Orientador: Francisco Maugeri Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-14T12:18:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cabral_FernandoAntonio_M.pdf: 3988858 bytes, checksum: 17f24767787b12cd7a3c9153fb8082cb (MD5) Previous issue date: 1989 / Resumo: Neste trabalho foi dado ênfase especial aos aspectos cinéticos envolvidos na hidrólise da sacarose pela enzima invertase, nas formas livre e imobilizada em gel de alginato de cálcio. Os parâmetros cinéticos foram determinados levando em conta as taxas iniciais de reação, de forma a evitar os fenômenos de inibição causados pelo produto glicose e frutose). Para tanto estudaram-se os efeitos do pH e temperatura na atividade enzimatica, assim como a estabilidade termicada. Os parâmetros cinéticos para a enzima livre foram determinados a 40 e 50 ºC, baseando-se em três suposições sobre o "efeito físico" na cinética de transformação do substrato: duas relacionadas com a concentração de água livre e outra baseada na difusividade molecular da sacarose. Para a enzima imobilizada os parâmetros intrínsecos foram determinados a 40°C em reator de mistura operado continuamente, com relações geométricas padrão. O coeficiente de difusão efetivo da sacarose, necessário para a determinação dos parâmetros cinéticos da enzima imobilizada, foi determinado por dois métodos: o primeiro utilizando-se o modelo de placa semi-infinita em contato com uma fase líquida de concentração constante de sacarose, no estado não estacionário e, o segundo, utilizando-se esferas do gel inicial mente isentas de sacarose e imersas em um volume finito de solução de sacarose de concentração conhecida em estado não estacionário. Na caracterização da invertase, obteve-se respectivamente para a enzima livre e imobilizada pH ótimo de 4,5 e 4,0; e temperaturas de máxima atividade ao redor de 60ºC para a enzima nas formas livre e imobilizada. Quanto à estabilidade térmica, a enzima mostrou-se muito estável abaixo de 40 °C. Entretanto a enzima imobilizada, mostrou-se menos estável que a forma livre. Para as formas livre e imobilizada, respactivamente, as energias de ativação obtidas para a reação de inversão foram de 7853 cal /mol e 10358 cal /mol. enquanto que as energias de ativação da degradação térmica obtidas foram de 141171 cal/mol e 116883 cal/mol. O melhor ajuste do modelo cinético, para taxas iniciais de reação, foi obtido quando se considerou o modelo cinético de inibição pelo substrato, corrigido por um fator relacionado com a difusividade de massa. Os valores das constantes de Michaelis -Menten (Km) e de inibição (Ki) foram respectivamente 0,0506 mol/l e 0,309 mol/l a 40°C e 0,0587 mol/l e 0,377 mol/l a 50ºC. O modelo clássico do Michaelis-Menten foi o que melhor se ajustou à cinética de reação com enzima imobilizada, tanto em termos de constantes aparentes como efetivas. Hão foram observados os fenômenos de inibição pelo substrato e efeitos difussionais verificados no caso da enzima livre, até a concentração de substrato estudada (500 g/l). Os valores intrínsecos de Km para a enzi ma imobiliizada foi 0,031M e Vmax foi de 0% do V¬max observado para a enzima livre, nas mesmas concentrações enzimáticas. A difusividade efetiva da sacarose no gel foi de 0,5.10-5 cm2/s , correspondendo a 67% da di fusivi dade da sacarose em solução. / Abstract: In this work special emphasis was given to the study of the kinetics of sucrose hydrolysis by invertase. The enzyme was used in free as well immobilized in calcium alginate forms. The kinetic parameters ware determined considering the initial rates of reaction, in order to avoid the iinhibition phenomena caused by the products glucose and fructose. The pH and temperature effects on enzymatic activity, as well as the thermal stability of enzyme were studied. The parameters for the free enzyme were determined at 4-0°C and 60°C. Three assumptions related to the "physical effect" on the kinetic of substrate transformations were considered: Two of them were related to the concentration of free water and the other one was related to the molecular diffusivity of sucrose. The intrinsic parameters of the immobilized enzyme were determined at 40°C i n a continuous stirred tank reactor, with standard geometric relations. The effective diffusion coefficients of sucrose, needed for the determination of the kinetic parameters for the immobilized enzyme were determined by two methods: The first one, used the theory of semi infinite plate in contact with a liquid phase with constant concentration of sucrose, at unsteady state and, the second, used gel spheres, initially free of sucrose, that were immersed in a fini te volume of solution of known sucrose concentration, at unsteady state. The optimum conditions of enzymatic reaction were pH 4,0 ¿ 4,5 and 60ºC in both free and immobilized forms. In terms of thermal stability the enzyme was stable at temperature lower than 40 C. But, the immobilized enzyma was less stable than the free form. The activation energies obtained for inversion reaction were found to be 7853 and 10258 cal/mol. While the deactivation energies were 141171 and 116883 cal/mol for the free and immobilized forms, respectively. Better agreement for the kinetic model , for the initial rates of reaction, was obtained when the kinetic model of substrate inhibition was considered, corrected by a factor related to mass diffusivity, Values for Michaelis-Menten (Km) and the inhibition (Ki) constants were respect!vely, 0.0506 mol/l and 0. 309 mol/l at 40° C and 0.0557 mol/l and 0.377 mol/l at 50°C. On the other hand, the classic model of Michaelis-Menten fitted well the results for immobilisted enzyme, either in terms of apparent or effectives constants. The inhibition phenomena of substrate were not observed neither diffusional effects, as verified for free enzyme, up to a substrate concentration of BOO g/1. The intrinsic value of Km for immobilized enzyme was 0.031M and V was found to be 60% of the observed Vmax for the free enzyme, in the same enzymic concentration. The sucrose effective diffussivity in the gel was 0.5 .10-5 cm2 /s, corresponding to 67% of the sucrose diffusity in solution. / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientadores: Graciliano de Oliveira Neto, Oswaldo E. S. Godinho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-20T19:33:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nakatani_HelenaShizuko_D.pdf: 1635081 bytes, checksum: 239eec9f19dd0a5b0bcacaf3a27e0186 (MD5) Previous issue date: 1995 / Doutorado

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-06-29Bitstream added on 2014-06-13T20:21:37Z : No. of bitstreams: 1 goulart_aj_dr_araiq.pdf: 655423 bytes, checksum: 42bb817e04bb39a55667ebbe452f2ca0 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A utilização de açúcar invertido apresenta uma série de vantagens em relação à acarose diluída e a hidrólise enzimática é superior em rendimento à hidrólise ácida, lém de fornecer um produto de melhor qualidade e não gerar resíduos tóxicos. este sentido, o objetivo deste trabalho foi imobilizar multipontualmente uma nvertase comercial e uma inulinase produzida por uma cepa de Kluyveromyces arxianus em suporte glioxil-agarose, amino-agarose, glutaraldeído-agarose e com uportes epóxidos Sepabeads, Sepabeads-amino e Eupergit C, e determinar as tividades, estabilidades e capacidade de reuso dos derivados. Os derivados foram btidos através de diferentes protocolos e suas propriedades cinéticas Km e Vmax oram determinadas. Os resultados obtidos com os derivados foram comparados com os obtidos com as enzimas solúveis. Quando a invertase foi imobilizada no suportes agarose usando 5mg de enzima/g de suporte, os derivados possibilitaram ao menos duas reutilizações com manutenção da atividade, o que não ocorreu quando alta concentração de enzima foi colocada para reagir com o suporte, tanto usando agarose CL6B como a CL4B. Esta mesma enzima forneceu derivados com alta atividade quando foi realizado crosslinking com glutaraldeído, usando agarose CL6B e CL4B, cujas atividades foram as mais elevadas entre todos os derivados (21,643 e 14,984 U/mg prot, respectivamente). Foram obtidos seis derivados de invertase com estabilidade à temperatura de 50°C po r 1440 min e com atividade relativa acima de 80% nas reutilizações; no entanto, não foram obtidos derivados estabilizados com a enzima inulinase. A partir da análise destes resultados foi possível determinar que os derivados amino+glutaraldeído CL6B e amino+glutaraldeído CL4B foram os melhores derivados ativos estabilizados, apresentando eficiência catalítica (Vmax/Km) 0,59 e 0,52,... / The use of inverted sugar presents a series of advantages in relation to diluted sucrose and the enzymatic hydrolysis have a superior yield over acid hydrolysis, beyond supplying a product of better quality and do not generate toxic residues. In this way, the objective of this work was to immobilize by multipoint linkages a commercial invertase and an inulinase produced by a Kluyveromyces marxianus strain on glyoxyl-agarose, amine-agarose, glutaraldehyde-agarose supports and Sepabeads, Sepabeads-amine and Eupergit C epoxy supports, and to determine the activities, stabilities and the capability of reutilization of the derivatives. The derivatives were obtained through different protocols and kinetic parameters Km and Vmax were determined. The results of the derivatives were compared with the ones obtained with soluble enzymes. When invertase was immobilized on agarose using 5mg of enzyme/g of support, it was possible to reutilize the derivatives at least two times with maintenance of the activity, what it was not possible when high enzyme concentration was placed to react with the support, using agarose CL6B or CL4B. This same enzyme supplied derivatives with high activity when glutaraldehyde was used to crosslink the enzyme and agarose CL6B and CL4B supports, with the higher activity of all (21,643 and 14,984 U/mg prot, respectively). Six invertase derivatives were obtained with stability to the temperature of 50°C and for the period of 1440 min, with relative activity above 80% in the reutilizations, but no one inulinase stabilized derivative was obtained. Analyzing these results, it was possible to conclude that the amine+glutaraldehyde CL6B and amine+glutaraldehyde CL4B were the best active stabilized derivatives, presenting catalytic efficiency (Vmax/Km) of 0,59 and 0,52, respectively, corresponding to 59% and 52% of the soluble enzyme efficiency. Keywords: Enzyme immobilization, ...(Complete abstract click electronic access below)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas / Made available in DSpace on 2012-10-16T07:03:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T18:42:38Z : No. of bitstreams: 1 100191.pdf: 1645000 bytes, checksum: bbc59e2e4bc20fce90d1049da758c00c (MD5) / Neste trabalho, foi estudado o grau de impedimento imposto pelas barreiras difusionais de ésteres quando estes passam do meio reacional para o gel e vice-versa, através de medidas do coeficiente de difusão (D), segundo tratamento de crooks. Foram obtidos valores do coeficiente de difusão (D) dos benzoatos de etila, n-butila, n-octila, n-cetila e sec-butila, em organo-gel formado pela adição de gelatina a uma microemulsão água-óleo (w/o) de aerosol O-T em n-hexano (MBG). Como solvente externo, utilizou-se o n-hexano, ciclohexano, heptano, acetonitrila e 1,4-dioxano. Estudou-se, também, a atividade catalítica de lipase imobilizadas em MBG na reação de transesterificação do octanoato de p-nitrofenila com álcoois alifáticos (n-pentanol, n-hexanol, n-octanol e 2-butanol) em acetonitrila e 1,4-dioxano como solvente externo à 25oC. Parâmetros tais como o número de átomos de carbono e ramificações na cadeia do álcool bem como o tipo de lipase utilizada, foram discutidos em termos da eficiência catalítica das enzimas imobilizadas em MBG.

Enzimas microbianas, quando produzidas a um custo acessível e preservadas suas propriedades catalíticas, são ferramentas determinantes para a sustentabilidade das indústrias química e energética. Buscando aprimorar a produção de lipases pela cepa de Staphylococcus warneri EX17, diferentes estratégias de cultivo em biorreatores submersos foram aplicadas para analisar a influência de algumas variáveis na produção da enzima e então foi proposto o cultivo em batelada alimentada. Paralelamente, lipases de S. warneri EX17 (SWL) foram imobilizadas por adsorção hidrofóbica em Octyl-Sepharose, Immobead 150 e MCI GEL CHP20P. Os resultados indicaram que a interação entre enzima e suporte interfere nas propriedades da enzima imobilizada. Os preparados Octyl-SWL e MCI-SWL preservaram sua atividade lipolítica quando expostos a 50 % (v/v) de Butanol, Etanol, n-Hexano, Isopropanol e Metanol. Na síntese do éster aromático butirato de etila, Octyl-SWL e MCI-SWL exibiram desempenho promissor, alcançando em 24 h de reação 28 % e 35,6 % de rendimento, respectivamente. Lipases de S. warneri EX17 purificadas e imobilizadas em suportes hidrofóbicos preservaram propriedades que apontam seu potencial como biocatalisador industrial. / Microbial enzymes, when produced at affordable costs and preserving their catalytic properties, are crucial tools for sustainable chemical and energy industries. To enhance lipase production by Staphylococcus warneri EX17 strain, different cultivation strategies were applied to investigate the influence of some variables on enzyme production and then fed-batch cultivation was proposed. Additionally, three hydrophobic supports, Octyl-Sepharose, Immobead 150 and MCI GEL CHP20P have been assayed to purify and immobilize the lipase from S. warneri EX17 (SWL) via interfacial adsorption. Results indicated that the intensity of the interaction between the lipase and the support surface interferes in properties of the immobilized enzyme. The immobilized preparations Octyl-SWL and MCI-SWL preserved their lipolytic activity in the presence of 50 % (v/v) Butanol, Ethanol, n-Hexane, Isopropanol and Methanol. Octyl-SWL and MCI-SWL catalyzed the ester synthesis reaction giving 28 % and 35.6 % of conversion in 24 h. These enzyme preparations may be promising alternatives as industrial biocatalysts.

Orientador: Rubens Monti / Banca: Rosemeire Cristina Linhari Rodrigues Pietro / Banca: José Roberto Ernandes / Banca: Luis Henrique Souza Guimarães / Banca: Jonas Contiero / Resumo: A utilização de açúcar invertido apresenta uma série de vantagens em relação à acarose diluída e a hidrólise enzimática é superior em rendimento à hidrólise ácida, lém de fornecer um produto de melhor qualidade e não gerar resíduos tóxicos. este sentido, o objetivo deste trabalho foi imobilizar multipontualmente uma nvertase comercial e uma inulinase produzida por uma cepa de Kluyveromyces arxianus em suporte glioxil-agarose, amino-agarose, glutaraldeído-agarose e com uportes epóxidos Sepabeads, Sepabeads-amino e Eupergit C, e determinar as tividades, estabilidades e capacidade de reuso dos derivados. Os derivados foram btidos através de diferentes protocolos e suas propriedades cinéticas Km e Vmax oram determinadas. Os resultados obtidos com os derivados foram comparados com os obtidos com as enzimas solúveis. Quando a invertase foi imobilizada no suportes agarose usando 5mg de enzima/g de suporte, os derivados possibilitaram ao menos duas reutilizações com manutenção da atividade, o que não ocorreu quando alta concentração de enzima foi colocada para reagir com o suporte, tanto usando agarose CL6B como a CL4B. Esta mesma enzima forneceu derivados com alta atividade quando foi realizado "crosslinking" com glutaraldeído, usando agarose CL6B e CL4B, cujas atividades foram as mais elevadas entre todos os derivados (21,643 e 14,984 U/mg prot, respectivamente). Foram obtidos seis derivados de invertase com estabilidade à temperatura de 50°C po r 1440 min e com atividade relativa acima de 80% nas reutilizações; no entanto, não foram obtidos derivados estabilizados com a enzima inulinase. A partir da análise destes resultados foi possível determinar que os derivados amino+glutaraldeído CL6B e amino+glutaraldeído CL4B foram os melhores derivados ativos estabilizados, apresentando eficiência catalítica (Vmax/Km) 0,59 e 0,52,...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The use of inverted sugar presents a series of advantages in relation to diluted sucrose and the enzymatic hydrolysis have a superior yield over acid hydrolysis, beyond supplying a product of better quality and do not generate toxic residues. In this way, the objective of this work was to immobilize by multipoint linkages a commercial invertase and an inulinase produced by a Kluyveromyces marxianus strain on glyoxyl-agarose, amine-agarose, glutaraldehyde-agarose supports and Sepabeads, Sepabeads-amine and Eupergit C epoxy supports, and to determine the activities, stabilities and the capability of reutilization of the derivatives. The derivatives were obtained through different protocols and kinetic parameters Km and Vmax were determined. The results of the derivatives were compared with the ones obtained with soluble enzymes. When invertase was immobilized on agarose using 5mg of enzyme/g of support, it was possible to reutilize the derivatives at least two times with maintenance of the activity, what it was not possible when high enzyme concentration was placed to react with the support, using agarose CL6B or CL4B. This same enzyme supplied derivatives with high activity when glutaraldehyde was used to crosslink the enzyme and agarose CL6B and CL4B supports, with the higher activity of all (21,643 and 14,984 U/mg prot, respectively). Six invertase derivatives were obtained with stability to the temperature of 50°C and for the period of 1440 min, with relative activity above 80% in the reutilizations, but no one inulinase stabilized derivative was obtained. Analyzing these results, it was possible to conclude that the amine+glutaraldehyde CL6B and amine+glutaraldehyde CL4B were the best active stabilized derivatives, presenting catalytic efficiency (Vmax/Km) of 0,59 and 0,52, respectively, corresponding to 59% and 52% of the soluble enzyme efficiency. Keywords: Enzyme immobilization, ...(Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Enzimas microbianas, quando produzidas a um custo acessível e preservadas suas propriedades catalíticas, são ferramentas determinantes para a sustentabilidade das indústrias química e energética. Buscando aprimorar a produção de lipases pela cepa de Staphylococcus warneri EX17, diferentes estratégias de cultivo em biorreatores submersos foram aplicadas para analisar a influência de algumas variáveis na produção da enzima e então foi proposto o cultivo em batelada alimentada. Paralelamente, lipases de S. warneri EX17 (SWL) foram imobilizadas por adsorção hidrofóbica em Octyl-Sepharose, Immobead 150 e MCI GEL CHP20P. Os resultados indicaram que a interação entre enzima e suporte interfere nas propriedades da enzima imobilizada. Os preparados Octyl-SWL e MCI-SWL preservaram sua atividade lipolítica quando expostos a 50 % (v/v) de Butanol, Etanol, n-Hexano, Isopropanol e Metanol. Na síntese do éster aromático butirato de etila, Octyl-SWL e MCI-SWL exibiram desempenho promissor, alcançando em 24 h de reação 28 % e 35,6 % de rendimento, respectivamente. Lipases de S. warneri EX17 purificadas e imobilizadas em suportes hidrofóbicos preservaram propriedades que apontam seu potencial como biocatalisador industrial. / Microbial enzymes, when produced at affordable costs and preserving their catalytic properties, are crucial tools for sustainable chemical and energy industries. To enhance lipase production by Staphylococcus warneri EX17 strain, different cultivation strategies were applied to investigate the influence of some variables on enzyme production and then fed-batch cultivation was proposed. Additionally, three hydrophobic supports, Octyl-Sepharose, Immobead 150 and MCI GEL CHP20P have been assayed to purify and immobilize the lipase from S. warneri EX17 (SWL) via interfacial adsorption. Results indicated that the intensity of the interaction between the lipase and the support surface interferes in properties of the immobilized enzyme. The immobilized preparations Octyl-SWL and MCI-SWL preserved their lipolytic activity in the presence of 50 % (v/v) Butanol, Ethanol, n-Hexane, Isopropanol and Methanol. Octyl-SWL and MCI-SWL catalyzed the ester synthesis reaction giving 28 % and 35.6 % of conversion in 24 h. These enzyme preparations may be promising alternatives as industrial biocatalysts.

Enzimas microbianas, quando produzidas a um custo acessível e preservadas suas propriedades catalíticas, são ferramentas determinantes para a sustentabilidade das indústrias química e energética. Buscando aprimorar a produção de lipases pela cepa de Staphylococcus warneri EX17, diferentes estratégias de cultivo em biorreatores submersos foram aplicadas para analisar a influência de algumas variáveis na produção da enzima e então foi proposto o cultivo em batelada alimentada. Paralelamente, lipases de S. warneri EX17 (SWL) foram imobilizadas por adsorção hidrofóbica em Octyl-Sepharose, Immobead 150 e MCI GEL CHP20P. Os resultados indicaram que a interação entre enzima e suporte interfere nas propriedades da enzima imobilizada. Os preparados Octyl-SWL e MCI-SWL preservaram sua atividade lipolítica quando expostos a 50 % (v/v) de Butanol, Etanol, n-Hexano, Isopropanol e Metanol. Na síntese do éster aromático butirato de etila, Octyl-SWL e MCI-SWL exibiram desempenho promissor, alcançando em 24 h de reação 28 % e 35,6 % de rendimento, respectivamente. Lipases de S. warneri EX17 purificadas e imobilizadas em suportes hidrofóbicos preservaram propriedades que apontam seu potencial como biocatalisador industrial. / Microbial enzymes, when produced at affordable costs and preserving their catalytic properties, are crucial tools for sustainable chemical and energy industries. To enhance lipase production by Staphylococcus warneri EX17 strain, different cultivation strategies were applied to investigate the influence of some variables on enzyme production and then fed-batch cultivation was proposed. Additionally, three hydrophobic supports, Octyl-Sepharose, Immobead 150 and MCI GEL CHP20P have been assayed to purify and immobilize the lipase from S. warneri EX17 (SWL) via interfacial adsorption. Results indicated that the intensity of the interaction between the lipase and the support surface interferes in properties of the immobilized enzyme. The immobilized preparations Octyl-SWL and MCI-SWL preserved their lipolytic activity in the presence of 50 % (v/v) Butanol, Ethanol, n-Hexane, Isopropanol and Methanol. Octyl-SWL and MCI-SWL catalyzed the ester synthesis reaction giving 28 % and 35.6 % of conversion in 24 h. These enzyme preparations may be promising alternatives as industrial biocatalysts.

Orientador: Ranulfo Monte Alegre / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-03T09:32:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Weber_Adriana_M.pdf: 13048673 bytes, checksum: 7f6b614741a715cd20b2f7f38e9d7043 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Frutoligossacarídeos são oligômeros de frutose compostos principalmente de 1-kestose, nistose e frutosilnistose e podem ser produzidos a partir de sacarose através da ação de transfrutosilação de enzimas obtidas de vários microrganismos e plantas. Frutoligossacarídeos são utilizados como adoçantes não digeríveis na alimentação humana e considerados fisiologicamente úteis por melhorar a população intestinal das bifidobactérias. O objetivo deste trabalho foi estudar a produção de frutoligossacarídeos a partir de levanasacarase de Zymomonas mobílís imobilizada em reator de coluna. Para imobilização da enzima foram testados suportes como carvão ativado, resinas de troca catiônica e aniônica. A eficiência do suporte foi avaliada através da determinação da atividade de levanasacarase no sobrenadante do meio fermentado acrescido do suporte. O carvão ativado foi selecionado como suporte para imobilizar a enzima, visto que se obteve 46,25% de imobilização de levanasacarase (0,1 UI da enzima imobilizados por grama de carbono) com retenção de 50% desta atividade. A síntese de frutoligossacarídeos foi realizada com a enzima imobilizada em reator de coluna (20 x 0,6 cm) e a temperatura da coluna foi mantida a 50°C. O reator foi alimentado com diferentes vazões, com soluções de sacarose de 10 a 50% operando sem reciclo e nas proporções 3:1 a 7:1 para sacarose e frutose operando com reciclo. A vazão de alimentação dentro dos limites estudados não apresentou influência sobre o comportamento hidrolítico e de tranfrutosilação da enzima. A síntese de 0,42% (p/p) de frutoligossacarídeos foi observada em sistemas com reciclo e frutose adicionada ao meio. A caracterização do reator de coluna foi realizada através da determinação da distribuição do tempo de residência (DTR), sendo observados tempos médios de residência de 4,31 a 16,03 minutos quando operado com vazões de 1,31 a 6,75 cm3/min, respectivamente. / Fructoligosaccharides are fructose oligomers and are mainly composed of 1-kestose, nystose and fructosilnystose, and can be produced from sucrose through the transfructosylating action of enzymes obtained from various microrganisms and plants.The mixture of fructoligosaccharides is used as nondigestible sweetener for humans and regarded to be physiologically useful because it improves the intestinal population of Bifidusbacteria. The continuous production of fructoligosaccharides can be achieved by using immobilized enzyme fructoligosaccharides-producing. The objective of this work was to study the fructoligosaccharides synthesis by immobilized levansucrase from Zymomonas mobilis CCT 4494 in column reactor. Several resins were tested for the immobilization: activated carbon, cationic and anionic-exchange resins. The carriers efficiency was evaluated trough assay activity of levansucrase in the supematant of the fermented medium. Activated carbon was selected for enzyme immobilization, since 46.25% of levansucrase was immobilized with this support with 50% retention of activity (0.1 lU immobilized enzyme per gram of carbon). The fructoligosaccharides synthesis was operated in column reactor (20 x 0.6 em) through enzyme immobilization and the temperature of the column was maintained at 50°C. The column was fed with varied flow rates, with 10 to 50% sucrose solutions when operated without recycle. When operated with recycle, it was used sucrose and fructose solutions at the ratios of 3:1 and 7:1. The influence of varying flow rates was not observed in the hydrolytic and transfructosylating action of the enzyme. The synthesis of 0.42% (w/w) of fructoligosaccharides was observed at recycle systems when fructose was added. The column reactor was characterized by determination of distribution of residence time (RTD). It was observed average residence time as from 4.31 to 16.03 min with flow rate in the column varying from 1.31 to 6.75 cm3/min, respectively. / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Lucia Helena I. Mei / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-24T09:34:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Baltieri_RodrigoCirillo_M.pdf: 4467063 bytes, checksum: bcd3f04d5a89551ebe8be98995464a40 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Neste trabalho foram sintetizadas as resinas de N-metilolacrilamida e uréia- formaldeído a partir da reação de condensação da acrilamida e uréia, respectivamente, com o formaldeído. Essas resinas e o monômero de acrilamida foram utilizados na síntese de macro esferas porosas através do gotejamento de suas respectivas soluções em óleo de silicone quente. Foram sintetizadas esferas de poli (Nmetilolacrilamida), poli (uréia- formaldeído), poliacrilamida e poliacrilamidas recobertas por N-metilolacrilamida. As resinas assim como as esferas foram caracterizadas por espectroscopia de infra-vermelho(I.V.). As esferas foram ainda caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura(MEV), poro simetria de mercúrio e área superficial (BET). As esferas de poli (N-metilolacrilamida), poli (uréia-formaldeído) e poliacrilamida apresentaram estruturas porosas como verificado por análises microscópicas, por poro simetria e pela área superficial. Sua principal utilização foi em Imunoensaios do tipo ELISA(Enzyme Linked Immunosorbent Assay), onde as esferas serviram como suporte para imobilização de imunoglobulina(lg) em análises de anti-imunoglobulina (a-Ig) de camundongo, marcada com peroxidase. As respostas destes testes foram analisadas em função da; variação da concentração de Ig e de a- Ig, variação do pH de imobilização e variação do polímero-suporte . Os resultados obtidos mostraram que as esferas sintetizadas apresentam boas respostas frente a imobilização de imunoproteínas, com exceção. da poliacrilamida a qual não foi possível analisar devido sua dissolução no meio reacional. Dentre as esferas testadas, as de N-metilolacrilamida apresentaram melhores resultados dando respostas até diluição de 1 :64000 de a-Ig e 1 J.lg/ml de solução de Ig para imobilização em pH 4,5. As esferas foram também analisadas quanto a sua capacidade de imobilizar a lipase para estudos posteriores de seu uso em reação de esterificação catalizada por esta enzima. A quantidade de lipase imobilizada foi maior em pH=4,O; porém as melhores propriedades catalíticas foram observadas em pH 7,0 / Abstract: The work presented here concems the synthesis of N Methylolacrylamide (NMA) and Urea-formaldehyde (DF) resins through the polycondensation reactions of the acrylamide and urea with formaldehyde. Theses resins and the acrylamide monomers were used in the synthesis of macrospheres. Their solutions were dropped in hot silicon oil; after that macrospheres of poly (N-methylolacrylamide), poly (urea-acrylamide), polyacrylamide and polyacrylamide coated with N-Methylolacrylamide were obtained. The resins and the macrospheres were characterized by using infrared spectroscopy (FTIR). The macrospheres were analysed by scanning electron microscopy (SEM), mercury porosimetry and superficial area(BET). The macrospheres of poly (N-methylolacrilamide), poly (ureaformaldehyde) and polyacrilamide showed porosity as verified by electronic microscopy, mercury porosimetry and superficial area. The macrospheres were used in immunoassay, type ELISA(Enzime Linked Immunosorbent Assay), as support to immobilize mouse immunoglobulin(lg) in assays using mouse anti-immunoglobulin(a-Ig) labeled with horseradish peroxidase (HRP). The parameters as the pH of the imobilization, the concentration of Ig and a- Ig and the support were varied to analyse their influences in the ELISA assays. The polyacrylamide spheres were not analysed because they were soluble in the reaction medium, but the other macrospheres showed excell_nts results in the ELISA assays. The poly (N-metilolacrylamide) macrospheres showed the best results of all. Responses were obtained up to a diluition. In preliminary studies the macrospheres were used to immobilize lipase and then they were tested in the esterification reaction of the 3-Benzyloxy1,2-propenediol with vynil acetate. It was observed that the best pH value for the lipase immobilization is 4,0 but its catalytic efficiency was observed at pH=7,0 / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química