Pectinases production by solid-state fermentation using cashew apple as substrate / Estudo da produção de pectinase por fermentação em estado sólido utilizando pedúnculo de caju como substrato

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2007

RESUMO

As enzimas pectinolíticas ou pectinases formam um grupo heterogêneo de enzimas que hidrolisam as substâncias pécticas, são usadas na extração de suco de fruta e sua clarificação, tratamento de fibra têxtil e extração de óleo vegetal. O objetivo deste trabalho foi o estudo da produção de pectinases (cinética fermentativa) através da fermentação em estado sólido, usando como substrato o pedúnculo de caju seco e como agente da fermentação o microrganismo Aspergillus niger CCT 0916. Utilizando a metodologia do planejamento experimental fatorial e análise de superfície de resposta estudou-se a influência da umidade inicial do meio, suplementação do meio com fonte de nitrogênio e fonte de fósforo. Como fonte de nitrogênio foi utilizado o sulfato de amônia e como fonte de fósforo o fosfato de potássio monobásico. Estudou-se, também, a melhor condição de extração da enzima produzida do meio de fermentação. Neste caso, foram estudadas as variáveis: razão volume de solvente/gramas de meio fermentado e tempo de contato entre as fases, utilizando-se dois sistemas de extração com e sem agitação. Como meio de cultivo foram utilizados dois resíduos do pedúnculo de caju: resíduo sem lavar e resíduo lavado. Estes resíduos diferem devido ao tratamento dado antes da secagem. O sem lavar foi obtido secando o resíduo após a extração do suco, enquanto que o lavado, foi obtido lavando-se com água, cinco vezes, após a extração do suco, na proporção 1 kg de bagaço para 2 litros de água. A caracterização físico-química dos resíduos mostrou composições diferentes, principalmente em relação aos teores de açúcares redutores e pectina. Durante o cultivo foram analisados, em intervalos de aproximadamente 12 horas, umidade do meio, pH, teor de proteína, açúcares redutores, atividade da poligalacturonase (PG) e o percentual de redução de viscosidade. Para o resíduo sem lavar o pico de atividade foi com 40% de umidade e 1% de nitrogênio, sem adição de fósforo, com 30 horas de cultivo sendo 16 U/g de atividade de PG e 82% de redução de viscosidade. As equações empíricas obtidas fornecem valores bem próximos aos experimentais nas mesmas condições de processo, 15,55 U/g de PG e 79,57% de redução de viscosidade para o resíduo sem lavar. Assim como para o resíduo sem lavar, para o resíduo lavado os picos de produção da enzima ocorreram para as mesmas condições de processo: umidade de 40%, nitrogênio de 1%, sem adição de fósforo, com 22 horas de cultivo. Nesta condição, obteve-se atividade da poligalacturonase de 9,84 U/g e percentual de redução de viscosidade de 81,36%. Estes valores estão bem próximos aos valores experimentais que foram de 10,1 U/g de PG e 81%, respectivamente. Na extração da PG o sistema que apresentou os melhores resultados de atividade foi o operado com agitação e a melhor condição de extração foi com o tempo de contato solvente com o meio de fermentação de 100 minutos e a razão volume de solvente com o meio fermentado 5 (mL/g)

ASSUNTO(S)

poligalacturonase engenharia quimica cashew apple pectinases pedúnculo de caju process solid-state fermentation pectinases aspergillus niger polygalacturonase processo biotecnológico aspergillus niger fermentação estado sólido

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