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Previous issue date: 2016-04-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Propionic acid is an organic acid used as a preservative in foods and seeds, and as an ingredient in thermoplastics, medicaments, perfumes, fragrances and solvents. Its production takes place by conventional chemical synthesis that uses petroleum as raw material. Finding alternatives and more sustainable ways than the use of petroleum products has been shown an interesting option to the production of organic acids. The purpose of this study was to evaluate the propionic acid production from agroindustrial effluents by fermentation, using a culture of Propionibacterium acidipropionici CCT 4843. Whey, corn steep liquor and animal feed effluent were used as substrate. The substrates composition was based on an experimental design mixture, resulting in 10 samples. The substrates were fermented in batch borosilicate glasses at a temperature of 35°C, initial pH 6.5 and 20 mL.L-1 suspension of inoculum. After choose the substrate, a 33-1 factorial design was carried out, to see how the variable hydraulic retention time, inoculum concentration and pH affected the production of propionic acid. The propionic and other organic acids were detected using a high-performance liquid chromatography (HPLC). The corn steep liquor was chosen as the best a substrate for the factorial design, because it showed the highest propionic acid yield, 0.79 g. g substrate-1,propionic acid productivity of 5.20 mg.L-1.h-1 and production of 0.40 gL-1. It was found that hydraulic retention time and initial pH influenced on the yield and propionic acid productivity, but the initial inoculum concentration did not influence the answers. The highest propionic acid yield of 0.6275 g.g- 1, was obtained with 96 hours of hydraulic retention time, inoculum of initial concentration of 20 mL.L-1 and initial pH of 6.0.The best propionic acid productivity was obtained for hydraulic retention time of 60h, initial inoculum concentration of 30 mL.L-1 and initial pH of 6.5. It was concluded that propionic acid production is possible from agroindustrial waste, but the process conditions should be optimized to make it economically viable. / O ácido propiônico é um ácido orgânico utilizado como conservante em alimentos e sementes e como ingrediente em termoplásticos, drogas, perfumes, aromas e solventes. Sua produção convencional ocorre por síntese química, utilizando-se matérias primas obtidas do petróleo. Porém, com o aumento da preocupação ambiental e procura por alternativas ao uso de produtos derivados de petróleo, a produção de ácidos orgânicos por fermentação tem se mostrado uma opção interessante. O objetivo dessa pesquisa foi avaliar a produção de ácido propiônico a partir da fermentação de efluentes agroindustriais, utilizando a cultura Propionibacterium acidipropionici CCT 4843. Os efluentes utilizados como substrato foram soro de leite, milhocina e efluente da produção de ração animal. A composição dos substratos foi determinada a partir de um planejamento experimental de misturas, resultando em 10 ensaios. Os substratos foram fermentados em batelada em reatores de vidro borosilicato à temperatura de 35°C, pH inicial de 6,5 e 20 mL.L-1 de inóculo em suspensão. Após definida a composição do substrato, foi realizado o planejamento fatorial 33-1, para verificar como as variáveis Tempo de Detenção Hidráulica (TDH), concentração de inóculo e correção inicial de pH afetam a produção de ácido propiônico. A determinação do ácido propiônico e demais ácidos orgânicos foi realizada por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência(CLAE). No planejamento fatorial para estudo das variáveis de processo foi utilizado como substrato apenas a milhocina, pois nos ensaios do planejamento experimental de misturas foi o que possibilitou o maior rendimento, com 0,79 g ácido propiônico. g substrato-1, com uma produtividade de ácido propiônico de 5,20 mg/L.h e produção de 0,40g.L-1. No segundo planejamento foi constatado que as variáveis tempo de detenção (TDH) e o pH inicial influenciam no rendimento e na produtividade de ácido propiônico, porém a concentração inicial de inóculo não influenciou nas respostas. O melhor rendimento obtido foi de 0,6275 g.g-1, com o ensaio com TDH de 96h, concentração inicial de inóculo de 20mL.L-1 em suspensão e pH inicial 6,0 ; e o melhor valor de produtividade obtido foi para o ensaio com tempo de detenção hidráulica de 60h, concentração inicial de inóculo de 30 mL.L-1 e pH inicial de 6,5. Foi concluído que é possível a produção de ácido propiônico a partir de efluentes agroindustriais, porém as condições de processo devem ser otimizadas para torná-lo economicamente viável.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2.uepg.br:prefix/655 |
| Date | 29 April 2016 |
| Creators | Teles, Jéssica Cristine |
| Contributors | Barana, Ana Cláudia, Bianchi, Vanildo Luiz Del |
| Publisher | UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos, UEPG, BR, Ciências e Tecnologia de Alimentos |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG, instname:Universidade Estadual de Ponta Grossa, instacron:UEPG |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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