Publicação
Development of circular economy strategies using microalgae
| Resumo: | O rápido crescimento da indústria alimentar, impulsionado pela globalização e aumento da população, produz grandes quantidades de subprodutos, incluindo o melaço proveniente do processamento do açúcar (57 milhões de toneladas por ano). Os métodos tradicionais de descarte, como aterros e incineração, contribuem significativamente para a emissão de gases com efeito de estufa. A utilização de melaço no cultivo heterotrófico de microalgas surge como uma solução sustentável para reduzir estes resíduos e os custos de produção de microalgas. Este estudo avaliou a eficácia de melaços de cana-de-açúcar hidrolisados com ácido e enzima como fontes de carbono no cultivo heterotrófico de Chlorella sorokiniana, focando-se na produção de biomassa e metabolitos. A maior produção de biomassa foi obtida com melaço hidrolisado enzimaticamente, a 37,5 g·L-1 de açúcares redutores (AR), suplementado com 50 % dos macro- e micronutrientes do meio comercial. Concentrações mais elevadas de AR reduziram o teor proteico em até 19 % e 47 % com melaço hidrolisado com ácido e enzima, respetivamente, com um simultâneo aumento significativo de hidratos de carbono, enquanto os níveis lipídicos permaneceram inalterados. A clarificação com ácido cítrico não resultou numa melhoria na produção de biomassa, tendo o melaço hidrolisado com enzima, sem clarificação, apresentado a maior produção de biomassa (11,65 ± 0,75 g·L-1 ), embora ainda inferior ao controlo (13,38 ± 0,35 g·L-1 ). No entanto, a clarificação teve um impacto significativo no teor de cinzas (redução de 55 % e 61 % nos melaços hidrolisados por enzima e ácido, respetivamente), melhorando a produção de proteína em 39 % no melaço hidrolisado com enzima. Por outro lado, com a hidrólise ácida dos melaços, a clarificação diminuiu o teor proteico da microalga em 16 %, acompanhada de um aumento considerável no conteúdo de hidratos de carbono. Em síntese, este estudo destaca o potencial de melaço de cana-de-açúcar como fonte de carbono para o cultivo de microalgas e realça a importância da hidrólise do melaço para aumentar a biomassa e a clarificação para os resultados bioquímicos. |
|---|---|
| Autores principais: | Oliveira, Maria Inês Gomes |
| Assunto: | Chlorella sorokiniana Clarificação Cultivo heterotrófico Melaços de cana-de-açúcar Proteína Clarification Heterotrophic cultivation Protein Sugarcane Molasses |
| Ano: | 2024 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso embargado |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | inglês |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | O rápido crescimento da indústria alimentar, impulsionado pela globalização e aumento da população, produz grandes quantidades de subprodutos, incluindo o melaço proveniente do processamento do açúcar (57 milhões de toneladas por ano). Os métodos tradicionais de descarte, como aterros e incineração, contribuem significativamente para a emissão de gases com efeito de estufa. A utilização de melaço no cultivo heterotrófico de microalgas surge como uma solução sustentável para reduzir estes resíduos e os custos de produção de microalgas. Este estudo avaliou a eficácia de melaços de cana-de-açúcar hidrolisados com ácido e enzima como fontes de carbono no cultivo heterotrófico de Chlorella sorokiniana, focando-se na produção de biomassa e metabolitos. A maior produção de biomassa foi obtida com melaço hidrolisado enzimaticamente, a 37,5 g·L-1 de açúcares redutores (AR), suplementado com 50 % dos macro- e micronutrientes do meio comercial. Concentrações mais elevadas de AR reduziram o teor proteico em até 19 % e 47 % com melaço hidrolisado com ácido e enzima, respetivamente, com um simultâneo aumento significativo de hidratos de carbono, enquanto os níveis lipídicos permaneceram inalterados. A clarificação com ácido cítrico não resultou numa melhoria na produção de biomassa, tendo o melaço hidrolisado com enzima, sem clarificação, apresentado a maior produção de biomassa (11,65 ± 0,75 g·L-1 ), embora ainda inferior ao controlo (13,38 ± 0,35 g·L-1 ). No entanto, a clarificação teve um impacto significativo no teor de cinzas (redução de 55 % e 61 % nos melaços hidrolisados por enzima e ácido, respetivamente), melhorando a produção de proteína em 39 % no melaço hidrolisado com enzima. Por outro lado, com a hidrólise ácida dos melaços, a clarificação diminuiu o teor proteico da microalga em 16 %, acompanhada de um aumento considerável no conteúdo de hidratos de carbono. Em síntese, este estudo destaca o potencial de melaço de cana-de-açúcar como fonte de carbono para o cultivo de microalgas e realça a importância da hidrólise do melaço para aumentar a biomassa e a clarificação para os resultados bioquímicos. |
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