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Defesa de tese - PPGEQ

Título: "PRODUÇÃO BIOTECNOLÓGICA DE HIDROGÊNIO, 1,3-PROPANODIOL E ETANOL UTILIZANDO GLICEROL RESIDUAL PROVENIENTE DA SÍNTESE DE BIODIESEL"
Quando 19/01/2012
das 08:00 até 11:00
Onde Auditório do PROMEC- Cúpula Central - Engenharia Mecânica (Prédio 11107) - Campus Centro
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      Autora DANIELE MISTURINI ROSSI

      BANCA:

      Profa. Dra. Aline Schilling Cassini - DEQUI/UFRGS

      Profa. Dra. Gertrudes Corção - MICROBIOLOGIA/UFRGS

      Profa. Dra. Débora de Oliveira - CTC/EQA/UFSC

       

      Profa. Dra. Giandra Volpato - IFRS

       

      Orientador: Prof. Dr. Marco Antônio Záchia Ayub - DEQUI/UFRGS

       

      RESUMO:

       

      O glicerol é gerado em grandes quantidades durante a produção de biodiesel e tem se tornado um substrato potencialmente atrativo para a produção bacteriana de produtos de valor agregado, tais como 1,3-Propanodiol (1,3-PD), etanol, hidrogênio e outros. O presente trabalho teve como objetivo a produção de hidrogênio, 1,3-PD e etanol utilizando glicerol residual obtido da síntese do biodiesel. A primeira parte do trabalho visou à produção de hidrogênio utilizando glicerol residual. Nesta etapa, o consórcio microbiano ambiental foi submetido a diferentes tratamentos (ácido, básico, choque térmico, congelamento e descongelamento e dessecação). Os resultados mostraram que a maior produção de hidrogênio ocorreu com o consórcio tratado com dessecação e choque térmico, com produções de 34,2 % mol e 27,3 % mol, respectivamente. A otimização da produção de hidrogênio foi realizada utilizando planejamento experimental e alcançou uma produção máxima de 45 % mol. A próxima etapa do projeto foi isolar as bactérias presentes no consórcio microbiano ambiental. Experimentos em bioreatores foram realizados utilizando glicerol puro e glicerol residual e os resultados mostraram que houve a completa degradação do glicerol pelas bactérias do consórcio e também a produção de 1,3-PD, hidrogênio e ácidos. Nesta etapa, 32 bactérias foram isoladas e testadas para a produção de bioprodutos em experimentos em aerobiose e anaerobiose. Quatro bactérias foram selecionadas e a identificação por 16S rDNA identificou três dos isolados como Klebsiella pneumoniae e um isolado como Pantoea agglomerans. Dentre as quatro bactérias, uma cepa, nomeada como K. pneumoniae BLh-1, foi selecionada para os trabalhos posteriores. Para otimização das condições de cultivo, utilizou-se a seleção de variáveis através do delineamento experimental Plackett Burman (P-B) avaliando a produção de 1,3-PD. Sete variáveis foram estatisticamente significativas e um novo planejamento fracionário 27-3 foi realizado com a finalidade de otimizar o meio de produção. Experimentos em bioreatores mostraram que a produção em bioreator com pH controlado  com o meio otimizado no planejamento alcançou uma produção máxima de 23,80 g/L de 1,3-PD com produção de 12,30 g/L de etanol. Os ensaios com alimentação de glicerol residual mostraram que altas taxas de alimentação causam acúmulo de glicerol e diminuem a produtividade de 1,3-PD e etanol. Os Estudos utilizando fluorescência 2D e modelo chemométrico foram aplicados para avaliar as mudanças metabólicas nos cultivos aeróbios e anaeróbios. Os resultados mostraram que houve diferença nas regiões de NADH e riboflavinas ambas associadas ao metabolismo do microganismo.

       

      Palavras-chaves: glicerol, 1,3-propanodiol, etanol, planejamento Plackett-Burman, planejamento fracionário, hidrogênio.

       

       

        Universidade Federal do Rio Grande do Sul

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