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Título: Avaliação da produção e aplicação de enzimas utilizando resíduo farelo de trigo como substrato por fermentação em estado sólido
Autor(es): Bakker, Christiane Maria Christina Nóbrega
Palavras-chave: Farelo de trigo;Aspergilus oryzae;Resíduo de refinaria de margarina;Xilanase e lipase
Data do documento: 16-Mar-2017
Citação: BAKKER, Christiane Maria Christina Nóbrega. Avaliação da produção e aplicação de enzimas utilizando resíduo farelo de trigo como substrato por fermentação em estado sólido. 2017. 143f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2017.
Resumo: In order to point alternatives for wheat bran disposal destination generated in food industries sector M. Dias Branco S.A., thus contributing with the reduction of the resultant impact of the deposition of residues in the environment. It has been evaluated in the present work the potential of the wheat bran as substrate for xylanase production by solid state fermentation using fungal consortiums as well as the Aspergillus oryzae (ATCC9362), Trichoderma reesei (2768), Bacillus cereus CCT nº 5457, from Fundação André Tosello-SP. The use of non-washed and non-autoclaved wheat bran as carbon and energy source on the solid state fermentation by the Aspergillus oryzae fungus showed greater percentage of the produced protein after 72 hours of cultivation. The use of a Central Composite Rotatable Design (CCRD) - 23 factorial planning with three repetitions at the central point as well as six axial points – coupled to Surface Response Methodology (SRM) allowed to assay the influence of humidity, pH and grain size (independent variables or factors) on the xylanase activity (dependent variable or response) as well as to optimize the best condition for the enzyme production. Results showed that all factors and their combination were significant at 95% confidence level. The optimized xylanase activity was (11.78 ±0,01) UI/g or (3.54) UI/mL obtained at 40% of humidity, pH 3.3 with grain size of 900.0μm. The produced broth was stable for 6 months and remained about (50%) of the initial xylanase activity at 4°C. SDS-PAGE assay showed that xylanase has 14,4-30 kDa molar mass. The obtained enzymatic broth was efficient to modify wheat flours as shown by the falling number rheologic parameters and alveography assay.
metadata.dc.description.resumo: Tendo em vista a dificuldade de destinação final nos resíduos agroindustriais de unidades do grupo M. Dias Branco S.A., o presente trabalho teve como objetivo buscar alternativas para o aproveitamento de resíduos da produção de margarina e farelo de trigo como potenciais substratos para produção de produtos biotecnológicos. Inicialmente os resíduos foram caracterizados e se prospectou, nos respectivos resíduos, cepas potenciais produtoras de enzimas. Nos cultivos foram utilizados consórcios fúngicos prospectados do resíduo farelo de trigo de unidade fabril, bem como cepas de fungos Aspergillus oryzae CCT nº 0975 ATCC9362, Trichoderma reesei CCT nº 2768 - QM 9414 e a bactéria Bacillus cereus CCT nº 5457, adquiridos da coleção de culturas da Fundação André Tosello-SP. Na avaliação do potencial dos resíduos como substrato, em resíduos de margarina não foi observado crescimento microbiano nas condições testadas, apesar desse apresentar consideráveis percentuais de ácidos graxos, assim, não prosseguiu-se os estudos com os resíduos de borra da refinaria e efluente da produção de margarinas. Como o farelo de trigo apresentou cerca de 40% de hemicelulose, realizou-se ensaios de fermentação em estado sólido, com o material não lavado e não autoclavado, indentificando-se produção de xilanases nas primeiras 72 h de cultivo. A partir deste resultado foi realizado um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) - planejamento fatorial 23, com três repetições no ponto central e seis pontos axiais, obtendo a otimização dos fatores do processo: umidade, pH e granulometria. Os fatores foram considerados significativos pela ANOVA com o nível de confiança de 95%. O resultado otimizado de atividade enzimática de 11,78 ±0,01 UI/g ou 3,54 UI/mL utilizando pH 3,3, granulometria de 900,0 μm e umidade de 40% foi verificado. O caldo enzimático obtido foi avaliado através da eletroforese, onde foi possível observar duas bandas predominates de massa molar 14,4 e 30 kDa. Desnaturação a partir de 60°C, extração estável com tampão acetato de sódio e com ponto isoelétrico em pH na faixa de 5,5-6,5. O caldo foi considerado eficiente na modificação de tipificação de farinhas de trigo pelo estudo dos parâmetros reológicos de massa fabricada com farinha aditivada com o caldo enzimático produzido, adotando-se análise do falling number e alveografia. O caldo se mostrou estável por 30 dias e manteve 50% de sua atividade xilanolítica por 6 meses. O farelo de trigo se mostrou potencial substrato para induzir a produção de enzimas por FES utilizando-se o microrganismo Aspergillus orizae. O extrato enzimático obtido apresentou viabilidade para aplicação na panificação com possibilidade de ser inserido na estratégia de inclusão de novos produtos de inovação em empresas de moagem.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/23648
Aparece nas coleções:PPGEQ - Doutorado em Engenharia Química

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