Fructo-oligosaccharides recovery from fermentation processes

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Main Author: Gonçalves, Clarisse
Publication Date: 2011
Language: eng
Source: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
Download full: http://hdl.handle.net/1822/14280
Summary: Tese de doutoramento em Engenharia Química e Biológica
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spelling Fructo-oligosaccharides recovery from fermentation processesFructo-oligosaccharidesseparationactivated charcoalion-exchange resinssimulated moving bedchromatographyFructo-oligossacarídeosseparaçãocromatografia,carvão activadoresinas de troca iónicaleito móvel simulado663.15543.544Tese de doutoramento em Engenharia Química e BiológicaA presente tese teve como objectivo principal a recuperação de fructo-oligossacarídeos (FOS) de misturas de açúcares obtidas por fermentação. Entre as técnicas de separação actualmente disponíveis, a cromatografia líquida foi o método escolhido. Duas fases estacionárias foram estudadas, nomeadamente o carvão activado e várias resinas de troca iónica. A adsorção/dessorção de FOS contidos numa mistura de caldo de fermentação, usando um gradiente de água/etanol, foi estudada numa coluna de carvão activado. Após optimização do método foi possível recuperar 74.5% (p/p) de FOS em relação aos FOS inicialmente contidos no meio de fermentação. Adicionalmente, obtiveram-se fracções com graus de pureza até 97% (p/p). Este método mostrou ser também foi eficiente na dessalinização do caldo fermentativo. O método de separação usando a coluna de carvão activado foi um bom ponto de partida para a obtenção de grandes quantidades de FOS puros de uma forma simples e pouco dispendiosa. No entanto, o principal objectivo desta tese consistia no desenvolvimento de um processo de separação para ser usado numa escala industrial, portanto, economicamente atractivo. Assim, a técnica de cromatografia de leito móvel simulado (SMB) foi seleccionada como sendo o método de separação mais adequado. A cromatografia de SMB tem a vantagem de trabalhar de um modo contínuo, usando água como eluente e fases estacionárias homogéneas, levando a resultados muito reprodutíveis. Como tal, estudaram-se várias resinas de troca iónica com potencial suficiente para serem utilizadas numa planta piloto de SMB. A adequação das resinas na separação de mono- e dissacarídeos foi avaliada através dos estudos de equilíbrio de adsorção, cinética e de resistência mecânica. A resina seleccionada foi uma Dowex Monosphere 99K/320, tipo gel, com 320 mm de diámetro das partículas, em forma de potássio. Estabeleceu-se um modelo matemático para descrever a eluição cromatográfica do caldo fermentativo em coluna e identificaram-se os parâmetros cinéticos e de adsorção. Os FOS foram purificados com sucesso de 37.1 a 62.9% (w/w), usando o SMB. Além disso, o rendimento e a produtividade obtidos para FOS no refinado atingiu 69.4% (w/w) e 82.1 g.L-1.h-1, respectivamente. Até agora, nenhum trabalho científico reportou a recuperação de FOS de caldos fermentativos utilizando o SMB. Com a grande expansão do mercado de FOS na última década, devido ao crescente interesse dos consumidores por alimentos saudáveis, os resultados obtidos nesta tese mostram-se muito promissores para a indústria alimentar, nomeadamente no desenvolvimento de novos processos para a recuperação de açúcares produzidos por processos fermentativos.Rodrigues, L. R.Universidade do MinhoGonçalves, Clarisse2011-09-082011-09-08T00:00:00Zdoctoral thesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1822/14280enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)instname:FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiainstacron:RCAAP2024-05-11T04:49:14Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/14280Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireinfo@rcaap.ptopendoar:https://opendoar.ac.uk/repository/71602025-05-28T14:59:40.901617Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP) - FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiafalse
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