEG + (NH4)2SO4), acetone precipitation (9:1), 10% TCA and ammonium sulphate (saturation 10, 15, 20 and 30%). The efficiency of precipitation was monitored in terms of concentration and/or separation of proteins, decreased pollution potential (estimated by COD) and its effect on lactose. There was a proportional relationship of COD and lactose only for treatments with CMC and PEG. Precipitation with acetone and TCA were not good treatments because they showed denaturing effect on whey proteins, provinding no operational or economic advantages when it assumes large-scale application. Treatment with CMC and (NH4)2SO4 achieved better results, both in the ability to selectively precipitate whey protein fractions such as the COD decreased of effluent. Therefore, coacervation and precipitation by saturation with (NH4)2SO4 applies to processing of whey when there is an interest in enhancing the residue (by reusing obtained protein fractions), with concomitant reduction potential contaminant.
id UEPG_ada27e4921b2f838cfa96c2c90abbaf8
oai_identifier_str oai:tede2.uepg.br:prefix/2119
network_acronym_str UEPG
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG
repository_id_str
spelling Marques, Mariza BoscacciCPF:26387247004http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727372D5Silva, MárcioCPF:88295524968http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4701017A5Schnitzler, EgonCPF:28698304915http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4703720H3CPF:06623308970http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4246549T1Leifeld, Vanessa2017-07-24T19:38:11Z2014-04-302017-07-24T19:38:11Z2014-02-27LEIFELD, Vanessa. TRATAMENTOS CLÁSSICOS DE PRECIPITAÇÃO DE PROTEÍNAS APLICADOS A SORO DE LEITE VISANDO DECRÉSCIMO DO POTENCIAL CONTAMINANTE DO EFLUENTE. 2014. 91 f. Dissertação (Mestrado em Química) - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA, Ponta Grossa, 2014.http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/2119Whey is the precipitation (acid or enzymatic) remaining liquid by removal of casein and milk fat during cheese making, considered a byproduct of dairy products, due to its composition of lactose, protein and fat. From 100 kg of milk used as original material for cheeses, are generated 80-90 kg of whey. Conventional wastewater treatments are not sufficient to reduce their pollution potential, and is relevant research of alternative methods to reduce the organic load of waste. Therefore, this study consisted by application of techniques of protein precipitation aiming to reduce the contaminating potential of whey. At first, different types of cheese whey were analyzed for pH, titratable acidity, total solids, moisture, ash, density, relative viscosity, fat and lactose. Colonial Fresh, Reblochon, Plate and Minas Frescal cheese whey were evaluated, compared with literature data and it was observed that samples did not differ from reported values for these parameters. Environmental assessments were also performed on samples in terms of COD, BOD, total nitrogen, total phosphorus and toxic metal species (Cd and Pb). COD, BOD, nitrogen and Pb were much higher when compared with other milk serum, confirming that variation in the quality of the raw material (milk) and type of cheese produced interfere with the pollution potential of waste. Whey showed to be a complex sample; when assessing their protein content, several of its components have led to interference in traditional dosing methods such as Biuret, Bradford and Lowry. Knowing the average protein concentration of samples, we opted for whey sample from Reblochon cheese pasteurized (higher protein, about 4 mg mL-1) for test protein separation by coacervation with CMC, ATPS system (PEG + (NH4)2SO4), acetone precipitation (9:1), 10% TCA and ammonium sulphate (saturation 10, 15, 20 and 30%). The efficiency of precipitation was monitored in terms of concentration and/or separation of proteins, decreased pollution potential (estimated by COD) and its effect on lactose. There was a proportional relationship of COD and lactose only for treatments with CMC and PEG. Precipitation with acetone and TCA were not good treatments because they showed denaturing effect on whey proteins, provinding no operational or economic advantages when it assumes large-scale application. Treatment with CMC and (NH4)2SO4 achieved better results, both in the ability to selectively precipitate whey protein fractions such as the COD decreased of effluent. Therefore, coacervation and precipitation by saturation with (NH4)2SO4 applies to processing of whey when there is an interest in enhancing the residue (by reusing obtained protein fractions), with concomitant reduction potential contaminant.Soro de leite é o líquido remanescente da precipitação (ácida ou enzimática), remoção da caseína e gordura do leite durante a fabricação de queijos, considerado um subproduto dos laticínios, devido sua composição em lactose, proteínas e gordura. Estima-se que de 100 kg de leite originais utilizados como matéria-prima para os queijos, são gerados 80-90 kg de soro. Tratamentos convencionais de efluentes não são suficientes para diminuir seu potencial poluidor, sendo pertinente a investigação de métodos alternativos para redução da carga orgânica do rejeito. Portanto, este trabalho consistiu da aplicação de técnicas de precipitação de proteínas visando a diminuição do potencial contaminante do soro de leite. Inicialmente, diferentes tipos de soro de queijo foram caracterizados quanto a pH, acidez titulável, sólidos totais, umidade, cinzas, densidade, viscosidade relativa, gordura e lactose. Soros de queijo Colonial Fresco, Reblochon, Prato e Minas Frescal foram avaliados e, comparando-se com dados da literatura, observou-se que as amostras não diferiram dos valores relatados para estes parâmetros. Avaliações ambientais também foram realizadas nas amostras, em termos de DQO, DBO, nitrogênio total, fósforo total e espécies metálicas tóxicas (Pb e Cd). DQO, DBO, nitrogênio e Pb foram muito superiores quando comparados com outros soros de leite, corroborando que a variação da qualidade da matéria prima (o leite) e o tipo de queijo produzido interferem no potencial poluente do rejeito. O soro de leite demonstrou ser uma amostra complexa pois, ao avaliar-se seu teor de proteínas, vários dos seus componentes levaram a interferência em métodos tradicionais de dosagem, como Biureto, Lowry e Bradford. Conhecendo-se a concentração média de proteínas das amostras, optou-se pela amostra de soro de queijo Reblochon pasteurizado (maior teor proteico, cerca de 4 mg mL-1) para realização de ensaios de separação de proteínas por coacervação com CMC, sistema ATPS (PEG + (NH4)2SO4), precipitação com acetona (9:1), TCA 10% e sulfato de amônio (saturações de 10, 15, 20 e 30%). Acompanhou-se a eficiência das precipitações em termos de concentração e/ou separação das proteínas, diminuição do potencial poluente (estimada pela DQO) e seu efeito sobre a lactose. Houve relação de proporcionalidade de DQO e lactose apenas para os tratamentos com CMC e PEG. Precipitações com acetona e TCA não foram bons tratamentos, pois apresentaram efeito desnaturante sobre as proteínas do soro, não oferecendo vantagens operacionais ou econômicas quando se supõe aplicação em larga escala. Os tratamentos com CMC e (NH4)2SO4 atingiram os melhores resultados, tanto na capacidade de seletivamente precipitar as diferentes frações proteicas do soro, como diminuíram a DQO do efluente. Portanto, a coacervação e a precipitação por saturação com (NH4)2SO4 são aplicáveis ao tratamento do soro de leite quando há interesse em valorizar o resíduo (pela reutilização das frações proteicas obtidas), com a redução concomitante do potencial contaminante.Made available in DSpace on 2017-07-24T19:38:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vanessa Leifeld.pdf: 1617841 bytes, checksum: eaae3b7aef3fac2ed270a2b426e2b844 (MD5) Previous issue date: 2014-02-27Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorapplication/pdfporUNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSAPrograma de Pós-Graduação em Química AplicadaUEPGBRQuímicasoro de leiteproteínasDQOpoluentewheyproteinCODpollutantCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICATRATAMENTOS CLÁSSICOS DE PRECIPITAÇÃO DE PROTEÍNAS APLICADOS A SORO DE LEITE VISANDO DECRÉSCIMO DO POTENCIAL CONTAMINANTE DO EFLUENTEinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPGinstname:Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)instacron:UEPGORIGINALVanessa Leifeld.pdfapplication/pdf1617841http://tede2.uepg.br/jspui/bitstream/prefix/2119/1/Vanessa%20Leifeld.pdfeaae3b7aef3fac2ed270a2b426e2b844MD51prefix/21192017-07-24 16:38:11.433oai:tede2.uepg.br:prefix/2119Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://tede2.uepg.br/jspui/PUBhttp://tede2.uepg.br/oai/requestbicen@uepg.br||mv_fidelis@yahoo.com.bropendoar:2017-07-24T19:38:11Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG - Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)false
dc.title.por.fl_str_mv TRATAMENTOS CLÁSSICOS DE PRECIPITAÇÃO DE PROTEÍNAS APLICADOS A SORO DE LEITE VISANDO DECRÉSCIMO DO POTENCIAL CONTAMINANTE DO EFLUENTE
title TRATAMENTOS CLÁSSICOS DE PRECIPITAÇÃO DE PROTEÍNAS APLICADOS A SORO DE LEITE VISANDO DECRÉSCIMO DO POTENCIAL CONTAMINANTE DO EFLUENTE
spellingShingle TRATAMENTOS CLÁSSICOS DE PRECIPITAÇÃO DE PROTEÍNAS APLICADOS A SORO DE LEITE VISANDO DECRÉSCIMO DO POTENCIAL CONTAMINANTE DO EFLUENTE
Leifeld, Vanessa
soro de leite
proteínas
DQO
poluente
whey
protein
COD
pollutant
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
title_short TRATAMENTOS CLÁSSICOS DE PRECIPITAÇÃO DE PROTEÍNAS APLICADOS A SORO DE LEITE VISANDO DECRÉSCIMO DO POTENCIAL CONTAMINANTE DO EFLUENTE
title_full TRATAMENTOS CLÁSSICOS DE PRECIPITAÇÃO DE PROTEÍNAS APLICADOS A SORO DE LEITE VISANDO DECRÉSCIMO DO POTENCIAL CONTAMINANTE DO EFLUENTE
title_fullStr TRATAMENTOS CLÁSSICOS DE PRECIPITAÇÃO DE PROTEÍNAS APLICADOS A SORO DE LEITE VISANDO DECRÉSCIMO DO POTENCIAL CONTAMINANTE DO EFLUENTE
title_full_unstemmed TRATAMENTOS CLÁSSICOS DE PRECIPITAÇÃO DE PROTEÍNAS APLICADOS A SORO DE LEITE VISANDO DECRÉSCIMO DO POTENCIAL CONTAMINANTE DO EFLUENTE
title_sort TRATAMENTOS CLÁSSICOS DE PRECIPITAÇÃO DE PROTEÍNAS APLICADOS A SORO DE LEITE VISANDO DECRÉSCIMO DO POTENCIAL CONTAMINANTE DO EFLUENTE
author Leifeld, Vanessa
author_facet Leifeld, Vanessa
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Marques, Mariza Boscacci
dc.contributor.advisor1ID.fl_str_mv CPF:26387247004
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727372D5
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Silva, Márcio
dc.contributor.referee1ID.fl_str_mv CPF:88295524968
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4701017A5
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Schnitzler, Egon
dc.contributor.referee2ID.fl_str_mv CPF:28698304915
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4703720H3
dc.contributor.authorID.fl_str_mv CPF:06623308970
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4246549T1
dc.contributor.author.fl_str_mv Leifeld, Vanessa
contributor_str_mv Marques, Mariza Boscacci
Silva, Márcio
Schnitzler, Egon
dc.subject.por.fl_str_mv soro de leite
proteínas
DQO
poluente
topic soro de leite
proteínas
DQO
poluente
whey
protein
COD
pollutant
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
dc.subject.eng.fl_str_mv whey
protein
COD
pollutant
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
description Whey is the precipitation (acid or enzymatic) remaining liquid by removal of casein and milk fat during cheese making, considered a byproduct of dairy products, due to its composition of lactose, protein and fat. From 100 kg of milk used as original material for cheeses, are generated 80-90 kg of whey. Conventional wastewater treatments are not sufficient to reduce their pollution potential, and is relevant research of alternative methods to reduce the organic load of waste. Therefore, this study consisted by application of techniques of protein precipitation aiming to reduce the contaminating potential of whey. At first, different types of cheese whey were analyzed for pH, titratable acidity, total solids, moisture, ash, density, relative viscosity, fat and lactose. Colonial Fresh, Reblochon, Plate and Minas Frescal cheese whey were evaluated, compared with literature data and it was observed that samples did not differ from reported values for these parameters. Environmental assessments were also performed on samples in terms of COD, BOD, total nitrogen, total phosphorus and toxic metal species (Cd and Pb). COD, BOD, nitrogen and Pb were much higher when compared with other milk serum, confirming that variation in the quality of the raw material (milk) and type of cheese produced interfere with the pollution potential of waste. Whey showed to be a complex sample; when assessing their protein content, several of its components have led to interference in traditional dosing methods such as Biuret, Bradford and Lowry. Knowing the average protein concentration of samples, we opted for whey sample from Reblochon cheese pasteurized (higher protein, about 4 mg mL-1) for test protein separation by coacervation with CMC, ATPS system (PEG + (NH4)2SO4), acetone precipitation (9:1), 10% TCA and ammonium sulphate (saturation 10, 15, 20 and 30%). The efficiency of precipitation was monitored in terms of concentration and/or separation of proteins, decreased pollution potential (estimated by COD) and its effect on lactose. There was a proportional relationship of COD and lactose only for treatments with CMC and PEG. Precipitation with acetone and TCA were not good treatments because they showed denaturing effect on whey proteins, provinding no operational or economic advantages when it assumes large-scale application. Treatment with CMC and (NH4)2SO4 achieved better results, both in the ability to selectively precipitate whey protein fractions such as the COD decreased of effluent. Therefore, coacervation and precipitation by saturation with (NH4)2SO4 applies to processing of whey when there is an interest in enhancing the residue (by reusing obtained protein fractions), with concomitant reduction potential contaminant.
publishDate 2014
dc.date.available.fl_str_mv 2014-04-30
2017-07-24T19:38:11Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2014-02-27
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2017-07-24T19:38:11Z
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.citation.fl_str_mv LEIFELD, Vanessa. TRATAMENTOS CLÁSSICOS DE PRECIPITAÇÃO DE PROTEÍNAS APLICADOS A SORO DE LEITE VISANDO DECRÉSCIMO DO POTENCIAL CONTAMINANTE DO EFLUENTE. 2014. 91 f. Dissertação (Mestrado em Química) - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA, Ponta Grossa, 2014.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/2119
identifier_str_mv LEIFELD, Vanessa. TRATAMENTOS CLÁSSICOS DE PRECIPITAÇÃO DE PROTEÍNAS APLICADOS A SORO DE LEITE VISANDO DECRÉSCIMO DO POTENCIAL CONTAMINANTE DO EFLUENTE. 2014. 91 f. Dissertação (Mestrado em Química) - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA, Ponta Grossa, 2014.
url http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/2119
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Química Aplicada
dc.publisher.initials.fl_str_mv UEPG
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Química
publisher.none.fl_str_mv UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG
instname:Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)
instacron:UEPG
instname_str Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)
instacron_str UEPG
institution UEPG
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG
bitstream.url.fl_str_mv http://tede2.uepg.br/jspui/bitstream/prefix/2119/1/Vanessa%20Leifeld.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv eaae3b7aef3fac2ed270a2b426e2b844
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG - Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)
repository.mail.fl_str_mv bicen@uepg.br||mv_fidelis@yahoo.com.br
_version_ 1797039581612212224