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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4572| Título: | Cultivo da microalga Galdieria sulphuraria em permeado soro de leite |
| Título(s) alternativo(s): | Cultivation of the microalga Galdieria sulphuraria in whey permeate |
| Autor(es): | Zimermann, Jéssika Darc Fernandes |
| Orientador(es): | Demiate, Ivo Mottin |
| Palavras-chave: | Algas Resíduos industriais Indústria de laticínios Carotenóides Fenóis Biotecnologia Algae Factory and trade waste Dairy products industry Carotenoids Phenols Biotechnology |
| Data do documento: | 28-Jun-2019 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Ponta Grossa |
| Citação: | ZIMERMANN, Jéssika Darc Fernandes. Cultivo da microalga Galdieria sulphuraria em permeado soro de leite. 2019. 75 f. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2019. |
| Resumo: | O soro de leite e o permeado de soro de leite são efluentes altamente poluentes da indústria de laticínios. O soro de leite é porção aquosa remanescente da precipitação da caseína na produção de queijo. O permeado de soro de leite é uma fração diluída resultante da ultrafiltração do soro de leite. Ambos possuem alta demanda química e demanda bioquímica de oxigênio e teor elevado de lactose, responsáveis pelo impacto ambiental quando sofrem destinação incorreta na natureza. Apesar das suas diversas aplicações, esses efluentes ainda são descartados em grande volume na água e no solo. Uma das alternativas para amenizar os danos ocasionados por essas práticas é a utilização de resíduos agroindustriais em processos biotecnológicos. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é cultivar a biomassa da microalga extremófila Galdieria sulphuraria utilizando permeado de soro de leite como substrato. Testes preliminares foram realizados para verificar a capacidade da G. sulphuraria multiplicar-se em glicose e lactose, sob diferentes tipos de metabolismo. As análises subsequentes foram realizadas para avaliar o crescimento da microalga em soro de leite e permeado de soro de leite caracterizados físico-quimicamente. A biomassa resultante foi submetida à extração de carotenoides e à separação por cromatografia em camada delgada. Utilizaram-se os melhores parâmetros para o desenvolvimento da G. sulphuraria em permeado de soro de leite para transposição de escala em biorreator de bancada. A partir da biomassa cultivada em biorreator de bancada e em incubadora de bancada com agitação orbital realizaram-se análises para identificação de compostos fenólicos por meio da cromatografia líquida com espectrômetro de massa, para verificar a presença de carotenoides por espectrometria Raman. A capacidade de depuração da microalga foi avaliada pelas análises de demanda química de oxigênio e de demanda bioquímica de oxigênio. A G. sulphuraria teve um bom desenvolvimento heterotrófico em permeado de soro de leite. A maior produção de biomassa foi observada no meio com 20% de permeado de soro de leite diluído em água destilada. No entanto, maiores concentrações de permeado resultaram em melhor produção de carotenoides. A astaxantina foi um dos principais carotenoides presentes no extrato de biomassa de G. suphuraria cultivada em permeado de soro de leite. Em relação aos compostos fenólicos, a catequina e o ácido elágico mostraram-se os compostos mais relevantes. Após cultivo em biorreator, houve redução de DQO e DBO de 60% e 44% do permeado do soro de leite, respectivamente. Diferenças no modo de cultivo promovem mudanças expressivas no desenvolvimento e conteúdo da G. sulphuraria. |
| Abstract: | Whey and whey permeate are highly polluting effluents from the dairy industry. Whey is the remaining aqueous portion of the casein precipitation in cheese production. The whey permeate is a diluted fraction resulting from the ultrafiltration of the whey. Both have high chemical demand and biochemical demand for oxygen and high lactose content, responsible for the environmental impact when they are destined incorrectly in nature. Despite their diverse applications, these effluents are still discarded in large volumes in water and soil. One of the alternatives to mitigate the damages caused by these practices is the use of agroindustrial residues in biotechnological processes. In this context, the objective of this work is to produce biomass of the extremity microalga Galdieria sulphuraria using whey permeate as substrate. Preliminary tests were performed to verify the ability of G. sulphuraria to multiply in glucose and lactose, under different types of metabolism. Subsequent analyses were performed to evaluate the growth of microalgae in whey permeate and physico-chemically characterized whey permeate. The resulting biomass was subjected to the extraction of carotenoids and to separation by thin layer chromatography. The best parameters for the development of G. sulphuraria in whey permeate were used for transposition of scale in bench bioreactor. From the biomass grown in a bench bioreactor and in an orbital shaker incubator, analyzes were performed to identify phenolic compounds by means of liquid chromatography with mass spectrometer to verify the presence of carotenoids by Raman spectrometry. The purification capacity of the microalga was evaluated by analyses of chemical oxygen demand and biochemical oxygen demand. G. sulphuraria had a good heterotrophic development in whey permeate. The highest production was observed in the medium with 20% permeate of whey diluted in distilled water. However, higher permeate concentrations resulted in better carotenoid production. Astaxanthin was one of the main carotenoids present in the biomass extract of G. sulphuraria grown in whey permeate. Regarding to phenolic compounds, catechin and ellagic acid were the most relevant compounds. After cultivation in bioreactor, COD and BOD reduction of 60% and 44% of the whey permeate were respectively reduced. Differences in mode of cultivation promote significant changes in the development and content of G. sulphuraria. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4572 |
| Aparece nas coleções: | PG - Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia |
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