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Estudo da AmpliaÃÃo de Escala na ProduÃÃo de Biomassa de Rhodotorula sp.CNPAT02 em Processo Batelada para ObtenÃÃo de CarotenÃides. / Scale-up study of biomass production Rhodotorula sp. CNPAT02 in batch process to obtain Carotenoids

Leise Soares Castelo Branco 22 March 2010 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / As leveduras do gÃnero Rhodotorula sÃo conhecidas por acumular quantidades considerÃveis de carotenÃides, que sÃo pigmentos naturais importantes encontrados em alimentos e sÃo amplamente distribuÃdos em plantas e microrganismos. AlÃm do consumo humano, R. glutinis à utilizado na alimentaÃÃo de galinhas para aumentar a gordura corporal, melhorar a aparÃncia e as propriedades nutricionais da carne. Estudos relataram que o β-caroteno à muito utilizado na prevenÃÃo de vÃrios tipos de cÃncer devido as suas propriedades antioxidantes. Os objetivos deste trabalho foram ampliar a escala de fermentaÃÃo atà biorreator de bancada para obtenÃÃo de carotenÃides e estudar o processo de secagem das cÃlulas de Rhodotorula sp. CNPAT02 por atomizaÃÃo. A levedura foi cultivada em um fermentador tanque agitado de 14 L, e a biomassa obtida foi concentrada atravÃs de um sistema de centrifugaÃÃo e em seguida seco em âspray dryerâ. Para tanto foram preparados 50 mL de meio de cultura contendo os seguintes constituintes (g.L-1): 25 de glicose; 3,57 de extrato de levedura; 2,0 de K2HPO4; 2,0 de KH2PO4; 0,1 MgSO4.7H2O, com pH 6,0. O meio foi distribuÃdo em frascos de erlenmeyer de 500 mL e inoculado a partir de uma nova cultura, com um volume necessÃrio para obtenÃÃo de um inÃculo em torno de 0,1 g massa seca/L. O meio foi entÃo incubado a 30ÂC por 36 horas em agitador orbital com velocidade de 150rpm. A cultura foi entÃo transferida para um frasco de 2 L contendo 450 mL de meio estÃril incubados por 24 horas. O meio de cultura contendo 500 mL foi utilizado para inocular o fermentador, onde o crescimento prosseguiu por 120 horas a uma taxa de aeraÃÃo de 1,0 vvm-1. As amostras foram retiradas do fermentador em intervalos regulares de 12 horas para determinaÃÃo de biomassa, aÃÃcares redutores, carotenÃides e cor. Ao final de 120 horas o meio fermentado foi centrifugado durante 10 min a 11800g (8000 rpm). As alÃquotas de cÃlulas concentradas foram suspensas em Ãgua destilada antes da secagem. A partir da amostra seca foi avaliada a viabilidade das cÃlulas, a atividade de Ãgua, umidade e cor instrumental. Os carotenÃides foram extraÃdos e quantificados utilizando solventes orgÃnicos. ApÃs 120 horas de fermentaÃÃo a concentraÃÃo obtida foi de 11,85  1,10 g.L-1de biomassa e produtividade 2,32 g.L-1h-1 de carotenÃides. / The genus of yeast Rhodotorula are known to accumulate considerable amounts of carotenoids, which are important natural pigments found in foods and widely distributed in plants and microorganisms. In addition to human consumption, R. glutinis is used to feed chickens to increase body fat and to improve appearance and nutritional sensory properties of meat. Studies report that β-carotene is widely used to prevent various types of cancer due of its antioxidant properties. The objectives of this study are to scale up the fermentation to a bench-scale bioreactor to obtain carotenoids and study the spray-drying process of cells of Rhodotorula sp. CNPAT02. The yeast was grown in a 14 litter stirred tank fermentor, and the biomass obtained was concentrated by centrifugation and then spray dried. 50 mL of culture medium were prepared containing the following concentrations: (g.L-1): glucose, 25; yeast extract, 3.57; K2HPO4, 2.0; KH2PO4, 2.0; MgSO4.7H2O, 0.1 and pH 6.0. The medium was distributed in 500mL Erlenmeyer flasks and inoculated from a culture with a volume necessary to obtain an inoculum of about 0.1g dry mass/L. The medium was then incubated at 30ÂC for 36 hours in orbital shaker at 150 rpm. The culture was then transferred to a 2L flask containing 450mL of sterile medium incubated for 24 hours. The culture medium containing 500 mL was used to inoculate the fermentor where cell growth continued for 120 hours under an aeration of 1.0vvm-1. Samples were taken from the fermentor at regular intervals of 12h for determination of biomass, sugars, carotenoids and color. At the end of the 120h, the fermentation medium was centrifuged for 10 min at 11800g (8000 rpm). Aliquots of concentrated cells were suspended in distilled water before drying. From the dry sample, cell viability, the water activity, moisture, color and instrumental color were assessed. Carotenoids were extracted and quantified by using organic solvents. After 120 hours of fermentation the concentration obtained was 11.85  1.10 g.L-1 of biomass and productivity 2.45 g.L-1h-1 of carotenoids.
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ProduÃÃo de biomassa de Bacillus sp. RAB9 por fermentaÃÃo submersa. / BIOMASS PRODUCTION OF Bacillus sp. RAB9 BY SUBMERGED FERMENTATION

CÃvita Teixeira de Sousa 04 March 2013 (has links)
As bactÃrias promotoras de crescimento em plantas (BPCP) representam uma parcela funcional ativa da biota do solo sÃo presentes na rizosfera no rizoplano e no interior de plantas hospedeiras O uso biotecnolÃgico dessas bactÃrias tem se intensificado nos Ãltimos anos O gÃnero Bacillus vem sendo continuamente citado em estudos relacionados a promoÃÃo de crescimento em espÃcies vegetais Algumas espÃcies podem ser aplicadas no tratamento de sementes, ÃrgÃos de propagaÃÃo vegetativa e mudas Diante disso o presente trabalho teve como objetivo avaliar a produÃÃo de biomassa de Bacillus sp (RAB9) com potencial uso na promoÃÃo de crescimento de mudas de bananeira A cepa Bacillus sp (RAB9) pertencente ao grupo das bactÃrias epifÃticas, foi isolada de rabanete proveniente da ColeÃÃo de Culturas do LaboratÃrio de Fitobacteriologia da Universidade Federal Rural de Pernambuco Os experimentos foram realizados em agitador orbital e em reator de bancada Em agitador orbital foi estudada a curva de crescimento da linhagem a 30ÂC para observar sua fase exponencial Para a produÃÃo de biomassa foram observados os efeitos da adiÃÃo do teor de peptona (5 a 50 g.L-1) no meio NYD (extrato de carne, extrato de levedura peptona de carne e dextrose) adiÃÃo de elementos secundÃrios (K2HPO4 e MgSO4) e fonte de nitrogÃnio inorgÃnico ((NH4)2SO4) Em reator de bancada foram realizados testes com diferentes vazÃes de ar em batelada simples bem como uma comparaÃÃo com batelada alimentada com o meio modificado As fermentaÃÃes nos reatores apresentaram formaÃÃo de espuma testes foram feitos com Ãleos vegetais (milho canola girassol soja) e mineral para verificaÃÃo do melhor antiespumante Posteriormente aos testes foram quantificadas a biomassa o aÃÃcar residual nitrogÃnio residual e nitrogÃnio amoniacal Com os resultados obtidos foi observado a importÃncia da adiÃÃo dos elementos (MgSO4 e (NH4)2SO4) ao meio NYD e da vazÃo de ar sobre o crescimento da cepa Com os parÃmetros estudados foram determinadas as melhores condiÃÃes para a produÃÃo de Bacillus sp RAB9 / The growth-promoting bacteria in plants (BPCP) represents a functional portion of the active biota soil rhizosphere are present in rhizoplane and within host plants The biotechnological use of these bacteria has intensified in recent years The genus Bacillus has been continually cited in studies related to growth promotion in plant species Some species can be applied as a seed treatment organs for the vegetative propagation and seedling Therefore this study aimed to assess the biomass of Bacillus sp (RAB9) with potential use in promoting growth of banana plantlets The strain Bacillus sp (RAB9) belonging to the group of epiphytic bacteria was isolated from radish from the Culture Collection of the Laboratory of Fitobacteriologia Federal Rural University of Pernambuco The experiments were performed on an orbital shaker and batch reactor In orbital shaker was studied growth curve of strain at 30ÂC to observe their exponential phase For the production of biomass were observed the effects of adding the content of peptone (5 to 50 g.L-1) in NYD medium (meat extract yeast extract meat peptone and dextrose) addition of secondary elements (K2HPO4 and MgSO4) and inorganic nitrogen source ((NH4)2SO4) In batch reactor tests were conducted with different air flows in simple batch and fed batch with a comparison with the modified medium The fermentations presented in the reactors foaming tests were made with vegetable oils (corn canola sunflower soybean) and to verify the best mineral defoamer Later tests were quantified biomass residual sugar residual nitrogen and ammonia nitrogen With the results noted the importance of the addition of elements (MgSO4 and (NH4)2SO4) in half NYD and air flow on the growth of strain With the studied parameters were determined the best conditions for the production of Bacillus sp RAB9
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ProduÃÃo de carotenoides por linhagens do gÃnero Rhodotorula utilizando glicerol como fonte de carbono. / Production of carotenoids by strains of Rhodotorula genus using glycerol as a carbon source.

Leise Soares Castelo Branco 13 April 2015 (has links)
FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / O aumento da produÃÃo de biodiesel tem causado um aumento repentino na produÃÃo de glicerol residual, criando um excesso desse produto no mercado. O glicerol pode ser utilizado como fonte de carbono em processos biotecnolÃgicos, incluindo a produÃÃo de carotenoides. Os carotenoides microbianos tÃm sido estudados e seu potencial reconhecido ao longo dos anos. O gÃnero Rhodotorula à conhecido por sua capacidade de biossintetizar carotenoides, tais como β-caroteno, toruleno e torularrodina, em diferentes proporÃÃes. Este gÃnero tem sido estudado devido a seu potencial para produÃÃo industrial de carotenoides, uma vez que oferecem vantagens sobre os outros gÃneros em termos de taxa de crescimento elevada e uso de substratos de baixo custo. Neste contexto, o principal objetivo deste trabalho foi demonstrar a aplicabilidade do glicerol bruto como fonte de carbono na produÃÃo de pigmentos carotenoides por linhagens do gÃnero Rhodotorula atravÃs de fermentaÃÃo submersa. O meio de cultura utilizado nos processos fermentativos apresentou a seguinte composiÃÃo em (g.L-1): glicerol: 20,0; extrato de levedura: 1,0; K2HPO4: 1,0; (NH4)2SO4: 5,0 e MgSO4.7H2O: 0,5. Para tanto foram preparados 100 mL de meio, inoculados com 0,1 g.L-1 massa seca, e incubado a 30ÂC, 150 rpm por 24 h em agitador orbital. Posteriormente o meio fermentado foi transferido para um frasco de 2L contendo 400 mL de meio e incubado por 48 horas. O meio de cultura contendo 500 mL foi utilizado para inocular o fermentador, onde o crescimento prosseguiu por 240 horas a uma taxa de aeraÃÃo de 1,0 vvm-1. As amostras foram retiradas em intervalos regulares de 24 horas para determinaÃÃo de biomassa, glicerol, produtividade, cromaticidade a* e carotenoides. ApÃs os testes preliminares da investigaÃÃo, selecionaram-se trÃs linhagens do gÃnero Rhodotorula (R. lactosa CCT 2057, R. glutinis URM 5724 e R. aurantiaca URM 5726) capazes de produzir biomassa e sintetizar carotenoides atravÃs do glicerol P.A como fonte de carbono. Ensaios de aumento volumÃtrico do meio de fermentaÃÃo realizados com Rhodotorula mucilaginosa CMIAT 164 e Rhodotorula aurantiaca URM 5726 compararam o desempenho de glicerol bruto e P.A na produÃÃo de biomassa. Os testes em Erlenmeyers de 2 L revelaram o melhor desempenho de glicerol bruto na produÃÃo de biomassa rica em carotenoides, registrando-se 6,2  0,1 g.L-1 nos cultivos com Rhodotorula mucilaginosa CMIAT 164 e produtividade em biomassa de 0,069  0,007 g.L-1.h-1 utilizando glicerol bruto como fonte de carbono. No teste de inÃculo realizado em biorreator, selecionaram-se os tempos de 48 horas de fermentaÃÃo (fase exponencial) e 120 horas (fase estacionÃria) para as duas cepas. Nas fermentaÃÃes realizadas em biorreatores de 3 L com Rhodotorula mucilaginosa CMIAT 164 empregando o glicerol bruto como fonte carbono, observou-se que a inoculaÃÃo da suspensÃo proveniente de um cultivo de 48 h de propagaÃÃo influenciou maiores valores de produÃÃo de biomassa (6,35  0,3 g.L-1) e produtividade (0,080  0,004 g.L-1h-1). Os testes em biorreatores tambÃm revelaram que a temperatura de incubaÃÃo de 30 ÂC e controle do pH em 6 foram as melhores condiÃÃes para a sÃntese de biomassa e carotenoides. Os cultivos mantidos a 30 ÂC registraram 6,5  0,3 g.L-1 de biomassa e 0,546  0,02 mg.g-1 de carotenoides. As fermentaÃÃes mantidas em pH 6 apresentaram os maiores valores de produÃÃo de carotenoides (0,576  0,02 mg.g-1). O aumento da concentraÃÃo do inÃculo e as estratÃgias de alimentaÃÃo do biorreator, nas condiÃÃes avaliadas, nÃo impactaram consideravelmente no aumento da produÃÃo de biomassa e carotenoides por R. mucilaginosa CMIAT 164. / The increased production of biodiesel has caused a sudden increase in the production of glycerol, creating an excess of this product on the market. Glycerol can be used as biotechnological processes carbon source, including the carotenoids production. The microbial carotenoids have been studied and its potential recognised over the years. The genus Rhodotorula is renowned for its ability to biossintetizar carotenoids, such as β-carotene, toruleno and torularhodin, in different proportions. This genus has been studied due to their potential for industrial production of carotenoids, once that offer advantages over other genres in terms of high growth rate and use of low cost substrates. In this context, the main objective of this work was to demonstrate the applicability of crude glycerol as a carbon source on production of carotenoids pigments for the genus Rhodotorula by submerged fermentation. The culture medium used in fermentation processes performed as follows in (g. L-1): glycerol: 20.0; yeast extract: 1.0; K2HPO4:1.0; (NH4) 2SO4:5.0 and 4.7 MgSO.H2O: 0.5. For both were prepared 100 mL of medium, inoculated with 0.1 g L-1 dry mass, and incubated at 30 C, 150 rpm for 24 hours in orbital shaker. Subsequently the fermented medium was transferred to a 2 L bottle containing 400 mL and incubated for 48 hours. The culture medium containing 500 mL was used to inoculate the fermentor, where growth continued for 240 hours under aeration rate of 1.0 vvm-1. The samples were taken at regular intervals of 24 hours for determination of biomass, glycerol, productivity, the chromaticity a* and carotenoids. After the preliminary tests of research, selected three strains of Rhodotorula genus (R. lactosa CCT 2057, R. glutinis URM 5724 e R. aurantiaca URM 5726) capable of producing biomass and synthesize carotenoids via glycerol. Testing of volumetric expansion of the fermentation medium with Rhodotorula mucilaginous CMIAT 164 and Rhodotorula aurantiaca 5726 URM compared the performance of raw glycerol and biomass production. In tests of 2 L Erlenmeyer flasks revealed the best performance of crude glycerol in the production of biomass rich in carotenoids, registering 6.2  0.19 g.L-1 in Rhodotorula mucilaginous CMIAT 164 crops and biomass productivity of 0.069  0.007 g.L-1.h-1 using crude glycerol as a carbon source. Inoculum test held in bioreactor, selected the times of 48 hours of fermentation (exponential phase) and 120 hours (stationary phase) for the two strains. In the fermentations conducted in 3 L bioreactors with Rhodotorula mucilaginous CMIAT 164 employing crude glycerol as carbon source, it was observed that the inoculation of the suspension from a 48 h culture propagation influenced higher biomass production values (6.35  0.3 g L-1) and productivity (0.080  0.004 g.L-1.h-1). The tests also revealed that the bioreactors in incubation temperature of 30 ÂC and pH control in 6 were the best conditions for the synthesis of biomass and carotenoids. The cultures kept at 30 ÂC registered biomass 6.5  0.3 g.L-1 and 0.546  0.02 mg.g-1 of carotenoids. Fermantations kept at pH 6 showed higher carotenoids production values (0.576  0.02 mg.g-1). Increase in the concentration of the inoculum and the feeding strategies of bioreactor, under the conditions evaluated no impact considerably on increasing the production of biomass and carotenoid by R. mucilaginosa CMIAT 164.
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CaracterizaÃÃo e obtenÃÃo de compostos fenÃlicos presentes no efluente do processamento da casca de coco verde. / Characterization and achievement of phenolic compounds present in the effluent from the processing of green coconut shell.

Ana Cristina de Abreu Siqueira 04 July 2012 (has links)
CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / The high consumption of green coconut water has generated increasing in the residue caused by improper discard of green coconut rind in Brazilian coast. To reduce this problem, Embrapa Tropical Agroindustry installed a Pilot Unit processing of green coconut rind to obtain fiber and powder, which ends up generating an effluent with high organic load, high sugar and polyphenols content and is called liquid of the rind of green coconut (LCCV). In order to reduce polyphenols and sugar content, alcoholic fermentation was carried out in the effluent, with 5 and 7.5% (w/v) of Saccharomyces cerevisiae, another fermentation with 5% (w/v) of S. cerevisiae wich was reused in subsequent fermentations and also polyphenols removal by adsorption using aluminum pillared clay. Phenolic compounds present in LCCV were characterized by nuclear magnetic resonance of hydrogen and liquid chromatography with mass spectrometry, it was possible to identify chlorogenic acid, isomers of caffeoyl shikimic acid, including 5-O-caffeoylshikimic acid, which is the major phenolic compound of LCCV and also, ferulic acid. LCCV total polyphenols levels were reduced by fermentation of 7769.1 mg/L to 3808.6 mg/L in the fermentation with 5% (w/v) yeast and 2892.4 mg/L in the fermentation 7,5% (w/v) yeast. In the fermentation with reuse of yeast, the reduction in polyphenols content ranged of 4084.7 to 5853.5 mg/L. The fermentation was efficient in reducing the polyphenols levels, in addition its efficacy to consume the sugars, glucose and fructose, present in LCCV. / O consumo de Ãgua de coco verde tem gerado um aumento nos resÃduos provocado pelo descarte inadequado da casca de coco verde no litoral brasileiro. A fim de minimizar esse problema, a Embrapa AgroindÃstria Tropical instalou uma unidade piloto de beneficiamento da casca de coco verde para obtenÃÃo de fibra e pÃ, o que acaba gerando um efluente com carga orgÃnica elevada, alto teor de aÃÃcar e de polifenÃis e à denominado de lÃquido da casca de coco verde (LCCV). A fim de se reduzir o teor de polifenÃis totais, foi realizada uma fermentaÃÃo alcoÃlica do efluente, com 5 e 7,5% (p/v) de Saccharomyces cerevisiae, com 5% (p/v) de S. cerevisiae que foi reutilizada fermentaÃÃes posteriores, alÃm da remoÃÃo por adsorÃÃo de polifenÃis do LCCV utilizando argila pilarizada de alumÃnio. Os compostos fenÃlicos presentes no LCCV foram caracterizados atravÃs de ressonÃncia magnÃtica nuclear de hidrogÃnio e cromatografia lÃquida acoplada à espectrometria de massa, onde foi possÃvel identificar o Ãcido clorogÃnico, isÃmeros do Ãcido cafeoil chiquÃmico, entre eles o Ãcido 5-O-cafeoil chiquÃmico, que à o composto fenÃlico majoritÃrio do LCCV e Ãcido ferÃlico. A fermentaÃÃo reduziu os teores de polifenÃis totais do LCCV, passando de 7769,1 mg/L a 3808,6 mg/L com a fermentaÃÃo com 5% (p/v) de levedura e para 2892,4 mg/L com a fermentaÃÃo com 7,5% (p/v) de levedura. Para a fermentaÃÃo com reutilizaÃÃo de levedura, a reduÃÃo na concentraÃÃo de polifenÃis variou de 4084,7 a 5853,5 mg/L. A fermentaÃÃo foi eficiente na reduÃÃo dos teores dos polifenÃis e no consumo dos aÃÃcares glicose e frutose presentes no LCCV.
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ProduÃÃo de cachaÃa com grÃnulos de Kefir / Production of sugar cane with granules of Kefir

Anita Saraiva Dornelles 01 March 2007 (has links)
nÃo hà / A cachaÃa à a bebida mais consumida no Brasil. O Cearà ocupa um lugar privilegiado entre os grandes produtores de cachaÃa do Brasil (4o lugar dentre os produtores nacionais). Dessa forma, estudos inovadores de produÃÃo de cachaÃa sÃo de suma importÃncia. A principal matÃria-prima utilizada no Brasil para fermentaÃÃo alcoÃlica à a cana-de-aÃÃcar. A levedura Saccharomyces cerevisae à o microrganismo utilizado industrialmente nas destilarias. Entretanto, outros microrganismos sÃo tambÃm capazes de produzir etanol utilizando matÃrias-primas aÃucaradas como substrato. Neste trabalho, à apresentado o estudo da produÃÃo de aguardente de cana atravÃs da fermentaÃÃo alcoÃlica com grÃnulos de kefir, utilizando caldo de cana como substrato. Os grÃnulos de kefir sÃo constituÃdos de uma microflora variada, tendo como principais constituintes bactÃrias do gÃnero Lactobacillus e leveduras (Saccharomyces, Kluyveromyces, CÃndida e Pichia). Estes grÃnulos sÃo tradicionalmente utilizados para produÃÃo de leites fermentados de baixo teor alcoÃlico. A produÃÃo de bebidas alcoÃlicas destiladas atravÃs destes grÃnulos nunca foi estudada. AtravÃs de um planejamento fatorial, foi possÃvel verificar a influÃncia do teor de aÃÃcar e da massa de inÃculo no rendimento em etanol para fermentaÃÃes conduzidas com os grÃnulos de kefir e com o fermento de panificaÃÃo (Saccharomyces cerevisae). O fermentado obtido com o kefir resultou em maiores teores de aÃÃcar residual e menores teores de etanol quando comparado com a fermentaÃÃo com a levedura. O fermentado (vinho) foi destilado em alambique artesanal. A cachaÃa assim produzida apresentou aroma e sabor agradÃveis. As anÃlises quÃmicas demonstraram que a bebida atendeu aos requisitos legais com relaÃÃo à sua composiÃÃo. A bebida obtida utilizando-se a levedura Saccharomyces cerevisae serviu como referÃncia na anÃlise sensorial. Para saber se a cachaÃa satisfazia as expectativas dos consumidores, foram feitas anÃlises sensoriais de aceitaÃÃo e anÃlise descritiva quantitativa. / Sugar cane spirit is the most consumed alcoholic drink in Brazil. Cearà State is the 4th producer of sugar cane spirit in the country. In this way, studies regarding new alternatives to produce sugar cane spirits are very important for the local development. Sugar cane is the main raw material used in Brazil in alcoholic fermentation and the yeast Saccharomyces cerevisae is the microorganism used in industrial processes. However, other microorganisms are also able to produce ethanol using raw materials rich in sugars as substrate. In this work, the use of kefir granules in alcoholic fermentation using sugar cane as substrate is presented. Kefir granules are composed of several microorganisms entrapped in a polymeric matrix (kefiran). The main constituents of the granules are lactobacillus and yeasts (Saccharomyces, Kluyveromyces, CÃndida and Pichia). These granules are traditionally used to produce fermented milk with low alcohol content. The use of such granules to produced distilled alcoholic beverages was not studied yet. A factorial planning was carried out to verify the influence of sugar concentration and the initial inocula in the ethanol yield in fermentation carried out using kefir granules an commercial bakerâs yeast (Saccharomyces cerevisae). The fermented broth obtained using kefir presented higher residual sugars and lower ethanol content when compared to the fermented broth obtained using bakerâs yeast. The fermented broth was distilled in a artisanal distilator (alambique). The sugar cane spirit obtained presented pleasant aroma and flavor. Physicochemical analyses of the distilled product attested their quality and conformity with the Brazilian regulations requirements considering its composition. The sugar cane spirit obtained using kefir granules was submitted to a sensory evaluation considering the product acceptance and sensory description. The spirit obtained using bakerâs yeast was used as reference in the sensory evaluation of the product.
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ProduÃÃo de β-galactosidase por Kluyveromyces lactis NRRL Y1564 em soro de leite e imobilizaÃÃo em quitosana. / Production of β-galactosidase from Kluyveromyces lactis NRRL Y1564 in whey and immobilization in chitosan.

Maria de FÃtima Matos de Freitas 28 February 2013 (has links)
CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Neste trabalho, a enzima β-galactosidase, que catalisa a hidrÃlise da lactose em glicose e galactose, foi produzida pelo cultivo do micro-organismo Kluyveromyces lactis NRRL Y1564 em soro de leite suplementado com extrato de levedura. A enzima à um metabÃlito intracelular, sendo a liberaÃÃo da enzima para o meio uma condiÃÃo essencial, por isso estudaram-se diferentes mÃtodos quÃmicos e mecÃnicos de extraÃÃo como, agitaÃÃo com pÃrolas de vidro, ruptura em ultrassom com pÃrolas de vidro, adiÃÃo de etanol e tolueno, observando tambÃm, seus efeitos na atividade enzimÃtica. Posteriormente, realizaram-se ensaios para estudar a influÃncia da temperatura (30, 34, 37 e 40 ÂC) na produÃÃo da enzima a partir do soro de queijo. Na extraÃÃo da enzima, o uso de esferas de vidro em vÃrtex foi o mÃtodo mais eficiente quando comparado com os outros avaliados. A enzima, nÃo sofreu inibiÃÃo ou desnaturaÃÃo quando incubadas com etanol, tolueno ou etanol-tolueno. A temperatura Ãtima de produÃÃo da enzima por K. lactis NRRL Y1564 foi 30 ÂC, com atividade enzimÃtica de 4418,37 U/g de cÃlulas em 12 h de fermentaÃÃo. A enzima produzida foi imobilizada em quitosana 2,0% m/v. Diferentes protocolos de ativaÃÃo usando glutaraldeÃdo, epicloridrina ou glicidol foram avaliados. Estudou-se tambÃm, o tempo de contato enzima-suporte (3, 5 e 10 horas) a fim de se obter um biocatalisador que apresentasse alto rendimento, atividade recuperada e tempo de meia-vida, visando a hidrÃlise da lactose em reator batelada e leito fixo. A influÃncia da temperatura e do pH na hidrÃlise da lactose foi avaliada, usando como substrato uma soluÃÃo sintÃtica (lactose 5,0% (m/v) e leite desnatado, contendo 4,3% m/v de lactose. O suporte que apresentou melhores resultados nos parÃmetros de imobilizaÃÃo foi a quitosana 2% reticulada com glutaraldeÃdo no tempo de imobilizaÃÃo de 5 horas. O biocatalisador produzido nesse estudo apresentou um fator de estabilidade de 17,37 vezes maior que a enzima solÃvel, com uma estabilidade de armazenamento de 100% quando armazenada a 4 ÂC por 90 dias. A temperatura Ãtima de hidrÃlise da lactose foi de 40 ÂC e o pH Ãtimo foi 7,0 . A conversÃo da lactose a 40 ÂC para este derivado (3,0 U/g) foi em mÃdia 53% em 10 ciclos (bateladas consecutivas). Em reator batelada, a conversÃo em glicose a partir da hidrÃlise da lactose, usando soluÃÃo sintÃtica, foi aproximadamente 86 % para a enzima solÃvel (3,8 U/mL) e 83 % para a enzima imobilizada (3,8 U/g). A conversÃo obtida na hidrÃlise do leite desnatado foi de 17 % para a enzima solÃvel e 20 % para a enzima imobilizada. / In this work, the enzyme β-galactosidase which catalyzes the hydrolysis of lactose to glucose and galactose, was produced by cultivating the micro-organism Kluyveromyces lactis NRRL Y1564 in whey supplemented with yeast extract. The enzyme is an intracellular metabolite, the release enzyme is very important, therefore were studied various chemical and mechanical methods of extraction and stirring with glass beads, sonication, addition of ethanol and toluene, noting also their effects on enzymatic activity. Subsequently, trials were carried out to study the influence of temperature (30, 34, 37 and 40  C) in the production of the enzyme from the cheese whey. In the enzyme extraction, using glass beads by a vÃrtex was more efficient method compared to others evaluated. The enzyme not presented inhibited or denatured when incubated with ethanol, toluene or ethanol-toluene. The optimum temperature for enzyme production by K. lactis NRRL Y1564 was 30 ÂC with enzymatic activity of 4418.37 U/g of cells at 12 h of fermentation. The enzyme produced was immobilized on chitosan 2.0% w/v. Different activation protocols using glutaraldehyde, epichlorohydrin or glycidol were evaluated. Was also studied, the contact time the enzyme-carrier (3, 5, and 10 hours) to obtain a biocatalyst to produce high yield, recovered activity and half-life in order to hydrolysis of lactose in batch reactor and fixed bed. The influence of temperature and pH on the hydrolysis of lactose was evaluated using as substrate a synthetic solution (lactose 5.0% (w/v) in potassium phosphate buffer 100 mM with 0.1 mM MnCl2) and skimmed milk containing 4.3% w/v lactose. The support shows better results in the parameters of immobilization was chitosan 2% actived with glutaraldehyde and contact time of 5 hours. The biocatalyst produced in this study showed a stability factor of 17.37 and a storage stability of 100% when stored at 4 ÂC for 90 days. Temperature optimum hydrolysis of lactose was 40 ÂC and the optimal pH 7.0. The conversion of lactose to 40 ÂC for this derivative (3.0 U/g) was on average 53% in 10 cycles (consecutive batches). In batch reactor, the conversion to glucose by the hydrolysis of lactose using synthetic solution was approximately 86% for the soluble enzyme (3.8 U/mL) and 83% of the immobilized enzyme (3.8 U/g). The conversion obtained in the hydrolysis of skim milk was 17% for the soluble enzyme and 20% for the immobilized enzyme.
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Estudo do prÃ-tratamento do bagaÃo de caju com perÃxido de hidrogÃnio alcalino para a produÃÃo de etanol. / Study of pretreatment of cashew apple bagasse with alkaline hydrogen peroxide to ethanol production.

Jessyca Aline da Costa Correia 22 February 2013 (has links)
CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O prÃ-tratamento do bagaÃo de caju (BC) com perÃxido de hidrogÃnio alcalino (PHA) e a hidrÃlise enzimÃtica do BC-PHA foram avaliados visando a conversÃo de celulose e hemicelulose em aÃucares fermentescÃveis. Primeiramente foram avaliados os efeitos da concentraÃÃo de perÃxido de hidrogÃnio a pH 11,5, a carga de biomassa e o tempo do prÃ-tratamento a 35 ÂC e 250 rpm, na hidrÃlise enzimÃtica, da biomassa prÃ-tratada, com celulase comercial a uma carga de 11,4 FPU/gcelulose. O BC utilizado neste estudo continha 20,56  20,19% de celulose, 10,17  0,89% de hemicelulose e lignina 35,26  0,90%. O prÃ-tratamento resultou numa reduÃÃo no teor de lignina dos sÃlidos residuais. A melhor condiÃÃo de prÃ-tratamento com perÃxido de hidrogÃnio alcalino obtida foi 4,3% v/v de H2O2, pH 11,5, 5% m/ v de BC a 35 ÂC por 6 h, os sÃlidos resultantes dos prÃ-tratamentos foram denominados de BC-PHA. ApÃs a melhor condiÃÃo do prÃ-tratamento ser encontrada, foi avaliado o efeito da combinaÃÃo de quatro enzimas comerciais na hidrÃlise enzimÃtica. A combinaÃÃo das enzimas complexo celulase e β-glicosidase, na proporÃÃo de 0,61:0,39, com carga de 30 FPU/gCAB-PHA e 66 CBU/gCAB-PHA, respectivamente, proporcionou a maior concentraÃÃo de aÃÃcares. O maior rendimento de aÃÃcar foi obtido com a carga de celulose de 4 gcelulose/100 mL, com rendimento de glicose de 511,68 mg/gCAB-AHP (36 g/L) e rendimento de xilose de 237,8 mg/gCAB-AHP (13 g/L). O lÃquido obtido apÃs hidrÃlise enzimÃtica foi utilizado para avaliar a produÃÃo de etanol utilizando os micro-organismos Saccharomyces cerevisiae, Kluyveromyces marxianus ATCC 36907 e K. marxianus CCA510 a 30 ÂC e 150 rpm. A concentraÃÃo de etanol foi semelhante para todos os micro-organismos (aproximadamente 15 g/L). No entanto, a levedura S. cerevisiae apresentou maior produtividade. A fraÃÃo sÃlida obtida apÃs o prÃ-tratamento foi utilizada no estudo de sacarificaÃÃo e fermentaÃÃo simultÃneas (SFS), realizado utilizando as enzimas complexo celulase (30 FPU/gCAB-AHP) e β-glicosidase (66 CBU/gCAB-AHP) a 45 ÂC e 150 rpm avaliando as leveduras K. marxianus ATCC 36907 e K. marxianus CCA510. A concentraÃÃo de etanol obtida por SFS do BC-PHA por K. marxianus ATCC36907 atingiu 18 g/L com 48 h de processo, correspondendo a um rendimento de 98% de etanol com base no teor de celulose disponÃvel. Os resultados mostram que o perÃxido de hidrogÃnio em meio alcalino à eficaz para o tratamento prÃvio de BC e o sÃlido obtido pode ser utilizado na produÃÃo de etanol por SFS. / Alkaline H2O2 pretreatment (AHP) and enzymatic saccharification were evaluated for conversion of cashew apple bagasse (CAB) cellulose and hemicellulose to fermentable sugars. First, the effects of the concentration of hydrogen peroxide at pH 11.5, the biomass loading and the pretreatment duration performed at 35 ÂC and 250 rpm were evaluated after the subsequent enzymatic saccharification of the pretreated biomass using a commercial cellulase enzyme with low load. The CAB used in this study contained 20.56  20.19% cellulose, 10.17  0.89% hemicellulose and 35.26  0.90% lignin. The pretreatment resulted in a reduced lignin content in the residual solids. The best condition pretreatment from CAB was obtained with alkaline hydrogen peroxide (4.3% v/v H2O2), pH 11.5, 35 ÂC, 5% w/v CAB for 6 h, these solids were named of CAB-AHP. After, the effect of the combination of four commercial enzymes were evaluated. The combination of the enzymes, cellulase complex and β-glucosidase, on the proportion of 0.61:0.39 with load of 30 FPU/gCAB-AHP and 66 CBU/gCAB-AHP, respectively, was found to achieved high monomeric sugar release. The higher sugar yield was in the assays with 4 gcellulose/100 mL obtained glucose yield of 511.68 mg/gCAB-AHP (36 g/L) and xylose yield of 237.8 mg/gCAB-AHP (13 g/L). The liquid obtained after hydrolysis enzymatic was used in separate hydrolysis and fermentation (SHF) process with Saccharomyces cerevisiae, Kluyveromyces marxianus ATCC 36907 and K. marxianus CCA510 at 30 ÂC and 150 rpm. The ethanol concentration was similar for all microorganism (approx 15 g/L). However the yeast S. cerevisiae showed higher productivity. Also, the solid fraction obtained of pretreatment was used in the study of simultaneous saccharification and fermentation (SSF). SSF was conducted using cellulose complex enzyme (30 FPU/gCAB-AHP) and β-glucosidase enzyme (66 CBU/gCAB-AHP) at 45 ÂC and 150 rpm and evaluated the yeasts K. marxianus ATCC 36907 and K. marxianus CCA510. The ethanol concentration in SSF from CAB-AHP using K. marxianus ATCC36907 reached 18 g/L with 48 h, corresponding to an ethanol yield of 98% based on cellulose content. The results show that alkaline hydrogen peroxide is effective for the pretreatment of CAB and this solid can be used on the ethanol production by SSF.
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Development of a methodology to glaze frozen dough for bread production / Desenvolvimento de uma Metodologia de Glazeamento para Massa Congeladas Tipo Forma

Rafael Audino Zambelli 20 August 2015 (has links)
CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A tÃcnica de glazeamento à utilizada em produtos de confeitaria e pÃes doces, com a finalidade de promover a melhoria das caracterÃsticas externas do produto. O estudo teve como objetivo desenvolver soluÃÃes de glazeamento compostas de matÃrias-primas nÃo-convencionais como Ãleos vegetais, vegetais em pà e subprodutos do processamento de frutas e avaliar o processo de obtenÃÃo dos pÃes tipo forma atravÃs da tecnologia de massas congeladas verificando o efeito da estocagem por 60 dias nos parÃmetros de qualidade dos pÃes. As soluÃÃes de glazeamento contendo Ãleos vegetais foram: Ãleo de algodÃo/Ãgua, Ãleo de canola/Ãgua, Ãleo de girassol/Ãgua; Ãleo de milho/Ãgua e Ãleo de soja/Ãgua. As soluÃÃes de glazeamento contendo vegetais em pà foram: brÃcolis em pÃ/Ãgua; espinafre em pÃ/Ãgua; palmito em pÃ/Ãgua e tomate em pÃ/Ãgua. As soluÃÃes de glazeamento contendo subprodutos (cascas) de processamento de frutas foram: subproduto de abacaxi/polpa de abacaxi; subproduto de caju/polpa de caju; subproduto de goiaba/polpa de goiaba e subproduto de manga/polpa de manga. Cada uma destas soluÃÃes foi desenvolvida atravÃs de um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) totalizando 11 ensaios, com trÃs repetiÃÃes no ponto central. A metodologia estatÃstica aplicada consistiu em anÃlise descritiva dos dados, testes de normalidade, anÃlise de variÃncia (ANOVA) e nÃo-paramÃtrica, teste de mÃdia Tukey, anÃlise de regressÃo mÃltipla, anÃlise de correlaÃÃo e superfÃcies de resposta. Os efeitos do perÃodo de estocagem congelada (0, 15, 30, 45 e 60 dias) foram avaliados sobre os parÃmetros fÃsicos de qualidade das massas. Para as soluÃÃes contendo Ãleos vegetais e Ãgua verificou-se que o maior volume obtido foi pela soluÃÃo de Ãleo de algodÃo e Ãgua com 4,23 mL/g, seguido da soluÃÃo com Ãleo de milho/Ãgua (4,03 mL/g). Atribuiu-se a menor viscosidade destes Ãleos a nÃo-formaÃÃo de pelÃcula externa à massa, nÃo prejudicando as transferÃncias de calor e massa durante a fermentaÃÃo e forneamento. O Ãndice de expansÃo foi superior a 2,00 para todas as soluÃÃes com exceÃÃo das compostas por Ãleo de canola/Ãgua e Ãleo de girassol/Ãgua. Com relaÃÃo Ãs soluÃÃes contendo vegetais em pà e Ãgua, observou-se que os volumes especÃficos, de modo geral, foram superiores aos obtidos pelas soluÃÃes adicionadas de Ãleo. Os vegetais em pà podem fornecer micronutrientes para as leveduras e melhorar o processo fermentativo, resultado devido ao maior nÃmero de alvÃolos apresentado, tendo obtido valores acima de 1.000 alvÃolos para todos os vegetais, exceto o palmito, portanto, apresentaram miolos com boa porosidade. Verificou-se que as soluÃÃes de glazeamento contendo subprodutos e polpa de frutas promoveram os menores volumes especÃficos para os pÃes, onde nenhum ensaio apresentou valores maiores que 4,00 mL/g. Este resultado pode estar relacionado com o pH Ãcido das frutas e a presenÃa de enzimas proteolÃticas que podem danificar a estrutura do glÃten, reduzindo a capacidade de retenÃÃo gasosa ou prejudicar a atividade das leveduras. AtravÃs das superfÃcies de resposta e modelos matemÃticos gerados foi possÃvel selecionar duas soluÃÃes de glazeamento para cada tratamento, totalizando 26 soluÃÃes que foram utilizadas em massas congeladas por atà 60 dias, onde foi avaliado o seu potencial para a manutenÃÃo da qualidade. Verificou-se que a estocagem congelada das massas reduziu o volume especÃfico, Ãndice e fator de expansÃo, pH, umidade total e volume produzido. Entretanto, as soluÃÃes de glazeamento, de modo geral, promoveram a reduÃÃo no descrÃscimo da qualidade ao longo do tempo de estocagem, quando comparados Ãs massas controle, ausentes da aplicaÃÃo das soluÃÃes de glazeamento. A aplicaÃÃo de soluÃÃes de glazeamento em massas congeladas para a produÃÃo de pÃes tipo forma, portanto, consiste em uma tecnologia que pode ser utilizada em processos industriais pois demonstrou eficÃcia na manutenÃÃo da qualidade das massas apÃs 60 dias de estocagem congelada, alÃm poder contribuir para a melhoria da qualidade nutricional dos produtos. / The glazing technique is used in bakery products and confectionery, in order to promote the improvement of the external characteristics of the product. The objective of this study was to develop composite glazing solutions of unconventional raw materials like vegetable oils, powdered vegetables and by-products of fruit processing through statistical tool Central Composite Rotational Design (CCRD) and study the process of getting the bread through the frozen dough technology evaluating the effect of storage for 60 days in the quality of breads parameters. The glaze solutions containing vegetable oils are: cottonseed oil/water, canola oil/water, sunflower oil/water; corn oil/water and soy oil/water. The glaze solutions containing powdered vegetables were broccoli powder/water; Spinach powder/water; palmito powder/water and tomato powder/water. The glazing solutions containing fruit processing by-products were byproduct of pineapple/pineapple pulp; byproduct of cashew/pulp cashew; Guava byproduct/guava pulp and byproduct mango/mango pulp. Each of these solutions was developed through a CCRD total of 11 samples with three replications at the center point. The applied statistical methodology consisted of descriptive data analysis, normality tests, analysis of variance (ANOVA) and nonparametric, average Tukey test, multiple regression analysis, correlation analysis and response surfaces, we used these tests to check the effect of different glazing solutions on the quality of physical parameters - specific volume, density, expansion factor of the dough, expansion index of breads, volume produced during fermentation, number and circularity of alveoli - to establish the conditions great to hold each of the study with frozen dough. The effects of frozen storage time (0, 15, 30, 45 and 60 days) were evaluated by the aforementioned parameters, and the total water content of the dough, acidity and pH. For solutions containing vegetable oils and water has been found that the greater volume was obtained by cotton seed oil and water solution with 4.23 mL/ g, followed by the solution of corn oil/water (4.03 mL/g) This result is related to the lower viscosity of these oils, attributing to non-formation of outer film to the dough and does not impair the heat and mass transfer during fermentation and baking. The expansion ratio was greater than 2.00 for all solutions except those consisting of canola oil/water and sunflower oil/water. With respect to solutions containing vegetable powder and water, it was observed that the specific volumes generally were higher than those obtained by the added oil solutions. In this case, the vegetable powder can provide micronutrients for the yeast and improve the fermentation process, results related to the higher number of wells shown (above 1000 for all vegetables except palmito) therefore presents brains with good porosity. It was found that the glazing solutions containing by-products and fruit pulp promoted, generally smaller specific volumes for the loaves, where no test showed values above 4.00 mL/g, this result may be related to the pH acid fruits and the presence of proteolytic enzymes that can damage the gluten structure and, consequently, reduce the gas retaining capacity, or impair the activity of the yeast. Therefore, before the results, we selected two glazing solutions for each treatment, totaling 26 glazing solutions to be used in frozen dough for up to 60 days and evaluate its potential as a quality preserving agent. Through the response surface and mathematical models generated it was possible to select two glazing solutions for each treatment, totaling 26 solutions that were used in frozen dough for up to 60 days, which was evaluated its potential as a quality preserving agent. It was found that frozen storage of the dough reduced the specific volume, expansion index, expansion factor pH, moisture and volume produced. However, the glazing solutions generally have promoted the reduction in the quality descrÃscimo over storage time, when compared to mass control, absent the application of glazing solutions. Application of glazing solutions frozen dough for producing bread-like form thus consists of a technology that can be used in industrial processes as it has demonstrated its effectiveness in maintaining the quality of the pasta after 60 days of frozen storage, in addition to contribute to improving the nutritional quality of products.
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RecuperaÃÃo e purificaÃÃo de β-galactosidase de Kluyveromyces lactis utilizando cromatografia de modo misto / Recovery and purification of a Kluyveromyces lactis β-galactosidase by Mixed Mode Chromatography

Micael de Andrade Lima 19 February 2014 (has links)
CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / As mais importantes lactases, em termos de interesse biotecnolÃgico, sÃo aquelas produzidas por leveduras do gÃnero Kluyveromyces, que sÃo intracelulares e, em sua maioria, sÃo obtidas por fermentaÃÃo em cultura submersa. Esta tÃcnica, assim como a maioria dos processos biotecnolÃgicos, envolve a necessidade de purificaÃÃo de proteÃnas e peptÃdeos a partir de uma variedade de fontes. Neste contexto, uma das tÃcnicas mais notavelmente promissoras à a cromatografia de modo misto, que permite interaÃÃes iÃnicas e hidrofÃbicas simultaneamente entre o adsorvente e o adsorbato. O objetivo do presente trabalho foi estudar a viabilidade da recuperaÃÃo e purificaÃÃo da enzima β-galactosidase, produzida por meio de processo fermentativo e utilizando o micro-organismo Kluyveromyces lactis, por tÃcnica de cromatografia de modo misto. OperaÃÃes unitÃrias de precipitaÃÃo proteica e diÃlise foram tambÃm realizadas com o intuito de concentrar a enzima de interesse e eliminar detritos celulares e outros interferentes advindos do meio de fermentaÃÃo, o que ocasionaria uma diminuiÃÃo do rendimento do processo. A produÃÃo se apresentou satisfatÃria, com uma mÃdia de valores de concentraÃÃo de enzimas totais de 0,45 mg/mL, atividade enzimÃtica de 67 U/mL, atividade especÃfica de 167,9 U/mg. O Fator de PurificaÃÃo obtido foi de 1,17. Uma precipitaÃÃo seguida de diÃlise foi realizada e a posterior corrida cromatogrÃfica em leito fixo com esse material rendeu valores de recuperaÃÃo de 41,0 e 48,2% de proteÃna total e atividade total, respectivamente. A anÃlise de eletroforese SDS-PAGE confirmou a evoluÃÃo do processo de purificaÃÃo no decorrer das operaÃÃes unitÃrias, atestando a viabilidade do emprego das tÃcnicas utilizadas para obtenÃÃo de enzimas com considerÃvel grau de pureza com alto valor comercial agregado. / The most important lactases, as far as biotechnological interest is concerned, are those produced by Kluyveromyces yeasts, which are intracellular and currently obtained mostly by submerged-state fermentation. This technique, just as the mainstream biotechnological processes, involves a need for protein and peptide purification from a variety of sources. In this context, one of the most promising notable techniques that can be highlighted is Mixed Mode Chromatography, which allows simultaneous ionic and hydrophobic interactions between the adsorbent and the adsorbate. Thus, the aim of this work was to assess the feasibility of recovery and purification of a Kluyveromyces lactis β-galactosidase, produced via fermentation process, by employing Mixed Mode Chromatography. Unit operations, such as protein precipitation and dialysis were also performed in order to concentrate the enzyme of interest and eliminate cell debris and other interferences inherent in the fermentation medium, something that would result in a decrease in the process yield. The production showed satisfactory results, with mean values for total enzyme concentration of 0.45 mg/mL, enzymatic activity of 77 U/mL and specific activity of 167,9 U/mg. The Purification Factor obtained was 1.17. A precipitation step, followed by a dialysis process, was performed and the later chromatographic run carried out in fixed bed with this material yielded recovery values of 41.0 and 48.2% of total protein and activity, respectively. SDS-PAGE Electrophoresis confirmed the purification evolution throughout the unit operations employed, confirming the viability of the employment of the techniques used to obtain an enzyme of considerable degree of purity and possessing high-added value.
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ProduÃÃo de Ãcido CÃtrico utilizando glicerol residual da produÃÃo de biodiesel como substrato / Production of citric acid using residual glycerol from biodiesel production as a substrate

Tatiana Nunes Mascarenhas SÃ 28 February 2011 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Devido aos incentivos governamentais, os quais impulsionam a produÃÃo de biodiesel, tal combustÃvel tem sido produzido em larga escala. Entretanto, o referido crescimento tem se revelado exacerbado, fazendo surgir um preocupante fator: o destino do glicerol excedente da produÃÃo de biodiesel. Tal inquietaÃÃo se mostra clara ao se revelar um importante dado: para cada tonelada de biodiesel obtido, sÃo gerados 100 Kg de glicerol, o que provoca efeitos adversos à economia do biodiesel. Neste contexto, teme-se que o excesso de glicerina produzida, a qual provoca um elevado nÃvel de poluiÃÃo, possa ser descartada de maneira irresponsÃvel no meio ambiente. Sendo assim, tÃm-se desenvolvido pesquisas destinadas à busca de alternativas para a utilizaÃÃo do volume excedente de glicerol. A bioconversÃo de glicerol por via fermentativa à uma alternativa que agrega um valor significativo para a produtividade da indÃstria de biodiesel. O glicerol pode ser utilizado por inÃmeros micro-organismos, em processos metabÃlicos, como fonte de carbono. Leveduras como as da espÃcie Yarrowia lipolytica, quando cultivadas em meio com limitaÃÃo de nitrogÃnio, sÃo capazes de produzir quantidades significantes de Ãcido cÃtrico a partir do glicerol. O Ãcido cÃtrico Ã, atualmente, um dos mais importantes Ãcidos orgÃnicos produzidos por via fermentativa. Devido Ãs suas caracterÃsticas, tem sido amplamente utilizado na indÃstria de alimentos e bebidas e tambÃm como aditivo em detergentes, produtos farmacÃuticos, cosmÃticos e de higiene pessoal. Desta forma, o presente trabalho teve por objetivo avaliar, atravÃs de fermentaÃÃo, rotas de bioconversÃo do glicerol residual da produÃÃo de biodiesel com elevados nÃveis de impurezas, para obtenÃÃo de Ãcido cÃtrico. Para isso, foram utilizadas, inicialmente, duas cepas de leveduras potencialmente produtoras do Ãcido: Yarrowia lipolytica NRRL YB 323 e Yarrowia lipolytica NRRL YB 423. Utilizando a Metodologia de Planejamento Experimental e AnÃlise da SuperfÃcie de Resposta, foram investigadas as concentraÃÃes iniciais de fonte de carbono e fontes de nitrogÃnio orgÃnico (extrato de levedura) e inorgÃnico (sulfato de amÃnio) em frascos agitados. Os resultados revelaram que a concentraÃÃo inicial ideal de glicerol residual do biodiesel como fonte de carbono, dentro da faixa estudada, foi de 20g/L. Quanto Ãs fontes de nitrogÃnio, pÃde-se constatar que estas nÃo apresentaram notÃvel influÃncia para a produÃÃo do Ãcido. TambÃm verificou-se que a adiÃÃo de Tiamina ao meio nÃo promoveu o aumento na quantidade de Ãcido cÃtrico acumulado. A levedura Yarrowia lipolytica NRRL YB 423 se revelou mais eficaz na produÃÃo do Ãcido. Foram realizados ensaios em fermentador de bancada para avaliar- se a melhor concentraÃÃo de oxigÃnio dissolvido no meio. Viu-se que as concentraÃÃes mais elevadas de oxigÃnio dissolvido no meio fermentativo favorecem a produÃÃo de Ãcido cÃtrico. Para nÃveis de oxigÃnio de 50%, observou-se um menor rendimento, enquanto que, para 70%, a produÃÃo de Ãcido cÃtrico foi favorecida. O rendimento percentual final para a produÃÃo de Ãcido cÃtrico obtido a partir de 20g/L de glicerol residual do biodiesel adicionado inicialmente ao meio foi de 24,80% em trÃs dias de fermentaÃÃo. / Due to government financial incentives, which boost the production of biodiesel, there has been a large scale production of this fuel. However, this growth has proved to be exaggerated, rising a worrying factor: the destination of the glycerol excess from biodiesel production. Such concern is clearly shown to prove an important fact: for every ton of biodiesel produced, 100 kg of glycerol are generated, which leads to adverse effects on the biodiesel economy. In this context, it is feared that the over-produced glycerine, which causes a high level of pollution, can be discarded irresponsibly into the environment. So, researches have been being developed, aiming to find other alternatives for the use of the extra volume of glycerol. The bioconversion of glycerol by fermentation is good option that adds significant value to the productivity of the biodiesel industry. Glycerol can be used by several microorganisms in metabolic processes, as a carbon source. Some yeasts species, such as Yarrowia lipolytica, when grown on a media with a limited source of nitrogen, are able to produce significant amounts of citric acid from glycerol. Citric acid is currently one of the most important organic acids produced by fermentation. Due to its characteristics, it has been widely used in food and beverage industry and also as an additive for detergents, pharmaceuticals, cosmetics and toiletries. Thus, this study aimed to evaluate, through fermentation, bioconversion routes of residual glycerol from biodiesel production with high levels of impurities, in order to obtain citric acid. For this, two potential acid-producing yeast strains (Yarrowia lipolytica NRRL YB 323 and Yarrowia lipolytica NRRL YB 423) were initially used. Using the Methodology of Experimental Design and Response Surface Analysis, it was investigated the initial concentrations of carbon sources as well as organic (yeast extract) and inorganic (ammonium sulfate) nitrogen sources in shake flasks. The results obtained showed that the optimal initial concentration of glycerol from waste biodiesel as carbon source, within the studied range, was 20 g/L. As to the nitrogen sources, they were proved having no remarkable influence on the acid production. It was also found that thiamine addition to the media did not promote the increase on the amount of the previously accumulated citric acid. Yarrowia lipolytica NRRL YB 423 was proved more effective on the acid production. The tests which were carried out in the fermenter aimed to evaluate the optimal concentration of dissolved oxygen in the media. It was observed that highest concentrations of dissolved oxygen in fermentation media, promotes the production of citric acid. For levels of 50% oxygen, there was a lower yield, while for 70%, citric acid production was favored. The final percentage yield for the production of citric acid obtained from 20 g/L of residual glycerol from the biodiesel initially added to the media was 24.80%, at the end of three days of fermentation.

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