MÉTODOS DE SECAGEM DE BIOMASSA DE MICROALGA

Franccesca Fornasier, Maiara Priscila de Souza, Lisianne Brittes Benitez, Michele Hoeltz, Rosana de Cassia de Souza Schneider

Resumo


Microalgas são microorganismos que apresentam alta variedade biológica e podem ser aplicados em vários setores. A separação destes microorganismos é um desafio, uma vez que apresentam baixas densidades e são encontradas em suspensão no meio de cultura. Para otimizar o processo de secagem da biomassa das microalgas, o objetivo deste trabalho foi otimizar o uso do spray dryer em relação a secagem por estufa e por liofilização, bem como reconhecer o rendimento de biomassa, o teor lipídico, a composição dos ácidos graxos e a composição elementar (CHNS) para cada método testado. Para isso, a espécie Chlorella vulgaris foi cultivada em fotobiorreator, com iluminação, temperatura e concentração de nutrientes controlados, a monitorização do crescimento ocorreu através da contagem celular durante 12 dias, foram realizados cultivos com 3 g L-1  e 6 g L-1  de NPK. Foram testados três métodos de secagem: secagem por estufa (50 ºC, até peso constante), liofilização (- 50 ºC, 20 h) e spray dryer (110 ° C e 170 ºC, aproximadamente 2 h sob fluxo N2). O volume de amostra para separação e secagem foi de 1 L. O método de concentração da amostra por decantação também foi aplicado para a secagem por spray dryer e a separação por centrifugação foi utilizado para as biomassas secas na estufa e no liofilizador. O teor de lipídios foi avaliado pelo método descrito por Bligh e Dyer, a composição de ácidos graxos foi determinada por Cromatografia Gasosa  com Detector de Massas (Shimadzu / QP2010plus) e a composição elementar da biomassa foi avaliada através do analisador elementar CHNS (PerkinElmer 2400 Series II). Os resultados indicaram que a secagem por spray dryer foi o melhor método para a obtenção de biomassa, com 0,7 g L-1 de rendimento, quando a biomassa foi concentrada e alimentada com 3 g L-1 de NPK, valores próximos foram obtidos com o cultivo de 6 g L-1 de NPK, com rendimento de 0,6 g L-1 de biomassa seca. Os rendimentos obtidos na secagem por estufa e liofilização foram próximos para os dois cultivos, obtendo-se 0,3 g L-1 de biomassa. O rendimento lipídico foi maior quando se utilizou a secagem por spray dryer, obtendo-se média de 30% de rendimento enquanto que para os outros métodos de secagens apresentaram rendimentos lipídicos de 10%. A predominância dos mesmos ácidos graxos foi encontrada em todas as amostras. A técnica de secagem por liofilização mostrou-se eficiente na conservação dos ácidos graxos, principalmente para o ácido graxo linolênico (C18:3). Já para as técnicas de secagem por estufa e spray dryer, os ácidos graxos palmítico (C16:0) e linoleíco (C18:2), foram predominantes. O total de ácidos graxos insaturados foi predominante em todas as amostras, enquanto que para uma amostra seca em estufa o total de ácidos graxos saturados foi maior. Os resultados para a composição elementar da biomassa, apresentaram alto teor de carbono quando se concentrou a biomassa e consequentemente baixo teor de nitrogênio uma vez que os sais dissolvidos no meio foram removidos. A secagem de biomassa de Chlorella vulgaris por spray dryer provou ser uma técnica alternativa mais rápida e eficiente para ser empregada em escala laboratorial.


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