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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
 
Autora: Fregonesi, Adriana de Andrade
Título: Adesão de Células de Saccharomyces sp. em Materiais Inorgânicos para a Produção de Etanol
Ano: 1998
Orientadora: Profa. Dra. Inés Joekes
Departamento: Físico-Química
Palavras-chave: Células imobilizadas, Fermentação alcoólica, Crisotila
Resumo: A utilização de sistemas contínuos empregando-se reatores tubulares com células microbianas imobilizadas é uma técnica promissora para a produção de etanol, o que poderia reduzir seu custo. Neste trabalho, aderiram-se células de Saccharomyces sp. em crisotila, crisotila lixiviada e montmorilonita K10, a fim de observar o comportamento destas células nestes suportes. Escolheram-se linhagens de Saccharomyces sp. que quando imobilizadas em crisotila apresentaram os melhores resultados para a produção de etanol, em relação às células livres. As linhagens escolhidas foram, então, utilizadas em processo contínuo de produção de etanol em reatores de leito fixo contendo as células imobilizadas em crisotila. As células aderidas em crisotila, apresentaram aumento de produtividade em relação às células suspensas, com relação célula/suporte de 0,5 g de células secas por grama de crisotila, enquanto que para aquelas imobilizadas em crisotila lixiviada a relação foi de 0,1 g de células/grama de suporte. A microscopia eletrônica de varredura de células de Saccharomyces sp. em crisotila mostrou as células aderidas e enoveladas às microfibrilas do suporte, e para as células imobilizadas em crisotila lixiviada somente foram constatadas pequenas partículas do suporte aderidas à superficie. As células quando suportadas em montmorilonita, apresentaram diminuição inicial de produtividade em relação aos sistemas com células suspensas. A montmorilonita, tratada com MgCl2, apresentou o mesmo resultado de produtividade que o da não modificada, quando utilizada no suporte de microrganismos. Em experimentos de seleção das linhagens CCT (0762, 0290, 3174, 0472, 0294 e 0292), FEA 01 e fermento de pão, as células imobilizadas em crisotila apresentaram valores de produção de CO2 até 25% maiores em relação às células em suspensão. A cepa CCT 0762 aderida em crisotila apresentou a maior velocidade de conversão, de 0,13 (g/h), enquanto a cepa FEA 01 obteve o maior valor de conversão máxima, de 97,3%. Portanto, essas cepas foram utilizadas na montagem de reatores de leito fixo, com células suportadas em crisotila, para a utilização em processo contínuo de produção de etanol. Foram obtidos valores iniciais de até 110 g/L de produção de etanol e 28 g/L.h de produtividade, e os reatores permaneceram em funcionamento por até 50 dias. Esses resultados são maiores que os encontrados na produção de etanol em escala industrial.
Abstract: Continuous systems, using tubular reactors with immobilized microbians cells, is one promising technique for the production of ethanol, which could reduce its cost. In this work Saccharomyces sp. cells were adhered on chrysotile, lixiviated chysotile and montmorillonite K10, to observe the cells behavior when supported. Strains of Saccharomyces sp. were selected as to produce more ethanol when immobilized than when in suspension. The strains choosen were used in continuous process of ethanol production in packed bed reactors using the cells supported on chrysotile. Cells adhered on chrysotile presented high values of productivity when compared with suspensed cells; the cel/support rate was 0.5 g cells/gram of support, while for cells adhered in lixiviated chrysotile this rate was 0,1g cells/gram of support. Scanning electron rnicrographs of Saccharomyces sp. cells on chrysotile show the cells adhered and entrapped by microfibres. Cells supported in lixiviated chysotile show only small particles of support on surface. On montmorillonite, the supported presented reduction on the initial productivity, in relation to the suspended cells system. The same behaviour was observed with montmorillonite treated with MgCl2. In the selection experiments of the strains CCT (0762, 0290, 3174, 0472, 0294 and 0292), FEA 01 and baker's yeast, the cells adhered on chrysotile showed values up to 25% higher for CO2 production , in relation to free cells. The CCT 0762 strain showed the highest conversion rate (0.13 g/h), while FEA 01 strain showed the highest maximum conversion value (97.3%). Therefore, both strains and baker's yeast were used in the assembly of packed bed reactors with supported cells on chrysotile for use in a continuos process of ethanol production. lnitial values up to 110 g/L of ethanol production and 28 g/L.h of productivity were obtained in this work; the reactor kept functioning up to 50 days. This results are better than those found in the ethanol production in industrial scale.
Arquivo (Texto Completo): vtls000186831.pdf ( tamanho: 2,72MB )

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