Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os biossurfactantes tem ganhado destaque nos últimos anos em relação aos surfactantes
químicos devido às suas vantagens em termos ambientais e toxicidade. A biodegradabilidade e
o uso de coprodutos agroindustriais para sua produção são alguns dos seus principais benefícios.
O melaço de soja é um coproduto gerado durante o processamento da soja que possui alta
produção e baixo valor comercial. Seu uso tem grande potencial em processos fermentativos
devido à alta concentração de carboidratos, lipídeos e proteínas. O presente trabalho estudou a
utilização de Pseudomonas aeruginosa para produzir biossurfactantes em um meio
fermentativo de melaço de soja. Foram realizados testes preliminares para determinar as
melhores condições de produção. Nestes testes as culturas bacterianas analisadas foram:
Pseudomonas aeruginosa 9027, Pseudomonas aeruginosa 10145 e Pseudomonas aeruginosa
proveniente de Landfarming. Dentre elas, a que apresentou melhores resultados foi a
Pseudomonas aeruginosa 10145. Em relação ao meio fermentativo de melaço de soja foram
testadas três concentrações (50, 100 e 250 g/L) sendo que, para os fatores que mais
influenciaram na avaliação da eficiência de um surfactante (índices de emulsificação e de tensão
superficial), os melhores resultados foram obtidos para as concentrações de 50 e 100 g/L. O pH
do meio foi ajustado para 7,0. Após a determinação das melhores condições foi elaborado um
planejamento composto central (PCC) com duas variáveis e três réplicas no ponto central para
otimizar a produção de biossurfactantes. A variável concentração inicial de melaço de soja teve
como faixa os valores entre 29,3 e 170,7 g/L e a concentração inicial de microrganismo variou
entre 0,2 e 5,8 g/L. Todos os experimentos foram realizados em duplicata, em uma mesa
agitadora a 30,0 ± 1,0 ºC e 120 rpm, por 72 horas com amostras coletadas a cada 12 horas.
Desta forma, para validar os experimentos foram utilizados os valores de 120 g/L para a
concentração de melaço de soja e de 4 g/L para a concentração inicial de microrganismo. Como
resposta foram obtidos os seguintes valores para 48 horas de fermentação: tensão superficial de
31,9 mN/m, índice de emulsificação de 97,4%, biomassa de 11,5 g/L, concentração de raminose
de 6,8 g/L e concentração de biossurfactante de 11,7 g/L. Foi realizada ainda a análise de
concentração micelar crítica (CMC) que obteve um valor de aproximadamente 80 mg/L. Os
resultados obtidos apontam potencial da produção de biossurfactante utilizando como substrato
o melaço de soja e bactérias do gênero Pseudomonas aeruginosa. / Biosurfactants has excelled in the past years when compared to chemical surfactants due to its
advantages related to environmental and toxicity. Some of the benefits of the biosurfactants is
that it can be produced from agroindustrial product co and is biodegradable. The soy molasses
is a product co generated during soybean processing that has high production and low
commercial value. Its use has great potential in fermentative processes due to the high
concentration of carbohydrates, lipids and proteins. This study investigated the use of
Pseudomonas aeruginosa to produce biosurfactants in a soy molasses-based fermentation
medium. Preliminary tests were performed to determine the best conditions of production. In
these tests the bacterial cultures analyzed were: Pseudomonas aeruginosa 9027, Pseudomonas
aeruginosa 10145 and Pseudomonas aeruginosa from Landfarming. Among them, with the
best results was Pseudomonas aeruginosa 10145. In relation to the soy molasses-based
fermentation medium three concentrations were tested (50,100 and 250 g/L) and for the factors
that influences the most on the evaluation of the efficiency of a surfactant (emulsifying and
surface tension index) the best results were obtained for the concentrations of 50 and 100 g/L.
In addition, the pH was adjusted to 7.0. After determining the best conditions it was developed
a Central Composite Design (CCD) with two variables and three replicates at the central point
to optimize the production of biosurfactant. The concentration of soy molasses has values
between 29.3 and 170.7 g/L and the initial concentration of microorganism varies between 0.2
and 5.8 g/L. All the experiments were performed in duplicate on a shaker table to 30.0 ± 1.0 °C
and 120 rpm during 72 hours with samples taken every 12 hours. Thus, to validate the
experiments were used the values of 120 g/L for the initial concentration of soy molasses and
4 g/L for the initial concentration of microorganisms. In response the following values were
obtained at 48 hours of fermentation: surface tension of 31.9 mN/m, emulsification rate of
97.4%, biomass concentration of 11.5 g/L, rhamnose concentration of 6.9 g/L and concentration
of biosurfactant of 11.7 g/L. Further analysis was carried out for critical micelle concentration
(CMC) in which it was obtained approximately 80 mg/L. These values show a great potential
for biosurfactant production using soybean molasses as substrate and the bacteria of the genus
Pseudomonas aeruginosa. / Dissertação (Mestrado)
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:RI_UFU:oai:repositorio.ufu.br:123456789/17915 |
| Date | 22 July 2016 |
| Creators | Rodrigues, Marília Silva |
| Contributors | Resende, Miriam Maria de, Cardoso, Vicelma Luiz, Coutinho Filho, Ubirajara, Borges, Wesley da Silva |
| Publisher | Universidade Federal de Uberlândia, Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFU, instname:Universidade Federal de Uberlândia, instacron:UFU |
| Rights | info:eu-repo/semantics/embargoedAccess |
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