Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / As leveduras do gÃnero Rhodotorula sÃo conhecidas por acumular quantidades considerÃveis de carotenÃides, que sÃo pigmentos naturais importantes encontrados em alimentos e sÃo amplamente distribuÃdos em plantas e microrganismos. AlÃm do consumo humano, R. glutinis à utilizado na alimentaÃÃo de galinhas para aumentar a gordura corporal, melhorar a aparÃncia e as propriedades nutricionais da carne. Estudos relataram que o β-caroteno à muito utilizado na prevenÃÃo de vÃrios tipos de cÃncer devido as suas propriedades antioxidantes. Os objetivos deste trabalho foram ampliar a escala de fermentaÃÃo atà biorreator de bancada para obtenÃÃo de carotenÃides e estudar o processo de secagem das cÃlulas de Rhodotorula sp. CNPAT02 por atomizaÃÃo. A levedura foi cultivada em um fermentador tanque agitado de 14 L, e a biomassa obtida foi concentrada atravÃs de um sistema de centrifugaÃÃo e em seguida seco em âspray dryerâ. Para tanto foram preparados 50 mL de meio de cultura contendo os seguintes constituintes (g.L-1): 25 de glicose; 3,57 de extrato de levedura; 2,0 de K2HPO4; 2,0 de KH2PO4; 0,1 MgSO4.7H2O, com pH 6,0. O meio foi distribuÃdo em frascos de erlenmeyer de 500 mL e inoculado a partir de uma nova cultura, com um volume necessÃrio para obtenÃÃo de um inÃculo em torno de 0,1 g massa seca/L. O meio foi entÃo incubado a 30ÂC por 36 horas em agitador orbital com velocidade de 150rpm. A cultura foi entÃo transferida para um frasco de 2 L contendo 450 mL de meio estÃril incubados por 24 horas. O meio de cultura contendo 500 mL foi utilizado para inocular o fermentador, onde o crescimento prosseguiu por 120 horas a uma taxa de aeraÃÃo de 1,0 vvm-1. As amostras foram retiradas do fermentador em intervalos regulares de 12 horas para determinaÃÃo de biomassa, aÃÃcares redutores, carotenÃides e cor. Ao final de 120 horas o meio fermentado foi centrifugado durante 10 min a 11800g (8000 rpm). As alÃquotas de cÃlulas concentradas foram suspensas em Ãgua destilada antes da secagem. A partir da amostra seca foi avaliada a viabilidade das cÃlulas, a atividade de Ãgua, umidade e cor instrumental. Os carotenÃides foram extraÃdos e quantificados utilizando solventes orgÃnicos. ApÃs 120 horas de fermentaÃÃo a concentraÃÃo obtida foi de 11,85  1,10 g.L-1de biomassa e produtividade 2,32 g.L-1h-1 de carotenÃides. / The genus of yeast Rhodotorula are known to accumulate considerable amounts of carotenoids, which are important natural pigments found in foods and widely distributed in plants and microorganisms. In addition to human consumption, R. glutinis is used to feed chickens to increase body fat and to improve appearance and nutritional sensory properties of meat. Studies report that β-carotene is widely used to prevent various types of cancer due of its antioxidant properties. The objectives of this study are to scale up the fermentation to a bench-scale bioreactor to obtain carotenoids and study the spray-drying process of cells of Rhodotorula sp. CNPAT02. The yeast was grown in a 14 litter stirred tank fermentor, and the biomass obtained was concentrated by centrifugation and then spray dried. 50 mL of culture medium were prepared containing the following concentrations: (g.L-1): glucose, 25; yeast extract, 3.57; K2HPO4, 2.0; KH2PO4, 2.0; MgSO4.7H2O, 0.1 and pH 6.0. The medium was distributed in 500mL Erlenmeyer flasks and inoculated from a culture with a volume necessary to obtain an inoculum of about 0.1g dry mass/L. The medium was then incubated at 30ÂC for 36 hours in orbital shaker at 150 rpm. The culture was then transferred to a 2L flask containing 450mL of sterile medium incubated for 24 hours. The culture medium containing 500 mL was used to inoculate the fermentor where cell growth continued for 120 hours under an aeration of 1.0vvm-1. Samples were taken from the fermentor at regular intervals of 12h for determination of biomass, sugars, carotenoids and color. At the end of the 120h, the fermentation medium was centrifuged for 10 min at 11800g (8000 rpm). Aliquots of concentrated cells were suspended in distilled water before drying. From the dry sample, cell viability, the water activity, moisture, color and instrumental color were assessed. Carotenoids were extracted and quantified by using organic solvents. After 120 hours of fermentation the concentration obtained was 11.85  1.10 g.L-1 of biomass and productivity 2.45 g.L-1h-1 of carotenoids.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:4379 |
| Date | 22 March 2010 |
| Creators | Leise Soares Castelo Branco |
| Contributors | Gustavo Adolfo Saavedra Pinto, Luciana Rocha Barros GonÃalves, MÃrio AntÃnio Alves da Cunha |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia QuÃmica, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Unknown |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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