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LADEBIO

Laboratórios de Desenvolvimento de
Bioprocessos da Escola de Química da UFRJ

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Produção Científica: Teses de Doutorado

Produção de Xilitol a partir de D-Xilose em um Biorreator a Membrana

Autor: Luís Fernando Figueiredo Faria
Ano da Defesa: 2000
Orientadores: Nei Pereira Jr., PhD e Ronaldo Nóbrega, DSc
Programa: Engenharia Química
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Resumo

O presente trabalho contribuiu para o desenvolvimento de uma metodologia de produção e separação de xilitol por via biotecnológica empregando os benefícios da tecnologia de membranas.

A produção de xilitol pela levedura Candida Guilliermondii IM/UFRJ 50088 foi avaliada utilizando meio sintético contendo D-xilose como fonte de carbono, em um biorreator operando em sistemas batelada e Contínuo.

A esterilização dos meios de fermentação foi feita através de membranas planas comerciais para as operações em batelada e membranas do tipo fibra oca, produzidas no laboratório, para as fermentações conduzidas continuamente.

Nos experimentos em batelada foi determinado o valor limite de 80g/L de D-xilose inicial a partir do qual efeitos inibitórios começam a ser observados. Em relação a concentração celular, inibições foram observadas a partir de 20g/L em células. Quanto à aeração, os melhores rendimentos foram obtidos com consumo específico de O2 entre 13 e 30 mgO2/gcel.h. Baseado nestes resultados, foi desenvolvida uma modelagem matemática capaz de descrever o comportamento das principais variáveis nesta bioconversão.

Os resultados do modelo proposto possibilitaram determinar as taxas de diluições mais relevantes a serem estudadas durante as fermentações contínuas (D=0,07; 0,05; 0,03 e 0,02h-1). O sistema híbrido de produção contínua de xilitol através de um biorreator a membrana que apresentou os melhores resultados operou uma taxa de diluição de 0,03h-1, alcançando uma eficiência de conversão de D-xilose da ordem de 86% e produtividade de até 1,14g de xilitol/L.h.

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