Orientador: Fumio Yokoya / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-18T14:14:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DiezJerez_MariaCristina_D.pdf: 4059904 bytes, checksum: 7fc63fb11ee18e7a96073e0fb2f039dc (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Foi conduzido um estudo sobre métodos e condições de fermentação de melaço de cana-de-açúcar por Zymomonas mobilis CP4 e seu efeito sobre os parâmetros cinéticos de fermentação. Avaliou-se o efeito da temperatura, controle de pH e efeito de íons Ca++, K+ , Cl- e Mg ++ em meio de fermentação com sacarose. Em melaço de cana-de-açúcar foi estudado o efeito da clarificação e suplementação com nutrientes. Determinaram-se os parâmetros cinéticos de fermentação do melaço em processo descontínuo, descontínuo alimentado e contínuo em escala de laboratório; e descontínuo e descontínuo alimentado em fermentador piloto. Foram também realizados ensaios de fermentação em processo descontínuo, em escala de laboratório, utilizando caldo de cana-de-açúcar e HTM como substratos da fermentação. Determinou-se que a temperatura de 34°C é a mais apropriada para o crescimento e produção de álcool por Zymomonas mobilis CP4 em meio com sacarose e melaço; a produção de levana diminui com o aumento da temperatura e com o controle de pH durante a fermentação. Os tratamentos de clarificação do melaço, removeram Ca++ e K+, mas são aumentaram os rendimentos fermentativos. Ca ++, K+ e Cl- são inibidores do crescimento e fermentação de Zymomonas mobilis CP4, mas o Mg++ são apresentou efeito inibitório em nenhuma das condições. estudadas. A suplementação do melaço é necessária para aumentar os rendimentos fermentativos. Em processo descontínuo os melhores resultados foram em concentração de melaço de 108 g/l. A produtividade em processo contínuo foi superior a dos processos descontínuo e descontínua-alimentado. Em fermentador piloto os rendimentos fermentativos em processo descontínuo foram superiores aos do fermentado de laboratório, mas a produtividade foi menor. Em descontínuo alimentado os rendimentos foram superiores aos do ensaio em fermentador de laboratório. O melaço de cana-de-açúcar e o caldo de cana de açúcar são matérias-primas apropriadas para a fermentação, mas devem ser suplementadas para obter rendimentos fermentativos altos. / Abstract: This study was carried out to characterize the methods and parameters affecting the fermentation of Zymomonas mobilis CP4 on sugar cane molasses as sustrate. Temperature, pH, Ca++, K+, Mg++ and Cl- were the experimental variables using on a saccharose culture medium. Besides, the effects of clarification and nutrients suplementation of sugar cane molasses was studied. Kinetics parameters on sugar cane molasses were analyzed under different experimental conditions: a prototype lab fermenter was used in batch, fed-batch and continuous fermentations, and a pilot prototype scale was used for batch and fed-batch fermentations. At the same time, fermentation assays in a discontinuous process under laboratory scale procedures were carried out using sugar cane medium and HTM as the sustrate of the fermentation. Growth rate and ethanol production by Zymomonas mobilis CP4 in saccharose and molasses culture medium were optimum at 34 °C. Levan output decreased with increasing temperature and pH control during the fermentation. Clarification treatments in molasses decreased the amount of Ca++ and K+ but not better results in fermentation rate were observed, despite the fact that both ions and chlorides ions exert and inhibitory effect in growing and fermentation activities of Zymomonas mobilis CP4. No negative effect was observed concerning Mg ++. Besides, molasses suplementation with nutrients was necessary to increase yields. In' batch process better -kinetics results were obtained with molasses concentrations of 108 g/l. The productivity was higher in continuous process compared with batch and fed-batch processes. The fermentation output obtained with batch process were higher under pilot plant operation in contrait with laboratory scale models. Sugar cane molasses and. sugar cane culture medium were better nutritional products for fermentation purposes but most be supplemented to get better results. / Doutorado / Doutor em Ciência de Alimentos

Orientador: Francisco Maugeri Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-18T22:18:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrietta_SilvioRoberto_D.pdf: 4208473 bytes, checksum: fc257546ff310bc49f08245b8ba0cc8d (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Os objetivos deste trabalho, englobaram a obtenção do projeto ótimo de uma planta industrial de fermentação alcoólica contínua e a elaboração da estratégia de controle mais adequada para sua operação. Através de modelagem matemática e simulações por computador, obteve-se como projeto ótimo, para as condições de operação das destilarias brasileira, àquele constituído de 4 reatores de mistura perfeita ligados em série, com a seguinte distribuição de volume em relação ao volume total de reator: 20,96% para o reator 1, 25,72% para o reator 2, 31,56% para o reator 3 e 20,76% para o reator 4. O sistema de controle é constituído de duas malhas tipo ¿SISO¿ (Single Input - Single Output). Uma para controle da temperatura de cada reator, através da manipulação da vazão de fluido de resfriamento. Outra para controle da concentração de ART (açúcares redutores totais) no efluente do reator 4, manipulando-se a vazão de meio de alimentação (mosto), ou seja, alterando-se o tempo de residência dos reatores. A estratégia de controle "FEEDBACK" foi adotada por apresentar excelente desempenho, ser a de menor complexidade e também a de menor custo viabilizando assim, sua implantação nas unidades industriais. A lei de controle utilizada para a malha de temperatura foi a proporcional e para a malha de ART as leis PI (proporcional-integral) e PID (proporcional-integral-derivativo), sendo que os parâmetros dos controladores PI e PID foram ajustados pelo procedimento de ZIEGLER-NICHOLS. / Abstract: The aims of this work concern with the development of an optimal design of an industrial plant for continuous alcohol fermentation and the development of the most adequate control strategy for such a plant. Through mathematical modeling and computer simulation an optimal design was obtained, for the Brazilian industrial operating conditions, which consists of 4 (four) well-mixed fermentors linked in series, with the following volume distribution retated to the fermentor total volume: 20.96% for fermentor 1, 26.72% for fermentor 2, 31.56% for fermentor 3, and 20.76% for fermentor 4. The control system consist of two "SISO" (Single Input - Single Output) loops. One controls the temperature of each fermentor, through manipulating out-flow chilling. The other controls TRS (Total reductor sugars) concentration in the efluent from fermentor 4, manipulating the .feed medium. The FEEDBACK control strategy was adopted for its excellent performance and for being the less complex as well as presenting the lowest cost, fitting therefore the requirements of industrial units. The control law used for the temperature loop was the proportional and for the TRS loop the PI {Proportional-Integral) and PID (Proportional-Integral-Derivative) laws. The parameters for controllers PI and PID were .adjusted according to the ZIEGLER-NICHOLS procedure. / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador : Fumio Yokoya / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-18T23:19:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bromberg_Renata_M.pdf: 2384745 bytes, checksum: d15c334f5c97e3a181ac1316808d6746 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: A floculação da levedura Saccharomyces cerevisiae provocada pela bactéria Lactobacil/us fermentum causa sérios prejuízos à fermentação alcoólica, uma vez que reduz o número de células utilizado durante o processo e propicia a proliferação de contaminantes. O mecanismo de floculação foi estudado através do efeito de modificadores químicos de proteínas e de carboidratos da parede celular, da ação de íons, e da lectina concanavalina A. Determinou-se uma relação entre as concentrações de células da bactéria e da levedura, a qual resulta na condição de máxima floculação, compreendendo, respectivamente, valores de 0,16 g/l e de 3,39 g/l (massa seca). Dentre os íons analisados, verificou-se: que os íons Ba+2, Ca+2, Sr+2, Mg+2, K+, Na+ (8 X 10-4 M) promoveram a floculação, sendo que, os íons divalentes apresentaram efeitos promotores mais intensos que os monovalentes, enquanto que os íons trivalentes (Al+3 e Fe+3) praticamente não apresentaram efeito promotor; a concentração mínima de cálcio requerida para a promoção da floculação compreendeu valores iguais ou maiores a 2 X 10-4 M; os íons sódio em concentração de 4,0 M em presença de cálcio 8 X 10-4 M, apresentaram efeito sinergístico na inibição da floculação, enquanto que, os íons magnésio em concentrações entre 0,8 e 4,0 M causaram progressiva inibição do processo, independentemente da presença de cálcio. Foi verificada a presença de sítios receptores para a lectina concanavalina A nas superfícies celulares de Sacch. cerevisiae e de L. fermentum, sendo que, para a ocorrência da agregação de cada célula de levedura e de bactéria foram necessárias, respectivamente, 4,04 X 106 e 1,46 X 106 moléculas de concanavalina A. Testes com modificadores químicos de proteínas mostraram que os grupos funcionais fenol e indol de aminoácidos, presentes na superfície celular de L. fermentum, devem participar do processo de floculação. Contudo, não foi verificada a participação, neste fenômeno, de grupos funcionais de aminoácidos da parede celular de Sacch. cerevisiae. A presença de uréia 7,5 ou 8,0 M, em reações de modificações químicas de proteínas, não tornou os grupos funcionais de aminoácidos mais acessíveis a ação dos reagentes. Constatou-se que carboidratos da superfície celular de Sacch. cerevisiae devem estar envolvidos nessa interação, uma vez que houve inibição da floculação após o tratamento da levedura com periodato de sódio (0,01 M). Por outro lado, não se verificou a participação de carboidratos no fator floculante de L. fermentum. / Abstract: The flocculation of yeast, Saccharomyces cerevisiae, by bacterium, Lactobacillus fermentum, causes serious loss in alcoholic fermentation due to reduction in yeast cell numbers in suspension and increase in growth of contaminants. The mechanism of flocculation was studied with protein and carbohydrate modifying chemicals, action of cations and concanavalin A. The optimum ratio between bacterial and yeast cells for maximum flocculation was 0.16 g/L and 3.39 g/L (d.w.) respectively. Among cations, barium, calcium, strontium, magnesium, potassium and sodium (8 X 10-4 M) estimulated flocculation, but trivalent ions (Al+3 and Fe+3) had no effect. The minimum calcium concentration for flocculation was 2 X 10-4 M. Sodium ion showed sinergistic effect when added at high concentration (4.0 M) in solution with 8 X 10-4 M calcium ions. Magnesi4m ions showed progressive inhibition between 0.8 to 4.0 M when added to cell suspension with or without added calcium ions (8 X 10-4 M). Treatment with concanavalin A showed receptor site of lectins in yeast and bacterial cells. Sacch. cerevisiae required 4.04 X 106 molecules of concanavalin A per cell and L. fermentum 1.46 X 106 molecules. Tests with protein modifying chemicals showed that the functional groups phenol and indol of amino acids on cell surface of L. fermentum were essential for flocculation. Urea (7.5 or 8.0 M ) did not change functional groups of cell surface. Carbohydrate of Sacch. cerevisiae is important for flocculation because treatment of its cells with sodium periodate (0.01 M) inhibited the flocculation. Same treatment on L. fermentum had no effect, which showed that carbohydrate from bacterial cell surface did not participate in flocculation. / Mestrado / Mestre em Ciência de Alimentos

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-06-05Bitstream added on 2014-06-13T19:22:45Z : No. of bitstreams: 1 martins_es_dr_rcla.pdf: 4883436 bytes, checksum: 90e9eddebe5cd615b809d1494e86d994 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Pectinases termoestáveis apresentam características interessantes do ponto de vista da sua aplicação industrial, como alta estabilidade ao pH e à temperatura. Além disso, o tipo de processo fermentativo pode influenciar a produção e propriedades físico-químicas destas enzimas. A produção de poligalacturonase (PG) pelo fungo Thermoascus aurantiacus foi realizada em fermentação submersa (FSM) e em estado sólido (FES), usando substratos contendo pectina comercial ou subprodutos agro- industriais como fonte de carbono. A PG bruta obtida em FES apresentou atividade ótima a 65ºC e pH 5,0, com estabilidade na faixa de pH entre 4,0 e 5,0 e entre 7,5 e 8,5 e manteve 85% da atividade original quando incubada a 60ºC, por 1 hora. Em FSM, o melhor meio de cultivo foi a água amarela, com pH inicial de 5,5, após 5 dias de cultivo a 45ºC. A enzima em sua forma bruta apresentou temperatura ótima de 60ºC e pH ótimo de 5,0, maior estabilidade em pH ácido (3,0 a 4,5) e menor termoestabilidade, quando comparada com a obtida em FES, mantendo apenas 13% da atividade original quando incubada a 60ºC, por 1 hora. As enzimas foram purificadas utilizando-se cromatografias de filtração em gel e troca iônica. A PG purificada proveniente da FSM apresentou pH e temperatura ótimos de 5,5 e 60-65ºC, estabilidade em pH 5,0-5,5 e manteve, após 1 hora de incubação, 100% da atividade original até 50ºC. Resultados similares foram obtidos para a PG proveniente da FES. A PG de FES apresentou massa molar de 29,3 kDa, Km de 1,58 mg/mL e Vmáx de 1553,1 ? mol/min/mg, enquanto que a da FSM apresentou massa molar de 30,1 kDa, km de 1,46 mg/mL e Vmáx de 2433,3 ? mol/min/mg. Íons como Fe+3, Ca+2, e K+ praticamente não afetaram a atividade da enzima... / Thermostable pectinases present important characteristics under the view of their industrial application, as their high stability to pH and temperature. Besides, the type of fermentative process used can affect the ir production and physical-chemical properties. The polygalacturonase (PG) production by the thermophilic fungus Thermoascus aurantiacus was carried out by submerged fermentation (SMF) and solid state fermentation (SSF) using substrates containing commercial pectin or agro- industrial residues as carbon sources. The crude PG from SSF presented optimum activity at 65ºC and pH 5.0, with stability at pH 4.0-5.0 and 7.5-8.5 and maintained 85% of its original activity at 60º C for 1 hour. In SMF the best cultivation medium was the liquid waste from juice extraction, with initial pH of 5.5, after 5 days of cultivation at 45ºC. The crude enzyme showed an optimum activity at 60ºC and pH 5.0, higher stability in acid ic pH (3.0 to 4.5) and was less thermostable when compared to that obtained in SSF, wich maintained only 13% of its original activity at 60ºC, for 1 hour. Purification of enzymes was carried out using filtration and ion-exchange chromatographies. The purified PG, from SMF, showed optimum pH and temperature of 5.5 and 60-65ºC, stability at pH 5.0-5.5 and preserved, after 1 hour incubation, 100% of its original activity at 50ºC. Similar results were obtained to PG from SSF. The PG obtained by SSF presented molar mass of 29.3 kDa, Km of 1.58 mg/ml and Vmáx of 1553.1 ? mol/min/mg, while that the enzyme from SMF presented molar mass of 30.1 kDa, km of 1.46 mg/ml and Vmáx of 2433.3 ? mol/min/mg. Ions such as Fe3+, Ca2+ and K+ practically did not affect the enzyme activity, while Mg2+, Mn2+ and Zn2+ decreased 7%, 75% and 50%... (Complete abstract, click electronic address below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-18Bitstream added on 2014-06-13T20:04:38Z : No. of bitstreams: 1 ferrarezi_al_dr_rcla.pdf: 2316153 bytes, checksum: 70628c1ba7de515160f7ca0246de5404 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / As enzimas são catalisadores muito eficientes e de grande interesse na aplicação industrial. As lipases (E.C. 3.1.1.3) são serina-hidrolases que agem na hidrólise, esterificação e transesterificação de acilgliceróis de cadeia longa. Lipases microbianas têm sido amplamente usadas devido à sua especificidade. Na transesterificação moléculas de triacilglicerol reagem com um álcool na presença de um catalisador formando uma mistura de glicerol e ésteres de ácidos graxos. O biodiesel, definido como ésteres metílicos ou etílicos, tem atraído crescente interesse como uma fonte de energia renovável, substituindo o diesel produzido a partir de combustíveis fósseis. O presente trabalho tem como objetivo principal efetuar a prospecção de fungos termofílicos que apresentem produção significativa de lipase e, concomitantemente, atividade transesterificante. As linhagens foram selecionadas por detecção de atividade lipolítica em placas de ágar contendo Rodamina B, por fermentação submersa (FSm) e fermentação em estado sólido (FES). Foram testadas linhagens de fungos termofílicos da coleção do laboratório de Bioquímica e Microbiologia Aplicada, sendo Thermomucor indicae-seudaticae N31, Rhizomucor pusillus Myceliophtora sp F2.1.4, Myceliophtora sp M7.7, F2.1.1, F2.1.3 e Thermomyces lanuginosus TO-05 os que mostraram um maior potencial hidrolítico. Estudos adicionais avaliaram a produção de lipase através da modificação da fonte de componentes nutricionais e algumas propriedades físicas na produção de lipase por T. indicae-seudaricae N31 em FSm, e por R. pusillus e T. indicae-seudaticae N31 em FES. Os estudos dos processos fermentativos foram bem sucedidos, havendo um aumento de 16 vezes na produção de lipase de R. pusillus e de 36 vezes na lipase de T indicae-seudaticae... / Enzymes are efficient catalysts and interesting for industrial applications. Lipases (EC 3.1.1.3) constitute a group of serine hydrolases that catalyze the hydrolysis, esterification and transesterification reactions of long chain acylglycerols. Microbial lipases have been widely used for biotechnological applications due to their specificity. In transesterification, molecule of a tryacylglicerol react with an alcohol in the presence of catalyst, producing a mixture of fatty esters and glycerol, Biodiesel, defined as methyl or ethyl fatty esters and has attracted considerable attention as a renewable source of energy, in substitution of fossil fuels. The main goal of the present work is the screening of thermophilic fungi that present outstanding lipase production and in parallel able to perform transesterification reaction. Strains were screened for lipase activity on agar plates containing Rhodamine B, for submerged fermentation (SmF) and solid state fermentation (SSF). The tested thermophilic strains were from the collections of the Biochemistry and Applied Microbiology Laboratory, where Thermomucor indicae-seudancae N31, Rhizomucor pusillus Myceliophtora sp F2.1.4, Myceliophtora sp M7.7, F2.1.1, F2.1.3 and Thermomyces lanuginosus TO-O5 had the highest lipase production. Additional studies attempted to improve lipase production by nutrient source modifications and physicals conditions in FmS by T. indicae-seudaticae N31 and in FSS by T. indicae-seudaticae N31 and R. pusillus. The fermentations studies were successful, with a 16 fold enhancement in lipase yield compared to the initial medim from lipase R. pusillus and 36 fold for the lipase T. indicae-seudaticae N31, both in FES. The lipase from T. indicae-seudaticae N31 cultured in SSF and SmF, exhibited maximum lipolytic activity at 40°C and stability for the pH range from 4 to 8. The enzyme produced by FmS presented maximum activity... (Complete abstract click electronic access below)

Orientadora: Cecilia Laluce / Banca: Kelly Johana Dussan Medina / Banca: Edwil Aparecida de Lucca Gattas / Resumo: A levedura mais utilizada nos processos fermentativos é a Saccharomyces cerevisiae, por apresentar uma grande eficiência de conversão dos açúcares em etanol, permitindo assim a produção de etanol combustível em larga escala, porem essas leveduras não predominam durante toda a safra, sendo substituídas por leveduras não - Saccharomyces. Durante o processo fermentativo fatores como estresse alcoólico, térmico, ácido, nutricional e osmótico causam prejuízo ao processo. Na busca por um microrganismo capaz de fermentar em condições de estresse a levedura híbrida, S. cerevisiae IQAr/45-1 (PI 0806141-6) construída no Laboratório de Unidades das Leveduras Industriais do Instituto de Química - UNESP, apresenta características de rápida fermentação e resistência ao estresse térmico. Sendo assim o objetivo principal do presente trabalho é testar a capacidade de fermentar da levedura IQAr/45-1 quando inoculada junto ao creme de levedura industrial, que contem leveduras Saccharomyces e não - Saccharomyces avaliando sua capacidade de melhorar a fermentação. Fermentações de 5 ciclos sucessivos com reuso de células foram conduzidas utilizando um fluxo de alimentação 0,39 mL/min, por 3 horas com melaço 20 % (ART) e foram realizadas a 35 °C e 40 °C, durante 10 horas, utilizando como inóculo creme de levedura industrial com adição da levedura IQAr/45-1 na proporção de 3:1. Durante a fermentação foi analisado a concentração celular, viabilidade e ART. Após as análises observou-se quando adiciona... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

Orientadora: Maria Lucia Gonsales da Costa Araujo / Banca: Kelly Johana Dussán Medina / Banca: Rosineide Gomes da Silva Cruz / Resumo: Streptomyces clavuligerus produz vários compostos bioativos importantes, como os beta-lactâmicos ácido clavulânico (AC), um inibidor de beta-lactamases utilizado em combinação com antibióticos beta-lactâmicos, e mais vinte clavamas (várias com atividade antifúngica), o antibiótico cefamicina (CefC), utilizado comercialmente para a produção de antibióticos semi-sintéticos, além de bioativos não beta-lactâmicos como tunicamicina e holomicina. Estudos têm mostrado que tanto a natureza como a concentração de fontes de nitrogênio influenciam a produção de bioativos em S. clavuligerus, pois muitos precursores destes biocompostos derivam de intermediários nitrogenados do metabolismo primário. Um aminoácido importante para o cultivo de S. clavuligerus é a lisina, que atua no metabolismo primário via cadaverina aminotransferase, e no metabolismo secundário via 1-piperideina-6-carboxilato, para a produção do raro aminoácido ácido alfa-aminoadípico, um precursor de CefC e de todos os demais antibióticos beta-lactâmicos. Outra fonte de nitrogênio de destaque é o glutamato de sódio, que apresenta efeitos positivos na produção de AC por fornecer átomos de carbono para a molécula deste biocomposto. Estudos têm relatado a produção de bioativos utilizando lisina ou glutamato de sódio nos meios de cultivo, mas não há relatos na literatura sobre a influência conjunta destes aminoácidos. Este trabalho trata da investigação de relações entre, a utilização conjunta de lisina e glutamato de sódio e... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Streptomyces clavuligerus produces several important bioactive compounds, such as beta-lactams, clavulanic acid (AC), a beta-lactamase inibitor which is used in combination with beta-lactam antibiotics, and twenty more clavams with antifungal activity, the antibiotic cephamycin (CefC), of great commercial interest for the production of semisynthetic antibiotic, and the non-lactamic bioactives tunicamycin and holomicyn. Studies have shown that both the nature and the concentration of nitrogen sources influence the production of bioactives metabolites in S. clavuligerus, because many precursors of these biocompounds derive from nitrogenous intermediates of the primary metabolism. Lysine is an important amino acid in S. clavuligerus, acting on the primary metabolism via cadaverine aminotransferase, and on the secondary metabolismo via 1-piperidine -6- carboxylate, for the production of the rare amino acid alpha-aminoadipic acid, a precursor of CefC as also of all other beta-lactams antibiotics. Another important source of nitrogen is sodium glutamate, which in S. clavuligerus culture media has positive effects on the production of AC. Studies have reported the production of bioactive compounds employing lysine or sodium glutamate in culture media, but there aren't reports in the literature on the joint infuence of these amino acids. In this sense, this project proposes to investigate relations between combinations of lysine and sodium glutamate and and the production of beta-lactam compounds AC and CefC by S. clavuligerus in submerged cultures employinh chemically defined media. Initially, batch fermentations were carried out in a rotating incubator at 28°C and 260 rpm, in order to select the best combination of lysine and glutamate concentrations to obtain higher final bioactives compounds yields. This combination was then validated in bioreactor. The set of results in shaken fla... / Mestre

Orientador: Lorena Benathar Ballod Tavares. / Co-Orientador: Edson Alves de Lima. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação de Engenharia Ambiental.

Orientador: Vanildo Luiz Del Bianchi / Banca: Gustavo O. Bonilla Rodriguez / Banca: Gisele Ferreira Bueno / Banca: Eloizio Julio Ribeiro / Banca: Marília Golçalves Cattelan / Resumo: O desenvolvimento da tecnologia de processos fermentativos associado à preocupação ambiental, decorrente das atividades industriais, tem incentivado o avanço de novas estratégias de geração de energia alternativa. O soro de queijo e o permeado de soro são coprodutos gerados por laticínios e constituem substratos ricos em nutrientes, com fonte de carbono e potencial para produção de etanol. O presente estudo teve por objetivo isolar e selecionar leveduras presentes no soro de queijo, para o desenvolvimento de um processo de produção de etanol, em comparação com uma levedura padrão Kluyveromyces marxianus CCT 4086. Foi utilizado para o isolamento o soro obtido após a produção dos queijos tipo gorgonzola e minas frescal, além da coalhada. Após o isolamento, as leveduras que apresentaram maiores crescimento em meio lactose, foram submetidas à fermentação do soro de queijo e permeado de soro em condições aeróbias (100 rpm), microaeróbias (50 rpm) e anaerobiose a 30ºC por 24 horas. Para que o processo fosse mais eficaz, após essa etapa, a levedura, a condição de cultivo e o substrato que apresentaram resultados de maior relevância para pesquisa foram submetidos à fermentação em diferentes tipos de suplementações do meio (com sais e extrato de levedura). Posteriormente foi realizado o melhoramento das condições de cultivo, variando pH, concentração da lactose e temperatura, seguida da ampliação de escala fermentativa (1 L, 6 L, 21 L e 36 L). Foram realizadas análises de etanol, biomassa, lactose, proteína e DQO. Foi possível isolar e selecionar duas leveduras aptas em desenvolverem-se e consumir o substrato de soro de queijo, sendo uma do soro gorgonzola (LSQG) e outra da coalhada (LCOA). Assim, das três leveduras estudadas (as isoladas e a padrão), a levedura LSQG, identificada como K. marxianus URM 7404, apresentou resultados mais... / Abstract: The development of the technology of fermentation processes associated to the environmental concern, due to industrial activities, has motivated the advancement of new alternative energy generation strategies. The cheese whey and permeate whey are co-products generated from dairy industrial and represent nutrient rich substrates, with carbon source for ethanol production. The aim of this study was isolate and select yeasts from cheese whey for the development of a ethanol production process, in comparison with a standard yeast, Kluyveromyces marxianus, CCT 4086. For the isolation, it was used cheese whey obtained from the production of gorgonzola cheese, fresh cheese and curd. After isolation, the yeasts that presented higher growth, were submitted to fermentation in cheese whey and whey permeate, in aerobic (100 rpm), microaerobic (50 rpm) and anaerobic conditions, at 30ºC for 24 hours. After this stage, the yeast, the cultive condition and the substrate that presented better results, were submitted to fermentation in different supplementation conditions (with salts and yeast extract). Subsequently, it was carried out the improvement of the cultive conditions, varying pH, lactose concentration, and temperature, followed by the increase of fermentation scale (1 L, 6 L, 21 L, and 36 L). Analysis of ethanol, biomass, lactose, protein, and chemical oxygen demand (COD), were carried out. Then, it was isolated and selected two yeasts able to grow and consume the substrate of ... / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-19Bitstream added on 2014-06-13T19:01:04Z : No. of bitstreams: 1 cortezi_m_dr_rcla.pdf: 3248087 bytes, checksum: e21c1b169fc2c393d875a28a8db50b9a (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Penas consistem principalmente de queratina, estas são produzidas em grande quantidade como subproduto das indústrias de processamento de frangos, são ricas em aminoácidos os quais podem ser utilizados como suplemento protéico para ração animal, entretanto o processo de produção de farinha de penas é caro, já que requer uma grande quantidade de energia. Geralmente, as penas são cozidas em vapor sob pressão e quimicamente tratadas antes do uso. Portanto, a degradação microbiana de penas representa uma alternativa biotecnológica para aumentar o valor nutricional das mesmas. Porém as penas não podem ser degradadas por proteases comuns, sendo degradadas por enzimas denominadas queratinases. O objetivo deste trabalho foi estudar a produção da enzima queratinase pela cepa Bacillus amyloliquefaciens isolada de uma indústria de processamento de frangos, sendo que esta cepa apresentou eficiência para ser utilizada em processos biotecnológicos. A produção da enzima e o crescimento da cepa foram influenciados pelas condições de cultivo, sendo que as condições ótimas para a produção da enzima foram 40ºC, 150 rpm, 1% de penas, pH 7.5. Os resultados mostraram que a liberação de aminoácidos no caldo de cultura, evidenciada pela cromatografia em camada delgada, permite seu uso em ração animal. A enzima foi parcialmente purificada, sendo inibida por EDTA podendo pertencer assim as metaloproteases. / Feathers consisting primarily of keratin, this are generated in huge quantities as a waste by-product in commercial poultry- processing plants, these are rich in aminoacids wich they can be utilizated as a dietary protein supplement for animal feed, however the meal production is an expensive process, requiring significant amounts of energy. Generally, the feathers are steam pressure cooked and chemically treated before use. Therefore, the microbial degradation of feathers represents an alternative technology to improve the nutritional value of feathers as wastes. Therefore in native state, keratin is not degradable by common proteolytic enzymes, its degradation by microorganisms is performed by specific proteases (keratinases). The objective this work was study the production of the enzyme keratinase produced for strain Bacillus amyloliquefaciens isolated of poultry processing plant, this strain showed efficient for application in biotechnological processes. The keratinase production and cell growth were affected by cultivation conditions. The results obtained under optimal conditions were 40ºC, 150 rpm, 1% of feather, pH 7.5. The results showed that the release of amino acids evidenced for the chromatography in thin layer, in the broth of the culture of Bacillus amyloliquefaciens can allow its use in the industries of animal ration (meal feather). The enzyme was partially purified, this was inhibited by EDTA belong the metaloproteases.