Estudo da produção da enzima celulase a partir da matéria lignocelulósica bagaço do caju por fermentação semissólida utilizando o Aspergillus níger. - TAVARES, Millena Barbosa Ribeiro. (2009)
O pedúnculo do caju e um material lignocelulósico que se concentra basicamente na região Nordeste e, depois de extraído o suco e obtido o bagaço do caju. Sua composição físico-química varia em função do estado de maturação, do tamanho, da duração da colheita e de variações ambientais regionais. As enzimas celulases são utilizadas para hidrolizar celulose gerando fontes de carbono, como glicose, diretamente fermentescíveis para ser usada, por exemplo, na produção do bioetanol. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi o estudo da produção de celulase através da fermentação semi-solida, usando como substrato o pedúnculo de caju seco e o Aspergillus niger CCT 0916 como microrganismo metabolizador. Para tanto, estudou-se a influencia das variáveis: umidade inicial e concentração da fonte de nitrogênio, para determinar as melhores condições do processo. A temperatura de fermentação estudada foi de 30°C durante um tempo estimado em 72 h. As metodologias utilizadas para o procedimento experimental foram as já utilizadas pelo LEB (Laboratório de Engenharia Bioquímica). Como meio de cultivo foram utilizados dois resíduos do pedúnculo de caju: resíduo lavado e resíduo sem lavar. O teor de sólidos solúveis para o lavado foi de 10,25% e 30,00% para o sem lavar. Os valores encontrados para o pH foram 4,58 para o lavado e 4,33 para o sem lavar. Para a umidade encontrou-se 5,87% e 8,22%, para o lavado e o sem lavar, respectivamente. A percentagem de celulose foi 12,75 para o resíduo lavado e 11,76 para o sem lavar. O teor de AR encontrado para o bagaço de caju lavado foi 10,02%. Durante o processo fermentativo, que foi realizado por um período de 72 horas, foram retiradas amostras periodicamente e foram analisados alguns parâmetros que caracterizam o processo como umidade do meio, pH, açúcares redutores e atividade celulolítica. A umidade não sofreu variações significativas ao longo do processo e o pH apresentou um perfil com tendencia a cair ao longo das 72 horas de fermentação. Em termos de produção de celulase, utilizando o bagaço do caju lavado, os resultados da reprodutibilidade de dados nos experimentos cujas condições de umidade e concentração de nitrogênio foram 55% e 0,75%, respectivamente, mostraram que, em geral, os pontos são bem reprodutivos, sendo que as 30 horas de processo obteve-se a maior produção de celulase (0,10U/mL). Para o teor de açúcares redutores (AR), nas mesmas condições, seu perfil tende a cair ao longo do processo, sendo um indicio de que houve um provável consumo da fonte de carbono para produção da enzima. Os maiores valores de atividade celulolítica para o resíduo do pedúnculo do caju lavado, foram obtidos nos experimentos com 45% e 1,0% de umidade e nitrogênio, respectivamente e 55% e 1,1% de umidade e nitrogênio, respectivamente, sendo os picos de atividade de 0,15 U/mL para o primeiro, e 0,14 U/mL para o segundo. Os demais experimentos apresentaram os maiores picos de produção de celulase em 30 horas de fermentação. Comparando o processo de FSS do bagaço sem lavar com o bagaço lavado nas condições de maior atividade para o lavado, o bagaço de caju sem lavar apresentou um pico de atividade de 0,19U/mL em 7 horas de fermentação.