OtimizaÃÃo da produÃÃo de Ãcido lÃtico por Lactobacillus casei NRRL B-442 em suco de caju clarificado

• Autor(a) principal: Alexandre de AraÃjo Guilherme
• Data de Publicação: 2009
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC
• Texto Completo: http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=3611
• topic: Caju; `Ãcido lÃtico; Lactobacillus casei NRRL B-442; Estudo cinÃtico; Modelagem; OtimizaÃÃo; Cashew; Lactic acid; Lactobacillus casei NRRL B-442; Kinetic study; Modeling; Optimization; ENGENHARIA QUIMICA

O Ãcido lÃtico à um composto com diversas aplicaÃÃes industriais, dos quais as indÃstrias quÃmica, farmacÃutica, de alimentos, de polÃmeros, tÃxtil e de curtume podem ser citadas alÃm de ser reconhecido como seguro pela Food and Drug Administration (FDA). Tem se tornado um importante monÃmero na indÃstria de plÃsticos, sendo polimerizado em plÃstico biodegradÃvel. Pode ser obtido industrialmente atravÃs de sÃntese quÃmica ou processo fermentativo. No entanto, à mais comumente produzido via processo fermentativo atravÃs de matÃrias-primas renovÃveis e resÃduos da agroindÃstria. O pedÃnculo do caju possui um alto valor nutricional em termos de vitaminas, sais minerais e aÃÃcares e estima-se que 88% de sua produÃÃo seja perdida devido sua alta perecibilidade sendo, portanto, um substrato em potencial para processos fermentativos. O objetivo deste trabalho foi a otimizaÃÃo da produÃÃo de Ãcido lÃtico via fermentaÃÃo submersa em meio contendo suco de caju clarificado como substrato utilizando o Lactobacillus casei NRRL B-442. A partir de dados experimentais sobre temperatura, pH, concentraÃÃes de substrato e sulfato de amÃnia inicial, foi realizado um estudo cinÃtico variando concentraÃÃes de substrato inicial de 20 a 60 g/L e mantendo a proporÃÃo ideal de 12% de sulfato de amÃnio em relaÃÃo aos aÃÃcares redutores totais iniciais. Os ensaios foram realizados em reator batelada CSTR de 1,0 L com 0,5 L de meio reacional. A temperatura foi de 37ÂC e o pH foi ajustado para 6,5 sendo controlado durante o processo. A partir dos dados experimentais, um modelo fenomenolÃgico foi desenvolvido e um programa computacional foi criado utilizando Linguagem Fortran 90. O modelo foi validado estatisticamente segundo o valor de F de Fisher. Com o modelo representativo do sistema, foi possÃvel realizar otimizaÃÃes em batelada e batelada alimentada para a fermentaÃÃo lÃtica. Os processos em batelada e batelada alimentada foram comparados entre si levando em consideraÃÃo a eficiÃncia final, a produÃÃo de Ãcido lÃtico e os custos com matÃria-prima e reagentes utilizados comparando com os custos de venda final do Ãcido lÃtico no mercado. Para a otimizaÃÃo em batelada, pÃde-se verificar que a fermentaÃÃo que apresentou melhores resultados foi a que partiu de um inÃculo com 0,3 g/L e concentraÃÃo de aÃÃcares redutores totais iniciais de 50 g/L finalizando o processo com 39,31 g/L de Ãcido lÃtico e apresentando uma eficiÃncia de 72,2%. Em relaÃÃo ao processo em batelada alimentada, conclui-se que a simulaÃÃo que apresentou melhores resultados foi a que partiu de um inÃculo de 0,3 g/L com 40 g/L de aÃÃcares redutores totais iniciais, uma vazÃo de 3 L/h e uma concentraÃÃo de suco de caju clarificado concentrado alimentado de 200 g/L obtendo 38,0 g/L de Ãcido lÃtico e uma eficiÃncia de 63,8%. Portanto, para a fermentaÃÃo lÃtica utilizando o Lactobacillus casei NRRL B-442 tendo o suco e caju clarificado como substrato, o processo em batelada foi o mais vantajoso