Avaliação do Comportamento e Influência do pH na Fermentação de Glicerol Residual por Klebsiella oxytoca
Processos fermentativos são cada vez mais usados como alternativa para utilização de reagentes com baixo valor agregado, como o glicerol residual da indústria do biodiesel, que pode ser metabolizado pela bactéria Klebsiella oxytoca para conversão de 2,3-butanodiol. Sua viabilidade depende de parâmetros que influenciam no crescimento das células, no consumo de substrato e na formação de produto, como o pH do meio fermentativo. Neste contexto, o objetivo desta pesquisa foi de avaliar o comportamento do pH durante este processo fermentativo e o impacto deste no crescimento celular. Foram realizados ensaios fermentativos em frascos agitados por seis horas com pH inicial de 6,7. A variável avaliada foi a presença de duas soluções tampões diferentes no meio: citrato de sódio/ácido cítrico e K2HPO4/KH2PO4. Na ausência de solução tampão foi estudado também o comportamento do processo fermentativo com ajuste de pH em faixa favorável para o crescimento celular. Os valores de pH e os de concentração celular foram medidos em alguns pontos definidos do processo. Os resultados mostraram que nas primeiras horas de processo houve uma queda brusca de pH para uma faixa entre 4,5 a 4,8 e assim mantido até o final, tanto na presença quanto ausência de tampão. Em termos de crescimento celular, as três condições apresentaram um crescimento lento e uma curva pouco acentuada com concentrações finais: 1,0 g/L (ácido cítrico/citrato de sódio); 1,2 g/L (K2HPO4/KH2PO4) e 1,1 g/L (sem solução tampão). Para a condição sem tampão e com ajuste de pH, o crescimento foi favorecido, com concentração final de células de 1,8 g/L. Então, mesmo se utilizando tampão, o pH do meio apresentou queda nas primeiras horas, o que desfavorece o andamento da fermentação. Neste caso, a condição de ajuste de pH constante se mostrou indispensável, apresentando crescimento favorecido.
Avaliação do Comportamento e Influência do pH na Fermentação de Glicerol Residual por Klebsiella oxytoca
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DOI: https://doi.org/10.22533/at.ed.4912112078
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Palavras-chave: Glicerol residual; Klebsiella oxytoca; Processos fermentativos; Solução tampão
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Keywords: Residual glycerol; Klebsiella oxytoca; Fermentative process; Buffer solution
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Abstract:
Fermentative processes are increasingly used as an alternative for the use of reagents with low added value, such as residual glycerol from the biodiesel industry, which can be metabolized by the bacterium Klebsiella oxytoca to convert 2,3-butanediol. Its viability depends on parameters that influence cell growth, substrate consumption and product formation, such as the pH of the fermentation medium. In this context, the objective of this research was to evaluate the pH behavior during this fermentation process and its impact on cell growth. Fermentation tests were carried out in flasks shaken for six hours with an initial pH of 6.7. The variable evaluated was the presence of two different buffer solutions in the medium: sodium citrate/citric acid and K2HPO4 / KH2PO4. In the absence of a buffer solution, the behavior of the fermentation process with pH adjustment in a favorable range for cell growth was also studied. The pH and cell concentration values were measured during some defined points at the process. The results showed that in the first hours of the process there was a sharp drop in pH to a range between 4.5 to 4.8 and thus maintained until the end, both in the presence and absence of buffer. In terms of cell growth, the three conditions showed a slow growth and a low curve with final concentrations: 1.0 g/L (citric acid/sodium citrate); 1.25 g/L (K2HPO4/KH2PO4) and 1.1 g/L (without buffer solution). For the condition without buffer and with pH adjustment, growth was favored, with a final cell concentration of 1.8 g/L. So, even if using buffer, the pH of the medium dropped in the first hours, which disfavors the fermentation progress. In this case, the condition of pH adjustment proved to be indispensable, presenting favored growth.
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Número de páginas: 13
- Arnaldo Márcio Ramalho Prata
- Fabio Moura Cavalcante
