Produção de amilases por Aspergillus niger : potencial de aplicação na hidrólise do amido granular da batata-doce

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2015
Autor(a) principal: PEREIRA, Carla Rubiane
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
BIOETANOL
MATERIAIS AMILÁCEOS
ENZIMAS AMILOLÍTICAS
OTIMIZAÇÃO
HIDROLISE
Link de acesso: https://biblioteca.sophia.com.br/terminalri/9566/acervo/detalhe/154841
Resumo: (Mestrado em Bioenergia) - Programa de Pós-Graduação em Bioenergia, Universidade Estadual do Centro-Oeste
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spelling Produção de amilases por Aspergillus niger : potencial de aplicação na hidrólise do amido granular da batata-docenão constaBIOETANOLMATERIAIS AMILÁCEOSENZIMAS AMILOLÍTICASOTIMIZAÇÃOHIDROLISE(Mestrado em Bioenergia) - Programa de Pós-Graduação em Bioenergia, Universidade Estadual do Centro-OesteA matriz energética mundial ainda é baseada principalmente nos combustíveis fósseis, os quais apresentam grandes problemas como a emissão de gases poluentes, além de serem uma fonte esgotável de energia. Diante desta problemática, surge a necessidade de estudos que envolvam a produção de biocombustíveis, a partir de matérias-primas renováveis e limpas. No entanto, os processos convencionais de hidrólise de materiais amiláceos para a produção de bioetanol apresentam elevados custos de produção, associados às enzimas empregadas e à grande demanda energética para a gelatinização do amido a altas temperaturas. Como alternativa, o processo de hidrólise do amido granular torna desnecessária a gelatinização do amido e reduz o gasto energético, apresentando vantagens econômicas. O objetivo do presente estudo foi estabelecer as condições ótimas para a produção de amilases pelo fungo Aspergillus niger, utilizando como substrato a casca da batata-doce. Adicionalmente objetivou-se caracterizar bioquimicamente as enzimas produzidas e verificar seu potencial de aplicação no processo de hidrólise do amido granular da batata-doce. Para isso foram utilizadas como ferramentas estatísticas o Delineamento Central Composto Rotacional (DCCR) aplicável a Metodologia de Superfície de Resposta (MSR). As melhores condições estabelecidas para a produção de amilases por A. niger foram concentração do substrato 2%, pH de cultivo 6,0 e tempo de cultivo de 6,5 dias, obtendo-se uma produção correspondente a 214,28 U mL?¹. As amilases produzidas em casca de batata-doce foram mais ativas a 60ºC, em pH 4,5, mostrando-se estáveis em uma ampla faixa de pH, bem como em sua temperatura ótima. As melhores condições estabelecidas para a hidrólise do amido da batata-doce foram 37 horas de incubação, temperatura de 50ºC, pH 4,0 e concentração enzimática equivalente a 31,25 U g?¹ de substrato. Sob as condições otimizadas, um elevado grau de conversão do amido da batata- doce em glicose foi obtido, correspondendo a 78,33%. Por meio dos resultados apresentados, evidencia-se o potencial de A. niger de produzir amilases em presença da casca de batata- doce, um resíduo biotecnologicamente ainda pouco explorado. Ainda, os elevados rendimentos de glicose oferecem novas perspectivas, a fim de tornar o processo de produção de etanol a partir da batata-doce economicamente competitivo.The world`s energy matrix is still mainly based on the use of fossil fuels, which present major problems such as emission of pollutant gases, as well the fact of that fossil fuels are limited source of energy. Faced with this problem, there is the need for studies related to the production of biofuels from renewable and clean raw materials. However, conventional processes of enzymatic starch hydrolysis for ethanol production present high production costs associated with the use of enzymes and have large energy demand, for starch gelatinization at high temperatures. Alternatively, the granular starch hydrolysis process makes the gelatinization of the starch unnecessary and reduces the energy required, showing economic advantages. The aim of this study was establish the optimal conditions for amylase production by Aspergillus niger, using sweet potato peel as substrate. Additionally aimed characterize biochemically the enzymes produced and verify its application potential in the granular starch hydrolysis process of sweet potato. For that were used as tools the statistics Central Composite Design Rotational (CCRD) applicable to Response Surface Methodology (RSM). The culture conditions that resulted in the highest amylase levels by A. niger were a substrate concentration of 2%, pH of medium 6.0 and cultivation time of 6,5 days, corresponding to 214.28 U mL?¹. The amylase produced with sweet potato was more active at 60ºC, in pH 4.5. In addition, it was stable over a wide pH range and at its optimal temperature. The hydrolysis conditions that resulted in the highest glucose levels were 37 hours of reaction, 50ºC, pH 4.0 and enzyme dosage of 31.25 U g?¹ of substrate. Under these conditions, a high yield of glucose from sweet potato starch hydrolysis was obtained, corresponded to 78.33%. This study therefore demonstrate the potential of A. niger to produce amylases in the presence of sweet potato, a little explored residue. In addition, the high glucose levels observed opens up new possibilities for making the production of ethanol from sweet potato economically viable.Acesso AbertoDisponível desde: 2016-02-05Made available in DSpace on 2016-09-20T12:11:30Z (GMT). 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