Produção de etanol de 1ª e 2ª geração : desenvolvimento de nanopartículas magnéticas para reutilização de leveduras

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Soares, Neidelênio Baltazar, 1996-
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/29589
Resumo: Orientador: Ljubica Tasic
id UNICAMP-30_1b9d3f7db2fccb06e7542d742c23b7dd
oai_identifier_str oai::1490527
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Produção de etanol de 1ª e 2ª geração : desenvolvimento de nanopartículas magnéticas para reutilização de leveduras1st and 2nd generation ethanol production : development of magnetic nanoparticles for yeast reuseSaccharomyces cerevisiaeImobilizaçãoNanopartículas magnéticasEtanolSaccharomyces cerevisiaeImmobilizationMagnetic nanoparticlesEthanolODS: 7. Energia acessível e limpaODS: 13. Ação contra a mudança global do climaOrientador: Ljubica TasicDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Instituto de QuímicaResumo: O desenvolvimento de um suporte para imobilização de enzimas e leveduras é um passo importante para processos de hidrólises e fermentações visando a recuperação e reutilização de biocatalisadores e/ou leveduras, tornando o processo de obtenção de bioetanol viável economicamente. Neste estudo, propõe-se um suporte do tipo casca/caroço de nanomagnetos armados com células de Saccharomyces cerevisiae, que servirá como nano biocatalisador para processos fermentativos. Além da síntese e caracterização de nanopartículas magnéticas, propõe-se utilizar bagaço de laranja como biomassa para produção de bioetanol. Os nanomagnetos apresentaram potencial zeta (?) de +28,0 ± 0,5 mV, e de forma eficiente foram cobertos por sílica e armados com grupos -NH2. De acordo com os resultados de análise por espectroscopia no infravermelho, o nanosuporte apresentou as bandas de ligação entre Fe-O em Fe3O4, como também, as ligações Fe-O-Si,Si-O-H, Si-O-Si, e N-H e à torção do -NH2. A biomassa após hidrólise ácida apresentou 10 ± 0,6 g L-1 de açúcares redutores, que foram quantificados usando o método colorimétrico. Foi realizada também uma avaliação das condições de fermentação com variação de temperatura e pH utilizando a levedura livre, desta forma, 3 condições foram estudadas com temperaturas iniciais de 25, 30 e 35 °C e pH inicial ajustado em 4, 4,5 e 5. Durante o processo reacional na primeira condição, obteve-se um rendimento de 35-46% após 48 h de fermentação, enquanto que na segunda obtivemos 48-90%, já na terceira condição, o rendimento foi de 50-69,2%. O bioetanol produzido foi quantificado por meio de reação de oxidação química. O processo de imobilização demonstrou-se satisfatório com rendimento da reação em torno de 25-30%Abstract: The development of support for the immobilization of enzymes and yeasts is an important step for hydrolysis and fermentative processes aimed at recovering and reusing biocatalysts, making the process of obtaining bioethanol economically viable. In this study, we propose a core/shell support made of nanomagnets armed with Saccharomyces cerevisiae cells, which will serve as a nanobiocatalyst for fermentative processes. In addition to the synthesis and characterization of magnetic nanoparticles, it is proposed to use orange bagasse as biomass for bioethanol production. The synthesized nanomagnets had a zeta potential (?) of +28.0 ± 0.5 mV, and were efficiently covered by silica and armed with -NH2 groups. According to the results of analysis by infrared spectroscopy, the nanosupport presented the bond bands between Fe-O in Fe3O4, as well as the bonds Fe-O-Si, Si-O-H, Si-O-Si, N-H, and -NH2. The biomass after acid hydrolysis presented 10 ± 0.6 g L-1 of reducing sugars, which were quantified using the colorimetric method. An evaluation of fermentation conditions was carried out with variation in temperature and pH using free yeast; in this way, 3 conditions were studied with initial temperatures of 25, 30, and 35 °C and initial pH of 4, 4.5 and 5. During the reaction process in the first condition, the achieved ethanol yield was 35-46% after 48 h of fermentation, while in the second condition, we obtained 48-90% ethanol, and in the third condition 50-69.2%. The produced bioethanol was quantified through a chemical oxidation reaction. The immobilization process proved to be satisfactory with a reaction yield of around 25-30%AbertoMestradoQuímica OrgânicaMestre em QuímicaCAPES001[s.n.]Tasic, Ljubica, 1970-Fonseca, Aluísio Marques daBarros, Wdeson PereiraUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de QuímicaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASSoares, Neidelênio Baltazar, 1996-20242024-12-04T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (81 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/29589SOARES, Neidelênio Baltazar. Produção de etanol de 1ª e 2ª geração: desenvolvimento de nanopartículas magnéticas para reutilização de leveduras. 2024. 1 recurso online (81 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Instituto de Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/29589. Acesso em: 17 mai. 2025.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1490527Cover: https://repositorio.unicamp.br/capa/capa?codigo=1490527Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2025-05-14T14:45:27Zoai::1490527Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2025-05-14T14:45:27Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Produção de etanol de 1ª e 2ª geração : desenvolvimento de nanopartículas magnéticas para reutilização de leveduras
1st and 2nd generation ethanol production : development of magnetic nanoparticles for yeast reuse
title Produção de etanol de 1ª e 2ª geração : desenvolvimento de nanopartículas magnéticas para reutilização de leveduras
spellingShingle Produção de etanol de 1ª e 2ª geração : desenvolvimento de nanopartículas magnéticas para reutilização de leveduras
Soares, Neidelênio Baltazar, 1996-
Saccharomyces cerevisiae
Imobilização
Nanopartículas magnéticas
Etanol
Saccharomyces cerevisiae
Immobilization
Magnetic nanoparticles
Ethanol
ODS: 7. Energia acessível e limpa
ODS: 13. Ação contra a mudança global do clima
title_short Produção de etanol de 1ª e 2ª geração : desenvolvimento de nanopartículas magnéticas para reutilização de leveduras
title_full Produção de etanol de 1ª e 2ª geração : desenvolvimento de nanopartículas magnéticas para reutilização de leveduras
title_fullStr Produção de etanol de 1ª e 2ª geração : desenvolvimento de nanopartículas magnéticas para reutilização de leveduras
title_full_unstemmed Produção de etanol de 1ª e 2ª geração : desenvolvimento de nanopartículas magnéticas para reutilização de leveduras
title_sort Produção de etanol de 1ª e 2ª geração : desenvolvimento de nanopartículas magnéticas para reutilização de leveduras
author Soares, Neidelênio Baltazar, 1996-
author_facet Soares, Neidelênio Baltazar, 1996-
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Tasic, Ljubica, 1970-
Fonseca, Aluísio Marques da
Barros, Wdeson Pereira
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Química
Programa de Pós-Graduação em Química
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Soares, Neidelênio Baltazar, 1996-
dc.subject.por.fl_str_mv Saccharomyces cerevisiae
Imobilização
Nanopartículas magnéticas
Etanol
Saccharomyces cerevisiae
Immobilization
Magnetic nanoparticles
Ethanol
ODS: 7. Energia acessível e limpa
ODS: 13. Ação contra a mudança global do clima
topic Saccharomyces cerevisiae
Imobilização
Nanopartículas magnéticas
Etanol
Saccharomyces cerevisiae
Immobilization
Magnetic nanoparticles
Ethanol
ODS: 7. Energia acessível e limpa
ODS: 13. Ação contra a mudança global do clima
description Orientador: Ljubica Tasic
publishDate 2024
dc.date.none.fl_str_mv 2024
2024-12-04T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/20.500.12733/29589
SOARES, Neidelênio Baltazar. Produção de etanol de 1ª e 2ª geração: desenvolvimento de nanopartículas magnéticas para reutilização de leveduras. 2024. 1 recurso online (81 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Instituto de Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/29589. Acesso em: 17 mai. 2025.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/29589
identifier_str_mv SOARES, Neidelênio Baltazar. Produção de etanol de 1ª e 2ª geração: desenvolvimento de nanopartículas magnéticas para reutilização de leveduras. 2024. 1 recurso online (81 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Instituto de Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/29589. Acesso em: 17 mai. 2025.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1490527
Cover: https://repositorio.unicamp.br/capa/capa?codigo=1490527
Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDF
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
1 recurso online (81 p.) : il., digital, arquivo PDF.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1832420254148460544

Registros relacionados