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Previous issue date: 2015-12-09 / CAPEs / A aplicação de processos biotecnológicos para a produção de aromas alimentares tem
apresentado um crescimento bastante significativo, já que esses aromas são classificados
como aromas naturais. Acetoína (3-hidroxi 2-butanona ou metil carbinol acetil) é uma
sustância volátil bastante utilizada em produtos alimentícios, com a finalidade de
intensificar o sabor e o aroma dos alimentos, deixando-os mais atrativos aos
consumidores. Este trabalho tem como objetivo produzir o bioaroma acetoína por via
bioquímica a partir de hidrolisado de melaço utilizando as bactérias do gênero Bacillus
isoladas do sedimento de mangue da Lagoa do Araçá (Recife-PE). Foi possível identificar
nove espécies desse gênero (B.alvei, B. badius, B. circulans “A”, B. circulans “B”, B.
coagulans, B. larvae, B. licheniformis, B. polymyxa, B. popilliae e B.subtilis.) sendo
cinco espécies (B. subtilis, B. licheniformis, B. polymyxa, B. alvei e B.
coagulans)produtoras do bioaroma acetoína. Foi realizado um planejamento fatorial
23com as variáveis independentes: agitação (0 rpm a 200 rpm), pH (6,5 a 8,5),
concentração de melaço (60 g·L-1 a 100 g·L-1) e como variáveis dependentes a conversão
de substrato em produto por três bactérias (Bacillus licheniformis, Bacillus alvei e
Bacillus polymyxa).Com esse estudo foi possível observar que a agitação foi a principal
variável que afetou os três processos de conversão de substrato em acetoína e que a
interação do pH com agitação mostrou-se bastante significativo favorecendo essa
conversão com os três micro-organimos. Os Bacillus licheniformis foi a bactéria
queapresentou maior percentual de YP/S (52,88%) com pH 6,5, agitação de 200 rpm e
concentração de melaço de 100 g·L-1. A partir deste resultado foi realizado um estudo
cinético em reator batelada de 3L, do tipo tanque agitado, com sistema de aeração. O
processo foi acompanhado por determinação de açúcares redutores totais (ART),
biomassa (Peso seco), produto (Cromatografia Gasosa). A síntese bioquímica foi
interrompida em 144 horas com consumo de 54% dos açúcares. No final do processo a
concentração de açúcar residual estabilizou-se em 23,44 g·L-1 e a produção máxima de
acetoína foi de 16,11 g·L-1. A produtividade de acetoína foi Pv = 0,11 g·L-1·h. A
velocidade específica máxima de crescimento do B. licheniformis foi μmáx = 0,025 h-1. Os
coeficientes de conversão de substrato em células e substrato em produto foram
respectivamente: YX/S = 0,1 g/g e YP/S = 0,58 g/g. Com esse estudo pode-se concluir que
a produção de bioaromas, utilizando hidrolisado de melaço por Bacillus pode ser uma
alternativa de produção para gerar produtos com baixo custo e alto valor agregado. / The application of biotechnological processes for producing flavoring aromas has shown
a significant growth, since these are classified as natural flavors. Acetoin (3-hidroxi 2-
butanone or acetyl methyl carbinol) is a volatile substance widely used in food products,
in order to intensify the taste and flavor of food, making it more atractive for consumers.
This work aims to biochemically produce acetoin aroma from hydrolyzate of
molasses,using the bacterias of bacillus genus isolated of the sediment mangrove of the
Araçá lagoon (Recife-PE). It was possible to identify nine species of this genus (B.alvei,
B. badius, B. circulans “A”, B. circulans “B”, B. coagulans, B. larvae, B. licheniformis,
B. polymyxa, B. popilliaee B.subtilis.), but only five among these (B. subtilis, B.
licheniformis, B. polymyxa, B. alvei e B. coagulans) are able to produce the acetoin
bioaroma. It’s made a factorial planning 23with the independent variables: agitation (0
rpm to 200 rpm), pH (6.5 to 8.5), molasses concentration (60 g·L-1 a 100 g·L-1) and as
independent variables the conversion of substrate in product for three bacteria(Bacillus
licheniformis, Bacillus alvei e Bacillus polymyxa).With this study, it was possible to
notice that the agitation was the main variable to affect the three processes of conversion
of substrate into acetoin, and also that the pH interaction along with the agitation has
been proven very significant, contributing to this conversion with the three
microorganisms. B.licheniformis was the bacteria that showed the highest percentage of
YP/S (52.88%) with pH 6.5, agitation of 200 rpm and molasses concentration of 100 g·L-1.
Using these results, a kinetic study was performe batch reactor a three-liter, busy type
tank with aeration system.The process was accompanied by determination of total
reducing sugars (ART), biomass (dry weight), product (gaseous chromatography). The
biochemical synthesis was interrupte dater 144 hours, with consumption of 54% of
sugars. At the end of the process, the concentration of residual sugar stabilized in 23.44
g·L-1and the maximum production of acetoin was 16.11 g·L-1. The productivity of acetoin
was Pv = 0.11 g·L-1·h. The maximum specific speed of increase of B. licheniformis was
μmax = 0.025 h-1. The substrate conversion coefficients in cells and substrate in product
respectively were: YX/S = 0.1 g/g and YP/S = 0.58 g/g. With this study, it can be
understood that the bio-aroma production using hydrolyzate of molasses by Bacillus
licheniformis can be an alternative way to generate products with low cost and high
aggregate value.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/17135 |
| Date | 09 December 2015 |
| Creators | CORREIA, Jackelline Larissa Albuquerque |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/6404643744960977, VINHAS, Glória Maria |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Engenharia Quimica, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Breton |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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