UNIVERSIDADE DO ALGARVE
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- Márcia Diegues Teixeira
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1 UNIVERSIDADE DO ALGARVE CINÉTICA DE INIBIÇÃO DO ETANOL E CONSUMO DE AÇÚCAR, EM REATOR BIOLÓGICO, USANDO RESÍDUOS INDUSTRIAIS DE CITRINOS E DE ALFARROBA. AUMENTO DE ESCALA DE PRODUÇÃO EM UNIDADE-PILOTO André Jerónimo Guerra Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biológica Trabalho efetuado sob a orientação de: Professora Doutora Maria Emília Lima Costa Trabalho efetuado sob a coorientação de: Professora Doutora Sara Isabel Cacheira Raposo 2013
2 CINÉTICA DE INIBIÇÃO DO ETANOL E CONSUMO DE AÇÚCAR, EM REATOR BIOLÓGICO, USANDO RESÍDUOS INDUSTRIAIS DE CITRINOS E DE ALFARROBA. AUMENTO DE ESCALA DE PRODUÇÃO EM UNIDADE-PILOTO Declaração de autoria de trabalho Declaro ser o autor deste trabalho, que é original e inédito. Autores de trabalhos consultados estão devidamente citados no texto e constam da listagem de referências incluída. Assinatura (Jerónimo Guerra) 2
3 Indice 1. Análise de dados Regressões lineares Fermentação em sistema descontínuo da levedura Saccharomyces cerevisiae F13 em diferentes fontes de carbono para a produção de etanol, em Erlenmeyer Extrato de alfarroba Licor de citrinos Mix Efeito de diferentes tipos de rácios contendo extrato de alfarroba e licor de citrinos na produção de etanol pela levedura Saccharomyces cerevisiae F13 em Erlenmeyers, sistema descontínuo Alf33% + Cit 67% Alf50% + Cit50% Alf67% + Cit33% Análise do crescimento e produção de etanol no rácio de 33% de extrato de Alfarroba com 67% de licor de Citrinos, pela levedura Saccharomyces cerevisiae F13, em reator biológico de 3L, sistema descontínuo Efeito do licor de citrinos sem D-limoneno, em fermentação de sistema descontínuo com um rácio 50% de extrato de alfarroba com 50% de licor de citrinos, no crescimento e produção de etanol pela Saccharomyces cerevisiae F13, em Erlenmeyer Efeito de diferentes concentrações de licor de citrinos no desenvolvimento e produção de etanol, pela levedura Saccharomyces Cerevisiae F13, em sistemas descontínuos, Erlenmeyer Licor de citrinos a 130 g/l Licor de citrinos a 180 g/l Licor de citrinos a 330 g/l
4 Comparação da produção de etanol em diferentes concentrações de ureia e meio YEPD Ureia a 1,5 g/l Ureia a 3,0 g/l YPD Estudo do crescimento e produção de etanol em fermentação descontínua da levedura Saccharomyces cerevisiae F13, em sistema descontinuo na Unidade Piloto de 20 litros Curvas de calibração (HPLC) Coluna Merck-Polysher OA HY Padrões de etanol Waters Sugar-Pak Padrões de Etanol Padrões de Frutose Padrões de Glucose Padrões de Sacarose ANOVA - Student-Newman-Keuls (P<0,05) Fermentação em sistema descontínuo da levedura Saccharomyces cerevisiae F13 em diferentes fontes de carbono para a produção de etanol, em Erlenmeyer Testes á produção de etanol Rendimento etanol/substrato Produtividade Rendimento Biomassa/Etanol Taxa específica de crescimento
5 Rendimento de Biomassa/substrato Efeito de diferentes tipos de rácios contendo extrato de alfarroba e licor de citrinos na produção de etanol pela levedura Saccharomyces cerevisiae F13 em Erlenmeyers, sistema descontínuo Rendimento Etanol/substrato Rendimento Biomassa/etanol Taxa especifica de crescimento Rendimento de Biomassa/substrato Efeito do licor de citrinos sem D-limoneno, em fermentação de sistema descontínuo com um rácio 50% de extrato de alfarroba com 50% de licor de citrinos, no crescimento e produção de etanol pela Saccharomyces cerevisiae F13, em Erlenmeyer Rendimento de etanol/substrato Rendimento de Etanol/biomassa Taxa específica de crescimento Rendimento de biomassa/substrato Efeito de diferentes concentrações de licor de citrinos no desenvolvimento e produção de etanol, pela levedura Saccharomyces Cerevisiae F13, em sistemas descontínuos, Erlenmeyer Rendimento de etanol/substrato Etanol máximo Produtividade Rendimento de Biomassa/etanol Taxa especifica de crescimento Rendimento de biomassa/substrato Comparação da produção de etanol em diferentes concentrações de ureia e meio YEPD
6 Rendimento de etanol/substrato Etanol máximo Produtividade Rendimento de biomassa/etanol Taxa específica de crescimento Rendimento de biomassa/substrato Registo fotográfico Material utilizado Equipamentos utilizados Esquema de montagem do sistema de destilação a vapor
7 Indice de Tabelas Tabela 1 Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função do consumo de substrato, do ensaio contendo extrato de alfarroba, da fermentação em sistema descontínuo da levedura S. cerevisiae F13 em diferentes fontes de carbono para a produção de etanol em Erlenmeyer Tabela 2 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função da produção de etanol, do ensaio contendo extrato de alfarroba, da fermentação em sistema descontínuo da levedura S.Cerevisiae F13 em diferentes fontes de carbono para a produção de etanol em Erlenmeyer Tabela 3 - Regressão linear dos valores de produção de etanol em função do consumo de substrato, do ensaio contendo extrato de alfarroba, da fermentação em sistema descontínuo da levedura S.Cerevisiae F13 em diferentes fontes de carbono para a produção de etanol em Erlenmeyer Tabela 4 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função do consumo de substrato, do ensaio contendo licor de citrinos, na fermentação em sistema descontínuo da levedura S.Cerevisiae F13 em diferentes fontes de carbono para a produção de etanol em Erlenmeyer Tabela 5 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função da produção de etanol, do ensaio contendo licor de citrinos, da fermentação em sistema descontínuo da levedura S.Cerevisiae F13 em diferentes fontes de carbono para a produção de etanol em Erlenmeyer
8 Tabela 6 - Regressão linear dos valores de produção de etanol em função do consumo de substrato, do ensaio contendo licor de citrinos, da fermentação em sistema descontínuo da levedura S.Cerevisiae F13 em diferentes fontes de carbono para a produção de etanol em Erlenmeyer Tabela 7 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função do consumo de substrato, do ensaio a razão de açucares Frutose, glucose e Sacarose, na fermentação em sistema descontínuo da levedura S.Cerevisiae F13 em diferentes fontes de carbono para a produção de etanol em Erlenmeyer Tabela 8 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função da produção de etanol, do ensaio a razão de açucares Frutose, glucose e Sacarose, da fermentação em sistema descontínuo da levedura S.Cerevisiae F13 em diferentes fontes de carbono para a produção de etanol em Erlenmeyer Tabela 9 - Regressão linear dos valores de produção de etanol em função do consumo de substrato, do razão de açucares Frutose, glucose e Sacarose, da fermentação em sistema descontínuo da levedura S.Cerevisiae F13 em diferentes fontes de carbono para a produção de etanol em Erlenmeyer Tabela 10 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função do consumo de substrato, do ensaio contendo Alf33% + Cit 67%, na fermentação de diferentes tipos de rácios contendo extrato de alfarroba (Alf) e licor de citrinos (Cit) na produção de etanol pela levedura S.Cerevisiae F13 em Erlenmeyers, sistema descontínuo Tabela 11 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função da produção de etanol, do ensaio contendo Alf33% + Cit 67%, na fermentação de diferentes tipos de rácios contendo extrato de alfarroba (Alf) e licor de citrinos (Cit) na produção de etanol pela levedura S.Cerevisiae F13 em Erlenmeyers, sistema descontínuo
9 Tabela 12 - Regressão linear dos valores de produção de etanol em função do consumo de substrato contendo Alf33% + Cit 67%, na fermentação de diferentes tipos de rácios contendo extrato de alfarroba (Alf) e licor de citrinos (Cit) na produção de etanol pela levedura S.Cerevisiae F13 em Erlenmeyers, sistema descontínuo Tabela 13 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função do consumo de substrato, do ensaio contendo Alf50% + Cit50%, na fermentação de diferentes tipos de rácios contendo extrato de alfarroba (Alf) e licor de citrinos (Cit) na produção de etanol pela levedura S.Cerevisiae F13 em Erlenmeyers, sistema descontínuo Tabela 14 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função da produção de etanol, do ensaio contendo Alf50% + Cit50%, na fermentação de diferentes tipos de rácios contendo extrato de alfarroba (Alf) e licor de citrinos (Cit) na produção de etanol pela levedura S.Cerevisiae F13 em Erlenmeyers, sistema descontínuo Tabela 15 - Regressão linear dos valores de produção de etanol em função do consumo de substrato contendo Alf50% + Cit50%, na fermentação de diferentes tipos de rácios contendo extrato de alfarroba (Alf) e licor de citrinos (Cit) na produção de etanol pela levedura S.Cerevisiae F13 em Erlenmeyers, sistema descontínuo Tabela 16 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função do consumo de substrato, do ensaio contendo Alf67% + Cit33%, na fermentação de diferentes tipos de rácios contendo extrato de alfarroba (Alf) e licor de citrinos (Cit) na produção de etanol pela levedura S.Cerevisiae F13 em Erlenmeyers, sistema descontínuo Tabela 17 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função da produção de etanol, do ensaio contendo Alf67% + Cit33%, na fermentação de diferentes tipos de rácios contendo extrato de alfarroba (Alf) e licor de citrinos (Cit) na produção de etanol pela levedura S.Cerevisiae F13 em Erlenmeyers, sistema descontínuo
10 Tabela 18 - Regressão linear dos valores de produção de etanol em função do consumo de substrato contendo Alf67% + Cit33%, na fermentação de diferentes tipos de rácios contendo extrato de alfarroba (Alf) e licor de citrinos (Cit) na produção de etanol pela levedura S.Cerevisiae F13 em Erlenmeyers, sistema descontínuo Tabela 19 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função do consumo de substrato, pela levedura S. Cerevisiae F13 no meio contendo Alf33% + Cit67%, em reator biológico 3L de sistema descontínuo Tabela 20 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função da produção de etanol, pela levedura S. Cerevisiae F13 no meio contendo Alf33% + Cit67%, em reator biológico 3L de sistema descontínuo Tabela 21 - Regressão linear dos valores de produção de etanol em função do consumo de substrato pela levedura S. Cerevisiae F13 no meio contendo Alf33% + Cit67%, em reator biológico 3L de sistema descontínuo Tabela 22 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função do consumo de substrato, da levedura S. Cerevisiae F13 no rácio Alf50% + Cit50%, em Erlenmeyer de sistema descontínuo Tabela 23 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função da produção de etanol, da levedura S. Cerevisiae F13 no rácio Alf50% + Cit50%, em Erlenmeyer de sistema descontínuo Tabela 24 - Regressão linear dos valores de produção de etanol em função do substrato consumido, da levedura S. Cerevisiae F13 no rácio Alf50% + Cit50%, em Erlenmeyer de sistema descontínuo Tabela 25 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função do consumo de substrato, do ensaio contendo licor de citrinos a 130 g/l, na fermentação de diferentes concentrações de licor de citrinos pela levedura S.Cerevisiae F-12 em Erlenmeyer de sistema descontínuos
11 Tabela 26 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função da produção de etanol, do ensaio contendo licor de citrinos a 130 g/l, na fermentação de diferentes concentrações de licor de citrinos pela levedura S.Cerevisiae F-12 em Erlenmeyer de sistema descontínuos Tabela 27 - Regressão linear dos valores de produção de etanol em função do consumo de substrato, no ensaio contendo licor de citrinos a 130 g/l, na fermentação de diferentes concentrações de licor de citrinos pela levedura S.Cerevisiae F-12 em Erlenmeyer de sistema descontínuos Tabela 28 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função do consumo de substrato, do ensaio contendo licor de citrinos a 180 g/l, na fermentação de diferentes concentrações de licor de citrinos pela levedura S.Cerevisiae F-12 em Erlenmeyer de sistema descontínuos Tabela 29 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função da produção de etanol, no ensaio contendo licor de citrinos a 180 g/l, na fermentação de diferentes concentrações de licor de citrinos pela levedura S.Cerevisiae F-12 em Erlenmeyer de sistema descontínuos Tabela 30 - Regressão linear dos valores de produção de etanol em função do consumo de substrato, no ensaio contendo licor de citrinos a 180 g/l, na fermentação de diferentes concentrações de licor de citrinos pela levedura S.Cerevisiae F-12 em Erlenmeyer de sistema descontínuos Tabela 31 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função do consumo de substrato, do ensaio contendo licor de citrinos a 330 g/l, na fermentação de diferentes concentrações de licor de citrinos pela levedura S.Cerevisiae F-12 em Erlenmeyer de sistema descontínuos
12 Tabela 32 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função da produção de etanol, no ensaio contendo licor de citrinos a 330 g/l, na fermentação de diferentes concentrações de licor de citrinos pela levedura S.Cerevisiae F-12 em Erlenmeyer de sistema descontínuos Tabela 33 - Regressão linear dos valores de produção de etanol em função do consumo de substrato, no ensaio contendo licor de citrinos a 330 g/l, na fermentação de diferentes concentrações de licor de citrinos pela levedura S.Cerevisiae F-12 em Erlenmeyer de sistema descontínuos Tabela 34 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função do consumo de substrato, no ensaio contendo como fonte de azoto Ureia a 1,5 g/l, na fermentação de diferentes concentrações de ureia e meio YPD Tabela 35 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função da produção de etanol, no ensaio contendo como fonte de azoto Ureia a 1,5 g/l, na fermentação de diferentes concentrações de ureia e meio YPD Tabela 36 - Regressão linear dos valores de produção de etanol em função do consumo de substrato, no ensaio contendo como fonte de azoto Ureia a 1,5 g/l, na fermentação de diferentes concentrações de ureia e meio YPD Tabela 37 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função do consumo de substrato, no ensaio contendo como fonte de azoto Ureia a 3,0 g/l, na fermentação de diferentes concentrações de ureia e meio YPD Tabela 38 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função da produção de etanol, no ensaio contendo como fonte de azoto Ureia a 3,0 g/l, na fermentação de diferentes concentrações de ureia e meio YPD Tabela 39 - Regressão linear dos valores de produção de etanol em função do consumo de substrato, no ensaio contendo como fonte de azoto Ureia a 3,0 g/l, na fermentação de diferentes concentrações de ureia e meio YPD
13 Tabela 40 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função do consumo de substrato, no ensaio contendo YPD, na fermentação de diferentes concentrações de ureia e meio YPD Tabela 41 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função da produção de etanol, no ensaio contendo YPD, na fermentação de diferentes concentrações de ureia e meio YPD Tabela 42 - Regressão linear dos valores de produção de etanol em função do consumo de substrato, no ensaio contendo YPD, na fermentação de diferentes concentrações de ureia e meio YPD Tabela 43 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função do consumo de substrato, da levedura S.Cerevisiae F13, realizada em Unidade piloto de 20 litros Tabela 44 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função da produção de etanol, da levedura S.Cerevisiae F13, realizada em Unidade piloto de 20 litros Tabela 45 - Regressão linear dos valores de produção de etanol em função do consumo de substrato, da levedura S.Cerevisiae F13, realizada em Unidade piloto de 20 litros Tabela 46 Valores de tempo de retenção e área obtidos das diferentes concentrações de etanol analisadas na coluna Merck-Polusher OA HY.105 Tabela 47 - Valores de tempo de retenção e área obtidos das diferentes concentrações de etanol analisadas na coluna Water Sugar-Pack Tabela 48 - Valores de tempo de retenção e área obtidos das diferentes concentrações de Frutose analisadas na coluna Water Sugar-Pack Tabela 49 - Valores de tempo de retenção e área obtidos das diferentes concentrações de Glucose analisadas na coluna Water Sugar-Pack Tabela 50 - Valores de tempo de retenção e área obtidos das diferentes concentrações de Sacarose analisadas na coluna Water Sugar-Pack
14 Indice de Figuras Figura 1 Alfarroba em grânulado Figura 2 Amostrar de HPLC nos respectivos Vails Figura 3 Centrifugadora Beckman J14-MC Roto JA Figura 4 Balança Precisa XB 120A Figura 5 Balança Precisa XB 120A Figura 6 Autoclave Uniclave 87, Portugal Figura 7 Estufa Binder Figura 8 Estufa IKA-KSA4000i Figura 9 Unidade piloto Figura 10 - Bio Controller ADI 1010, Bio Console ADI Figura 11 - BioBundle System, Applikon Biotechnology Figura 12 - Bio Controller ADI 1010, Bio Console ADI Figura 13 - High-Performance Liquid Chromatography Elite LaChrom Hitachi Figura 14 Forno do High-Performance Liquid Chromatography
15 Figura 15 - Espectrofotómetro Cintra 202 GBC Figura 16 - Estufa bacteriológica Incuterm - Raypa Figura 17 - Evaporador rotativo Heidolph Biolock Scientific Figura 18 - Centrifugadas (Hettich Zentrifugen Universal Figura 19 - Câmara de fluxo laminar Telstar BioIIA Figura 20 - Centrifugada Eppendorf Centrifuge 5415D Figura 21 Esquema de montagem do sistema de destilação a vapor Figura 22 Ebulição da água Figura 23 Passagem do vapor de água para a solução principal Figura 24 Ebulição da solução a destilar Figura 25 Recolha fracionada do destilado Figura 26 Os vários destilados recolhidos nas ampolas de decantação
16 1. Análise de dados 1.1 Regressões lineares Fermentação em sistema descontínuo da levedura Saccharomyces cerevisiae F13 em diferentes fontes de carbono para a produção de etanol, em Erlenmeyer Extrato de alfarroba o Y Biomass/Subs Tabela 1 Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função do consumo de substrato, do ensaio contendo extrato de alfarroba, da fermentação em sistema descontínuo da levedura S. cerevisiae F13 em diferentes fontes de carbono para a produção de etanol em Erlenmeyer. SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0, R Square 0, Adjusted R Square 0, Standard Error 0, Observations 15 ANOVA df SS MS F Significance F Regression 1 146, , , ,35452E-11 Residual 13 5, ,
17 Total , Coefficients Standard Error t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Lower 95,0% Upper 95,0% Intercept 0, , , , , , , , X Variable 1 0, , , ,35452E-11 0, , , , ,0000 9,0000 8,0000 7,0000 6,0000 5,0000 4,0000 3,0000 2,0000 1,0000 Y Biomass/Subs y = 0,0616x + 0,3662 R² = 0,9639 0,0000 0, , , , , , , , ,0000 Figura 1 Perfil produção de biomassa em função do consumo de substrato, no ensaio contendo extrato de alfarroba, da fermentação em sistema descontínuo da levedura S.Cerevisiae F13 em diferentes fontes de carbono para a produção de etanol em Erlenmeyer. o Y Biomass/EtOH 16
18 Tabela 2 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função da produção de etanol, do ensaio contendo extrato de alfarroba, da fermentação em sistema descontínuo da levedura S.Cerevisiae F13 em diferentes fontes de carbono para a produção de etanol em Erlenmeyer. SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0, R Square 0, Adjusted R Square 0, Standard Error 0, Observations 10 ANOVA df SS MS F Significance F Regression 1 93, , , ,37517E-06 Residual 8 5, , Total 9 98, Coefficients Standard Error t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Lower 95,0% Upper 95,0% Intercept 1, , , , , , , , X Variable 1 0, , , ,37517E-06 0, , , ,
19 10,0000 9,0000 8,0000 7,0000 6,0000 5,0000 4,0000 3,0000 2,0000 1,0000 Y Biomass/EtOH y = 0,084x + 1,1823 R² = 0,946 0,0000 0, , , , , ,0000 Figura 2 - Perfil produção de biomassa em função da produção de etanol, no ensaio contendo extrato de alfarroba, da fermentação em sistema descontínuo da levedura S.Cerevisiae F13 em diferentes fontes de carbono para a produção de etanol em Erlenmeyer. 18
20 o Y EtOH/Subs Tabela 3 - Regressão linear dos valores de produção de etanol em função do consumo de substrato, do ensaio contendo extrato de alfarroba, da fermentação em sistema descontínuo da levedura S.Cerevisiae F13 em diferentes fontes de carbono para a produção de etanol em Erlenmeyer. SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0, R Square 0, Adjusted R Square 0, Standard Error 6, Observations 8 ANOVA df SS MS F Significance F Regression , , , ,19441E-06 Residual 6 275, , Total ,12316 Coefficients Standard Error t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Lower 95,0% Upper 95,0% Intercept -5, , , , , , , , X Variable 1 0, , , ,19441E-06 0, , , ,
21 100,0000 Y EtOH/Subs y = 0,6701x - 5,9295 R² = 0,973 80, , , ,0000 0,0000 0, , , , , , , , , ,0000 Figura 3 - Perfil produção de etanol em função do consumo de substrato, no ensaio contendo extrato de alfarroba, da fermentação em sistema descontínuo da levedura S.Cerevisiae F13 em diferentes fontes de carbono para a produção de etanol em Erlenmeyer. 20
22 Licor de citrinos o Y Biomass/Subs Tabela 4 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função do consumo de substrato, do ensaio contendo licor de citrinos, na fermentação em sistema descontínuo da levedura S.Cerevisiae F13 em diferentes fontes de carbono para a produção de etanol em Erlenmeyer. SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0, R Square 0, Adjusted R Square 0, Standard Error 1, Observations 14 ANOVA df SS MS F Significance F Regression 1 125, , , ,48385E-07 Residual 12 12, , Total , Coefficients Standard Error t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Lower 95,0% Upper 95,0% Intercept 0, , , , , , , , X Variable 1 0, , , ,48385E-07 0, , , ,
23 14, ,0000 Y Biomass/Subs y = 0,1248x + 0,5463 R² = 0, ,0000 8,0000 6,0000 4,0000 2,0000 0,0000 0, , , , , , , , ,0000 Figura 4 - Perfil produção de biomassa em função do consumo de substrato, no ensaio contendo licor de citrinos, da fermentação em sistema descontínuo da levedura S.Cerevisiae F13 em diferentes fontes de carbono para a produção de etanol em Erlenmeyer. 22
24 o Y Biomass/EtOH Tabela 5 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função da produção de etanol, do ensaio contendo licor de citrinos, da fermentação em sistema descontínuo da levedura S.Cerevisiae F13 em diferentes fontes de carbono para a produção de etanol em Erlenmeyer. SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0, R Square 0, Adjusted R Square 0, Standard Error 0, Observations 7 ANOVA df SS MS F Significance F Regression 1 81, , , , Residual 5 3, , Total 6 84, Coefficients Standard Error t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Lower 95,0% Upper 95,0% Intercept 0, , , , , , , , X Variable 1 0, , , , , , , ,
25 12,0000 Y Biomass/EtOH y = 0,24x + 0,652 R² = 0,959 10,0000 8,0000 6,0000 4,0000 2,0000 0,0000 0,0000 5, , , , , , , ,0000 Figura 5 - Perfil produção de biomassa em função da produção de etanol, no ensaio contendo licor de citrinos, da fermentação em sistema descontínuo da levedura S.Cerevisiae F13 em diferentes fontes de carbono para a produção de etanol em Erlenmeyer. 24
26 o Y EtOH/Subs Tabela 6 - Regressão linear dos valores de produção de etanol em função do consumo de substrato, do ensaio contendo licor de citrinos, da fermentação em sistema descontínuo da levedura S.Cerevisiae F13 em diferentes fontes de carbono para a produção de etanol em Erlenmeyer. SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0, R Square 0, Adjusted R Square 0, Standard Error 1, Observations 7 ANOVA df SS MS F Significance F Regression , , , ,05662E-06 Residual 5 14, , Total , Coefficients Standard Error t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Lower 95,0% Upper 95,0% Intercept -1, , , , , , , , X Variable 1 0, , , ,05662E-06 0, , , ,
27 40, , , , , , ,0000 5,0000 Y EtOH/Subs y = 0,4701x - 1,0279 R² = 0,9893 0,0000 0, , , , , , , , ,0000-5,0000 Figura 6 - Perfil produção de etanol em função do consumo de substrato, no ensaio contendo licor de citrinos, da fermentação em sistema descontínuo da levedura S.Cerevisiae F13 em diferentes fontes de carbono para a produção de etanol em Erlenmeyer. 26
28 Mix o Y Biomass/Subs Tabela 7 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função do consumo de substrato, do ensaio a razão de açucares Frutose, glucose e Sacarose, na fermentação em sistema descontínuo da levedura S.Cerevisiae F13 em diferentes fontes de carbono para a produção de etanol em Erlenmeyer. SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0, R Square 0, Adjusted R Square 0, Standard Error 0, Observations 12 ANOVA df SS MS F Significance F Regression 1 55, , , ,5355E-07 Residual 10 3, , Total 11 58, Coefficients Standard Error t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Lower 95,0% Upper 95,0% Intercept 0, , , , , , , , X Variable 1 0, , , ,5355E-07 0, , , ,
29 7,0000 6,0000 Y Biomass/Subs y = 0,0571x + 0,8288 R² = 0,9429 5,0000 4,0000 3,0000 2,0000 1,0000 0,0000 0, , , , , ,0000 Figura 7 - Perfil produção de biomassa em função do consumo de substrato, no ensaio a razão de açucares Frutose, glucose e Sacarose, da fermentação em sistema descontínuo da levedura S.Cerevisiae F13 em diferentes fontes de carbono para a produção de etanol em Erlenmeyer. o Y Biomass/EtOH 28
30 Tabela 8 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função da produção de etanol, do ensaio a razão de açucares Frutose, glucose e Sacarose, da fermentação em sistema descontínuo da levedura S.Cerevisiae F13 em diferentes fontes de carbono para a produção de etanol em Erlenmeyer. SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0, R Square 0, Adjusted R Square 0, Standard Error 0, Observations 10 ANOVA df SS MS F Significance F Regression 1 30, , , ,28218E-05 Residual 8 3, , Total 9 33, Coefficients Standard Error t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Lower 95,0% Upper 95,0% Intercept 1, , , , , , , , X Variable 1 0, , , ,28218E-05 0, , , ,
31 7,0000 6,0000 Y Biomass/EtOH y = 0,0805x + 1,1607 R² = 0,9054 5,0000 4,0000 3,0000 2,0000 1,0000 0,0000 0, , , , , , ,0000 Figura 8 - Perfil produção de biomassa em função da produção de etanol, no ensaio a razão de açucares Frutose, glucose e Sacarose, da fermentação em sistema descontínuo da levedura S.Cerevisiae F13 em diferentes fontes de carbono para a produção de etanol em Erlenmeyer. o Y EtOH/Subs 30
32 Tabela 9 - Regressão linear dos valores de produção de etanol em função do consumo de substrato, do razão de açucares Frutose, glucose e Sacarose, da fermentação em sistema descontínuo da levedura S.Cerevisiae F13 em diferentes fontes de carbono para a produção de etanol em Erlenmeyer. SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0, R Square 0, Adjusted R Square 0, Standard Error 1, Observations 7 ANOVA df SS MS F Significance F Regression , , , ,0471E-08 Residual 5 9, , Total , Coefficients Standard Error t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Lower 95,0% Upper 95,0% Intercept -1, , , , , , , , X Variable 1 0, , , ,0471E-08 0, , , ,
33 70, , , , , , ,0000 Y EtOH/Subs y = 0,6509x - 1,1876 R² = 0,9977 0,0000 0, , , , , , ,0000 Figura 9 - Perfil produção de etanol em função do consumo de substrato, no razão de açucares Frutose, glucose e Sacarose, da fermentação em sistema descontínuo da levedura S.Cerevisiae F13 em diferentes fontes de carbono para a produção de etanol em Erlenmeyer. 32
34 1.1.2 Efeito de diferentes tipos de rácios contendo extrato de alfarroba e licor de citrinos na produção de etanol pela levedura Saccharomyces cerevisiae F13 em Erlenmeyers, sistema descontínuo Alf33% + Cit 67% o Y Biomass/Subs Tabela 10 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função do consumo de substrato, do ensaio contendo Alf33% + Cit 67%, na fermentação de diferentes tipos de rácios contendo extrato de alfarroba (Alf) e licor de citrinos (Cit) na produção de etanol pela levedura S.Cerevisiae F13 em Erlenmeyers, sistema descontínuo. SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0, R Square 0, Adjusted R Square 0, Standard Error 1, Observations 11 ANOVA df SS MS F Significance F Regression 1 236, , , ,82876E-07 Residual 9 14, , Total , Coefficients Standard Error t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Lower 95,0% Upper 95,0% Intercept -0, , , , , , , , X Variable 1 0, , , ,82876E-07 0, , , ,
35 Y Biomass/Subs y = 0,0996x - 0,1173 R² = 0,941 16, , , ,0000 8,0000 6,0000 4,0000 2,0000 0,0000 0,0-2, ,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 140,0 160,0 Figura 10 - Perfil produção de biomassa em função do consumo de substrato, no ensaio contendo Alf33% + Cit 67%, na fermentação de diferentes tipos de rácios contendo extrato de alfarroba (Alf) e licor de citrinos (Cit) na produção de etanol pela levedura S.Cerevisiae F13 em Erlenmeyers, sistema descontínuo. 34
36 o Y Biomass/EtOH Tabela 11 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função da produção de etanol, do ensaio contendo Alf33% + Cit 67%, na fermentação de diferentes tipos de rácios contendo extrato de alfarroba (Alf) e licor de citrinos (Cit) na produção de etanol pela levedura S.Cerevisiae F13 em Erlenmeyers, sistema descontínuo. SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0, R Square 0, Adjusted R Square 0, Standard Error 2, Observations 8 ANOVA df SS MS F Significance F Regression 1 125, , , , Residual 6 27, , Total 7 153, Coefficients Standard Error t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Lower 95,0% Upper 95,0% Intercept 3, , , , , , , , X Variable 1 0, , , , , , , ,
37 16, , , ,0000 8,0000 6,0000 4,0000 2,0000 Y Biomass/EtOH y = 0,1474x + 3,9142 R² = 0,8182 0,0000 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 Figura 11 - Perfil produção de biomassa em função da produção de etanol, no ensaio contendo Alf33% + Cit 67%, na fermentação de diferentes tipos de rácios contendo extrato de alfarroba (Alf) e licor de citrinos (Cit) na produção de etanol pela levedura S.Cerevisiae F13 em Erlenmeyers, sistema descontínuo. 36
38 Y EtOH/Subs Tabela 12 - Regressão linear dos valores de produção de etanol em função do consumo de substrato contendo Alf33% + Cit 67%, na fermentação de diferentes tipos de rácios contendo extrato de alfarroba (Alf) e licor de citrinos (Cit) na produção de etanol pela levedura S.Cerevisiae F13 em Erlenmeyers, sistema descontínuo. SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0, R Square 0, Adjusted R Square 0, Standard Error 9, Observations 8 ANOVA df SS MS F Significance F Regression , , , , Residual 6 596, , Total , Coefficients Standard Error t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Lower 95,0% Upper 95,0% Intercept -5, , , , , , , , X Variable 1 0, , , , , , , ,
39 80, , , , , , , ,0000 Y EtOH/Subs y = 0,498x - 5,5408 R² = 0,8965 0,0000 0,0-10, ,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 140,0 160,0 Figura 12 - Perfil produção de etanol em função do consumo de substrato, no ensaio contendo Alf33% + Cit 67%, na fermentação de diferentes tipos de rácios contendo extrato de alfarroba (Alf) e licor de citrinos (Cit) na produção de etanol pela levedura S.Cerevisiae F13 em Erlenmeyers, sistema descontínuo. 38
40 Alf50% + Cit50% o Y Biomass/Subs Tabela 13 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função do consumo de substrato, do ensaio contendo Alf50% + Cit50%, na fermentação de diferentes tipos de rácios contendo extrato de alfarroba (Alf) e licor de citrinos (Cit) na produção de etanol pela levedura S.Cerevisiae F13 em Erlenmeyers, sistema descontínuo. SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0, R Square 0, Adjusted R Square 0, Standard Error 0, Observations 6 ANOVA df SS MS F Significance F Regression 1 10, , , , Residual 4 1, , Total 5 11, Coefficients Standard Error t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Lower 95,0% Upper 95,0% Intercept -0, , , , , , , , X Variable 1 0, , , , , , , ,
41 5,0000 Y Biomass/Subs y = 0,0373x - 0,2938 R² = 0,9045 4,0000 3,0000 2,0000 1,0000 0,0000 0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0-1,0000 Figura 13 - Perfil produção de biomassa em função do consumo de substrato, no ensaio contendo Alf50% + Cit50%, na fermentação de diferentes tipos de rácios contendo extrato de alfarroba (Alf) e licor de citrinos (Cit) na produção de etanol pela levedura S.Cerevisiae F13 em Erlenmeyers, sistema descontínuo. 40
42 o Y Biomass/EtOH Tabela 14 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função da produção de etanol, do ensaio contendo Alf50% + Cit50%, na fermentação de diferentes tipos de rácios contendo extrato de alfarroba (Alf) e licor de citrinos (Cit) na produção de etanol pela levedura S.Cerevisiae F13 em Erlenmeyers, sistema descontínuo. SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0, R Square 0, Adjusted R Square 0, Standard Error 0, Observations 6 ANOVA df SS MS F Significance F Regression 1 11, , , , Residual 4 1, , Total 5 12, Coefficients Standard Error t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Lower 95,0% Upper 95,0% Intercept -0, , , , , , , , X Variable 1 0, , , , , , , ,
43 4,0000 3,5000 3,0000 2,5000 2,0000 1,5000 1,0000 0,5000 Y Biomass/EtOH y = 0,0591x - 0,4799 R² = 0,8682 0,0000 0,0-0, ,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0-1,0000 Figura 14 - Perfil produção de biomassa em função da produção de etanol, no ensaio contendo Alf50% + Cit50%, na fermentação de diferentes tipos de rácios contendo extrato de alfarroba (Alf) e licor de citrinos (Cit) na produção de etanol pela levedura S.Cerevisiae F13 em Erlenmeyers, sistema descontínuo. 42
44 o Y EtOH/Subs Tabela 15 - Regressão linear dos valores de produção de etanol em função do consumo de substrato contendo Alf50% + Cit50%, na fermentação de diferentes tipos de rácios contendo extrato de alfarroba (Alf) e licor de citrinos (Cit) na produção de etanol pela levedura S.Cerevisiae F13 em Erlenmeyers, sistema descontínuo. SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0, R Square 0, Adjusted R Square 0, Standard Error 3, Observations 6 ANOVA df SS MS F Significance F Regression , , , ,29489E-05 Residual 4 52, , Total , Coefficients Standard Error t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Lower 95,0% Upper 95,0% Intercept 0, , , , , , , , X Variable 1 0, , , ,29489E-05 0, , , ,
45 80, , , , , , , ,0000 Título do Gráfico y = 0,6225x + 0,4287 R² = 0,9893 0,0000 0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 140,0 Figura 15 - Perfil produção de etanol em função do consumo de substrato, no ensaio contendo Alf50% + Cit50%, na fermentação de diferentes tipos de rácios contendo extrato de alfarroba (Alf) e licor de citrinos (Cit) na produção de etanol pela levedura S.Cerevisiae F13 em Erlenmeyers, sistema descontínuo. 44
46 Alf67% + Cit33% o Y Biomass/Subs Tabela 16 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função do consumo de substrato, do ensaio contendo Alf67% + Cit33%, na fermentação de diferentes tipos de rácios contendo extrato de alfarroba (Alf) e licor de citrinos (Cit) na produção de etanol pela levedura S.Cerevisiae F13 em Erlenmeyers, sistema descontínuo. SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0, R Square 0, Adjusted R Square 0, Standard Error 0, Observations 9 ANOVA df SS MS F Significance F Regression 1 83, , , ,78374E-06 Residual 7 3, , Total 8 86, Coefficients Standard Error t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Lower 95,0% Upper 95,0% Intercept 0, , , , , , , , X Variable 1 0, , , ,78374E-06 0, , , ,
47 12,0000 Y Biomass/Subs y = 0,0956x + 0,9768 R² = 0, ,0000 8,0000 6,0000 4,0000 2,0000 0,0000 0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 Figura 16 - Perfil produção de biomassa em função do consumo de substrato, no ensaio contendo Alf67% + Cit33%, na fermentação de diferentes tipos de rácios contendo extrato de alfarroba (Alf) e licor de citrinos (Cit) na produção de etanol pela levedura S.Cerevisiae F13 em Erlenmeyers, sistema descontínuo. 46
48 o Y Biomass/EtOH Tabela 17 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função da produção de etanol, do ensaio contendo Alf67% + Cit33%, na fermentação de diferentes tipos de rácios contendo extrato de alfarroba (Alf) e licor de citrinos (Cit) na produção de etanol pela levedura S.Cerevisiae F13 em Erlenmeyers, sistema descontínuo. SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0, R Square 0, Adjusted R Square 0, Standard Error 0, Observations 10 ANOVA df SS MS F Significance F Regression 1 93, , , ,38537E-06 Residual 8 4, , Total 9 98, Coefficients Standard Error t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Lower 95,0% Upper 95,0% Intercept 0, , , , , , , , X Variable 1 0, , , ,38537E-06 0, , , ,
49 12,0000 Y Biomass/EtOH y = 0,177x + 0,0513 R² = 0, ,0000 8,0000 6,0000 4,0000 2,0000 0,0000 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 Figura 17 - Perfil produção de biomassa em função da produção de etanol, no ensaio contendo Alf67% + Cit33%, na fermentação de diferentes tipos de rácios contendo extrato de alfarroba (Alf) e licor de citrinos (Cit) na produção de etanol pela levedura S.Cerevisiae F13 em Erlenmeyers, sistema descontínuo. 48
50 o Y EtOH/Subs Tabela 18 - Regressão linear dos valores de produção de etanol em função do consumo de substrato contendo Alf67% + Cit33%, na fermentação de diferentes tipos de rácios contendo extrato de alfarroba (Alf) e licor de citrinos (Cit) na produção de etanol pela levedura S.Cerevisiae F13 em Erlenmeyers, sistema descontínuo. SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0, R Square 0, Adjusted R Square 0, Standard Error 5, Observations 8 ANOVA df SS MS F Significance F Regression , , , , Residual 6 201, , Total , Coefficients Standard Error t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Lower 95,0% Upper 95,0% Intercept 1, , , , , , , ,2087 X Variable 1 0, , , , , , , ,
51 70, ,0000 Y EtOH/Subs y = 0,574x + 1,3051 R² = 0, , , , , ,0000 0,0000 0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 Figura 18 - Perfil produção de etanol em função do consumo de substrato, no ensaio contendo Alf67% + Cit33%, na fermentação de diferentes tipos de rácios contendo extrato de alfarroba (Alf) e licor de citrinos (Cit) na produção de etanol pela levedura S.Cerevisiae F13 em Erlenmeyers, sistema descontínuo. 50
52 Análise do crescimento e produção de etanol no rácio de 33% de extrato de Alfarroba com 67% de licor de Citrinos, pela levedura Saccharomyces cerevisiae F13, em reator biológico de 3L, sistema descontínuo Y Biomass/Subs Tabela 19 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função do consumo de substrato, pela levedura S. Cerevisiae F13 no meio contendo Alf33% + Cit67%, em reator biológico 3L de sistema descontínuo. SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0, R Square 0, Adjusted R Square 0, Standard Error 0, Observations 12 ANOVA df SS MS F Significance F Regression 1 102, , , ,58351E-07 Residual 10 6, , Total , Coefficients Standard Error t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Lower 95,0% Upper 95,0% Intercept -0, , , , , , , , X Variable 1 0, , , ,58351E-07 0, , , ,
53 12,0000 Y Biomass/Subs y = 0,0464x - 0,5193 R² = 0, ,0000 8,0000 6,0000 4,0000 2,0000 0,0000 0, , , , , ,0000-2,0000 Figura 19 - Perfil produção de biomassa em função do consumo de substrato, pela levedura S. Cerevisiae F13 no meio contendo Alf33% + Cit67%, em reator biológico 3L de sistema descontínuo. 52
54 o Y Biomass/EtOH Tabela 20 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função da produção de etanol, pela levedura S. Cerevisiae F13 no meio contendo Alf33% + Cit67%, em reator biológico 3L de sistema descontínuo. Regression Statistics Multiple R 0, R Square 0, Adjusted R Square 0, Standard Error 0, Observations 14 ANOVA df SS MS F Significance F Regression 1 148, , , ,3109E-10 Residual 12 4, , Total , Coefficients Standard Error t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Lower 95,0% Upper 95,0% Intercept 0, , , , , , , , X Variable 1 0, , , ,3109E-10 0, , , ,
55 12,0000 Y Biomass/EtOH y = 0,1154x + 0,4435 R² = 0, ,0000 8,0000 6,0000 4,0000 2,0000 0,0000 0, ,000020,000030, ,000050,000060, ,000080,000090,0000 Figura 20 - Perfil produção de biomassa em função da produção de etanol, pela levedura S. Cerevisiae F13 no meio contendo Alf33% + Cit67%, em reator biológico 3L de sistema descontínuo. 54
56 o Y EtOH/Subs Tabela 21 - Regressão linear dos valores de produção de etanol em função do consumo de substrato pela levedura S. Cerevisiae F13 no meio contendo Alf33% + Cit67%, em reator biológico 3L de sistema descontínuo. SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0, R Square 0, Adjusted R Square 0, Standard Error 8, Observations 14 ANOVA df SS MS F Significance F Regression , , , ,59909E-08 Residual , , Total ,42747 Coefficients Standard Error t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Lower 95,0% Upper 95,0% Intercept -14, , , , , , , , X Variable 1 0, , , ,59909E-08 0, , , ,
57 100,0000 Y EtOH/Subs y = 0,4316x - 14,216 R² = 0, , , , ,0000 0,0000 0, , , , , , ,0000 Figura 21 - Perfil produção de etanol em função do consumo de substrato, pela levedura S. Cerevisiae F13 no meio contendo Alf33% + Cit67%, em reator biológico 3L de sistema descontínuo. 56
58 Efeito do licor de citrinos sem D-limoneno, em fermentação de sistema descontínuo com um rácio 50% de extrato de alfarroba com 50% de licor de citrinos, no crescimento e produção de etanol pela Saccharomyces cerevisiae F13, em Erlenmeyer o Y Biomass/Subs Tabela 22 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função do consumo de substrato, da levedura S. Cerevisiae F13 no rácio Alf50% + Cit50%, em Erlenmeyer de sistema descontínuo SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0, R Square 0, Adjusted R Square 0, Standard Error 0, Observations 7 ANOVA df SS MS F Significance F Regression 1 56, , , ,41469E-05 Residual 5 1, , Total 6 57, Coefficients Standard Error t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Lower 95,0% Upper 95,0% Intercept 0, , , , , , , , X Variable 1 0, , , ,41469E-05 0, , , ,
59 10,0000 9,0000 8,0000 7,0000 6,0000 5,0000 4,0000 3,0000 2,0000 1,0000 Y Biomass/Subs y = 0,0508x + 0,4267 R² = 0,9722 0,0000 0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 140,0 160,0 180,0 Figura 22 - Perfil produção de biomassa em função do consumo de substrato, da levedura S. Cerevisiae F13 no rácio Alf50% + Cit50%, em Erlenmeyer de sistema descontínuo 58
60 o Y Biomass/EtOH Tabela 23 - Regressão linear dos valores de produção de biomassa em função da produção de etanol, da levedura S. Cerevisiae F13 no rácio Alf50% + Cit50%, em Erlenmeyer de sistema descontínuo SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0, R Square 0, Adjusted R Square 0, Standard Error 0, Observations 7 ANOVA df SS MS F Significance F Regression 1 94, , , ,19202E-05 Residual 5 3, , Total 6 97, Coefficients Standard Error t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Lower 95,0% Upper 95,0% Intercept -0, , , , , , , , X Variable 1 0, , , ,19202E-05 0, , , ,
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