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Abstract(s)
O etanol, como biocombustível, tem recebido um grande interesse nas últimas décadas devido ao seu potencial como combustível alternativo e o facto de contribuir significativamente para a redução do impacto ambiental negativo gerado pelo uso dos combustíveis fosseis. Os resíduos da alfarroba (Ceratonia Siliqua L.) aparecem como uma fonte de carbono barata para a produção de etanol, uma vez que contem um elevado conteúdo de açúcares, como glucose, frutose e sacarose. Elementos como carbono e o azoto são necessários no metabolismo da levedura. O azoto desempenha um papel importante na biossíntese de proteínas e funções enzimáticas e a sua entrada na célula afecta o seu metabolismo.
O presente trabalho teve como objectivo optimizar o conteúdo de azoto no meio de fermentação da Saccharomyces cerevisiae para a produção de etanol. Diferentes fontes orgânicas e inorgânicas de azoto, como extracto de levedura (YE), peptona, sulfato de amónia, nitrato de amónia e a ureia, foram testadas em erlenmeyer, utilizando o extracto da polpa de alfarroba como fonte de carbono. Comparando as diferentes fontes de azoto em termos de produção e rendimentos de etanol verificou-se que a ureia foi a que obteve melhores resultados, demonstrando ser facilmente assimilada pela S. cerevisiae. A ureia estabelece também uma melhor relação de custo-beneficio em relação às outras fontes de azoto estudadas.
Numa segunda fase, foram testadas duas concentrações de peptona, 5 g/L e 20 g/L, suplementadas com extracto levedura, 3 g/L e 10 g/L, respectivamente, num reactor agitado mecanicamente de 3 L, a operar em sistema descontínuo. Ao qual demonstrou que a diminuição da fonte de azoto de 20 g/L para 5 g/L e extracto levedura, de 10 g/L para 5 g/L, não só não afectou a produção de etanol, como apresentou um rendimento um pouco maior, o que representa uma melhoria no custo-beneficio deste processo.
Numa terceira fase, foi realizada uma fermentação semi-contínua para o meio que obteve melhores resultados no estudo anterior, a fim de aumentar a eficiência do bioprocesso. Nesta fermentação, o extracto da polpa de alfarroba fresco foi adicionado periodicamente quando a glucose foi consumida. Esta adição aumentou a produção final de etanol comparado com a fermentação descontínua.
Description
Dissertação de mestrado, Biotecnologia, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2011
Keywords
Biotecnologia Etanol Alfarroba Extrato Fermentação Ureia