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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3362| Título: | Obtenção de etanol a partir da fermentação do permeado de soro de queijo utilizando a levedura Saccharomyces cerevisae |
| Título(s) alternativo(s): | Ethanol production through cheese whey permeats fermentation using Saccharomyces cerevisae |
| Autor(es): | Vignaga, Indiara Ruthelli Lunardi |
| Orientador(es): | Silva, Gracinda Marina Castelo da |
| Palavras-chave: | Álcool Indústria de laticínios Leveduras Alcohol Dairy products industry Yeast |
| Data do documento: | 8-Nov-2017 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Toledo |
| Citação: | VIGNAGA, Indiara Ruthelli Lunardi. Obtenção de etanol a partir da fermentação do permeado de soro de queijo utilizando a levedura Saccharomyces cerevisae. 2017. 104 f. Dissertação (Mestrado em Processos Químicos e Biotecnológicos) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Toledo, 2017. |
| Resumo: | O permeado de soro de queijo é um produto secundário das indústrias de laticínios com potencial aplicação em processos biotecnológicos fermentativos, uma vez que é rico em lactose e sais minerais. Este trabalho tem por objetivo produzir etanol através da S. cerevisae, utilizando como meio de cultivo o permeado de soro de queijo fluido. Realizou-se uma caracterização do permeado, após o mesmo foi submetido a uma hidrólise enzimática, utilizando a enzima-galactosidade 6000 U na concentração de 1,05 g/L, agitação de 200 rpm, 37,5 ºC durante 120 minutos em biorreator. Uma avaliação cinética foi realizada através da fermentação em incubadora, conduzida a temperatura de 30 ºC, pH inicial do meio em 5,00, sem suplementação e sem agitação durante 24 h. O segundo passo foi verificar o efeito das variáveis “temperatura”, “pH” e “suplementação” na produção de etanol. Aplicou-se um planejamento experimental composto central e metodologia de superfície de resposta. A partir dos melhores resultados encontrados no delineamento experimental uma segunda avaliação cinética foi realizada, desta vez em biorreator, promovendo o aumento de escala. A hidrólise do permeado de soro de queijo resultou em conversões acima de 92%. Na cinética preliminar o rendimento (Y p/s) foi de 0,27 g/g e a produtividade foi de 1,65 g/L.h. O planejamento experimental apontou a variável “temperatura” como significativa ao nível de 95% na produção de etanol. Dentre as condições avaliadas, obteve-se o valor mais alto de etanol (22,42 g/L) quando o meio fermentativo foi mantido a 30 ºC, com pH inicial de 6,30, e suplementado com 2 g/L de extrato de levedura e 1g/L de peptona. No experimento fermentativo em biorreator a produção de etanol foi de 22,45 g/L, a uma taxa de 1,70 (g/L.h) com um rendimento (Y p/s) de 0,47 g/g. A redução na taxa de DQO foi de 30,15%. Desta forma, o estudo demonstrou que o permeado de soro de queijo é um produto secundário com grande potencial de aplicação na produção de etanol por leveduras, uma alternativa aos combustíveis fosseis. Ao fim do processo fermentativo verificou-se uma redução da carga orgânica inicial do permeado, sendo este um dos parâmetros vinculados a redução do impacto ambiental, bem como a diminuição dos custos de processos de tratamento do efluente. |
| Abstract: | The Cheese Whey Permeate is a byproduct of the dairy industry with potential for several applications in fermentative biotechnological processes, since it is rich in lactose and mineral salts. This paper aims to obtain ethanol with the aid of S. cerevisae, using liquid cheese whey permeate as medium. The permeate was first characterized and then submited to a enzymatic hydrolysis using the -galactosidade enzyme 6000 U under a concentration of 1,05g/L, a 200 rpm stirring, under 37,5ºC during 120 minutes in a bioreactor. Later, a kinetic evaluation was conducted through a fermentation in shaker, under the temperature of 30ºC, initial medium pH of 5,00, with no extra supplementation and no stirring during 24h. The second step was to verify how temperature, pH and supplementation affect the ethanol production. A central composite experimental design and response surface methodology were applied. Using the best results obtained through the experimental design, a second enzymatic evaluation was conducted, this time in a bioreactor, allowing upsize. The cheese whey permeate hydrolysis resulted in conversion rates of over 92%. In the preliminary kinetics the yield (Y p/s) was 0,27 (g/g) and the productivity was 1,65 (g/L.h). The experimental design displayed that the “temperature” have a level of significance of 95% in the ethanol production. Among all the evaluated conditions, the highest value of obtained ethanol was 22,42 g/L, when the fermentative medium was kept under 30ºC, pH 6,30 and supplemented with 2 g/L of yeast extract and 1 g/L of peptone. In the bioreactor fermentative experiment, the value of obtained ethanol was 22,45 g/L, a rate of 1,70 g/L.h and a yield (Y p/s) of 0,47 g/g. A 30,15% reduction in the DQO rate was achieved. Therefore, this paper presented that the cheese whey permeate is a byproduct of high potential of being applied in ethanol production using yeast. An alternative to the use of fossil fuels and allowing a reduction in the organic load of the original product, which is a parameter linked to the reduction of the environmental impact as well as to the reduction of costs related to wastewater treatment. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3362 |
| Aparece nas coleções: | TD - Programa de Pós-Graduação em Processos Químicos e Biotecnológicos |
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