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dc.creatorSimon, Viviane-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/9887471677577210por
dc.contributor.advisor1Colla, Luciane Maria-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4804304036455640por
dc.date.accessioned2025-01-28T11:54:59Z-
dc.date.issued2023-04-12-
dc.identifier.citationSIMON, Viviane. Hidrólise de polissacarídeos de biomassa microalgal biofloculada com fungo. 2023. 118 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental) - Universidade de Passo Fundo, Passo Fundo, RS, 2023.por
dc.identifier.urihttp://tede.upf.br:8080/jspui/handle/tede/2880-
dc.description.resumoA microalga Spirulina platensis é um microrganismo com grande potencial de aplicação biotecnológico. Dentre os obstáculos associados ao processo de cultivo, destacam-se a colheita da biomassa. A biofloculação é uma alternativa viável, pois utiliza as biomassas microbianas, a exemplo do Aspergillus niger, como biofloculantes. A biomassa resultante do processo de biofloculação pode ser utilizada para a produção de bioprodutos de alto valor agregado. Para a total exploração dessa biomassa são utilizados métodos de ruptura celular. Sendo assim, é importante o conhecimento específico da composição e estrutura celular microbiana para garantir a eficiência de hidrólise e conversão em bioprodutos. Para a ruptura celular são muito utilizados tratamentos físico-químicos, ou biológicos (uso de microrganismos ou enzimas). Visto a especificidade das enzimas, a hidrólise enzimática é vantajosa se comparada às tecnologias comumente utilizadas, sendo importante o conhecimento de quais enzimas são necessárias para a hidrólise de cada tipo de biomassa. Além disso, sabe-se que as enzimas comerciais existentes são aplicáveis, porém não são desenvolvidas especialmente para a hidrólise de biomassas vegetais, sendo necessário o conhecimento de como atuam em biomassas microbianas em relação às faixas operacionais de uso. Nesse sentido, o objetivo do estudo é avaliar processos físicos e enzimáticos na hidrólise de biomassas microbianas para aplicação na produção energética. Inicialmente foram realizados testes de colheita microalgal com diferentes teores de biofloculante e ajuste de milivoltagem para a microalga S. platensis, alcançando eficiências de 99,7% (proporção 1:8 fungo:microalga). Com aumento de escala os resultados de eficiência foram mantidos. Para a biomassa biofloculada foram testados, posteriormente, pré-tratamentos (ultrassom, autoclave e congelamento/descongelamento), que foram avaliados a partir da liberação de açúcares redutores totais (AR) ao longo de 6 h, pH 4,5, 50 ºC, 120 rpm em banho maria, com a adição de enzimas amilase (Amylase AG XXL), AMG (Sazyme GO2 e), celulase (Celuclast 1.5 L) e xilanase (Ultraflo Max). A partir dos melhores resultados de eficiência, foram definidos como pré-tratamento padrão, a autoclavagem. Em seguida, foi realizada a caracterização das enzimas em relação ao pH e temperaturas ideais, utilizando seus substratos padrão. Nesta etapa, foi adicionada mais uma enzima amilase (LpHera) aos testes. Todas as enzimas tiveram maior atividade em pH 4,5 e, temperaturas de 60º (Amilase e AMG), 70ºC (celulase) e 50 ºC (xilanase). Com as temperaturas e pHs ótimos definidos, foram testados percentuais de adição de enzimas (0,01; 0,03 e 0,05%) para hidrólise da biomassa biofloculada. Os ensaios foram conduzidos até estabilização nos rendimentos de AR. De forma geral, não houve diferença estatística entre as concentrações de enzima utilizadas, sendo definida a utilização de 0,01%. A seguir, foram testadas diferentes associações de enzimas na hidrólise da biomassa biofloculada, sendo que o uso do Blend contendo amilase, AMG e celulase obteve os melhores resultados, com aproximadamente 70% de eficiência, considerando pré-tratamento e ação enzimática. O uso associado de enzimas mostrou-se mais eficiente que o uso individual, sendo uma alternativa para a hidrólise de biomassas mais complexas, como a biofloculada que contém o A. niger. Ainda, destaca-se a importância de otimização nos processos de hidrólise enzimática, sendo que, a depender das biomassas utilizadas, as enzimas podem atuar de formas diferentes, necessitando estudos de concentração, tempo de atuação e, uso associado, principalmente.por
dc.description.abstractThe microalgae Spirulina platensis is a microorganism with great application potential biotechnology. Among the obstacles associated with the cultivation process, the harvest of biomass. Bioflocculation is a viable alternative, as it uses microbial biomass, such as Aspergillus niger, as bioflocculants. The biomass resulting from the Bioflocculation can be used to produce high-value-added bioproducts. For the Cell disruption methods are used to fully exploit this biomass. Therefore, it is Specific knowledge of microbial composition and cellular structure is important for ensure the efficiency of hydrolysis and conversion into bioproducts. For cell rupture they are very physical-chemical or biological treatments (use of microorganisms or enzymes) are used. Given the specificity of enzymes, enzymatic hydrolysis is advantageous compared to commonly used technologies, and it is important to know which enzymes are necessary for the hydrolysis of each type of biomass. Furthermore, it is known that enzymes existing commercial products are applicable, but are not developed especially for the hydrolysis of plant biomass, requiring knowledge of how they act in microbial biomasses in relation to operational ranges of use. In this sense, the objective of study is to evaluate physical and enzymatic processes in the hydrolysis of microbial biomasses to application in energy production. Initially, microalgal harvesting tests were carried out with different bioflocculant contents and millivoltage adjustment for the microalgae S. platensis, achieving efficiencies of 99.7% (1:8 fungus:microalgae ratio). With an increase in scale the efficiency results were maintained. For bioflocculated biomass were tested, subsequently, pre-treatments (ultrasound, autoclave and freezing/thawing), which were evaluated based on the release of total reducing sugars (AR) over 6 h, pH 4.5, 50 ºC, 120 rpm in a water bath, with the addition of amylase enzymes (Amylase AG XXL), AMG (Sazyme GO2 e), cellulase (Celuclast 1.5 L) and xylanase (Ultraflo Max). From the best efficiency results, were defined as standard pretreatment, autoclaving. In then, the characterization of the enzymes was carried out in relation to pH and ideal temperatures, using your standard substrates. At this stage, another amylase enzyme was added (LpHera) to the tests. All enzymes had greater activity at pH 4.5 and temperatures 60º (Amylase and AMG), 70ºC (cellulase) and 50 ºC (xylanase). With optimal temperatures and pHs defined, enzyme addition percentages (0.01, 0.03 and 0.05%) were tested for hydrolysis of bioflocculated biomass. The tests were carried out until stabilization in the yields of AIR. In general, there was no statistical difference between enzyme concentrations used, with the use being defined as 0.01%. Next, different associations were tested of enzymes in the hydrolysis of bioflocculated biomass, and the use of Blend containing amylase, AMG and cellulase obtained the best results, with approximately 70% efficiency, considering pre-treatment and enzymatic action. The associated use of enzymes proved to be more efficient than individual use, being an alternative to the hydrolysis of biomass complex, such as the bioflocculated one that contains A. niger. Furthermore, the importance of optimization in enzymatic hydrolysis processes, and depending on the biomass used, enzymes can act in different ways, requiring concentration studies, operating time and associated use, mainly.eng
dc.description.provenanceSubmitted by Franciele Silva (francielesilva@upf.br) on 2025-01-28T11:54:59Z No. of bitstreams: 1 2023VivianeSimon.pdf: 1993198 bytes, checksum: dca581f5400317939636af693a633eaa (MD5)eng
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2025-01-28T11:54:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2023VivianeSimon.pdf: 1993198 bytes, checksum: dca581f5400317939636af693a633eaa (MD5) Previous issue date: 2023-04-12eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.formatapplication/pdf*
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade de Passo Fundopor
dc.publisher.departmentInstituto de Tecnologia – ITECpor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.initialsUPFpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambientalpor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.subjectSpirulinapor
dc.subjectBiomassapor
dc.subjectHidrólisepor
dc.subjectAlgapor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILpor
dc.titleHidrólise de polissacarídeos de biomassa microalgal biofloculada com fungopor
dc.typeDissertaçãopor
Appears in Collections:Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental

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