Avaliação da produção de 2,3-butanodiol a partir de glicerol por <i>Klebsiella oxytoca</i> em diferentes condições de pH em frascos agitados (2021)
- Authors:
- Autor USP: ALVES, SAMARA CARDOSO - EEL
- Unidade: EEL
- Sigla do Departamento: LOT
- Assunto: MONITORAMENTO
- Keywords: 2\,3-Butanediol; 2\\,3-Butanodiol; Automated monitoring; Controle do pH; Glicerol residual; Monitoramento automatizado; pH control; Residual glycerol
- Language: Português
- Abstract: O 2,3-butanodiol é um álcool que demonstra ter um potencial para a aplicação como intermediário em vários processos químicos industriais. Esse composto é usado na síntese de 1,3-butadieno, intermediário da borracha sintética, e de diacetil, aplicado na indústria de alimentos e, ainda, como combustível para veículos automotivos. Por outro lado, também é intermediário na síntese de poliésteres biodegradáveis. A produção de 2,3-butanodiol por processos fermentativos pode ser justificada pela demanda deste composto no mercado, sobretudo em função de sua aplicabilidade como intermediário químico. A produção de 2,3-butanodiol (2,3-BD) por Klebsiella oxytoca utilizando o glicerol como fonte de carbono, demonstra ser uma vantagem sob o ponto de biotecnológico sustentável, por se tratar de um subproduto abundante obtido da produção de biodiesel. Entretanto, durante o cultivo de K. oxytoca em glicerol para a produção de 2,3-BD é preciso o controle de pH. Quando o processo é desenvolvido em frasco agitado, o controle do pH do meio torna-se complicado. Nesse sentido o objetivo do presente trabalho foi definir uma estratégia de variação controlada de pH durante o cultivo, de forma a proporcionar seu melhor desempenho possível para a produção de 2,3-BD em frascos Erlenmeyer agitados, empregando-se uma concentração inicial de substrato igual 40 g/L. Primeiramente foi realizada a montagem do sistema de controle automático de pH em frasco Erlenmeyer. O primeiro conjunto experimentalconsistiu em avaliar valores de pH inicial sem o controle de pH. No segundo conjunto foram avaliados valores de pH inicial com controle, mantendo o mesmo valor inicial até o final da fermentação. No terceiro conjunto foram realizados ensaios com um valor de pH inicial igual a 7. Neste caso o pH foi mantido constante a partir do instante que atingiu valores pré-determinados. Por fim, realizaram-se ensaios fermentativos em biorreator com a melhor estratégia de controle de pH. Com o primeiro conjunto experimental obteve-se a maior concentração do produto (2,71 ± g/L) empregando-se pH inicial igual a 5,5, enquanto valores de pH inicial mais altos favoreceram o crescimento celular, enquanto valores mais baixos favoreceram a formação de produto. O controle de pH da fermentação desde o início em 6,0 proporcionou melhores resultados para o rendimento e produtividade volumétrica de 2,3-BD, comparado aos demais valores (7,0; 6,5; 5,5 e 5,2), com uma produção de 3,64 ±0,00 g/L. Empregando-se 60 g/L de substrato e controle do pH em 6,0 foram obtidos 10,96 ±0,02 g/L de 2,3-BD em frasco agitado e 10,94 ±0,00 g/L em biorreator. As fermentações realizadas em frascos, aplicando-se o sistema de controle automático de pH, não apresentaram diferença significativa em relação às fermentações em biorreator, apontando a eficácia do sistema em reproduzir as condições de um biorreator, em relação ao monitoramento e ao controle do pH
- Imprenta:
- Data da defesa: 23.02.2021
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ABNT
ALVES, Samara Cardoso. Avaliação da produção de 2,3-butanodiol a partir de glicerol por <i>Klebsiella oxytoca</i> em diferentes condições de pH em frascos agitados. 2021. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, Lorena, 2021. . Acesso em: 23 maio 2024. -
APA
Alves, S. C. (2021). Avaliação da produção de 2,3-butanodiol a partir de glicerol por <i>Klebsiella oxytoca</i> em diferentes condições de pH em frascos agitados (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, Lorena. -
NLM
Alves SC. Avaliação da produção de 2,3-butanodiol a partir de glicerol por <i>Klebsiella oxytoca</i> em diferentes condições de pH em frascos agitados. 2021 ;[citado 2024 maio 23 ] -
Vancouver
Alves SC. Avaliação da produção de 2,3-butanodiol a partir de glicerol por <i>Klebsiella oxytoca</i> em diferentes condições de pH em frascos agitados. 2021 ;[citado 2024 maio 23 ]
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