Estudo da agitação intermitente na produção de pectinases por fermentação em estado sólido em escala piloto

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2016
Autor(a) principal: Finkler, Anelize Terezinha Jung
Orientador(a): Mitchell, David Alexander, 1952-
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:
Engenharia Química
Fermentação
Pectinase
Bioreatores
Link de acesso: https://hdl.handle.net/1884/46224
Resumo: Orientador : Prof. Dr. David Alexander Mitchell
id UFPR_3045c1fe2e637b02b29b0a615d868cfc
oai_identifier_str oai:acervodigital.ufpr.br:1884/46224
network_acronym_str UFPR
network_name_str Repositório Institucional da UFPR
repository_id_str
spelling Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaMitchell, David Alexander, 1952-Finkler, Anelize Terezinha Jung2024-01-24T18:21:46Z2024-01-24T18:21:46Z2016https://hdl.handle.net/1884/46224Orientador : Prof. Dr. David Alexander MitchellDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. Defesa: Curitiba, 30/03/2016Inclui referências : f.66-72Área de concentração: Desenvolvimento de processos químicosResumo: A fermentação em estado sólido (FES) tem o potencial de ser utilizada para a produção de pectinases, que poderiam então ser utilizadas para a sacarificação de pectina em biorrefinarias de polpa cítrica. Em um estudo recente da produção de pectinases por Aspergillus niger em biorreator de leito fixo em escala piloto, foram reportados problemas com a aglomeração de partículas e encolhimento do leito. Isto provocou a formação de caminhos preferenciais, levando ao superaquecimento em regiões localizadas do leito e à falta de uniformidade da atividade pectinolítica no final do cultivo. No presente trabalho, foi investigada a utilização da agitação intermitente como uma estratégia para prevenir a aglomeração e, assim, melhorar o desempenho em um biorreator de leito fixo para a produção de pectinases. Foram comparados três regimes de agitação com um substrato que consiste da mistura de 27 kg de farelo de trigo e 3 kg de bagaço de cana de açúcar: uma única agitação (10 h), três agitações (8, 10 e 12 h) e cinco agitações (a cada 2 h de 8 a 16 h). Foi obtida boa uniformidade na atividade pectinolítica após um evento de agitação, mas se o leito ficar sem agitação por períodos em torno de 10 h, o problema da aglomeração tende a retornar, o que pode levar a perda da uniformidade. O regime com o melhor desempenho foi um cultivo de 20 h com três agitações. A aglomeração não ocorreu e, como resultado, a temperatura do leito foi mantida na faixa de 30 a 35°C, que é favorável ao crescimento de A. niger. Através desse controle da temperatura, é possível promover a homogeneidade da atividade pectinolítica, com níveis uniformes ao longo de toda a extensão do leito no momento da colheita. Para 15 amostras retiradas a partir de diferentes posições na vertical e na horizontal do leito no final desse cultivo, a atividade pectinolítica média foi de 22 U g^-1, com desvio padrão da amostra de 2 U g^-1. Conclui-se que a utilização de biorreatores de leito fixo com agitação intermitente é uma estratégia promissora para a produção de pectinases em FES.Abstract: Solid-state fermentation (SSF) has the potential to be used for the production of pectinases, which could then be used for the saccharification of pectin in citrus waste biorefineries. In a recent study of production of pectinases by Aspergillus niger in a pilot-scale packed-bed bioreactor, we encountered problems with the agglomeration of particles and shrinkage of the substrate bed. This led to the creation of preferential flow paths, with overheating in localized regions of the bed and a lack of uniformity of pectinase levels at the end of the fermentation. In the current work, we investigated the use of intermittent agitation as a strategy for preventing agglomeration and thereby improving the performance of our pilot-scale packed-bed bioreactor. We compared three agitation regimes with a substrate mixture consisting of 27 kg of wheat bran and 3 kg of sugarcane bagasse: a single agitation (10 h), three agitations (at 8, 10 and 12 h) and five agitations (every 2 h from 8 to 16 h). Good uniformity of pectinase activity in the bed was achieved after an agitation event, but if the bed was left unmixed for periods of around 10 h, the agglomeration problems tended to return, with subsequent loss of uniformity. The best regime was that with three agitations. Agglomeration did not occur and, as a result, the bed temperature was maintained in the range of 30 to 35°C, which is favorable for growth of A. niger. Harvesting would be at 20 h, when the pectinase levels were relatively uniform within the bed: For 15 samples removed from different vertical and horizontal positions of the bed at this time, the average pectinase activity was 22 U g^-1 and a sample standard deviation of 2 U g^-1. We conclude that use of intermittently-mixed packed-bed bioreactors is a promising strategy for producing pectinases in SSF. Key-words: Solid-state fermentation. Packed-bed bioreactor. Aspergillus niger. Intermittent agitation. Pectinases. Product uniformity.72 f. : il. algumas color.application/pdfDisponível em formato digitalEngenharia QuímicaFermentaçãoPectinaseBioreatoresEstudo da agitação intermitente na produção de pectinases por fermentação em estado sólido em escala pilotoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - ANELIZE TEREZINHA JUNG FINKLER .pdfapplication/pdf2394644https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/46224/1/R%20-%20D%20-%20ANELIZE%20TEREZINHA%20JUNG%20FINKLER%20.pdf5c69dd92b615cdce7cb015d1c82050a6MD51open access1884/462242024-01-24 15:21:46.34open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/46224Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082024-01-24T18:21:46Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Estudo da agitação intermitente na produção de pectinases por fermentação em estado sólido em escala piloto
title Estudo da agitação intermitente na produção de pectinases por fermentação em estado sólido em escala piloto
spellingShingle Estudo da agitação intermitente na produção de pectinases por fermentação em estado sólido em escala piloto
Finkler, Anelize Terezinha Jung
Engenharia Química
Fermentação
Pectinase
Bioreatores
title_short Estudo da agitação intermitente na produção de pectinases por fermentação em estado sólido em escala piloto
title_full Estudo da agitação intermitente na produção de pectinases por fermentação em estado sólido em escala piloto
title_fullStr Estudo da agitação intermitente na produção de pectinases por fermentação em estado sólido em escala piloto
title_full_unstemmed Estudo da agitação intermitente na produção de pectinases por fermentação em estado sólido em escala piloto
title_sort Estudo da agitação intermitente na produção de pectinases por fermentação em estado sólido em escala piloto
author Finkler, Anelize Terezinha Jung
author_facet Finkler, Anelize Terezinha Jung
author_role author
dc.contributor.other.pt_BR.fl_str_mv Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Mitchell, David Alexander, 1952-
dc.contributor.author.fl_str_mv Finkler, Anelize Terezinha Jung
contributor_str_mv Mitchell, David Alexander, 1952-
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia Química
Fermentação
Pectinase
Bioreatores
topic Engenharia Química
Fermentação
Pectinase
Bioreatores
description Orientador : Prof. Dr. David Alexander Mitchell
publishDate 2016
dc.date.issued.fl_str_mv 2016
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2024-01-24T18:21:46Z
dc.date.available.fl_str_mv 2024-01-24T18:21:46Z
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/1884/46224
url https://hdl.handle.net/1884/46224
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.pt_BR.fl_str_mv Disponível em formato digital
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 72 f. : il. algumas color.
application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFPR
instname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron:UFPR
instname_str Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron_str UFPR
institution UFPR
reponame_str Repositório Institucional da UFPR
collection Repositório Institucional da UFPR
bitstream.url.fl_str_mv https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/46224/1/R%20-%20D%20-%20ANELIZE%20TEREZINHA%20JUNG%20FINKLER%20.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 5c69dd92b615cdce7cb015d1c82050a6
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1793438335679594496

Registros relacionados