Orientador: Maria Helena Andrade Santana / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T20:59:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carneiro_AmosLuciano_M.pdf: 1440680 bytes, checksum: d25c501cc4bdaec493583710ff280243 (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado

Orientador: Telma Teixeira Franco, Eduardo Jacob Lopes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-16T03:37:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Francisco_ErikaCristina_M.pdf: 819601 bytes, checksum: 0f3092ee4c5628dcc75745373a2d1863 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O objetivo da dissertação foi avaliar o potencial da produto de matérias graxas por microalgas em processos de sequestro de carbono e a qualidade do biodiesel produzido pela biomassa produzida. A biomassa de microalgas foi produzida em reatores de coluna de bolhas, a partir de meios de cultivo sintéticos, nas condições de concentração celular inicial de 100mg.L-1, reator isotémico operando em temperaturas de 35°C, intensidades luminosas de 11klux e aeração contínua de 1VVM com injeção de ar contaminado com 15% dióxido de carbono. Nesta dissertação de mestrado, as espécies de microalgas descritas pela literatura como produtoras de matérias graxas foram cultivadas em condições fotossintéticas e avaliadas pelo estudo da correlação entre a produto de biomassa e a produção de biodiesel. Nesta etapa, a produção mássica das gorduras e análise qualitativa dos lipídeos produzidos das diferentes espécies foram os fatores determinantes para escolha da microalga com potencial para produção de biodiesel. Uma vez definida a espécie com maior potencial de exploração (melhores parâmetros de conversão de biomassa em materiais graxos, rendimento e produtividade), a composição dos materiais graxos foi determinada para estudo da compatibilidade ao perfil desejado para produção de biodiesel, bem como a qualidade final do biodiesel produzido para cada espécie estudada / Abstract: The objective of the dissertation was to evaluate the potential of production of greases by microalgae in processes of carbon sequestration and the quality of biodiesel produced by the biomass produced. The microalgae biomass was produced in reactors, bubble column, based on synthetic culture media, under the initial cell concentration 100mg.L-1, isothermal reactor operating at temperatures of 35 °C, light intensities of 11klux and continuous aeration of 1VVM with injection of air contaminated with 15% carbon dioxide. In this master's thesis of microalgae species described in the literature as producers of raw grease were grown under photosynthetic and evaluated by the study of the correlation between biomass production and the production of biodiesel. In this step, the mass production of fats and qualitative analysis of lipids produced from different species were the determining factors for selection of microalgae with potential for biodiesel production. After determining the species with the highest potential for exploitation (best parameters for conversion of biomass materials in acids, yield and productivity), the composition of fatty material was determined to study the compatibility of the desired profile for biodiesel production and the final quality biodiesel produced for all species / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Telma Teixeira Franco, Saartje Hermalsteens / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-14T02:25:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LopezGarzon_CamiloSixto.pdf: 3882684 bytes, checksum: 507e1d93e97fc4494726832b744c6cf8 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Neste trabalho foram desenvolvidos estudos visando o estabelecimento de um processo de produção de lipídeos microbianos a partir de fontes renováveis, particularmente xilose, carboidrato derivado do processo de hidrólise de bagaço de cana-de-açucar e que em breve deverá estar disponível para fermentação. Inicialmente foi verificada a influência da fonte de nitrogênio e a relação inicial carbono-nitrogênio sobre o processo de acúmulo delipídeos utilizando duas linhagens características. A utilização de sulfato de amônio juntocom extrato de levedura em uma relação C/N de 50 g/g foi adequada para o processo de produção de lipídeos. A seguir, 25 leveduras oleaginosas foram testadas quanto a sua capacidade de assimilação de xilose e produção de lipídeos. A produtividade de produção de lipídeos e elevado rendimento energético da levedura Lipomyces starkeyi DSM 70296 permitiram sua escolha para as etapas posteriores. Estudos de inibição por substrato foram desenvolvidos e diferentes modelos matemáticos foram ajustados aos dados experimentais. O modelo de Mulchandani representou adequadamente a cinética de inibição. Um modelo do cultivo em batelada simples foi desenvolvido baseado nos dados cinéticos obtidos, o qual foi validado para cultivo com limitação de nitrogênio em biorreator de dois litros. A análise de composição dos lipídeos obtidos mostrou semelhança à de fontes vegetais. Finalmente, dois modos de operação em batelada alimentada foram testados, o modo de alimentação simples aumentou significativamente a produtividade do processo quando comparado ao processo em batelada simples convencional. A alimentação usando pH-amônio/auxostat seguida de alimentação de carbono dobrou a concentração celular final obtida nos modos anteriores, mantendo níveis de acúmulo aceitáveis. Assim, um processo de produção de lipídeos a partir de pentoses foi viabilizado, adicionalmente o lipídeo produzido atende as especificações necessárias do valor cetano para a produção de biodiesel. / Abstract: Studies attempting the establishment of a microbial lipid production process from renewable resources, mainly xylose, were developed. This pentose, obtained from sugar cane bagasse hydrolysis, is expected to be available in large quantities and is going to be used as a substrate in fermentation processes in the near future. Initially, the effects of nitrogen source and initial carbon to nitrogen ratio over the lipid accumulation process were tested using two typical oleaginous strains. The joint use of ammonium sulphate plus yeast extract at an initial C/N ratio of 50 g/g were determined as adequate conditions for induction of lipid production with these yeasts. Subsequently in this work, 25 oleaginous yeasts were tested in order to evaluate the ability to consume xylose and lipid production. As a result of this stage, Lipomyces starkeyi DSM 70296 was selected regarding its highest productivity and energetic yield over all the set of yeasts evaluated. Thus, this strain was used in the development of the later studies. Substrate inhibition studies were developed and several mathematical models were adjusted to the experimental data. The Mulchandani model fitted well the substrate inhibition kinetics. Based on the kinetics obtained in shake flask fermentation, a batch model that represents the behavior of the principal variables in the time was developed. The model proposed was validated successfully using a set of data from two liters bioreactor cultivation. The composition of the obtained lipids was very similar of those from vegetal sources. Finally, two fed-batch operation modes were tested intending to get higher lipid productivities. In this direction, simple carbon fed-batch operation showed better productivities than those obtained from simple batch. Nitrogen fed using the pHamonium/auxostat mode followed by carbon fed duplicated the final cellular concentration obtained in the other modes tested, maintaining an adequate lipid content. Therefore, a process for lipid production was developed, additionally; the lipids obtained attend the cetane value specifications required for biodiesel production. / Universidade Estadual de Campi / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Maria Helena Andrade Santana / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-08T14:24:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Torre_LucimaraGazioladela_D.pdf: 28769884 bytes, checksum: 485f026c87d2f5b4fb99e642474200d0 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Este trabalho visa o desenvolvimento tecnológico de uma vacina gênica, destinada ao combate à tuberculose, na qual o DNA encontra-se veiculado em lipossomas. Foram enfocados três aspectos principais: 1.A preparação e caracterização de estruturas lipídicas funcionais veiculando o DNA, projetadas para atenderem aos requisitos de imunização contra a tuberculose; 2. Complexação do DNA com peptídio sintético promotor de transporte nuclear e veiculação na estrutura lipossomal que se mostrou mais promissora nos ensaios in vitro e in vivo realizados no CPT-RP. 3. Análise do escalonamento da produção da estrutura lipossomal mais promissora para subsequente veiculação do DNA. Duas estruturas lipossomais foram compostas por lipídios com as seguintes funcionalidades: estrutural, de incorporação do DNA e atração eletrostática com a superfície das células, de intensificação da liberação do DNA no citoplasma celular. Foram preparadas pelo método da desidratação-rehidratação, gerando DRVs (¿dehydrated-hydrated vesicles¿). O DNA foi associado à essas estruturas, localizando-se no interior, [DRV(DNA)] ou prefencialmente na sua superfície [DRV-DNA]. A terceira estrutura, um agregado lipídico não lipossomal designado por lipoplexo, foi preparado na ausência do lipídio estrutural, contendo o DNA associado em toda a sua superfície. As estruturas foram caracterizadas através do seu diâmetro hidrodinâmico e distribuição de tamanhos, razão de cargas para completa incorporação do DNA, carga superficial, transição de fases, acessibilidade de sonda de fluorescência ao DNA e morfologia. O peptídio sintético com seqüência não convencional foi associado à estrutura DRV-DNA. O escalonamento da produção de lipossomas foi analisado através de dados experimentais e simulação matemática da cinética de produção de lipossomas em sistema multitubular. Dos resultados conclui-se que a estrutura DRV-DNA é promissora para a produção de vacina contra a tuberculose tanto pela sua efetividade biológica quanto do ponto de vista tecnológico / Abstract: This work contributes to the technological development of a gene vaccine against tuberculosis, where DNA is transported within liposomes. The three main aspects focused on were: 1. Functional lipid structures for DNA delivery were prepared and characterized in the attempt to obtain immunization standards against tuberculosis; 2. The best lipid structure was chosen from in vitro and in vivo assays performed in the ¿Centro de Pesquisas em Tuberculose de Ribeirão Preto¿ ¿ CPT-RP. A synthetic peptide that promotes nuclear transport was complexed to DNA and included into the best lipid structure. 3. Scale up analysis for the production of the best lipid structure that was used for DNA delivery. Two types of liposomes were composed by lipids with the following properties: (i) structure, (ii) DNA incorporation and electrostatic attraction with cell surface, and (iii) helper, that facilitates the DNA release to the citosol. These structures were prepared by the dehydrated-hydrated method, generating DRVs (dehydrated-hydrated vesicles). The DNA was associated in the inner compartment, [DRV(DNA)], or mostly at the surface [DRV-DNA] of these structures. The third structure, a lipid aggregate that does not form liposomes and was named lipoplex, was prepared in the absence of the structural lipid, used in previous preparations, which contained DNA associated with all of the aggregate¿s surface. The physico-chemical characterization of the structures were based on the hydrodynamic diameter and size distribution of the lipid particles, charge ratio for DNA incorporation into the lipid structure, surface charge, phase transition temperatures, the fluorescent probe accessibility to DNA and morphology of the particles. A synthetic peptide, with non-conventional sequence was associated to the DRV-DNA structure. The scale up for the liposome production was analyzed through the acquisition of experimental data and mathematical simulation of the liposomes production in a multitubular system. The results demonstrate that the incorporation of DNA into a lipid structure is very promising as a tuberculosis vaccine, especially in regards to the complexation of DNA with empty DRVs. The technological aspects of scaling up also confirm the viability of preformed liposomes production / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Doutor em Engenharia Química