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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/43780| Type: | TCC |
| Title: | Produção e caracterização de celulose bacteriana em cultivo estático e agitado |
| Authors: | Souza, João Pedro Bessa de |
| Advisor: | Fechine, Pierre Basílio Almeida |
| Co-advisor: | Brígida, Ana Iraidy Santa |
| Keywords: | Biopolímero;Exopolissacarídeo;Caracterização |
| Issue Date: | 2019 |
| Citation: | SOUZA, João Pedro Bessa de. Produção e caracterização de celulose bacteriana em cultivo estático e agitado. 2019. 54 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química Bacharelado) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019. |
| Abstract in Brazilian Portuguese: | A celulose bacteriana (CB) é um biopolímero produzido através de fermentação por micro-organismos. Esse material se destaca para diversas aplicações por sua alta cristalinidade, alta resistência mecânica, biocompatibilidade, biodegradabilidade, transparência e alta estabilidade química. Quando comparada com celulose de origem vegetal, a CB é obtida com alto índice de pureza por métodos de purificação muito mais simples. As características estruturais da CB são diretamente dependentes das suas condições de síntese. Nesse trabalho, foram utilizadas três diferentes cepas em duas formas de cultivo, agitado e estático, para produzir CB por fermentação em meio sintético Hestrin-Schramm (HS). As cepas utilizadas foram Komagataeibacter (antigamente Gluconacetobacter) xylinus ATCC 53582, Komagataeibacter hansenii ATCC 23769 e Komagataeibacter xylinus ATCC 700178. A CB produzida após 5 dias de fermentação foi purificada e caracterizada por difração de raios-X (DRX), espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (TGA) e termoporometria por calorimetria exploratória diferencial (TP-DSC). A maior produção de CB foi alcançada pela K. xylinus ATCC 53582, com 1,4 g.L-1 para cultivo agitado e 2,08 g.L-1 para cultivo estático. Os maiores rendimentos também foram encontrados para essa cepa, tendo sido 22 % para o cultivo estático e 9 % para o cultivo agitado. A diferença morfológica entre as CB’s produzidas em cada forma de cultivo foi evidente. Todos os resultados de teste de umidade foram superiores a 99%, comprovando a alta capacidade da CB de reter água. No cultivo estático, produziram-se películas de CB’s com formato da superfície do meio em que estava contida durante a fermentação; no cultivo agitado, formaram-se pelotas fibrosas. A espectroscopia FTIR constatou que o material produzido é celulose e, junto dos resultados de TGA, sua pureza. Os difratogramas indicaram alta cristalinidade do material. Os resultados de TGA apontam uma maior estabilidade térmica para a CB obtida em cultivo agitado. Os resultados de TP-DSC mostram poros com diâmetros principalmente inferiores a 10 nm, mas com distribuição polidispersa. |
| Abstract: | Bacterial cellulose (BC) is a biopolymer produced by fermentation by microorganisms. This material stands out for various applications because of its high crystallinity, high mechanical strength, biocompatibility, biodegradability, transparency and high chemical stability. When compared to cellulose of vegetable origin, CB is obtained with a high purity index by much simpler purification methods. The structural characteristics of BC are directly dependent on their synthesis conditions. In this work, three different strains were used in two culture forms (static and agitated) to produce BC by fermentation in Hestrin-Schramm (HS) synthetic medium. The strains used were Komagataeibacter (formerly Gluconacetobacter) xylinus ATCC 53582, Komagataeibacter hansenii ATCC 23769 and Komagataeibacter xylinus ATCC 700178. The produced CB was characterized by X-ray diffraction (DRX), Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy, thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry thermoporometry (TP-DSC). The highest production was achieved by K. xylinus ATCC 53582, with 1.4 g.L-1 for shake cultivation and 2.08 g.L-1 for static cultivation. The highest yields were also found for this strain, with 22% for static cultivation and 9% for agitated cultivation. The morphological difference between BCs produced in each culture form was evident. All moisture analysis results were greater than 99%, confirming the CB's high ability to retain water. In static culture, BC films were produced with the surface shape of the medium in which it was contained during the fermentation. In the agitated culture, fibrous pellets were formed. FTIR spectroscopy and TGA results found that the material produced is purified cellulose. The diffractograms show high crystallinity of the material. TGA results indicate a higher stability for CB obtained by agitated cultivation. TP-DSC results show pores with diameters mainly lower than 10 nm, but with polydispersed distribution. |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/43780 |
| Appears in Collections: | QUÍMICA - BACHARELADO - Monografias |
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