Orientador: Elisa Helena Giglio Ponsano / Banca: Maria Josefa Santos Yabe / Banca: Eleonora Cano Carmona / Resumo: Uma das aplicações da biotecnologia em prol do desenvolvimento sustentado reside na utilização de subprodutos industriais poluentes como substratos para a produção de substâncias de interesse econômico por meio de micro-organismos. Rubrivivax gelatinosus foi cultivada em efluente de indústria de processamento de tilápias com o objetivo de se estudar os parâmetros indicativos de seu crescimento, produção de massa celular e capacidade despoluente e gerar dados para comparar a produtividade alcançada, utilizando-se duas tecnologias de recuperação da biomassa. Inicialmente, o efluente foi submetido à caracterização físico-química e microbiológica, seguido de filtração e tratamento térmico. Cultivos da bactéria realizados no efluente tratado durante 15 dias, sob anaerobiose, 32 ± 2oC e 1.400 ± 200 lux, utilizando-se inóculo em nível de 1% (v/v) e pH ajustado para 7,0, mostraram que a produção de massa celular (0,273 g L-1) e a taxa de crescimento específico (0,188 h-1) foram maiores com 72 e 48 horas de cultivo, respectivamente. Ao final do processo, o pH elevou-se para 8,2 e houve reduções de 28,72%, 38,01% e 42,75% nas concentrações de nitrogênio total e óleos e graxas e na DQO, respectivamente. Posteriormente, o cultivo foi realizado sob anaerobiose, 30 ± 5ºC e 2.000 ± 500 lux, utilizando-se inóculo de 1% (v/v) e pH de 7,0 durante 10 dias, e a recuperação da biomassa foi realizada por meio de centrifugação (processo A) e microfiltração (processo B). A produtividade e a redução da DQO foram, respectivamente, 0,043 g biomassa L-1 dia-1 e 52,51% em A e 0,079 g biomassa L-1 dia-1 e 81,25% em B. O efluente utilizado mostrou-se adequado para o crescimento da bactéria, permitiu a produção de massa celular e reduziu a carga poluente. A microfiltração tangencial foi a melhor metodologia para a obtenção da biomassa e redução da DQO. / Abstract: One application of biotechnology that contributes to sustainable development is the utilization of industrial byproducts as substrates for the production of substances by microorganism. Phototropic bacteria Rubrivivax gelatinosus was grown in wastewater from tilapia fish slaughter and processing industry for the assessment of growth parameters, cell mass production and organic matter utilization and to provide data for the comparison of productivity rates through the utilization of two different technologies for the biomass recovery. Initially, the effluent was characterized by physical, chemical and microbiological methods and, after that, it was filtered and heat treated in order to support the bacterial growth. Cultivation was carried out under anaerobiosis, 32 ± 2ºC and 1.400 ± 200 lux with an inoculum level at 1% and pH adjustment to 7.0 during 15 days. The results showed that the highest cell mass production (0.273 g L-1) and the highest specific growth rate (0.188 h-1) were accomplished with 72 and 48 hours, respectively. At the end of the cultivation, pH increased to 8.2, total nitrogen was reduced in 28.72%, oil and grease were reduced in 38.01% and COD decreased 42.75%. Subsequently, the bacterial cultivation was carried out under anaerobiosis, 30 ± 5ºC and 2.000 ± 500 lux with an inoculum level at 1% and pH adjustment to 7.0 during 10 days and the biomass recuperation was performed by means of centrifugation (process A) and microfiltration (process B). Productivity and COD decrease were 0.043 g biomass L-1 day-1 and 52.51% in process A and 0.079 g biomass L-1 day-1 and 81.25% in process B, respectively. The effluent used in this work was considered to be suitable for the growth of the phototropic bacteria allowing biomass production and pollutant load decrease. The cross-flow microfiltration was the best method for obtaining... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Elisa Helena Giglio Ponsano / Banca: Antonio Carlos de Laurentiz / Banca: Roberto da Silva / Resumo: A cor de um alimento é de suma importância para a sua aceitação, pois serve como critério de qualidade. Os pigmentantes, ao serem adicionados na produção animal melhoram a coloração dos produtos e a aceitação pelo mercado consumidor. Tais aditivos podem ser elaborados a partir de diversas origens, inclusive de resíduos industriais, e podem ser processados por diferentes técnicas de secagem. Este estudo teve como objetivo comparar dois métodos de retirada de umidade da biomassa de Rubrivivax gelatinosus produzida em efluente de indústria de processamento de pescado, liofilização e atomização, em relação a rendimento do processo e recuperação, cor, composição químico-bromatológica e concentração de oxicarotenóides dos produtos. A bactéria foi cultivada nas águas residuárias citadas, sob condições de anaerobiose, temperatura e luminosidade controladas. Ao final do processo, a biomassa bacteriana foi processada por microfiltração e transformada em pó por meio de liofilização ou atomização. As técnicas não diferiram entre si em relação ao rendimento. A maior recuperação do produto (p = 0,004) e a mais elevada umidade (p = 0,0022) foram obtidas pela técnica de liofilização. As porcentagens de matéria mineral (p < 0,0001) e todos os parâmetros de cor (p < 0,0001) foram maiores para o produto obtido por atomização. Os outros constituintes analisados não diferiram significativamente entre as técnicas. Os resultados obtidos demonstraram que, apesar de resultar em menor recuperação, a atomização foi um processo mais rápido que a liofilização, apresentou rendimento equivalente a esta e originou um produto semelhante ao liofilizado em relação à composição químico-bromatológica e pigmentante. Este novo produto pode ser alvo de estudos posteriores para avaliar sua aplicação como componente pigmentante de ração animal / Abstract: The color of a food is parameter of acceptance, because it serves as a quality criterion for the consumers. Pigments are added to animal feeding in order to improve the color of the products and, so, its acceptance. These additives can be made from various sources, including industrial wastes, and can be processed by different drying techniques. This study aimed at comparing two methods of water removal from Rubrivivax gelatinosus biomass produced in the effluent from fish processing industry, lyophilization and spray drying. Parameters analyzed were: process yield, recuperation, color, proximate composition and oxycarotenoids concentration of the products. The bacterium was grown in the wastewater under anaerobiosis and controlled temperature and light conditions. At the end of the process, the bacterial biomass was prepared by microfiltration and dried by freeze and spray drying. No difference was detected for yield between the drying techniques. The higher recuperation of the product (p = 0.004) and the higher moisture content (p = 0.0022) were achieved with lyophilization. The percentages of ash (p < 0.0001) and all color parameters (p < 0.0001) were higher for the product obtained by spray drying. The other constituents analyzed did not differ significantly. The results showed that, although resulting in less recuperation, the spray drying process was faster than lyophilization, had the same yield and produced a biomass similar to the lyophilized one in relation to composition and pigment concentration. This new product can be subjected to further studies to evaluate its use as a pigmenting component of animal feed / Mestre