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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autor: Wendhausen Junior, Renato
Título: Estudo sobre Utilização de Crisotila como Suporte de Células de Saccharomyces cerevisiae para Uso em Processo Contínuo de Fermentação Alcoólica e Biorreduções
Ano: 1998
Orientador: Prof. Dr. Paulo José Samenho Moram
Departamento: Química Orgânica
Palavras-chave: Células imobilizadas, Biotransformações, Biorreatores
Resumo: A crisotila natural ativada, foi estudada quanto à possibilidade de sua utilização como suporte de células provindas de fermento de pão comercial e de Saccharomyces cerevisiae de linhagens isoladas, para utilização em processos de fermentação alcoólica em alto rendimento, em regimes batelada e contínuo e redução de compostos carbonílicos em regime contínuo, para a obtenção de álcoois quirais com elevados excessos enantioméricos. O processo de fermentação alcoólica utilizando-se células provindas de fermento de pão comercial imobilizadas em crisotila em regime batelada, mostrou uma atividade 25 a 30% superior na produção de etanol, comparada ao processo utilizando células livres. Em regime contínuo, um reator de leito fixo, tendo como recheio um complexo formado por células de fermento de pão imobilizadas em crisotila misturado a um material inerte estrutural, foi submetido a um regime ascendente de alimentação com solução de sacarose a 20% sob vazão específica de 3,8 x 10 h, apresentando uma produtividade máxima de etanol de 16,5 g.L.h. No processo de biorredução contínua, o mesmo tipo de reator citado acima, foi alimentado continuamente com substratos carbonilados a uma vazão específica de 1,65 x 10 h, mostrando uma produtividade média de 2,9 x 10 g.L.h, com um rendimento reacional médio de 50% e excessos enantioméricos superiores a 90%. Tanto o processo de fermentação alcoólica quanto o de biorredução, operados em regime contínuo, mostraram boa estabilidade em relação a produtividade e a estrutura do recheio dos reatores. A estabilidade dos sistemas foi testada durante um período de 30 dias. O processo de fermentação alcoólica em regime contínuo foi ainda experimentado com a utilização de linhagens puras de Saccharomyces cerevisiae . Utilizando-se melaço como fonte de carbono, foi atingida uma produtividade em tomo de 28 g.L.h. Praticamente o dobro do valor obtido utilizando-se células de Saccharomyces cerevisiae de fermento de pão comercial. A estabilidade operacional do sistema alimentado com melaço é, no entanto, mais dificil de manter, indicando que novos estudos precisam ser feitos para um melhor controle do processo.
Abstract: The possibility of using chrysotile asbestos fibers as a carrier for pure strains cells of Saccharomyces cerevisiae and Baker 's yeast immobilization was investigated. The fonned chrysotile/cells complex was experimented in continuous process for alcoholic fennentation and asymmetric reduction of ketones. The alcohoIic fermentation in batch operation using baker' s yeast cells showed 25 to 30% higher production of ethanol with immobilized cells, compared with the same conditions using non immobilized cells. In a continuous operation, a packed bed reactor filled with baker's yeast cells/chrysotile complex mixed with sand (f = 0,3 cm) was feed continuously with an ascendant flow of a 20% sucrose solution. A maximum productivity of 16 g.L.h was obtained at a specific dilution rate of 3,8 x 10 h. A good leveI of operational stabiIity was observed during 30 days. A reactor with the same type as described above to alcoholic fermentation was used to perform bioreduction of ketones. The reactor was feed continuously with an ascendant flow of a steriIized solution of carbonylic compounds (0,33 - 0,66 g/L ) and cell nutrients, using a mixture of water/ethanol (9: 1) as solvent. Under a constant dilution rate of 1,65 x 10 h, the steady state showed average values... of 2.9 x 10 g. L. h of productivity, 50% chemical yield, and / enantiomeric excess > 90%. The operational stability related to chemical yield and enantiomeric excess was kept for at least 30 days. Specific strains of Saccharomyces cerevisiae (CCT0762 and FEA01) were used to the continuous alcoholic fermentation with molasses solution to test the possibility of using these process in a industrial application. A maximum productivity of 28 g.L.h was obtained. These value is two times higher than using baker' s yeast with sucrose solution. The operational stability were kept during 27 days between 15 to 20 g.L.h
Arquivo (Texto Completo): vtls000129076.pdf ( tamanho 3,86 MB )

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