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Type: TESE
Degree Level: Doutorado
Title: Produção de ácidos orgânicos C-3 e C-4 através da fermentação de diferentes substratos por Propionibacterium acidipropionici
Title Alternative: Organic acids production from different substrates by Propionibacterium acidipropionici
Author: Duarte, Juliana Canto, 1984-
Advisor: Valença, Gustavo Paim, 1960-
Abstract: Resumo: Foram realizadas fermentações em batelada do sorbitol, sacarose, glicerol e glicose por Propionibacterium acidipropionici livre em biorreatores. As fermentações do sorbitol forneceram a maior concentração final de ácido propiônico (39,5±5,2 g L-1) e as fermentações da glicose forneceram a menor concentração final de ácido propiônico (23,9±2,1 g L-1). Apenas as fermentações do glicerol produziram n-propanol e sua concentração final foi de 1,7±0,1 g L-1, além disso, o ácido acético não foi produzido nas fermentações do glicerol. As fermentações da sacarose forneceram a maior concentração final de ácido acético (10,9±0,0 g L-1). O maior valor de produtividade do ácido propiônico foi obtido nas fermentações do sorbitol (0,60 g L-1 h-1). Fermentações do sorbitol e da sacarose em batelada utilizando células de P. acidipropionici livres e imobilizadas em montmorilonita K10 foram realizadas em três ciclos sequenciais com reciclo celular. As concentrações finais de ácido propiônico para as fermentações do sorbitol com células livres foram 39,5±5,2; 35,8±1,4 e 34,4±1,9 g L-1 e para células imobilizadas foram 33,1±0,7; 37,2±0,6 e 36,6±0,4 g L-1, para o primeiro, segundo e terceiro ciclos sequenciais, respectivamente. O maior valor de produtividade e de rendimento do ácido propiônico nas fermentações do sorbitol foi obtido para o primeiro ciclo com células livres: 0,60 g L-1 h-1 e 0,613 g g-1, respectivamente. As concentrações finais de ácido propiônico para as fermentações da sacarose com células livres foram 33,4±0,3; 31,3±0,9 e 31,1±0,1 g L-1 e para células imobilizadas foram 26,9±0,6; 29,1±0,3 e 29,5±0,8 g L-1 para o primeiro, segundo e terceiro ciclos sequenciais, respectivamente. A produtividade e o rendimento do ácido propiônico foram maiores no primeiro ciclo para células livres: 0,48 g L-1 h-1 e 0,409 g g-1, respectivamente. Foram realizadas co-fermentações de glicose:glicerol em duas razões mássicas (1:1 e 2:1) em batelada utilizando P. acidipropionici livre e imobilizada em montmorilonita K10. Apenas nas co-fermentações foi observada a produção do ácido lático e trealose além dos ácidos acético, succínico e propiônico. A maior concentração final de ácido propiônico foi obtida para as co-fermentações glicose:glicerol de razão mássica 2:1 com células de P. acidipropionici livres (31,4±0,3 g L-1) e a menor concentração final foi obtida nas co-fermentações de razão mássica 1:1 para células imobilizadas (23,9±0,8 g L-1). O ácido acético foi produzido apenas nas co-fermentações de razão mássica 2:1 para células livres (0,3±0,4 g L-1) e imobilizadas (1,1±0,2 g L-1). A maior concentração final de ácido lático foi obtida nas co-fermentações de razão mássica 1:1 para células livres (10,5±0,3 g L-1) e a menor concentração final foi obtida nas co-fermentações de razão mássica 2:1 para células livres (0,9±0,6 g L-1). A maior concentração final de trealose foi obtida nas co-fermentações de razão mássica 2:1 para células imobilizadas (12,1±0,1 g L-1) e a menor concentração final foi obtidas nas co-fermentações de razão mássica 2:1 para células livres (6,7±1,0 g L-1). O maior valor de produtividade e de rendimento do ácido propiônico foram obtidos nas co-fermentações de razão mássica 2:1 para células livres: 0,45 g L-1 h-1 e 0,412 g g-1, respectivamente

Abstract: Batch fermentations of sorbitol, sucrose, glycerol and glucose by free cells of Propionibacterium acidipropionici were conducted in bioreactors. Sorbitol fermentations yield the major final propionic acid concentration (39.5±5.2 g L-1) while glucose fermentations yield the minor result (23.9±2.1 g L-1). Only glycerol fermentations yield n-propanol (1.7±0.1 g L-1), furthermore, acetic acid was not generated in glycerol fermentations. In the other hand, sucrose fermentations yield great acetic acid final concentration (10.9±0.0 g L-1). The major propionic acid productivity was got in sorbitol fermentations (0.60 g L-1 h-1). Sorbitol and sucrose batch fermentations by free and immobilized cells of P. acidipropionici in montmorillonite K10 were carried out in three sequential cycles with cell reuse. The final propionic acid concentrations to sorbitol with free cells were 39.5±5.2; 35.8±1.4 e 34.4±1.9 g L-1 and with immobilized cells were 33.1±0.7; 37.2±0.6 e 36.6±0.4 g L-1, to the first, second and third sequential cycles, respectively. The major propionic acid productivity was got in the first cycle with free cells to sorbitol fermentations (0.60 g L-1 h-1). The major propionic acid yield was 0.613 g g-1 in the first cycle to free cells. The final propionic acid concentrations to sucrose fermentations with free cells were 33.4±0.3; 31.3±0.9 e 31.1±0.1 g L-1 and to immobilized cells were 26.9±0.6; 29.1±0.3 e 29.5±0.8 g L-1 to the first, second and third sequential cycles, respectively. The propionic acid productivity was major in the first cycle to free cells (0.48 g L-1 h-1). The major propionic acid yield was 0.409 g g-1 in the first cycle to free cells. Batch co-fermentations of glucose and glycerol were also conducted in two different mass ratios (1:1 and 2:1 glucose:glycerol) by P. acidipropionici free and immobilized in montmorillonite K10. The major propionic acid final concentration was got in glucose:glycerol 2:1 mass ratio co-fermentations by free cells (31.4±0.3 g L-1) while the minor final concentration was got with co-fermentation 1:1 mass ratio to immobilized cells (23.9±0.8 g L-1). Acetic acid was got only in co-fermentations 2:1 mass ratio to free (0.3±0.4 g L-1) and immobilized (1.1±0.2 g L-1) cells. The major propionic acid productivity was got in co-fermentations 2:1 mass ratio to free cells (0.45 g L-1 h-1). The major propionic acid yield was got in co-fermentations 2:1 mass ratio to free cells (0.412 g g-1). Only co-fermentations yield lactic acid and trehalose. The major lactic acid final concentration was got in co-fermentations 1:1 mass ratio to free cells (10.5±0.3 g L-1) and the minor final concentration was got in co-fermentations 2:1 mass ratio to free cells (0.9±0.6 g L-1). The major trehalose final concentration was got in co-fermentations 2:1 mass ratio to immobilized cells (12.1±0.1 g L-1) and the minor final concentration was got in co-fermentations 2:1 mass ratio to free cells (6.7±1.0 g L-1)
Subject: Ácido propiônico
Fermentação
Propionibacterium acidipropionici
Montmorilonita
Editor: [s.n.]
Citation: DUARTE, Juliana Canto. Produção de ácidos orgânicos C-3 e C-4 através da fermentação de diferentes substratos por Propionibacterium acidipropionici. 2014. 196 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/266058>. Acesso em: 26 ago. 2018.
Date Issue: 2014
Appears in Collections:FEQ - Tese e Dissertação

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