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dc.contributor.authorTanganini, Isabella Carvalho
dc.date.accessioned2019-02-06T14:33:24Zeng
dc.date.available2019-02-06T14:33:24Zeng
dc.date.issued2019-01-18eng
dc.identifier.citationTANGANINI, Isabella Carvalho. Extração de quitosana a partir de resíduo de camarão e seu efeito sobre leveduras do bioetanol. 2019. Dissertação (Mestrado em Produção Vegetal e Bioprocessos Associados) – Universidade Federal de São Carlos, Araras, 2019. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10913.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10913por
dc.description.abstractChitosan is a biopolymer widely used in agriculture and in the food, medical and pharmaceutical industries. It is obtained by the deacetylation of chitin, extracted from the carapace of crustaceans or fungal mycelia. Despite its potential as an antimicrobial agent, chitosan is still not used in the bioethanol industry to control process contaminant yeasts. Dekkera bruxellensis is an opportunistic yeast of great interest to the wine industry and fermentation processes for ethanol production in Brazil, and its control becomes necessary. In this context, the objective of this work was to obtain chitosan from shrimp residues by bacterial fermentation and subsequent chemical deacetylation and to evaluate its inhibitory effect on yeasts from bioethanol production. The bacterial fermentation was carried out in optimized concentrations of residue, inoculum and glucose aiming at higher production of acids. The chitin deacetylation process to obtain chitosan was done by the autoclave method, at 121 oC and 1 atm, using 45% sodium hydroxide. Chitin and chitosan obtained were characterized by infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), differential thermal analysis (TG-DTA) and differential scanning calorimetry (DSC). The effect of the obtained chitosan (natural) and a commercial chitosan on the growth of D. bruxellensis and an industrial strain of Saccharomyces cerevisiae (PE-2) was evaluated in sugar cane broth and YPD culture medium. The effect of adding 500 mg/L of natural chitosan to the fermentation in sugar cane broth in co-cultivation with D. bruxellensis was also evaluated. In the chitin extraction by lactic fermentation step, the conditions of higher acid production were 10% (v/v) inoculum of L. plantarum and 100 g / L of glucose. At the concentration of 5% (m/v) residue, the best results were obtained in the fermentation to obtain chitin, producing 23.09 g of lactic acid / 100 mL. The demineralization rate was 77% and deproteinization was 43%. Infrared spectra (FTIR) confirmed the presence of chitin and chitosan in the samples after fermentation and after deacetylation respectively, with 80% deacetylation degree. X-ray diffractograms showed the crystallinity profile of the samples, with chitin being more crystalline. Thermogravimetric analysis showed higher thermal stability of natural chitosan compared to commercial chitosan. Both commercial chitosan and natural chitosan reduced the maximum specific growth rate (μmax) of both yeasts and caused an increase in the lag phase of D. bruxellensis in 6 and 3.5 hours, respectively, at the concentration of 500 mg / L. The same was not observed in S. cerevisiae. This concentration of natural chitosan when added to the fermentation reduced the number of D. bruxellensis in approximately 1 log cycle after 12 hours, with minor effect in S. cerevisiae population. The fermentative efficiency was 22% higher when compared to the fermentation without chitosan. The natural chitosan obtained under the conditions of this work presents as potential antimicrobial to be used in the fermentation for the production of ethanol fuel to control the contaminating yeast D. bruxellensis, without interference in the process.eng
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamentopor
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rights.uriAcesso abertopor
dc.subjectSustentabilidadepor
dc.subjectFermentação láticapor
dc.subjectQuitosanapor
dc.subjectResíduopor
dc.subjectBioprocessopor
dc.subjectSustainabilityeng
dc.subjectLactic fermentationeng
dc.subjectChitosaneng
dc.subjectResidueeng
dc.subjectBioprocesseng
dc.titleExtração de quitosana a partir de resíduo de camarão e seu efeito sobre leveduras do bioetanolpor
dc.title.alternativeExtraction of chitosan from shrimp waste and its effect on bioethanol yeastseng
dc.typeDissertaçãopor
dc.contributor.advisor1Ceccato-Antonini, Sandra Regina
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7600793543184032por
dc.contributor.advisor-co1Shirahigue, Ligianne Din
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2928453072274366por
dc.description.resumoA quitosana é um biopolímero amplamente utilizado na agricultura e nas indústrias alimentícia, médica e farmacêutica. É obtida através da desacetilação da quitina, extraída da carapaça de crustáceos ou de micélios de fungos. Apesar de seu potencial como agente antimicrobiano, a quitosana ainda não é usada na indústria do bioetanol para o controle de leveduras contaminante do processo. Dekkera bruxellensis é uma levedura oportunista de grande interesse da indústria do vinho e dos processos fermentativos para produção de etanol no Brasil, e seu controle se faz necessário. Nesse contexto, o objetivo desse trabalho foi obter quitosana de resíduos de camarão por fermentação bacteriana e posterior desacetilação química e avaliar o seu efeito inibitório sobre leveduras da produção de bioetanol. A fermentação bacteriana foi realizada em concentrações otimizadas de resíduo, inóculo e glicose visando maior produção de ácidos. A desacetilação da quitina para obtenção de quitosana foi feita pelo método da autoclave (121 oC e 1 atm) utilizando hidróxido de sódio 45%. A quitina e quitosana obtidas foram caracterizadas por espectroscopia de infravermelho (FTIR), difração de raios-X (DRX), análise térmica diferencial (TG-DTA) e calorimetria de varredura diferencial (DSC). O efeito da quitosana obtida (natural) e de quitosana comercial sobre o crescimento de D. bruxellensis e de uma estirpe industrial de Saccharomyces cerevisiae (PE-2) foi avaliado em caldo de cana e em meio de cultura YPD. Avaliou-se também o efeito da adição de 500 mg/L de quitosana natural à fermentação em caldo de cana em co-cultura com D. bruxellensis. Na etapa de extração de quitina por fermentação lática, as condições de maior produção de ácido foram 10% (v/v) de inóculo de L. plantarum e 100 g/L de glicose. Com a concentração de 5% (m/v) de resíduo, foram obtidos os melhores resultados na fermentação para obtenção de quitina, produzindo 23,09 g de ácido lático/100 mL. A taxa de desmineralização foi de 77% e de desproteinização de 43%. Espectros obtidos por infravermelho (FTIR) confirmaram a presença de quitina e quitosana nas amostras após a fermentação e após a desacetilação respectivamente, com grau de desacetilação de 80%. Difratogramas de raio-x mostraram o perfil de cristalinidade das amostras, sendo a quitina mais cristalina. Análise de termogravimetria demonstrou maior estabilidade térmica da quitosana obtida comparada com a quitosana comercial. Tanto a quitosana comercial quanto a quitosana natural reduziram a velocidade específica de crescimento máxima (µmax) de ambas as leveduras, e causaram um aumento da fase lag de D. bruxellensis em 6 e 3,5 horas respectivamente, na concentração de 500 mg/L. O mesmo não foi observado em S. cerevisiae. Esta concentração de quitosana natural, quando adicionada à fermentação reduziu o número de D. bruxellensis em aproximadamente 1 ciclo log após 12 horas, com efeito menor sobre a população de S. cerevisiae. A eficiência fermentativa foi 22% maior quando comparada com a fermentação sem adição de quitosana. A quitosana natural obtida nas condições desse trabalho se apresenta como antimicrobiano potencial a ser utilizado na fermentação para produção de etanol combustível para controle da levedura contaminante D. bruxellensis, sem interferência no processo.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Produção Vegetal e Bioprocessos Associados - PPGPVBA-Arpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOSpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS AGRARIASpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIApor
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA::MICROBIOLOGIA APLICADA::MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL E DE FERMENTACAOpor
dc.ufscar.embargoOnlinepor
dc.publisher.addressCâmpus Araraspor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/3137033888108821por


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