Produção, avaliação da estabilidade e aplicação de enzimas pectinolíticas de Aspergillus niger IOC 4003 utilizando resíduos de frutas tropicais como substrato

• Autor(a) principal: Rocha, Juliene da Câmara
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/26129
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA; Aspergillus niger; Fermentação em estado sólido; Pectinases; Pectina-liase; Poligalacturonase; Resíduos agro-industriais

Nas últimas décadas, a demanda por enzimas microbianas para aplicações biotecnológicas tem crescido significativamente. As enzimas pectinolíticas, responsáveis por clivar tanto a pectina como outros polissacarídeos pécticos em resíduos de ácido galacturônico, apresentam aplicação em diversos setores como processamento de suco de frutas e vinhos, recuperação de óleos essenciais, extração de óleos vegetais, além das indústrias têxtil, e de papel e de celulose. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar produção, estabilidade e aplicação de enzimas pectinolíticas pela linhagem de Aspergillus niger IOC 4003 utilizando resíduos de acerola e cajá como substrato da fermentação em estado sólido (FES). Inicialmente, os resíduos de acerola e cajá, lavados e não lavados, foram submetidos à secagem e tiveram determinados sua composição química e físico-química. A porcentagem de pectato de cálcio, indicador de pectina, encontrado nos resíduos foi de 3,46 ± 0,11%; 2,94 ± 0,18%; 5,85 ± 0,01% e 5,34 ± 0,23% para a acerola não lavada, acerola lavada, cajá não lavado e cajá lavado, respectivamente. Em seguida, avaliou-se o potencial destes substratos como indutores para a produção de enzimas pectinolíticas por FES durante 240 h com pH inicial de 4,5; umidade em 40% e concentração de esporos em 1 x 107 esporos/mL. Na etapa de fermentação, destaca-se a produção de poligalacturonase usando o resíduo de cajá lavado que atingiu a concentração enzimática de 38,22 ± 0,63 U/g em 72 h de cultivo. Em seguida, estudou-se a otimização de extração das enzimas e observou-se que a melhor condição ocorreu usando o tempo de contato de 30 minutos e o tampão acetato na concentração de 50 mM e pH 5,4. Na etapa posterior, avaliou-se a estabilidade do complexo enzimático frente à temperatura e pH. As melhores condições de estabilidade da poligalacturonase ocorreram nas temperaturas de 30 e 40 °C, e entre os pHs 4 a 6 por até duas horas de incubação. Depois, utilizaram-se os extratos enzimáticos sintetizados por FES com Aspergillus niger IOC 4003 em resíduo de cajá lavado ou acerola não lavada no processo de clarificação do suco de cajá. Na etapa de clarificação, destacam-se os resultados: 40% de redução da turbidez, 50% da viscosidade, 30% de clareamento e 85% de aumento da capacidade antioxidante do suco de cajá. Dessa maneira, os resultados do presente trabalho demonstraram a viabilidade do uso de resíduos da indústria de polpas como substratos para produção de enzimas de interesse biotecnológico e sua aplicação na indústria de alimentos.