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Title in Portuguese: Produção de extrato enzimático proteolítico por Aspergillus Oryzae CCBP001 em reator instrumentado por fermentação semi-sólida
Title: Extract of enzymatic production by Aspergillus oryzae proteolytic ccbp001 instrumented reactor in solid-state fermentation
Author: Freitas, Adriana Crispim de
Advisor(s): Pinto, Gustavo Adolfo Saavedra
Keywords: Engenharia química
Enzimas proteolíticas
Sistemas de armazenagem
Issue Date: 25-Feb-2013
Citation: FREITAS, A. C. de. Produção de extrato enzimático proteolítico por Aspergillus Oryzae CCBP001 em reator instrumentado por fermentação semi-sólida. 2013. 115 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013.
Abstract in Portuguese: A produção de enzimas por fermentação semi-sólida (FSS) é influenciada por diversos fatores de cultivo que afetam o crescimento microbiano e a produção de metabólitos. O estudo de fatores como aeração e umidade do ar torna-se indispensável para a otimização deste bioprocesso. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a produção de protease pelo fungo Aspergillus oryzae CCBP001 por FSS em biorreator de colunas. A FSS para a produção de protease utilizando o fungo filamentoso A. oryzae CCBP 001 ocorreu em condições dinâmica e estática, visando observar o método que apresentou a maior produção. Para tanto foram testados os resíduos agroindustriais: torta de canola, torta de girassol, farelo de trigo, película da amêndoa de caju e farelo de algodão como substrato, observando o perfil de produção em função de diferentes atividades de água (Aw) iniciais obtidas pela adição de distintos volumes de água para umidificação. A produção de protease em reator de colunas nas condições otimizadas foi comparada com a produção em Erlenmeyer, durante dez dias. Foram avaliados procedimentos para recuperar, identificar, concentrar, e estocar o extrato enzimático produzido. Para a concentração do extrato enzimático produzido realizou-se estudo de secagem em “spray dryer” e acompanhou-se o tempo de estocagem do extrato seco durante 90 dias. Com os resultados foi possível selecionar a torta de canola como o substrato onde apresentou uma produção 33% superior aos demais substratos testados. No estudo das condições operacionais em reator de colunas foi possível avaliar a influência da vazão do ar, umidade relativa do ar e umidade do substrato na produção de protease. A utilização de glicose, maltodextrina e carboximetilcelulose como adjuvantes se mostraram eficientes com relação à manutenção da atividade de protease durante o processo de secagem utilizando “spray dryer”, onde foi possível obter um produto seco com baixos valores de umidade e Aw, importante para o processo de estocagem do extrato enzimático. A secagem por atomização do extrato enzimático possibilitou concentrar e estocar a enzima.
Abstract: Enzyme production by solid state fermentation (SSF) is influenced by several factors that affect crop growth and production of microbial metabolites. The study of factors such as aeration and moisture in the air becomes indispensable for this bioprocess optimization. In this context, the present study aimed to assess the protease production by Aspergillus oryzae CCBP001 by FSS bioreactor columns. The FSS for the production of protease using the filamentous fungus A. oryzae CCBP 001 occurred in dynamic and static conditions in order to observe the method with the highest production. Therefore, tested the agroindustrial waste: canola cake, sunflower cake, wheat bran, almond cashew film and cottonseed meal as substrate, observing the production profile for different water activity (Aw) obtained by initial adding different volumes of water for humidification. Protease production in reactor columns in the optimized conditions was compared to production in flasks for 10 days. Evaluated procedures to recover, identify, focus and store the enzyme extract produced. For the concentration of the enzyme extract produced a study was conducted in dry "spray dryer" and followed up the storage time of the dry extract for 90 days. From the results it was possible to select the canola cake as the substrate where it presented a production 33% higher than the other substrates tested. In the study of operating conditions in reactor columns was possible to evaluate the influence of air flow, air humidity and substrate moisture in protease production. The use of glucose, maltodextrin and carboxymethylcellulose as adjuvants proved to be efficient with regard to maintenance of protease activity during the drying process using a "spray dryer", where it was possible to obtain a dry product with low values of humidity and Aw important for the storage process of enzyme extract. Spray drying of the enzyme extract and concentrate stockpile allowed the enzyme.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/5044
metadata.dc.type: Tese
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