Conversão por via biotecnológica de glicerina residual em biomassa de leveduras como fonte de proteínas e lipídios

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2010
Autor(a) principal: Machado Junior, Francisco Roberto da Silva
Orientador(a): Burkert, Carlos André Veiga
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Biodisel
Biomassa de leveduras
Glicerina
Perfil de ácidos graxos
Perfil de aminoácidos
Yarrowia lipolytica
Yeast biomass
Glycerin
Fatty acids profile
Amino acid profile
Link de acesso: http://repositorio.furg.br/handle/1/2924
Resumo: Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos, Escola de Química e Alimentos, 2010.
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spelling Machado Junior, Francisco Roberto da SilvaBurkert, Carlos André Veiga2012-12-02T12:20:25Z2012-12-02T12:20:25Z2010MACHADO JUNIOR, Francisco Roberto da Silva. Conversão por via biotecnológica de glicerina residual em biomassa de leveduras como fonte de proteínas e lipídios. 2010. 102f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Alimentos) - Universidade Federal do Rio Grande, Rio Grande, 2010.http://repositorio.furg.br/handle/1/2924Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos, Escola de Química e Alimentos, 2010.A crescente demanda de energia em tempos de diminuição no fornecimento de combustível fóssil tem atraído a atenção para a busca por fontes alternativas, que venham a substituir o uso do petróleo, do carvão e do gás natural. Neste contexto, o biodiesel produzido a partir de óleos vegetais aparece como uma alternativa para substituição ao óleo diesel. Esta possibilidade de utilização de combustíveis de origem agrícola vem apresentando um potencial promissor no mundo inteiro, sendo um mercado que cresce aceleradamente devido à sua enorme contribuição ao meio ambiente, com a redução qualitativa e quantitativa dos níveis de poluição ambiental, principalmente nos grandes centros urbanos, e também servindo como fonte estratégica de energia renovável em substituição ao óleo diesel e outros derivados do petróleo. A produção de biodiesel a partir dos óleos vegetais fornece um sistema bifásico, sendo uma fase não polar de ésteres de ácidos graxos e outra mais densa constituída por glicerina e outros componentes residuais do processo. Considerando que na produção de biodiesel há geração de aproximadamente 10% de glicerina, com a mistura constituída de 5% de biodiesel ao diesel (B5) estimativas apontam, em 2013, uma geração de cerca de 150 mil toneladas por ano de glicerina. Uma vez que os mercados tradicionais de glicerina não conseguirão absorver esta oferta de produto neste cenário, este trabalho vem contribuir em inovações tecnológicas relacionadas ao aproveitamento da glicerina, mais especificamente na conversão por via biotecnológica da glicerina gerada na síntese de biodiesel em biomassa de interesse comercial, como fonte de nutrientes. Os efeitos da composição do meio de preparo de inóculo e da temperatura de incubação sobre o crescimento da levedura Yarrowia lipolytica NRRL YB – 423, cultivada em meio à base de glicerina residual, foram estudados em incubadora rotatória, verificando-se que a temperatura de 25°C e utilizando um meio de inóculo com mesma composição do meio de produção foram mais adequados ao crescimento microbiano, atingindo uma concentração de biomassa de 17,7 g.L-1. Em biorreator de bancada, um planejamento fatorial para avaliar a aeração e agitação (22 ensaios mais 3 pontos centrais) foi realizado. Os ensaios indicaram agitação de 200 rpm e aeração de 1 vvm como a melhor condição de cultivo, atingindo 19,14 g.L-1 de concentração de biomassa máxima média, conteúdo protéico médio de 13,55% e teor lipídico de 7,87%. Nestas condições, o cultivo em biorreator de bancada, em relação ao cultivo em frascos agitados, levou a incrementos significativos na biomassa máxima, velocidade específica máxima de crescimento celular e produtividade, respectivamente de 1,22, 1,53 e 2,36 vezes. Com base na determinação do perfil de ácidos graxos e aminoácidos, a biomassa mostrou-se fonte promissora de ácidos graxos essenciais, em particular o ácido linoléico (49,16%) e aminoácidos essenciais como isoleucina, valina, treonina e lisina, que apresentaram escores químicos superiores ao padrão FAO/WHO, respectivamente 1,42, 1,42, 1,30 e 1,17. Portanto a biomassa mostrou-se promissora para utilização como fonte de nutrientes, em particular para alimentação animal.The crescent demand of energy in times of decreasing in the supply of fossil fuel has been attracting the attention for the search for alternative sources, which will come to substitute the use of the petroleum, coal and natural gas. In this context, the vegetable oils appear as an alternative for substitution to the diesel oil. This possibility of using fuels from agricultural sources has shown a promising potential in the whole world, with a market that is growing rapidly because of its enormous contribution to the environment, with the qualitative and quantitative reduction of the levels of environmental pollution, mainly in the great urban centers, and also serving as strategic source of renewable energy in substitution to the diesel oil and others derived of the petroleum. The production of biodiesel from vegetable oils provides a biphasic system, being a non-polar phase of esters of fatty acids and other more dense consisting of glycerin and other waste components of the process. Considering that in the biodiesel production there is a generation of approximately 10% of glycerin, with the mixture consisting of 5% of biodiesel to diesel (B5) estimates indicate, in 2013, the generation of 150,000 tons per year. Since the traditional markets of glycerin can not absorb this additional supply of product on this scene, this work will contribute in technological innovations related to the use of glycerin, more specifically in the biotechnology conversion of glycerin generated in the synthesis of biodiesel in biomass of commercial interest, as source of nutrients. The effects of temperature and inoculum medium composition on the performance of yeast Yarrowia lipolytica NRRL YB – 423, growing on a glycerin-based medium, were studied in shaken flasks, verifying that the temperature of 25°C and the inoculum medium with the same composition of production medium were the most appropriate conditions for microorganism growth, reaching a biomass concentration of 17.7 g.L-1. In the bioreactor bench scale, a factorial design involving two variables (22 assays plus three central points) was performed, where the studied variables were agitation and aeration. The assays showed agitation of 200 rpm and aeration of 1 vvm as the best culture conditions, reaching a concentration of 19.14 g.L-1 of biomass with protein content of 13.55% and lipid content of 7.88 %. In these conditions, the cultivation in the bioreactor, in relation to the shaken flasks cultivation, leaded to significant increases in the maximum biomass concentration, maximum specific growth rate and productivity, respectively 1.22, 1.53 and 2.36 times. Based on the fatty acid and aminoacid profiles, the biomass showed to be a promising source of essential fatty acids, in particular linoleic acid (49.16%), and essential aminoacids such as isoleucine, valine, threonine and lysine, which presented chemical scores superior than FAO/WHO standard, respectively 1.42, 1.42, 1.30 and 1.17.Therefore biomass showed to be promise for use as a source of nutrients, particularly for animal feed.porBiodiselBiomassa de levedurasGlicerinaPerfil de ácidos graxosPerfil de aminoácidosYarrowia lipolyticaYeast biomassGlycerinFatty acids profileAmino acid profileConversão por via biotecnológica de glicerina residual em biomassa de leveduras como fonte de proteínas e lipídiosBiotechnology conversion of raw glycerin in yeast biomass as a source of proteins and lipidsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FURG (RI FURG)instname:Universidade Federal do Rio Grande (FURG)instacron:FURGLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81678https://repositorio.furg.br/bitstreams/0393398a-dcb3-410a-9ef0-8aa6d5c7f490/downloadd3be63d3b3eee02729709361dac69efeMD52falseAnonymousREADORIGINALdissertao - francisco-1.pdfdissertao - francisco-1.pdfapplication/pdf1598375https://repositorio.furg.br/bitstreams/1a8e6d0f-ebe0-452a-b655-63908795070c/download011e4e3014589fe2de68fb5af51b8aafMD51trueAnonymousREADTEXTdissertao - francisco-1.pdf.txtdissertao - francisco-1.pdf.txtExtracted texttext/plain102717https://repositorio.furg.br/bitstreams/68ab70d4-f4fa-49a3-83ff-8745fa5c1326/download99bde0805c6a007c117e850aab957765MD53falseAnonymousREADTHUMBNAILdissertao - francisco-1.pdf.jpgdissertao - francisco-1.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg2781https://repositorio.furg.br/bitstreams/ed72bf46-23fc-42e5-9408-fc09aed75cde/downloadec4b0fe8c196fd7b8d9e9db2e4c08287MD54falseAnonymousREAD1/29242025-12-10 01:33:09.081open.accessoai:repositorio.furg.br:1/2924https://repositorio.furg.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.furg.br/oai/request || http://200.19.254.174/oai/requestrepositorio@furg.br||sib.bdtd@furg.bropendoar:2025-12-10T04:33:09Repositório Institucional da FURG (RI FURG) - Universidade Federal do Rio Grande (FURG)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