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ProduÃÃo de extrato enzimÃtico proteolÃtico por Aspergillus oryzae ccbp001 em reator instrumentado por fermentaÃÃo semi-sÃlida / Extract of enzymatic production by Aspergillus oryzae proteolytic ccbp001 instrumented reactor in solid-state fermentation

Adriana Crispim de Freitas 25 February 2013 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A produÃÃo de enzimas por fermentaÃÃo semi-sÃlida (FSS) à influenciada por diversos fatores de cultivo que afetam o crescimento microbiano e a produÃÃo de metabÃlitos. O estudo de fatores como aeraÃÃo e umidade do ar torna-se indispensÃvel para a otimizaÃÃo deste bioprocesso. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a produÃÃo de protease pelo fungo Aspergillus oryzae CCBP001 por FSS em biorreator de colunas. A FSS para a produÃÃo de protease utilizando o fungo filamentoso A. oryzae CCBP 001 ocorreu em condiÃÃes dinÃmica e estÃtica, visando observar o mÃtodo que apresentou a maior produÃÃo. Para tanto foram testados os resÃduos agroindustriais: torta de canola, torta de girassol, farelo de trigo, pelÃcula da amÃndoa de caju e farelo de algodÃo como substrato, observando o perfil de produÃÃo em funÃÃo de diferentes atividades de Ãgua (Aw) iniciais obtidas pela adiÃÃo de distintos volumes de Ãgua para umidificaÃÃo. A produÃÃo de protease em reator de colunas nas condiÃÃes otimizadas foi comparada com a produÃÃo em Erlenmeyer, durante dez dias. Foram avaliados procedimentos para recuperar, identificar, concentrar, e estocar o extrato enzimÃtico produzido. Para a concentraÃÃo do extrato enzimÃtico produzido realizou-se estudo de secagem em âspray dryerâ e acompanhou-se o tempo de estocagem do extrato seco durante 90 dias. Com os resultados foi possÃvel selecionar a torta de canola como o substrato onde apresentou uma produÃÃo 33% superior aos demais substratos testados. No estudo das condiÃÃes operacionais em reator de colunas foi possÃvel avaliar a influÃncia da vazÃo do ar, umidade relativa do ar e umidade do substrato na produÃÃo de protease. A utilizaÃÃo de glicose, maltodextrina e carboximetilcelulose como adjuvantes se mostraram eficientes com relaÃÃo à manutenÃÃo da atividade de protease durante o processo de secagem utilizando âspray dryerâ, onde foi possÃvel obter um produto seco com baixos valores de umidade e Aw, importante para o processo de estocagem do extrato enzimÃtico. A secagem por atomizaÃÃo do extrato enzimÃtico possibilitou concentrar e estocar a enzima. / Enzyme production by solid state fermentation (SSF) is influenced by several factors that affect crop growth and production of microbial metabolites. The study of factors such as aeration and moisture in the air becomes indispensable for this bioprocess optimization. In this context, the present study aimed to assess the protease production by Aspergillus oryzae CCBP001 by FSS bioreactor columns. The FSS for the production of protease using the filamentous fungus A. oryzae CCBP 001 occurred in dynamic and static conditions in order to observe the method with the highest production. Therefore, tested the agroindustrial waste: canola cake, sunflower cake, wheat bran, almond cashew film and cottonseed meal as substrate, observing the production profile for different water activity (Aw) obtained by initial adding different volumes of water for humidification. Protease production in reactor columns in the optimized conditions was compared to production in flasks for 10 days. Evaluated procedures to recover, identify, focus and store the enzyme extract produced. For the concentration of the enzyme extract produced a study was conducted in dry "spray dryer" and followed up the storage time of the dry extract for 90 days. From the results it was possible to select the canola cake as the substrate where it presented a production 33% higher than the other substrates tested. In the study of operating conditions in reactor columns was possible to evaluate the influence of air flow, air humidity and substrate moisture in protease production. The use of glucose, maltodextrin and carboxymethylcellulose as adjuvants proved to be efficient with regard to maintenance of protease activity during the drying process using a "spray dryer", where it was possible to obtain a dry product with low values of humidity and Aw important for the storage process of enzyme extract. Spray drying of the enzyme extract and concentrate stockpile allowed the enzyme.

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