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Produção de biocelulose utilizando resíduos agroindustriais: influência das condições de processo

Petroleo e Energia
15 de outubro de 2019
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    Fazendo a mesma análise, porém em relação aos valores de massa de biocelulose por área disponível para crescimento (MCA), verifica-se que o melhor valor obtido foi para a Condição S/BA/640, ou seja, para o meio soro de leite com volume de 640 mL. Daneliczen et al. (2017) observaram que, no caso do meio soro de leite, a formação da película de biocelulose é função também da área para ancoragem da película. Ou seja, numa área menor há mais pontos para ancoragem. Dessa forma, uma área menor favoreceu a formação de película mais homogênea e menos susceptível à submersão, o que implicou maior valor de massa de biocelulose por área disponível para crescimento (MCA). A massa total de celulose (MC) obtida, após 41 dias de cultivo, foi de 0,2615 g e a massa de celulose por área disponível para o crescimento (MCA), de 2,31 mg/cm2 (Tabela 2). Essas massas correspondem às massas de várias películas de biocelulose individuais como se pode verificar nas Figuras 3(c) e 3(d).

    Na Condição S/BA/640, a alimentação em batelada alimentada foi realizada na superfície da película já formada, conforme procedimento realizado na Condição S/BA/750. Houve, porém, uma modificação na localização da tubulação que permitia as referidas alimentações. A tubulação foi posicionada no centro do biorreator, conforme se apresenta na Figura 3(c), visando a uma distribuição mais uniforme do substrato, evitando o acúmulo de líquido em determinadas regiões do biorreator o que implicava submersão de partes das primeiras películas formadas na Condição S/BA/750. Esse procedimento foi efetivo, conforme se verifica na Figura 3(c), em que se pode observar as películas formadas sem submersão até a base do biorreator, como no caso da Condição S/BA/750 [Figuras 3(a) e 3(b)]. A alimentação na região central do biorreator implicou menor perturbação nas películas formadas, o que resultou num menor tempo de crescimento das novas películas. O período médio entre as alimentações foi de quatro dias – tempo menor, quando comparado ao da Condição S/BA/750.

    Frisa-se que, além de a menor área possibilitar um acesso maior às paredes, a presença das tubulações (necessárias para alimentação, descarga, medidas de temperatura, serpentina para aquecimento e resfriamento) e placas defletoras presentes no biorreator também implicaram maiores pontos para ancoragem das películas, o que contribuiu para a obtenção de maior número delas e, consequentemente, maior massa.

    Comparando-se os valores obtidos nas condições S/BA/640 e S/BA/750, verifica-se que foram bastante superiores ao obtido por Daneliczen et al., 2017. Obteve-se aumento de 2500% (S/BA/750) e 1300% (S/BA/640) para as massas de biocelulose (MC) e de 530% (S/BA/750) e 770% (S/BA/640) para as massas de biocelulose por área disponível para crescimento (MCA).

    Quanto ao consumo de matéria orgânica e de carboidratos, para os ensaios realizados em erlenmeyers (S/B/50; M/B/50; VS/B/50; S/BA/50 e VS/BA/50) não foi possível verificar alterações significativas na concentração final deles, o que poderia indicar um baixo consumo. Deve se levar em consideração, porém, a duração dos ensaios de 30 dias, o que leva a uma perda significativa de água por evaporação e implica alteração na concentração final. Dessa forma, a perda de água dos meios por evaporação impossibilitou a obtenção de valores efetivos de concentração de matéria orgânica e de carboidratos. A Tabela 3 e as Figuras 4 e 5 apresentam os resultados de concentração de matéria orgânica (CMO), de carboidratos (CC), o tempo de cultivo (t) e o período entre as alimentações (PEA) nas Condições S/BA750 e S/BA/640 nas Etapas I (B), II (BA) e (III) (B).

    Química e Derivados - Produção de biocelulose utilizando resíduos agroindustriais: influência das condições de processo

    Química e Derivados - Produção de biocelulose utilizando resíduos agroindustriais: influência das condições de processo

    Na Condição S/BA/750, após a inoculação (t = 0 h), só foi possível verificar o início da formação da película no quarto dia de cultivo. Do quarto ao oitavo dia de cultivo, a película tornou-se mais homogênea e espessa, recobrindo toda a superfície do meio de cultivo. Assim, no oitavo dia houve a retirada de amostra para análise da concentração de matéria orgânica e de carboidratos. Após a retirada dessa amostra, houve a primeira alimentação de substrato em batelada alimentada. O período, desde a inoculação até a primeira alimentação, consistiu na Etapa I, e o sistema foi operado em batelada (B).



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