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https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/17113
Tipo de Documento: | Dissertação |
Título: | Produção da microalga Scenedesmus sp. em manipueira para extração de lipídios |
Autor(es): | Cerqueira, Keilla Santos |
Data do documento: | 21-Fev-2019 |
Orientador: | Souza, Roberto Rodrigues de |
Coorientador: | Rodrigues, Jacqueline Rego da Silva |
Resumo: | Microalgas como a Scenedesmus sp. são fontes de energia renovável e têm sido estudadas para a obtenção de diversos bioprodutos, dentre os quais, destacam-se os lipídios, que podem ser aplicados no setor energético e alimentício. A produção de lipídios através das microalgas possui alguns gargalos, como a nutrição, forma de cultivo e a necessidade de realizar a quebra da estrutura celular; visto que o lipídio é um produto intracelular, além das dificuldades atreladas à extração e purificação. Diante dessa problemática ligada a nutrição microalgal e à recuperação do lipídio, o presente estudo busca analisar alguns fatores que influenciam nos processos de otimização o crescimento da biomassa da microalga Scenedesmus sp. em meio suplementado com manipueira - efluente líquido proveniente da prensagem da mandioca na produção de farinha, geralmente é descartada de forma concentrada, agredindo o meio ambiente, é um efluente rico em nutrientes e tem uma elevada carga orgânica, podendo assim fornecer para as microalgas complementação nutricional necessária para a produção de biomassa rica em lipídios com características semelhantes às dos óleos de plantas oleaginosas que produz biodiesel - em diferentes concentrações diluídos em meio sintético ASM-1, avaliando assim a densidade celular, condições de cultivo, biomassa seca e o conteúdo lipídico através do estudo da lise celular e formas de extração. A Scenedesmus sp. foi cultivada assepticamente durante 10 dias em diferentes ciclos de fotoperíodo, diferentes concentrações de nitrato e diferentes concentrações de fosfatos, à temperatura ambiente. Para à recuperação do lipídio, foram avaliados dois tipos de pré-tratamentos (ultrassom e autoclave) para realizar a quebra da molécula, dois sistemas de solventes (CE–Clorofórmio/etanol e CM– Clorofórmio/metanol) e dois métodos de extração Bligh and Dyer (1959) com ultrassom e Soxhlet. Desta forma a Scenedesmus sp. obteve sua maior concentração celular (1,3 g.L-1) e máximo teor lipídico (18,28 %) empregando-se 18h de exposição a luz, 39,75 mg.L-1 de fosfatos, 85 mg.L-1 de nitrato no sétimo dia de cultivo. Observou-se que para ambos os sistemas de solventes, o prétratamento com autoclave foi mais eficiente; entretanto, o método de Bligh and Dyer (1959) adaptado com o uso de ultrassom e sistemas de solventes clorofórmio/etanol obteve maior rendimento (19,27%) e baixo custo com energia térmica, quando comparado ao Soxhlet com mesmo o sistema de solvente que resultou em 15,71% de lipídeo totais extraídos. Nessas condições otimizadas os meios de cultivos suplementados com manipueira (5% - 10%) apresentaram melhor eficiência na produção de biomassa seca de microalgas em comparação ao meio de cultivo sintético. A análise do perfil lipídico sugere a possibilidade de utilizar o óleo da microalga para produção do biodiesel devido ao baixo teor de insaturação, menor que o de óleos vegetais (soja, algodão e canela). |
Abstract: | Microalgae such as Scenedesmus sp. are sources of renewable energy and have been studied for the production of several bioproducts, among which the lipids, which can be applied in the energy and food sector, stand out. The production of lipids through microalgae has some bottlenecks, such as nutrition, form of cultivation and the need to break the cell structure; since lipid is an intracellular product, in addition to the difficulties associated with extraction and purification. In view of this problem related to microalgal nutrition and lipid recovery, the present study aims to analyze some factors that influence the growth of the biomass of the microalga Scenedesmus sp. in a medium supplemented with manure - liquid effluent from the pressing of manioc in the production of flour, is generally discarded in a concentrated way, attacking the environment, it is a nutrient rich effluent and has a high organic load, being able to provide for the microalgae complementation nutritional balance required for the production of lipid-rich biomass with characteristics similar to those of oleaginous plant oils that produce biodiesel - in different concentrations diluted in ASM-1 synthetic medium, thus evaluating cell density, culture conditions, dry biomass and lipid content through the study of cell lysis and extraction forms. Scenedesmus sp. was grown aseptically for 10 days in different photoperiod cycles, different nitrate concentrations and different phosphate concentrations at room temperature. In order to recover lipid, two types of pre-treatments (ultrasonic and autoclave) were used to perform the breakdown of the molecule, two solvent systems (EC-Chloroform / ethanol and CM-Chloroform / methanol) and two extraction methods Bligh and Dyer (1959) with ultrasound and Soxhlet. In this way Scenedesmus sp. (1.3 gL-1) and the highest lipid content (18.28%), using 18h of exposure to light, 39.75 mg.L-1 of phosphates, 85 mg.L-1 of nitrate on the seventh day of culture. It was observed that for both solvent systems, autoclave pretreatment was more efficient; however, the Bligh and Dyer (1959) method adapted with the use of ultrasound and chloroform / ethanol solvent systems obtained a higher yield (19.27%) and low thermal energy cost when compared to Soxhlet with the same solvent system which resulted in 15.71% total lipid extracted. Under these optimized conditions the culture media supplemented with manipueira (5% - 10%) presented better efficiency in the production of dry biomass of microalgae compared to the synthetic culture medium. The analysis of the lipid profile suggests the possibility of using microalgae oil to produce biodiesel due to the low unsaturation content, lower than that of vegetable oils (soybean, cotton and cinnamon). |
Palavras-chave: | Engenharia química Algas Lipídios Mandioca Microalgas Manipueira Extração de lipídios Microalgae Lipid extraction |
área CNPQ: | ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA |
Agência de fomento: | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES |
Idioma: | por |
Sigla da Instituição: | Universidade Federal de Sergipe |
Programa de Pós-graduação: | Pós-Graduação em Engenharia Química |
Citação: | CERQUEIRA, Keilla Santos. Produção da microalga Scenedesmus sp. em manipueira para extração de lipídios. 2019. 99 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2019. |
URI: | http://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/17113 |
Aparece nas coleções: | Mestrado em Engenharia Química |
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