Estudo do desempenho catalítico de células de Aspergillus oryzae IPT-301, imobilizadas em suportes porosos, para a produção de fruto- oligossacarídeos em reatores de leito fixo

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Mello, Vinícius Gouveia de
• Orientador(a): Morales, Sergio Andres Villalba
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Alfenas; Campus Poços de Caldas; Mestrado em Engenharia Química
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
• Departamento: Instituto de Ciência e Tecnologia
• Área do conhecimento CNPq: Engenharias::Engenharia Química; Engenharias
• Link de acesso: https://repositorio.unifal-mg.edu.br/handle/123456789/2874; http://lattes.cnpq.br/7591460969135629

Os fruto-oligossacarídeos (FOS) são alimentos nutracêuticos considerados promissores substitutos de substâncias adoçantes convencionais. Mundialmente, observa-se um crescimento no mercado de FOS, com previsão para atingir cerca de US$ 6,25 bilhões até 2030. Muitos estudos têm se concentrado na síntese de FOS a partir da sacarose com o uso de células fúngicas com elevada atividade de transfrutosilação (). Destaca-se, nessa aplicação, a cepa Aspergillus oryzae IPT-301, tanto em estudos em batelada quanto em reatores contínuos. Isto posto, o presente trabalho objetivou avaliar o desempenho de células de A. oryzae IPT-301 imobilizadas em suportes compostos de espuma de poliuretano comercial (EPU) e poliácido láctico (PLA), empacotadas em reatores de leito fixo (PBR) para a produção de FOS. Os ensaios foram realizados com fluxo ascendente, pH de 5,5 e vazão de 1 ml min-1. No estudo da cinética enzimática com EPU, o sistema atingiu o regime estacionário a partir de cerca de 30 min e a maior (1504,27 ± 116,71 U g-1, 50 °C) foi obtida utilizando 473 g L-1 de sacarose na alimentação. Nos estudos de inibição, observou-se que baixa concentrações de glicose podem inibir a células de A. oryzae IPT-301. Pela avaliação da desativação com EPU, observaram-se decaimentos significativos de para temperaturas acima de 30 °C, porém, o maior valor de atividade média no período de 96 h foi obtido com 40°C. Na determinação da desativação para o PLA, estatisticamente não houve variação da atividade, provavelmente, devido à elevada oscilação no perfil de causada pela formação de caminhos preferenciais. Ressalta-se que, em todos os ensaios de desativação, os biocatalisadores tiveram até 96 h. Com o estudo da queda de pressão (Δ), observou-se que as esferas de vidro utilizadas na base e no topo do leito ofereceram a colaboração mais expressiva, representando cerca de 99 % da Δ total. Na avaliação da distribuição de tempos de residência (DTR) com EPU, verificou-se um comportamento característico de reatores reais, com assimetria e variância significativa no perfil de DTR e tempo médio de residência de 38,34 min. Tais resultados demonstram que o uso de PBR empacotado com células de A. oryzae IPT-301 imobilizadas é uma alternativa promissora para a produção contínua de FOS.