Estudo da viabilidade do soro de queijo para produção de bioetanol

2. MATERIAIS E MÉTODOS

Biorreator

Para a realização dos ensaios de produção de etanol foram utilizados, dependendo da condição estudada, uma câmara incubadora rotativa (New Brunswick Scientific Co. Inc) ou, conforme apresentado na Figura 1, um biorreator sem dispositivo interno para manter a células imobilizadas submersas, Figura 1(a), ou um biorreator com dispositivo interno para manter a células imobilizadas submersas, Figura 1(b).

Química e Derivados, Artigo Técnico ©QD Foto: Divulgação

Figura 1 – Biorreator BIOFLO 2000 sem dispositivo interno (a), biorreator com dispositivo interno (b) e dispositivo interno para manter os glóbulos com células imobilizadas submersos (c).

A Figura 1(a) consta do biorreator BIOFLO 2000 da “New Brunswick Scientific”, o qual não dispunha de dispositivo interno para manter a células imobilizadas submersas, com capacidade de 10 L. Esse reator era constituído por: um biorreator de vidro, um sistema de agitação mecânica (composto por um motor de agitação, no qual estava acoplado um impelidor tipo turbina com seis pás planas verticais, uma serpentina de resfriamento interna ao biorreator) e quatro defletores. Na tampa do biorreator existiam várias entradas que possibilitavam: (i) a inserção de um eletrodo de pH e de um termopar; (ii) a alimentação de solução de ácido e/ou de base, para manutenção de pH; (iii) a saída de metabólitos gasosos; (iv) a alimentação do meio de cultivo/inóculo e (v) a retirada das amostras. Dispunha-se, também, de um painel, de um sistema de controle e um módulo auxiliar de controle. No módulo auxiliar de controle estavam conectados o cabo do medidor de pH e as bombas peristálticas utilizadas para adicionar as soluções relacionadas à manutenção de pH. Além disso havia uma manta térmica (TEMPCO SHS 00778) de 250 W e 24 V, localizada na base do biorreator para aquecimento.

A Figura 1(b) consta do biorreator, com capacidade de 6 L, o qual continha um dispositivo interno (cesto) para manter a células imobilizadas submersas. O sistema era constituído por: um biorreator de acrílico, um sistema de agitação mecânica (composto por um motor de agitação, no qual estava acoplado um impelidor tipo turbina com seis pás planas verticais) um dispositivo interno (cesto) para manter as células submersas. O cesto interno continha uma abertura na qual o impelidor era posicionado, de modo que este não entrasse em contato com as células imobilizadas. Além disso, o biorreator continha entradas na tampa, que permitiam a retirada de amostras e a saída dos metabólitos gasosos e, na parte inferior, uma válvula permitia a retirada de meio de cultivo.

Meios de cultivo

Os meios de cultivo constaram em: SQR (soro de queijo reconstruído), SQRE (soro de queijo reconstruído, esterilizado e filtrado) e SQREA (soro de queijo reconstruído, esterilizado, acidificado e filtrado). Estes meios de cultivo continham: soro de queijo 50 g/L; extrato de levedura 12 g/L; fosfato de potássio 5,0 g/L; sulfato de amônio 6,0 g/L; e sulfato de magnésio 0,6 g/L. Foi utilizado soro de queijo reconstituído a partir de soro desidratado (Elegê Brasil Foods S.A) com teor de umidade de 2%, contendo proteínas 11%; glicídios 76% e lipídeos 1%.

Os meios SQRE e SQREA foram preparados do mesmo modo que o meio SQR. As diferenças constaram em: (i) esterilizar em autoclave (Fabre Primar Industrial LTDA-103), a 121oC por 15 min, e filtrar (papel filtro Nalgon 3 micras) o meio SQRE e (ii) diluir e acidificar o soro de queijo, com ácido cítrico até pH igual a 5,0, esterilizar e filtrar nas condições anteriores e, em paralelo, esterilizar os demais componentes do meio de cultivo e misturá-los ao soro de queijo acidificado, esterilizado e filtrado, no caso do preparo do meio SQREA.

Inóculo

O inóculo utilizado nos experimentos, para a produção de etanol a partir do soro de queijo, era composto de Kluyveromyces lactis (ATCC 24176 – CCT 4088) ou Kluyveromyces marxianus (ATCC 46537 – CCT 4086), os quais foram adquiridos na forma liofilizada, da Coleção de Culturas Tropical (CCT) da Fundação André Tosello de Pesquisa e Tecnologia, localizada em Campinas (SP), sendo preservados em geladeira (4°C), em tubos de ensaio contendo meio de cultura sólido YMA (Yeast-Malt Extract Agar – DIFCO 0711-01) inclinado.

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