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Previous issue date: 2017-09-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The objective of this study was to produce the lipase of Penicillium sumatrense by solid-state fermentation (SSF), in this manner taking advantage of agroindustrial residues for the production of an enzyme that is useful in biocatalysis. It was studied as a substrate, the agroindustrial residue, crambe cake (Crambe abyssinica hochst), provided by MS Foundation, Mato Grosso do Sul. The enzymatic activity was determinated by the titrimetric method, using olive oil as substrate. In order to optimize the lipase production, was performed an experimental design 22, aiming to evaluate the effects of the variables involved in the process (substrate granulometry and moisture). The response variable chosen was the enzymatic activity in U (Total Units), of each fermented enviorement. Statistical analyzes were performed by the software Statistica 7.0. The results of the experimental design indicated that the enzymatic activity was maximum (243,0 U) when using a substrate moisture of 60 % (m/m, wet basis), substrate granulometry of 28 mesh, 29°C, after 96 h of fermentation. The dry fermented solid produced from the industrial waste crambe cake (24,3 U gss-1) was used in the synthesis studies of ethyl oleate in n-heptane studying the variables temperature and molar ratio (MR, acid:alcohol). The ester yield was evaluated by the method of LowryTinsley. The best conditions for ester production were 37C, MR of 1:3 and the amount of enzyme in the reaction of 60,0 U, obtaining a yield or conversion in ester of 100,0% after 30 min of reaction. It was also found that the time required to reach equilibrium was 40 min. The crambe cake was reused 10 times for the synthesis reaction of ethyl oleate. In the sixth reuse the enzyme reached half of the yield initially obtained (half life time). The results obtained in this work are inedited, since no papers were found in the literature using lipase of Penicillium sumatrense produced by solid-state fermentation with applications in biocatalysis and show the feasibility of using fermented solids directly in reactions of ester synthesis in organic solvents. Key-words: enzymes; SSF; ethyl oleate. / O objetivo deste trabalho foi estudar a produção da lipase de Penicillium sumatrense por Fermentação no Estado Sólido (FES), utilizando como substratos resíduos agroindustriais à produção de uma enzima com características especiais para utilização em biocatálise. Foi estudado como substrato, o resíduo agroindustrial, torta de crambe (Crambe abyssinica hochst), fornecida pela Fundação MS, Mato Grosso do Sul. A atividade enzimática foi determinada pelo método titulométrico utilizando-se o óleo de oliva como substrato. Para otimizar a produção de lipases foi realizado um planejamento experimental 22, visando avaliar os efeitos das variáveis envolvidas no processo (granulometria do substrato e umidade). A variável resposta escolhida foi a atividade enzimática em U (Unidades totais), de cada meio fermentado. As análises estatísticas foram realizadas pelo software Statistica 7.0. Os resultados do planejamento experimental indicaram que a atividade enzimática foi máxima (243,0 U) quando utilizamos uma umidade do substrato de 60 % (m/m, base úmida) granulometria do substrato de 28 mesh, 29°C, após 96 h de fermentação. O sólido fermentado seco produzido a partir do resíduo industrial torta de crambe (24,3 U gss-1) foi empregado nos estudos da síntese do oleato de etila em n-heptano estudando-se as variáveis temperatura e razão molar (RM, ácido:álcool). O rendimento em éster foi avaliado pelo método de LowryTinsley. As melhores condições para a produção do éster foram 37C, RM de 1:3 e a quantidade de enzima no meio reacional de 60,0 U, obtendo-se um rendimento ou conversão em éster de 100,0% após 30 min de reação. Verificou-se também que o tempo necessário para atingir o equilíbrio químico foi de 40 min. A torta de crambe foi reutilizada 10 vezes para a reação de síntese do oleato de etila. Na sexta reutilização a enzima atingiu a metade do rendimento obtido inicialmente (tempo de meia vida). Os resultados obtidos neste trabalho são inéditos, uma vez que não foram encontrados trabalhos na literatura utilizando-se a lipase de Penicillium sumatrense produzida por FES com aplicações em biocatálise e mostram a viabilidade de utilização de sólidos fermentados diretamente em reações de síntese de ésteres em solventes orgânicos.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.unioeste.br:tede/3558 |
| Date | 06 September 2017 |
| Creators | Krüger, Cíntia |
| Contributors | Rodrigues, Maria Luiza Fernandes, Manarin, Flávia Giovana, Lucca, Rosemeire Aparecida da Silva De, Rodrigues, Maria Luiza Fernandes, Colombo, Karina Graziella Fiametti, Silva, Edson Antonio da |
| Publisher | Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Toledo, -2624803687637593200, 500, Programa de Pós-Graduação em Bioenergia, UNIOESTE, Brasil, Centro de Engenharias e Ciências Exatas |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE, instname:Universidade Estadual do Oeste do Paraná, instacron:UNIOESTE |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -6379502553601813940, 600, 600, 600, 600, -7734402124082146922, 8204620716049619480, 2075167498588264571 |
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