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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/85977| Tipo: | TCC |
| Título: | Produção de celulose bacteriana a partir do hidrolisado da casca de maracujá |
| Autor(es): | Infante Neta, Aida Aguilera |
| Orientador: | Albuquerque, Tiago Lima de |
| Palavras-chave em português: | Biomateriais sustentáveis;Casca de maracujá;Celulose bacteriana;Resíduos agroindustriais |
| Palavras-chave em inglês: | Sustainable biomaterials;Passion fruit peel;Bacterial cellulose;Agro-industrial residues |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS::ENGENHARIA DE ALIMENTOS |
| Data do documento: | 2026 |
| Citação: | INFANTE NETA, Aida Aguilera. Produção de celulose bacteriana a partir do hidrolisado da casca de maracujá. 2026. 76 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Alimentos) — Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2026. |
| Resumo: | A valorização de resíduos agroindustriais tem potencial de representar uma alternativasustentável para produção de biopolímeros, dentre outros bioprodutos. A casca de maracujá(CM), rica em celulose (48,03%) e hemicelulose (20,8%), pode ser hidrolisada para liberaçãode açúcares fermentescíveis, como glicose e xilose, tornando o seu hidrolisado (HCM) umsubstrato promissor em processos biotecnológicos. Entre os potenciais bioprodutos obtidos,pode-se destacar a celulose bacteriana (CB), material de alta biocompatibilidade, cuja produçãodepende, dentre outros fatores, da disponibilidade de carbono, e de fontes adequadas denitrogênio para o metabolismo microbiano. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivoavaliar o potencial do HCM como fonte de carbono para a produção de CB. Para isso, a CMfoi submetida à hidrólise ácida com H₂SO₄ diluído (0,71 M, 121 °C, 22 min), seguida dedetoxificação por ajuste de pH com Ca(OH)₂ e tratamento com carvão ativado, resultando emHCM contendo elevados teores de açúcares fermentescíveis. A fermentação foi conduzidautilizando uma cultura simbiótica de bactérias e leveduras (SCOBY) em cultivo estático a 28 °Cpor 14 dias, sendo analisado o efeito de diferentes fontes de nitrogênio (peptona, extrato delevedura, nitrato de sódio e sulfato de amônio) sobre o rendimento do biopolímero obtido. Apóssíntese, as celuloses foram purificadas com hidróxido de sódio (NaOH) 0,5 M e avaliou-setambém um segundo tratamento combinado com peróxido de hidrogênio (H2O2) a 3%. O maiorrendimento de CB (0,081 g/mL de meio) foi obtido com o uso de sulfato de amônio, enquantoo nitrato de sódio promoveu a maior remoção de impurezas (redução de massa de 77,51%). Asanálises estruturais e morfológicas (FTIR, XPS, DRX e MEV) indicaram elevada cristalinidade,eficiente remoção de lignina e formação de uma rede nanofibrilar porosa. Ensaios térmicos(TGA) demonstraram estabilidade térmica até 300 °C, e os ensaios de biodegradação indicaramperda de massa de 26% após 42 dias em solo natural, confirmando a compatibilidade ambiental.Os resultados indicam que o HCM é um substrato eficiente e de baixo custo para a síntese deCB, em consonância com os princípios de valorização de resíduos. A CB obtida apresentaelevado potencial como biomaterial sustentável para aplicações em embalagens de alimentos,estruturas de suporte biomédicas e outros usos tecnológicos de alto valor agregado. |
| Abstract: | The valorization of agro-industrial residues has the potential to represent a sustainablealternative for the production of biopolymers, among other bioproducts. Passion fruit peel(PFP), which is rich in cellulose (48.03%) and hemicellulose (20.8%), can be hydrolyzed torelease fermentable sugars such as glucose and xylose, making its hydrolysate (PFPH) apromising substrate for biotechnological processes. Among the potential bioproducts obtained,bacterial cellulose (BC) stands out due to its high biocompatibility, whose production depends,among other factors, on carbon availability and suitable nitrogen sources for microbialmetabolism. In this context, this study aimed to evaluate the potential of PFPH as a carbonsource for BC production. For this purpose, PFP was subjected to dilute sulfuric acid hydrolysis(0.71 M H₂SO₄, 121 °C, 22 min), followed by detoxification through pH adjustment withCa(OH)₂ and treatment with activated carbon, resulting in a hydrolysate containing high levelsof fermentable sugars. Fermentation was carried out using a symbiotic culture of bacteria andyeasts (SCOBY) under static conditions at 28 °C for 14 days, and the effect of different nitrogensources (peptone, yeast extract, sodium nitrate, and ammonium sulfate) on biopolymer yieldwas evaluated. After synthesis, the celluloses were purified with 0.5 M sodium hydroxide(NaOH), and a second combined treatment with 3% hydrogen peroxide (H₂O₂) was alsoassessed. The highest BC yield (0.081 g/mL of medium) was obtained using ammonium sulfate,while sodium nitrate promoted the greatest removal of impurities (77.51% mass reduction).Structural and morphological analyses (FTIR, XPS, XRD, and SEM) indicated highcrystallinity, efficient lignin removal, and the formation of a porous nanofibrillar network.Thermal analyses (TGA) demonstrated thermal stability up to 300 °C, and biodegradation testsindicated a mass loss of 26% after 42 days in natural soil, confirming environmentalcompatibility. The results indicate that PFPH is an efficient and low-cost substrate for BCsynthesis, in accordance with waste valorization principles. The obtained BC shows highpotential as a sustainable biomaterial for applications in food packaging, biomedical scaffolds,and other high value-added technological uses. |
| URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/85977 |
| ORCID do Orientador: | https://orcid.org/0000-0002-6316-3013 |
| Currículo Lattes do Orientador: | http://lattes.cnpq.br/1618094924044165 |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| Aparece nas coleções: | ENGENHARIA DE ALIMENTOS - Monografia |
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