Ampliação de escala do processo de fermentação semissólida utilizando pedúnculo de caju seco para produção de pectinases.

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: ALCÂNTARA, Siumara Rodrigues.
• Orientador(a): SILVA, Flávio Luiz Honorato da.
• Banca de defesa: DEL BIANCHI, Vanildo Luiz., SANTOS, Sharline Fiorentino de Melo., GOMES, Josivanda Palmeira., OLIVEIRA, Líbia de Sousa Conrado.
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
• Programa de Pós-Graduação: PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOS
• Departamento: Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Suco de maracujá; Fermentação semissólida; Pectinases; Pendúnculo de caju; Reator de bandeja; Processo fermentativo; Estabilidade enzimática; Poligalacturonase; Atividade poligalacturonásica; Semi-solid fermentation; Passion fruit juice; Enzymatic Stability; Polygalacturonase activity
• Área do conhecimento CNPq: Engenharia de Processos.
• Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2459

O objetivo deste trabalho foi estudar a produção de pectinases, usando o pedúnculo seco de caju (Anarcadium occidentale L.) como substrato e Aspergillus niger CCT0916 como microrganismo, visando à ampliação de escala do processo fermentativo e a aplicação do extrato enzimático no processo de produção de sucos de frutas tropicais. Para tanto, fez-se necessária a verificação da influência sinérgica de vários fatores no processo de fermentação, em escala de bancada. Assim, verificou-se a influência da quantidade de esporos inoculados, a umidade inicial do meio, a concentração de uma fonte de nitrogênio, e a temperatura, tendo como resposta a máxima atividade enzimática. A maior atividade poligalacturonásica (33,27U/g) foi encontrada com 50 %(b.u) de umidade inicial, 106 esporos por grama de meio úmido, 1,5 %(m/m) de sulfato de amônio e 35°C às 29 horas de fermentação. Os modelos para as 21, 29 e 54 horas de fermentação foram considerados estatisticamente significativos com 95% de confiança. Observou-se que a umidade possui maior influência no processo, tendo influência positiva em todos os tempos de fermentação. Analisou-se também a influência da espessura da camada de meio sólido e da temperatura de fermentação, através do processo de fermentação semissólida, usando um biorreator tipo bandeja. A maior atividade poligalacturonásica observada (15,72 U/g) foi obtida com 40 mm de espessura da camada de meio e temperatura de 23°C, às 69 horas de fermentação. Os modelos para as 45 e 69 horas de fermentação foram estatisticamente significativo para 95% de confiança. A temperatura é a variável que mais influencia o processo. Estudou-se a estabilidade da enzima poligalacturonase com relação à temperatura e ao pH, visando a posterior aplicação do complexo enzimático na redução da viscosidade e aumento da limpidez de sucos de frutas tropicais. A temperatura ótima de estabilidade da enzima foi 40°C. O pH ótimo encontra-se entre 2,5 e 3,5. Com até 30 minutos de exposição à temperatura e pH ótimos, a enzima se manteve com 90% de sua atividade. Após a fermentação através do processo semissólido, é necessária a extração da enzima do bolo fermentado. Assim, realizou-se estudo da extração da enzima poligalacturonase, usando água como solvente. A maior atividade poligalacturonásica 6,89 U/g foi obtida sob as condições de tempo 45 min, rotação do shaker 150 rpm e razão de solvente/massa de meio fermentado igual a 5 mL/g, caracterizando 35% a mais de recuperação. Os fatores que mais influenciaram o processo foram o tempo de contato e a rotação do shaker. Aplicou-se o extrato enzimático obtido por fermentação semissólida no suco tropical de maracujá, observando a variação de alguns parâmetros importantes para conservação da qualidade do mesmo. As características do suco in natura variam com relação ao reportado na literatura, uma vez que depende da época da colheita do fruto, fenômenos e práticas agrícolas, etc. Quanto a verificação da influência dos fatores sobre o processo de aplicação enzimática no suco, sob as condições de temperatura igual a 50°C, tempo de contato de 20 min e volume de enzima igual a 0,05 %(v/v), ocorreu a maior redução da quantidade de pectina, cerca de 95%. Não houve variação na acidez total e pH do suco após a hidrólise enzimática. Apenas o modelo empírico para a limpidez foi significativo com 95% de confiança, tendo a temperatura de hidrólise como fator que mais influenciou o processo. O menor valor de absorbância para a limpidez 0,04 foi alcançado sob as condições: temperatura de 30°C, tempo de contato de 20 min e volume de enzima igual a 0,15 %(v/v), correspondendo a uma redução de 98% da limpidez do suco in natura.