Made available in DSpace on 2016-08-17T18:39:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3281.pdf: 2858153 bytes, checksum: 9041de7a1d28d8aaa5e4978013406e33 (MD5) Previous issue date: 2010-10-14 / The açaí agroindustry is the most important productive chains in northern Brazil. The residues in the marketing of açaí consists mainly of its pits, which are discarded in landfills and waterways without any treatment. A possible application to açaí pits is its use as substrate for solid state fermentation (SSF) for the production of lignocellulolytic enzymes as CMCase and xylanase, which act in the conversion of lignocellulosic materials into fermentable sugars. Currently, the cost of production of these enzymes has emerged as the biggest obstacle to the use of agro-industrial waste and the process of SSF gained prominence in this context due to several advantages over other technologies. The SSF process presents a large number of variables that affect the production of metabolites of interest, highlighting the sources of carbon and nitrogen, inducing growth and mineral salts. This study aimed to evaluate the use of pits of açaí as substrate for enzyme production by SSF evaluating the influence of the composition of culture medium for SSF through application of the methodology of statistical design full factorial 24 for selection of significant variables. The variables studied were the initial medium moisture and the concentrations of meat peptone extract, yeast extract, and CMC. After extraction of the enzyme complex and quantification of CMCase and xylanase activities, the variables of concentration of meat peptone extract and yeast extract were significant for enzyme production. Subsequently, a central composite rotatable design (CCRD) was made to achieve the optimization of the process parameters. The highest activities were obtained by increasing the concentration of meat peptone extract and yeast extract, reaching 8.24 U g-1 and 8.08 U g-1, to CMCase and xylanase, values, respectively. Additional tests were made at concentrations three times higher than those used at the midpoint of the CCRD, which indicated an increase of 1.59 and 1.16 times in the enzymatic activities of CMCase and xylanase, respectively. However, by Tukey test, these increases did not differ statistically in comparison to the tests results obtained using concentrations of reagents encoded at +1.41, giving economic advantage to the tests made with smaller amounts of reagents. The pit of açai has shown promising as a substrate for SSF, but additional studies are performed to define and optimize the process parameters. / A agroindústria do açaí é uma das cadeias produtivas mais importantes da região Norte do Brasil. O excedente da comercialização do açaí é constituído principalmente de seus caroços, os quais são descartados em aterros sanitários e cursos d água, sem qualquer tratamento. Uma possível aplicação para o caroço do açaí é sua utilização como substrato para fermentação no estado sólido (FES) para a produção de enzimas lignocelulolíticas, como CMCases e xilanases, as quais atuam na conversão de materiais lignocelulósicos em açúcares fermentescíveis. Atualmente, o custo de produção destas enzimas tem se apresentado como o maior entrave para o aproveitamento dos resíduos agroindustriais e o processo de FES ganha destaque neste contexto por apresentar algumas vantagens sobre outras tecnologias. No processo de FES um grande número de variáveis afeta a produção de metabólicos de interesse, destacando-se as fontes de carbono e nitrogênio, indutores de crescimento e sais minerais. Assim, este trabalho teve como objetivo utilizar o caroço do açaí como substrato para a produção de enzimas por FES avaliando-se a influência da composição do meio de cultivo através da aplicação da metodologia de planejamento estatístico fatorial 24 completo para seleção das variáveis significativas. As variáveis estudadas foram a umidade inicial do meio e as concentrações de extrato de peptona de carne, extrato de levedura e CMC. Após a extração do complexo enzimático e quantificação das atividades da CMCase e xilanase, as variáveis concentração de extrato de peptona de carne e extrato de levedura mostraram-se significativas para a produção enzimática. Posteriormente, buscou-se a otimização dos parâmetros do processo através de um delineamento composto central rotacional (DCCR). As maiores atividades foram atingidas com o incremento da concentração de extrato de peptona de carne e extrato de levedura chegando a 8,24 U g-1 e 8,08 U g-1, de CMCase e xilanase, respectivamente. Testes complementares foram feitos em concentrações 3 vezes maiores que as utilizadas no ponto central do DCCR, os quais indicaram um aumento de 1,59 e 1,16 vezes nas atividades enzimáticas da CMCase e xilanase, respectivamente. Porém, através do teste de Tukey, estes aumentos não apresentaram diferença estatística em relação aos resultados obtidos nos ensaios utilizando concentrações de reagentes ao nível codificado +1,41, conferindo vantagem econômica aos ensaios feitos com menores quantidades de reagentes. O caroço do açaí mostrou-se promissor como substrato para FES, porém novos estudos devem realizados visando à definição e otimização dos parâmetros do processo.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SergioDOJ_DISSERT.pdf: 2461924 bytes, checksum: 06030d71a8b1e71249d42850e7384bcc (MD5) Previous issue date: 2014-01-16 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / The production of enzymes by microorganisms using organic residues is important and it can be associated with several applications such as food and chemical industries and so on. The objective of this work is the production of CMCase, Xylanase, Avicelase and FPase enzymes by solid state fermentation (SSF) using as substrates: bagasse of coconut and dried cashew stem. The microorganisms employed are Penicillium chrysogenum and an isolated fungus from the coconut bark (Aspergillus fumigatus). Through the factorial design methodology and response surface analysis it was possible to study the influence of the humidity and pH. For Penicillium chrysogenum and the isolated fungus, the coconut bagasse was used as culture medium. In another fermentation, it was used the mixture of coconut bagasse and cashew stem. Fermentations were conducted using only the coconut bagasse as substrate in cultures with Penicillium chrysogenum fungus and the isolated one. A mixture with 50% of coconut and 50% of cashew stem was employed only for Penicillium chrysogenum fungus, the cultivation conditions were: 120 hours at 30 ?C in BOD, changing humidity and pH values. In order to check the influence of the variables: humidity and pH, a 2 2 factorial experimental design was developed, and then two factors with two levels for each factor and three repetitions at the central point. The levels of the independent variables used in ascending order (-1, 0, +1), to humidity, 66%, 70.5% and 75% and pH 3, 5 and 7, respectively. The software STATISTICA TM (version 7.0, StatSoft, Inc.) was used to calculate the main effects of the variables and their interactions. The response surface methodology was used to optimize the conditions of the SSF. A chemical and a physic-chemical characterization of the coconut bagasse have determined the composition of cellulose (%) = 39.09; Hemicellulose (%) = 23.80, Total Lignin (%) = 36.22 and Pectin (%) = 1.64. To the characterization of cashew stem, the values were cellulose (g) = 15.91 Hemicellulose (%) = 16.77, Total Lignin (%) = 30.04 and Pectin (%) = 15.24. The results indicate the potential of the materials as substrate for semisolid fermentation enzyme production. The two microorganisms used are presented as good producers of cellulases. The results showed the potential of the fungus in the production of CMCase enzyme, with a maximum of 0.282 UI/mL and the Avicelase enzyme the maximum value ranged from 0.018 to 0.020 UI/ mL, using only coconut bagasse as substrate. The Penicillium chrysogenum fungus has showed the best results for CMCase = 0.294 UI/mL, FPase = 0.058 UI/mL, Avicelase = 0.010 UI/mL and Xylanase = 0.644 UI/ mL enzyme, using coconut bagasse and cashew stem as substrates. The Penicllium chrysogenum fungus showed enzymatic activities using only the coconut as substrate for CMCase = 0.233 UI/mL, FPase = 0.031 to 0.032 UI/ mL, Avicelase = 0.018 to 0.020 UI/mL and Xylanase = 0.735 UI/ mL. Thus, it can be concluded that the used organisms and substrates have offered potential for enzyme production processes in a semi-solid cultivation / A produ??o de enzimas por microrganismos utilizando res?duos agroindustriais ? importante e pode estar associada a diversas aplica??es, tais como ind?strias de alimentos, qu?mica, t?xtil entre outras. O objetivo deste trabalho ? a produ??o de enzimas CMCase, Xilanase, Avicelase e FPase atrav?s da fermenta??o em estado s?lido (FES), usando como substrato o baga?o do coco verde e o ped?nculo de caju seco, utilizando os microrganismos Penicillium chrysogenum e um fungo isolado da casca do coco (Aspergillus fumigatus). A metodologia do planejamento experimental fatorial e an?lise de superf?cie de resposta estudou a influ?ncia da varia??o da umidade e do pH. Foram realizadas fermenta??es usando o baga?o do coco como substrato, nos cultivos utilizando o Aspergillus fumigatus e o fungo Penicillium chrysogenum, e uma mistura com 50% de baga?o do coco e de 50% do ped?nculo de caju com o fungo Penicillium chrysogenum, as condi??es de cultivo foram: 120 horas a 30 ?C em BOD, variando umidade e pH. Com o objetivo de verificar a influ?ncia das vari?veis: umidade e pH, foi elaborado um planejamento experimental fatorial 2 2 , sendo ent?o dois fatores e dois n?veis para cada fator com tr?s repeti??es no ponto central. Os n?veis das vari?veis independentes utilizadas foram, na ordem crescente (-1, 0, +1), para umidade 66%, 70,5% e 75% e para o pH 3, 5 e 7. Foi usado o programa computacional STATISTICA TM (vers?o 7.0, da StatSoft, Inc.) para calcular os efeitos principais das vari?veis e suas intera??es. A metodologia de superf?cie de resposta foi usada para avaliar as condi??es da FES. A caracteriza??o qu?mica e f?sico-qu?mica do baga?o do coco verde determinou as composi??es de Celulose (%) = 39,09; Hemicelulose (%) = 23,80; Lignina Total (%) = 36,22 e de Pectina (%) = 1,64. J? para a caracteriza??o do ped?nculo de caju os valores foram de Celulose (g) =15,91; Hemicelulose (%) = 16,77; Lignina Total (%) = 30,04 e Pectina (%) = 15,24. Os resultados obtidos indicam o potencial dos materiais como substrato para fermenta??o semi s?lida visando produ??o de enzimas. Os dois microrganismos utilizados apresentaram como bons produtores de celulases. Os resultados mostraram o potencial do fungo isolado na produ??o da enzima CMCase, com valor m?ximo de 0,282 UI/mL e para a enzima Avicelase o valor m?ximo variou entre 0,018 0,020 UI/mL, usando apenas o baga?o do coco como substrato. O fungo Penicillium chrysogenum apresentou os melhores resultados para as enzimas CMCase = 0,294 UI/mL, FPase = 0,058 UI/mL, Avicelase = 0,010 UI/mL e Xilanase = 0,644 UI/mL, usando o baga?o do coco e o ped?nculo de caju como sustratos. O fungo Penicllium chrysogenum apresentou atividades enzim?ticas usando apenas o coco como substrato, para CMCase = 0,233 UI/mL, FPase = 0,031 0,032 UI/mL, Avicelase = 0,018 0,020 UI/mL e Xilanase = 0,735 UI/mL. Portanto, concluiu-se que os microrganismos e os substratos utilizados apresentam potencial para processos de produ??o de enzimas em cultivo semi-s?lido

Made available in DSpace on 2016-08-17T18:39:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4412.pdf: 1461979 bytes, checksum: 8e5362be1a8593a0acafb4ba8014c92e (MD5) Previous issue date: 2011-08-29 / Financiadora de Estudos e Projetos / The searching for new fuel sources has motivated new studies which aim to produce the second-generation of ethanol, also called 2G . However, the costs to produce that fuel are still high because the sugarcane bagasse is not considered a residue any more, but a subproduct that can generate income to the industries that produce it, being a vapor energy form to the company or an electricity source to sell. The use of the sugar cane bagasse to produce 2G ethanol requires a significant amount of lignocellulolitic enzymes. The main aim of this study is to reduce the cost of the production of these enzymes by means of studying isolated lignocellulolitic bacterium from Stenochironomus larva. The goal is to evaluate its productivity in several submersed fermentation processes and surface fermentations. Submersed fermentations were conducted using sugar cane bagasse and soy meal as substrates and different concentrations were applied in culture media. A total of 11 isolated enzymes were evaluated initially, and re-selected at each new stage of the process. The enzyme cultures were conducted by the reduction sugars quantification and the results enabled us to demonstrate that the bacteria Sphingobium and Pseudomonas were the most productive when compared to the others. Our results have highlighted that those bacteria were strongly influenced by the addition of different organic nitrogen sources in the fermentation culture. From the introduction of those components, the enzyme activity became higher and this fact was corroborated by the index of 4.36 U/mg protein for Xilanase, 0.12 U/mg protein for FPase and 2.31 U/mg protein for CMCase. / A busca por novas fontes de combustíveis tem feito com que diferentes estudos surgissem com o objetivo de produzir etanol de segunda geração, conhecido como etanol 2G. Os custos para se produzir esse combustível ainda são elevados, uma vez que o bagaço de cana não é mais considerado um resíduo, mas sim um subproduto que gera renda para a usina que o detém, seja na forma de energia (vapor) ou na venda de energia elétrica. Para se conseguir utilizar o bagaço de cana a fim de produzir etanol 2G é necessário uma grande quantidade de enzimas lignocelulolíticas. Visando a redução do custo de produção dessas enzimas para que o processo de produção do etanol 2G se torne viável, o presente trabalho tem o objetivo de estudar diferentes isolados bacterianos lignocelulolíticos de larvas de Stenochironomus, pretendendo avaliar seu rendimento na produção dessas enzimas. Para se realizar essa avaliação, fermentações submersas foram realizadas utilizando o bagaço de cana e farelo de soja como substrato indutor e diferentes concentrações de meios de cultivo. Um total de 11 isolados foram avaliados inicialmente e selecionados a cada nova etapa. A partir dos resultados dos ensaios enzimáticos, que foi realizado através da quantificação de açúcares redutores, foi demonstrado que as bactérias Sphingobium e Pseudomonas se destacaram na produção dessas enzimas em relação às demais bactérias inicialmente testadas. Os resultados deste trabalho evidenciou que essas bactérias foram fortemente influenciadas pela adição de diferentes fontes de nitrogênio orgânico em seu meio de cultivo para as fermentações, o que gerou uma maior atividade enzimática obtendo índices de 4,36 U/mg de proteína para Xilanase, 0,12 U/mg de proteína para FPAse e 2,31 U/mg de proteína para CMCase, a partir da introdução desses componentes aos meios.

The initial aim of this project was to uncover novel cellulolytic organisms or enzymes from the diverse microbial source, activated sludge. Two isolation methods were used; either directly inoculating the sludge material onto filter paper as a carbon source, or using the Evolver� technology as an enrichment device. In both cases, as expected, cellulase activity was evident, however attributing this activity to one species was difficult in either case. This highlighted the complex interrelationships that existed between the many microorganisms present as the cellulosic carbon sources were degraded. In one instance, a Cellvibrio sp. was isolated. This genus of bacteria is known to possess both types of cellulase activity (exo- and endo- acting) and was therefore likely to contribute to the degradation of the cellulose. However, the isolate, once purified, did not display significant cellulolytic ability as compared to the unpurified consortium of microorganisms. Therefore, in each case, microorganisms responsible for the cellulolytic activity were not uncovered. It was suspected that the microorganisms responsible for some of the cellulolytic activity were protists. During the isolation of microorganisms, an Aeromonas sp. bearing the novel phenotype (for this genus) of CMCase activity was isolated. This activity was at first suspected to contribute to the degradation of the filter paper that was seen during isolation. However, tests with the pure isolate suggested that the Aeromonas sp. CMCase was not used for cellulose catabolism. Ironically, the enzyme may instead function in the production of a cellulose-like exopolysaccharide by the bacterium. Part of a cellulose synthase operon was found in the genome of the Aeromonas sp. isolate, including a gene coding for an endoglucanase that gives a predicted molecular weight enzyme similar to the 39 kDa CMCase purified from the bacterium. The CMCase enzyme, operating as part of of a synthetic operon is expected to be important in terms of the biofilm forming ability of this Aeromonas strain. Such capabilities of the bacterium were investigated here, including observing motility behaviour of the organism on agar surfaces. Studying the biofilm forming ability of this genus in general will be important in understanding how the fish and human pathogens persist in aquatic environments

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-08-16T19:18:30Z No. of bitstreams: 1 SIMONE APARECIDA DA SILVA LINS – TESE (PPGEQ) 2017.pdf: 2648257 bytes, checksum: 5e08d81aaa5973d7c6fd8bac23c313cc (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-16T19:18:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SIMONE APARECIDA DA SILVA LINS – TESE (PPGEQ) 2017.pdf: 2648257 bytes, checksum: 5e08d81aaa5973d7c6fd8bac23c313cc (MD5) Previous issue date: 2017-02-21 / Atualmente o Instituto Agronômico de Pernambuco (IPA) vem desenvolvendo cultivares de Sorgo Sacarino com elevado potencial de produção de etanol, principalmente em períodos de entressafra da cultura canavieira. A cultivar IPA P222 além de apresentar potencial para a produção de etanol possui elevado teor de hemicelulose e celulose, tornam-se fonte de grande interesse para a produção de derivados biotecnológicos, agregando valor aos resíduos desse processo de produção. O objetivo do trabalho foi estudar a produção de enzimas celulolíticas e hemicelulolíticas a partir da fermentação semissólida do bagaço de sorgo sacarino (IPA P222) incrementado com farelo de trigo como fonte indutora utilizando o fungo Trichoderma reesei LCB 48. Os substratos da fermentação foram caracterizados e o estudo da produção das enzimas celulases (CMCase e FPase) e hemicelulases (Endo-β-1,4-xilanase e α-L-arabinofuranosidase) foram realizados usando planejamento experimental 2 2 e 4 pontos centrais e acompanhamento cinético da produção por 240 horas, analisando a influência da umidade e teor de farelo de trigo na produção das enzimas. A caracterização do bagaço do sorgo sacarino (BSS) demonstrou que é um substrato com potencial para ser utilizado na fermentação para produção de enzimas celulolíticas e hemicelulolíticas, por apresentar alto teor de hemicelulose e celulose satisfatório. A caracterização do farelo de trigo (FT) demonstrou que ele é uma fonte de nitrogênio importante para a indução das enzimas. As análises termogravimétricas (TG e DTG) e difração de raios-x (DRX) demonstrou que a hemicelulose obtida apresenta características amorfa e picos característicos da hemicelulose de acordo com a literatura. As isotermas de dessorção dos substratos apresentaram correlação e o modelo de GAB forneceu um bom ajuste para os dados experimentais dos substratos. As variáveis umidade inicial e teor de farelo de trigo influenciaram a atividade enzimática das celulases (CMCase e FPase) e hemicelulases (Endo-β-1,4-xilanase e α-L-arabinofuranosidase). As maiores atividades de FPase, CMCase, xilanase e α-L-arabinofuranosidase foram obtidas quando aplicado o maior teor de farelo de trigo (50 %) ao bagaço do sorgo sacarino IPA P222, porém, em tempos diferentes fato esse que facilita em um único processo a obtenção das diferentes enzimas. A xilanase apresentou maior atividade enzimática se comparada as demais, evidenciando que a IPA P222 com elevado teor de hemicelulose é potencialmente mais indutora para essa enzima. O potencial de atuação do extrato enzimático obtido durante a fermentação foi analisado por meio de hidrólise enzimática do sorgo sacarino in natura e da hemicelulose extraída do BSS, no qual o extrato enzimático apresentou capacidade de hidrolisar o bagaço de sorgo in natura e a hemicelulose. / Currently, the Agronomic Institute of Pernambuco (IPA) has been developing sorghum saccharine cultivars with high potential for ethanol production, especially in the off season of the sugar cane crop. The cultivar IPA P222, besides presenting potential for the production of ethanol, has a high content of hemicellulose and cellulose, which is a source of great interest for the production of biotechnological derivatives, adding value to the residues of the production process. Aim of the work for the production of cellulolytic and hemicellulolytic enzymes from the semisynthetic fermentation of sorghum sorghum (IPA P222) Tricoderma reesei LCB 48. The fermentation substrates were characterized by the study of the production of cellulase enzymes (CMCase and FPase) and hemicellulases (Endo -β-1,4-xylanase and α-L-arabinofuranosidase) were performed using experimental design 2 2 and 4 central points and kinetic monitoring of production for 240 hours, analyzing an influence of moisture and wheat bran content on the production of enzymes. The characterization of the sorghum bagasse (BSS) showed that it is a substrate with potential to be used in the fermentation for the production of cellulolytic and hemicellulolytic enzymes, because it has satisfactory content of hemicellulose and cellulose content. A characterization of wheat bran (FT) has been shown to be a source of nitrogen important for induction of enzymes. As thermogravimetric analyzes (TG and DTG) and X-ray diffraction (XRD) showed that a obtained hemicellulose has amorphous characteristics and characteristic peaks of hemicellulose according to the literature. As desorption isotherms of the substrates presented correlation and GAB model, they are suitable for the experimental data of the substrates. As variables, initial moisture and wheat bran content influenced an enzyme enzyme of cellulases (CMCase and FPase) and hemicellulases (Endo-β-1,4-xylanase and α-L-arabinofuranosidase). The major activities of FPase, CMCase, xylanase and α-L-arabinofuranosidase were obtained when applied to the higher wheat bran content (50%) to saccharin saccharin IPA P222, however, the process of obtaining the different enzymes. The xylanase presented higher enzymatic activity if compared as others, evidencing that an IPA P222 with high content of hemicellulose is potentially more inductive for this enzyme. The potential of the enzymatic extract obtained during a fermentation was analyzed by means of enzymatic hydrolysis of in saccharine sorghum and the hemicellulose extracted from the BSS, without which the enzymatic extract had the capacity to hydrolyze or sorghum bagasse and a hemicellulose.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-23Bitstream added on 2014-06-13T20:32:10Z : No. of bitstreams: 1 zanelato_ai_me_sjrp.pdf: 1477010 bytes, checksum: e2437c2c0ba00be5a6b7df73d8be90f5 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Este trabalho teve como objetivo produzir enzimas celulolíticas por fermentação em estado sólido (FES), em um bioreator de leito fixo, empregando-se o fungo termofílico Myceliophthora sp. e utilizando-se como substratos bagaço de cana-de-açúcar e farelo de trigo. Os testes foram realizados inicialmente em sacos de polipropileno apresentando uma boa produção de CMCase (550U/g) no período de 96 horas de fermentação. As variáveis controladas foram a temperatura de fermentação (40, 45 e 50ºC), umidade inicial (75, 80 e 85% b.u.) e proporção do substrato de bagaço de cana e farelo de trigo (1:1, 3:7 e 1:9 peso). Os estimadores estatísticos não indicaram diferença significativa da produção de celulase com as variações da proporção de bagaço de cana e de farelo de trigo, com a temperatura e com a umidade inicial do substrato, contudo, os melhores resultados foram obtidos para a proporção de 70% de bagaço de cana e 30% de farelo de trigo, temperatura de 50oC e umidade inicial do substrato de 80%. Nos testes em escala de bioreator, foi empregado um leito fixo de 7cm de diâmetro e 50cm de comprimento, encamisado, operado nas condições experimentais de melhor resultados obtidos na escala de sacos, sendo a temperatura da camisa e vazão de ar as variáveis de interesse. O fungo apresentou um bom desenvolvimento no reator, tendo uma produtividade enzimática semelhante à encontrada em escala de saco. Foi observado um gradiente de umidade no interior do leito, sendo este crescente do fundo para o topo do bioreator, comportamento inverso ao da atividade enzimática. As vazões variaram entre 80 e 120 L/h e não afetaram estatisticamente a fermentação, possuindo pouca influência sobre as distribuições longitudinais de umidade e de atividade enzimática. Já os ensaios para as temperaturas de 45 e 50oC mostraram-se distintos, sendo a maior produção de enzimas após 96h... / This work aimed to produce celullolytic enzymes through solid state fermentation in a fixed bed bioreactor, using the fungus Myceliophtora sp. and wheat bran and sugar cane bagasse as substrate. Initial tests were performed in polypropylene plastic bags, and satisfactory production of CMCase (550U/g.d.s.) was observed at 96h of fermentation. The controlled variables were the temperature (40, 45, and 50o C), the initial moisture content (75, 80, and 85%, w.b.), and wheat bran to sugar cane bagasse proportion (1:1, 3:7, and 1:9, weight). The experimental results did not differ statistically for any experimental condition adopted, even though the best results were obtained using the proportion 3:7 wheat bran/sugar cane bagasse 3:7, 50o C temperature, and 80% initial moisture content. A jacketed fixed bed bioreactor 7.62cm ID and 50cm long was used for scaling-up, and temperature, solid initial moisture content, and air flow rate were used as variables. The fungus adapted well to the bioreactor and to the experimental conditions, and the production of enzymes was similar to the tests performed in the plastic bags. It was observed a longitudinal gradient of moisture, increasing from the bottom to the top of the reactor, opposite effect observed for the enzyme production. The air flow rate was varied from 80 to 120L/h and did not affect neither the moisture nor the enzyme distributions. However, the experiments carried out at 45 and 50o C were statistically distinct, and the enzyme production at 50o C at 96h was larger than at 45o C. At 144h of fermentation, the results at 45o C were similar to those observed at 50o C and 96h. It was observed temperature peaks, the higher one at 18h of fermentation, which was 6o C above the temperature fixed through the jacket and the air at the entrance, for 45o C temperature and 80L/h air flow rate

Orientador: João Claudio Thoméo / Banca: Roger Darros Barbosa / Banca: Ranulfo Monte Alegre / Resumo: Este trabalho teve como objetivo produzir enzimas celulolíticas por fermentação em estado sólido (FES), em um bioreator de leito fixo, empregando-se o fungo termofílico Myceliophthora sp. e utilizando-se como substratos bagaço de cana-de-açúcar e farelo de trigo. Os testes foram realizados inicialmente em sacos de polipropileno apresentando uma boa produção de CMCase (550U/g) no período de 96 horas de fermentação. As variáveis controladas foram a temperatura de fermentação (40, 45 e 50ºC), umidade inicial (75, 80 e 85% b.u.) e proporção do substrato de bagaço de cana e farelo de trigo (1:1, 3:7 e 1:9 peso). Os estimadores estatísticos não indicaram diferença significativa da produção de celulase com as variações da proporção de bagaço de cana e de farelo de trigo, com a temperatura e com a umidade inicial do substrato, contudo, os melhores resultados foram obtidos para a proporção de 70% de bagaço de cana e 30% de farelo de trigo, temperatura de 50oC e umidade inicial do substrato de 80%. Nos testes em escala de bioreator, foi empregado um leito fixo de 7cm de diâmetro e 50cm de comprimento, encamisado, operado nas condições experimentais de melhor resultados obtidos na escala de sacos, sendo a temperatura da camisa e vazão de ar as variáveis de interesse. O fungo apresentou um bom desenvolvimento no reator, tendo uma produtividade enzimática semelhante à encontrada em escala de saco. Foi observado um gradiente de umidade no interior do leito, sendo este crescente do fundo para o topo do bioreator, comportamento inverso ao da atividade enzimática. As vazões variaram entre 80 e 120 L/h e não afetaram estatisticamente a fermentação, possuindo pouca influência sobre as distribuições longitudinais de umidade e de atividade enzimática. Já os ensaios para as temperaturas de 45 e 50oC mostraram-se distintos, sendo a maior produção de enzimas após 96h... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work aimed to produce celullolytic enzymes through solid state fermentation in a fixed bed bioreactor, using the fungus Myceliophtora sp. and wheat bran and sugar cane bagasse as substrate. Initial tests were performed in polypropylene plastic bags, and satisfactory production of CMCase (550U/g.d.s.) was observed at 96h of fermentation. The controlled variables were the temperature (40, 45, and 50o C), the initial moisture content (75, 80, and 85%, w.b.), and wheat bran to sugar cane bagasse proportion (1:1, 3:7, and 1:9, weight). The experimental results did not differ statistically for any experimental condition adopted, even though the best results were obtained using the proportion 3:7 wheat bran/sugar cane bagasse 3:7, 50o C temperature, and 80% initial moisture content. A jacketed fixed bed bioreactor 7.62cm ID and 50cm long was used for scaling-up, and temperature, solid initial moisture content, and air flow rate were used as variables. The fungus adapted well to the bioreactor and to the experimental conditions, and the production of enzymes was similar to the tests performed in the plastic bags. It was observed a longitudinal gradient of moisture, increasing from the bottom to the top of the reactor, opposite effect observed for the enzyme production. The air flow rate was varied from 80 to 120L/h and did not affect neither the moisture nor the enzyme distributions. However, the experiments carried out at 45 and 50o C were statistically distinct, and the enzyme production at 50o C at 96h was larger than at 45o C. At 144h of fermentation, the results at 45o C were similar to those observed at 50o C and 96h. It was observed temperature peaks, the higher one at 18h of fermentation, which was 6o C above the temperature fixed through the jacket and the air at the entrance, for 45o C temperature and 80L/h air flow rate / Mestre