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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/80541| Tipo: | TCC |
| Título: | Avaliação do uso biotecnológico da casca de coco e seu potencial para produção de xilitol |
| Autor(es): | Carvalho, Áthilla Antônio Oliveira de |
| Orientador: | Albuquerque, Tiago Lima de |
| Palavras-chave em português: | Biotecnologia;Fermentação;Resíduo agroindustrial |
| Palavras-chave em inglês: | Biotechnology;Fermentation;Agro-industrial waste |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS |
| Data do documento: | 2024 |
| Citação: | CARVALHO, Áthilla Antônio Oliveira de. Avaliação do uso biotecnológico da casca de coco e seu potencial para produção de xilitol. 2024. 54 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Alimentos) - Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024. |
| Resumo: | A produção industrial de água de coco gera uma quantidade expressiva de resíduos de casca de coco-verde, cujo descarte inadequado provoca impactos ambientais significativos como a poluição do solo e sobrecarregamento de aterros sanitários. Este trabalho avalia o potencial biotecnológico geral da casca de coco e também para a produção de xilitol, um adoçante de baixo índice glicêmico com propriedades antimicrobianas, amplamente utilizado nas indústrias alimentícia e farmacêutica. Inicialmente, foi realizada uma revisão bibliográfica sobre o aproveitamento de resíduos agroindustriais e o desenvolvimento de métodos de extração de compostos fermentáveis utilizando a busca de estudos nas plataformas de pesquisa Scopus e Web of Science a fim de analisar o seu potencial para a extração de açúcares casca de coco-verde, oferecendo uma base para a realização de experimentos com a farinha da sua casca, com pré-tratamento usando ácido sulfúrico diluído em diferentes concentrações e tempo a fim de obter uma condição otimizada pelo método RSM para reduzir o uso de recursos e tempo, foi permitido obter a condição otimizada de 0,94 M de H2SO4 e tempo de 21,36 minutos, permitindo a obtenção do valor 11,45 ± 0,06 de xilose. A fermentação foi conduzida utilizando o microrganismo Kluyveromyces marxianus ATCC 36907, em condições de 30oC e 200 rpm, para avaliar a conversão de xilose em xilitol. A cinética de produção mostrou que o consumo de glicose inicial presente foi eficiente, favorecendo o crescimento celular e a produção de etanol (5,68 g/L em 48 horas), sendo responsável pelo início da conversão da xilose em xilitol após 24 horas e provavelmente pelo consumo de xilose não ter sido total. Observou-se que o rendimento de xilitol aumentou progressivamente ao longo do processo, alcançando um valor máximo de 1,68 g de xilitol por g de xilose em 96 horas. A produtividade de xilitol, contudo, apresentou declínio com o tempo, registrando valores de 0,09 g/L/h nas primeiras 24 horas e diminuindo para 0,03 g/L/h as 96 horas pela diminuição do substrato. Esses resultados indicam que a casca de coco verde possui um potencial significativo para a produção de xilitol, com rendimento elevado, embora a produtividade diminua ao longo do processo fermentativo. Este estudo apresenta uma alternativa sustentável para o aproveitamento de um resíduo agroindustrial abundante, contribuindo para a mitigação dos impactos ambientais e o desenvolvimento de bioprodutos de alto valor agregado. |
| Abstract: | The industrial production of coconut water generates a significant amount of green coconut shell waste, whose inadequate disposal causes significant environmental impacts such as soil pollution and landfill overload. This study evaluates the general biotechnological potential of coconut shells and also for the production of xylitol, a low glycemic index sweetener with antimicrobial properties, widely used in the food and pharmaceutical industries. Initially, a bibliographic review was carried out on the use of agro industrial waste and the development of extraction methods for fermentable compounds using the search for studies in the Scopus and Web of Science research platforms in order to analyze their potential for the extraction of sugars from green coconut shells, offering a basis for carrying out experiments with the flour from its shell, with pretreatment using diluted sulfuric acid at different concentrations and times in order to obtain an optimized condition by the RSM method to reduce the use of resources and time, it was allowed to obtain the optimized condition of 0.94 M H2SO4 and a time of 21.36 minutes, allowing the obtaining of the value 11.45 ± 0.06 of xylose. The fermentation was carried out using the microorganism Kluyveromyces marxianus ATCC 36907, under conditions of 30 oC and 200 rpm, to evaluate the conversion of xylose to xylitol. The production kinetics showed that the initial glucose consumption was efficient, favoring cell growth and ethanol production (5.68 g/L in 48 hours), being responsible for the beginning of the conversion of xylose into xylitol after 24 hours and probably for the incomplete consumption of xylose. It was observed that the xylitol yield increased progressively throughout the process, reaching a maximum value of 1.68 g of xylitol per g of xylose in 96 hours. Xylitol productivity, however, declined over time, recording values of 0.09 g/L/h in the first 24 hours and decreasing to 0.03 g/L/h at 96 hours due to the decrease in substrate. These results indicate that the green coconut husk has a significant potential for the production of xylitol, with high yield, although the productivity decreases throughout the fermentation process. This study presents a sustainable alternative for the use of an abundant agro industrial residue, contributing to the mitigation of environmental impacts and the development of high added value bioproducts. |
| URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/80541 |
| Currículo Lattes do(s) Autor(es): | http://lattes.cnpq.br/5278037548929054 |
| 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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| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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