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dc.creatorAstolfi, Angela Luiza-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4575364855838650por
dc.contributor.advisor1Costa, Jorge Alberto Vieira-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4902886245155081por
dc.date.accessioned2019-10-18T19:53:41Z-
dc.date.issued2019-04-26-
dc.identifier.citationASTOLFI, Angela Luiza. Sacarificação e fermentação simultânea de biomassa algal e amido e uso do resíduo do processo de fermentação para obtenção de biopeptídios. 2019. 121 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia) - Universidade de Passo Fundo, Passo Fundo, RS, 2019.por
dc.identifier.urihttp://tede.upf.br:8080/jspui/handle/tede/1796-
dc.description.resumoA Spirulina platensis se destaca entre as microalgas por ser considerada segura para o consumo humano. É reconhecida como uma fonte não convencional de proteínas em função da sua constituição favorável deste nutriente (46 a 63%), possuindo concentração superior à das carnes e da soja. Além disso, apresenta potencial como matéria-prima para a produção de bioetanol, podendo apresentar entre 8,0 e 14,0% de carboidratos em cultivos sem a finalidade de acúmulo deste componente. O processo de sacarificação e fermentação simultânea (SSF) vem se destacando na produção de etanol principalmente devido a um menor consumo de energia, maior rendimento de etanol, redução do tempo de processo, menores riscos de contaminação e redução na inibição do produto final. O resíduo formado nesse processo apresenta alto teor proteico e quando hidrolisado obtem biopeptídeos que podem ser uma alternativa para serem incorporados no consumo de alimentos ou rações de animais com maior valor nutritivo, além da sua capacidade antioxidante. Neste sentido, abrange-se o conceito de Biorrefinarias, no qual refere-se ao uso das biomassas e seus resíduos, utilizando matérias-primas de fontes renováveis, de forma integrada e diversificada para a produção de biocombustíveis, produtos químicos, energia e outros materiais de interesse no mercado industrial, com a geração mínima de resíduos e de emissão de gases nocivos. Objetivou-se realizar a SSF da biomassa de Spirulina platensis e amido de milho para produção de bioetanol e utilizar os resíduos do processo para a obtenção de biopeptídeos. O trabalho foi dividido em duas etapas, sendo a primeira a produção de bioetanol variando a temperatura e as concentrações de amido de milho e de Spirulina avaliando a concentração de açúcares redutores e de etanol durante o processo de SSF. Encontrada a melhor condição foram avaliadas concentrações de enzima de 1, 0,5 e 0,25% para o aumento de escala na produção de bioetanol. O aumento de escala foi de 10 vez maior e ocorreu em Biorreator no qual gerou resíduo proteico que em uma segunda etapa foi hidrolisado com enzima protease e avaliado quanto a sua capacidade antioxidante, alterações dos grupos funcionais, estabilidade térmica e massa molecular. A melhor condição de produção de bioetanol produziu 73 g.L-1 de etanol em 30 °C e ao aumentar a escala de produção de bioetanol utilizando a menor concentração de enzima observou-se que o rendimento de bioetanol se manteve. O resíduo apresentou alto teor de proteínas e quando foi submetido a hidrólise obtve-se alto grau de hidrólise expondo os biopeptídeos que apresentaram inibição do radical ABTS de 32%. Os resultados de estabilidade térmica revelaram que em relação a biomassa de Spirulina e ao resíduo os biopeptídeos apresentaram maior estabilidade térmica. A análise de eletroforese comprovou que as proteínas foram hidrolisadas e os biopeptídeos apresentaram massa molecular menor de 5 kDa, indicando que estes podem ser adionados como um ingrediente funcional tornando um alimento de alto valor agregado. Diante disso, este estudo demonstrou que é possível desenvolver uma biorrefinaria integrada produzindo bioetanol e utilizando o resíduo para a produção biopeptídios no qual é considerado um coproduto de alto valor agregado podendo ser uma alternativa para serem incorporados no consumo de alimentos fornecendo funcionalidade e maior valor nutritivo, agregando assim maior viabilidade e sustentabilidade no processo.por
dc.description.abstractSpirulina platensis stands out among microalgae because it is considered safe for human consumption. It is recognized as an unconventional source of protein, due to its favorable constitution of this nutrient (46 to 63%), having a higher concentration than meat and soy. In addition, it presents potential as a raw material for the production of bioethanol, being able to present between 8.0 and 14.0% of carbohydrates in crops without the purpose of accumulation of this component. The process of saccharification and simultaneous fermentation (SSF) has been highlighted in ethanol production mainly due to lower energy consumption, higher ethanol yield, shorter process time, lower risk of contamination and reduction in inhibition of final product. The residue formed in this process presents high protein content and when hydrolyzed it obtains biopeptides that can be an alternative to be incorporated in the consumption of foods or rations of animals with greater nutritive value, besides its antioxidant capacity. In this sense, the concept of Biorefineries, which refers to the use of biomass and its residues, using raw materials from renewable sources, is integrated and diversified for the production of biofuels, chemicals, energy and other materials of interest in the industrial market, with the minimum generation of waste and the emission of noxious gases. The objective of this study was to perform the SSF of Spirulina platensis biomass and corn starch to produce bioethanol and to use the process residues to obtain biopeptides.The work was divided in two stages, the first one being the production of bioethanol varying the temperature and the concentrations of corn starch and Spirulina evaluating the concentration of reducing sugars and ethanol during the SSF process. The best condition was found to have enzyme concentrations of 1, 0.5 and 0.25% for the scaling up of bioethanol production. The increase of scale was 10 times higher and occurred in Bioreactor in which generated protein residue that in a second step was hydrolyzed wi th protease enzyme and evaluated for its antioxidant capacity, changes in functional groups, thermal stability and molecular mass. The best bioethanol production condition produced 73 g.L -1 ethanol at 30 °C and by increasing the bioethanol production scale using the lowest enzyme concentration the bioethanol yield was maintained. The residue presented a high protein content and when it was submitted to hydrolysis it was obtained a high degree of hydrolysis exposing the biopeptides that showed inhibition of the ABTS radical of 32%. The results of thermal stability revealed that in relation to Spirulina biomass and to the residue the biopeptides presented greater thermal stability. The electrophoresis analysis showed that the proteins were hydrolyzed and the biopeptides presented molecular mass less than 5 kDa, indicating that these can be added as a functional ingredient making a food of high added value. Therefore, this study demonstrated that it is possible to develop an integrated biorefinery producing bioethanol and using the residue for the production biopeptides in which it is considered a high value-added co-product and can be an alternative to be incorporated into food consumption providing functionality and higher nutritional value, thus adding greater viability and sustainability in the process.eng
dc.description.provenanceSubmitted by Aline Rezende (alinerezende@upf.br) on 2019-10-18T19:53:41Z No. of bitstreams: 1 2019AngelaLuizaAstolfi.pdf: 2010794 bytes, checksum: 51e35a48a11ab9a5f93c00de483e42a4 (MD5)eng
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2019-10-18T19:53:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2019AngelaLuizaAstolfi.pdf: 2010794 bytes, checksum: 51e35a48a11ab9a5f93c00de483e42a4 (MD5) Previous issue date: 2019-04-26eng
dc.formatapplication/pdf*
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade de Passo Fundopor
dc.publisher.departmentFaculdade de Agronomia e Medicina Veterinária – FAMVpor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.initialsUPFpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentospor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.subjectBiocombustíveispor
dc.subjectSpirulinapor
dc.subjectBiomassapor
dc.subjectAmidopor
dc.subject.cnpqCIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS::ENGENHARIA DE ALIMENTOSpor
dc.titleSacarificação e fermentação simultânea de biomassa algal e amido e uso do resíduo do processo de fermentação para obtenção de biopeptídiospor
dc.title.alternativeSaccharification and simultaneous fermentation of algal and starch biomass and use of the fermentation process residue to obtain biopeptideseng
dc.typeDissertaçãopor
Appears in Collections:Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos

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