Concentração de lipases de Aspergillus niger por precipitação com sal e solventes orgânicos e posterior aplicação na hidrólise de óleo residual de fritura
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFFS (Repositório Digital da UFFS) |
Texto Completo: | https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/898 |
Resumo: | O presente estudo buscou realizar a concentração das enzimas lipases através da mudança de força iônica do meio seguida por precipitação com solventes orgânicos. As lipases foram produzidas pelo fungo Aspergillus niger via fermentação em estado sólido (FES) utilizando torta de canola como substrato. Foi empregada a técnica de planejamento experimental a fim de avaliar a medida de atividade específica das enzimas, bem como o fator de purificação (FP) e o rendimento (R). Após a precipitação, a melhor condição para cada um dos dois solventes foi utilizada para realizar a hidrólise do óleo residual de fritura, empregando as enzimas em fase livre e imobilizada. A hidrólise foi testada em sistema de agitação orbital e em ultrassom. Ainda, a estabilidade das enzimas precipitadas foram avaliada em duas faixas de temperatura. Os resultados do planejamento mostraram que o melhor FP para a precipitação com o solvente acetona foi em uma vazão de 19,24 mL/min, em uma concentração de solvente de 50% e em 0,5 mol/L de NaCl. Já para o solvente álcool etílico, o melhor FP foi obtido em 0,76 mL/min de vazão, em 50% de solvente e com 0,5 mol/L de concentração salina. Os melhores rendimentos obtidos foram de 263,78% para a acetona e de 157,31% para o etanol. Quanto à estabilidade, as enzimas foram mantidas em temperaturas entre 5 a 8ºC e -10 a -5ºC e apresentou uma queda gradual da sua atividade específica do início até o final do período de análise, apresentando além disso, alguns picos de atividade no decorrer dos 90 dias após a precipitação com ambos os solventes. A hidrólise do óleo residual de fritura com o uso das enzimas imobilizadas não apresentou resultados significativos quando comparado com os valores obtidos para a hidrólise empregando as enzimas purificadas em fase livre, obtendo uma liberação de ácidos graxos livres de 421,60 µmol/mL para a acetona e de 753,07 µmol/mL para o álcool etílico. Desse modo, a utilização de lipases pré-purificadas se mostrou como uma possível técnica de pré-tratamento do óleo residual de fritura, a fim de acelerar sua degradação. |
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Treichel, HelenGolunski, Simone MariaHartmann, Paulo AfonsoVenturin, BrunoPreczeski, Karina Paula2017-072017-08-21T14:33:44Z2017-07-112017-08-21T14:33:44Z2017-08https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/898O presente estudo buscou realizar a concentração das enzimas lipases através da mudança de força iônica do meio seguida por precipitação com solventes orgânicos. As lipases foram produzidas pelo fungo Aspergillus niger via fermentação em estado sólido (FES) utilizando torta de canola como substrato. Foi empregada a técnica de planejamento experimental a fim de avaliar a medida de atividade específica das enzimas, bem como o fator de purificação (FP) e o rendimento (R). Após a precipitação, a melhor condição para cada um dos dois solventes foi utilizada para realizar a hidrólise do óleo residual de fritura, empregando as enzimas em fase livre e imobilizada. A hidrólise foi testada em sistema de agitação orbital e em ultrassom. Ainda, a estabilidade das enzimas precipitadas foram avaliada em duas faixas de temperatura. Os resultados do planejamento mostraram que o melhor FP para a precipitação com o solvente acetona foi em uma vazão de 19,24 mL/min, em uma concentração de solvente de 50% e em 0,5 mol/L de NaCl. Já para o solvente álcool etílico, o melhor FP foi obtido em 0,76 mL/min de vazão, em 50% de solvente e com 0,5 mol/L de concentração salina. Os melhores rendimentos obtidos foram de 263,78% para a acetona e de 157,31% para o etanol. Quanto à estabilidade, as enzimas foram mantidas em temperaturas entre 5 a 8ºC e -10 a -5ºC e apresentou uma queda gradual da sua atividade específica do início até o final do período de análise, apresentando além disso, alguns picos de atividade no decorrer dos 90 dias após a precipitação com ambos os solventes. A hidrólise do óleo residual de fritura com o uso das enzimas imobilizadas não apresentou resultados significativos quando comparado com os valores obtidos para a hidrólise empregando as enzimas purificadas em fase livre, obtendo uma liberação de ácidos graxos livres de 421,60 µmol/mL para a acetona e de 753,07 µmol/mL para o álcool etílico. Desse modo, a utilização de lipases pré-purificadas se mostrou como uma possível técnica de pré-tratamento do óleo residual de fritura, a fim de acelerar sua degradação.In the present study we aimed at performing lipases concentration through the ionic strength change of the medium followed by precipitation using organic solvents (acetone and ethyl alcohol). The enzymes lipases were produced from Aspergillus niger by solid state fermentation (SSF) using canola cake as substrate. The experimental planning technique was used to evaluate the specific activities of the enzymes, as well as the purification factor (PF) and the yield (R). After precipitation, the best condition for each of the two solvents was used to perform the hydrolysis of the used cooking oil, using free and immobilized enzymes phase. The hydrolysis was carried out in simple stirring rate and ultrasound system. Furthermore, stability of the precipitated enzymes were evaluated in two temperature ranges. The planning results are best for the acetone solvent precipitation solution at a flow rate of 19.24 ml/min, at a solvent concentration of 50% and at 0.5 mol/L NaCl. For the solvent ethyl alcohol, the best PF was obtained using 0.76 mL/min of flow, in 50% of solvent and 0.5 mol/L of saline concentration. The best yields were 263.78% for acetone and 157.31% for ethanol. For the stability evaluation, the enzymes were maintained at temperatures between 5 to 8°C and -10 to -5°C and showed a gradual decrease in its specific activity from the beginning to the end of the analysis period, also showing some activity increases during the 90 evaluated days after precipitation with both solvents. The hydrolysis of the used cooking oil with the immobilized enzymes did not present significant results when compared to the values obtained for the hydrolysis using a purified enzyme in free phase, generating 421,60 μmol/mL of free fatty acids for acetone and 753,07 μmol/mL for ethyl alcohol. Thus, the use of pre-purified lipases can be a possible pre-treatment technique for the used cooking oil in order to accelerate its degradation.Submitted by Daniele Rosa Monteiro (daniele.monteiro@uffs.edu.br) on 2017-08-01T14:16:15Z No. of bitstreams: 1 PRECZESKI.PDF: 1213488 bytes, checksum: 9cc6fe56e3f4917a0a0021e0e97b675f (MD5)Approved for entry into archive by Diego dos Santos Borba (dborba@uffs.edu.br) on 2017-08-21T14:33:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PRECZESKI.PDF: 1213488 bytes, checksum: 9cc6fe56e3f4917a0a0021e0e97b675f (MD5)Made available in DSpace on 2017-08-21T14:33:44Z (GMT). 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