Produção de fruto-oligossacarídeos e açúcar Invertido utilizando enzimas imobilizadas
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2014 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10183/96930 |
Resumo: | Fruto-oligossacarídeos (FOS) são fibras prebióticas com poder adoçante considerável, sendo um produto de alto valor para a indústria de alimentos. Açúcar invertido é o produto da hidrólise da sacarose possuindo maior poder adoçante, menor susceptibilidade à cristalização e maior higroscopicidade com relação à sacarose, sendo de grande interesse industrial. Ambos produtos podem ser produzidos por reações enzimáticas, utilizando β-frutosiltransferase e β- frutofuranosidase respectivamente, no entanto processos enzimáticos costumam ser caros devido ao alto custo e baixa estabilidade de enzimas. Esses fatores podem ser contornados com a imobilização da enzima, permitindo a reutilização e por vezes aumentando a estabilidade. No presente trabalho a enzima β-frutosiltransferase proveniente de um extrato comercial de Aspergillus aculeatus (Viscozyme L) foi parcialmente purificada, com resina de troca iônica, imobilizada covalentemente em esferas de quitosana e utilizada na produção de FOS. O processo de purificação aumentou a atividade específica em 6 vezes. A estabilidade do biocatalisador imobilizado foi avaliada em 50 bateladas para produção de FOS, foi observado cerca de 55 % de rendimento em cada batelada, sem perda de atividade detectada após as utilizações. Após esse experimento foi testada a utilização das esferas em reatores contínuos com leito fixo e fluidizado, com rendimentos de 59 % e 54 % respectivamente. A produção de açúcar invertido foi feita utilizando a enzima Maxinvert L (β-frutofuranosidase de Saccharomyces cerevisiae) que foi imobilizada, da mesma forma, em esferas de quitosana e sua utilização foi testada em reatores de leito fixo e fluidizado com rendimentos de 98 % e 94 % respectivamente. Os reatores de leito fixo possuem potencial para estudos envolvendo aplicações industriais tanto para produção de FOS quanto para produção de Açúcar Invertido. |
id |
URGS_fbd56435df664826eec95479ece4cdc4 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:www.lume.ufrgs.br:10183/96930 |
network_acronym_str |
URGS |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS |
repository_id_str |
1853 |
spelling |
Lorenzoni, André Soibelmann GlockHertz, Plinho FranciscoRodrigues, Rafael Costa2014-06-27T02:05:33Z2014http://hdl.handle.net/10183/96930000918933Fruto-oligossacarídeos (FOS) são fibras prebióticas com poder adoçante considerável, sendo um produto de alto valor para a indústria de alimentos. Açúcar invertido é o produto da hidrólise da sacarose possuindo maior poder adoçante, menor susceptibilidade à cristalização e maior higroscopicidade com relação à sacarose, sendo de grande interesse industrial. Ambos produtos podem ser produzidos por reações enzimáticas, utilizando β-frutosiltransferase e β- frutofuranosidase respectivamente, no entanto processos enzimáticos costumam ser caros devido ao alto custo e baixa estabilidade de enzimas. Esses fatores podem ser contornados com a imobilização da enzima, permitindo a reutilização e por vezes aumentando a estabilidade. No presente trabalho a enzima β-frutosiltransferase proveniente de um extrato comercial de Aspergillus aculeatus (Viscozyme L) foi parcialmente purificada, com resina de troca iônica, imobilizada covalentemente em esferas de quitosana e utilizada na produção de FOS. O processo de purificação aumentou a atividade específica em 6 vezes. A estabilidade do biocatalisador imobilizado foi avaliada em 50 bateladas para produção de FOS, foi observado cerca de 55 % de rendimento em cada batelada, sem perda de atividade detectada após as utilizações. Após esse experimento foi testada a utilização das esferas em reatores contínuos com leito fixo e fluidizado, com rendimentos de 59 % e 54 % respectivamente. A produção de açúcar invertido foi feita utilizando a enzima Maxinvert L (β-frutofuranosidase de Saccharomyces cerevisiae) que foi imobilizada, da mesma forma, em esferas de quitosana e sua utilização foi testada em reatores de leito fixo e fluidizado com rendimentos de 98 % e 94 % respectivamente. Os reatores de leito fixo possuem potencial para estudos envolvendo aplicações industriais tanto para produção de FOS quanto para produção de Açúcar Invertido.Fructooligosaccharides (FOS) are prebiotic fibre with sweetening power, being a highvalue product for the food industry. Invert sugar is the product of sucrose hydrolysis; it has a higher sweetening power, it is less susceptible to crystallization and has a higher hygroscopicity than regular sugar. Finding many uses in food industry processes. Both products can be obtained by enzymatic reactions using β-fructosyltransferase and β- fructofuranosidase, respectively. However, enzymatic processes are often costly because of high enzymatic cost and lack of operational stability. These drawbacks can be overcome by immobilization of enzyme, enabling reuses and usually increasing its stability. In the present work, β-fructofuranosidase from a commercial preparation from Aspergillus aculeatus (Viscozyme L) was partially purified, covalently immobilized on chitosan spheres and used for FOS production. Partial purification resulted in a 6-fold increase in specific activity. Operational stability of biocatalyst was evaluated along 50 batches, resulting in around 55 % yield on each batch and no loss of activity after batches. The immobilized biocatalyst was also used for FOS production in packed bed and fluidized bed reactors with yields of 59 % and 54 % respectively. Invert sugar production was carried out using Maxinvert L (β- fructofuranosidase from Saccharomyces cerevisiae) immobilized, by the same method, on chitosan spheres. Its application on packed bed and fluidized bed reactors was evaluated resulting in yields of 98 % and 94 % respectively. The packed bed reactors presented potential for further studies aiming industrial applications for FOS and Invert Sugar production.application/pdfporQuitosanaEnzimas imobilizadasAçúcar invertidoFrutooligossacarídeoEnzyme immobilizationEnzymatic reactorsFructooligosaccharidesInvert sugarChitosanProdução de fruto-oligossacarídeos e açúcar Invertido utilizando enzimas imobilizadasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulInstituto de Ciências e Tecnologia de AlimentosPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de AlimentosPorto Alegre, BR-RS2014mestradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSORIGINAL000918933.pdf000918933.pdfTexto completoapplication/pdf1367989http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/96930/1/000918933.pdfbe2a0a7f07670746e5c07a7752dbb2b5MD51TEXT000918933.pdf.txt000918933.pdf.txtExtracted Texttext/plain112726http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/96930/2/000918933.pdf.txtb045f289eb45a29323f52d6b0d5b04b2MD52THUMBNAIL000918933.pdf.jpg000918933.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1031http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/96930/3/000918933.pdf.jpg919eea24370eba477418d66224983f17MD5310183/969302018-10-18 08:42:53.493oai:www.lume.ufrgs.br:10183/96930Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://lume.ufrgs.br/handle/10183/2PUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.br||lume@ufrgs.bropendoar:18532018-10-18T11:42:53Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false |
dc.title.pt_BR.fl_str_mv |
Produção de fruto-oligossacarídeos e açúcar Invertido utilizando enzimas imobilizadas |
title |
Produção de fruto-oligossacarídeos e açúcar Invertido utilizando enzimas imobilizadas |
spellingShingle |
Produção de fruto-oligossacarídeos e açúcar Invertido utilizando enzimas imobilizadas Lorenzoni, André Soibelmann Glock Quitosana Enzimas imobilizadas Açúcar invertido Frutooligossacarídeo Enzyme immobilization Enzymatic reactors Fructooligosaccharides Invert sugar Chitosan |
title_short |
Produção de fruto-oligossacarídeos e açúcar Invertido utilizando enzimas imobilizadas |
title_full |
Produção de fruto-oligossacarídeos e açúcar Invertido utilizando enzimas imobilizadas |
title_fullStr |
Produção de fruto-oligossacarídeos e açúcar Invertido utilizando enzimas imobilizadas |
title_full_unstemmed |
Produção de fruto-oligossacarídeos e açúcar Invertido utilizando enzimas imobilizadas |
title_sort |
Produção de fruto-oligossacarídeos e açúcar Invertido utilizando enzimas imobilizadas |
author |
Lorenzoni, André Soibelmann Glock |
author_facet |
Lorenzoni, André Soibelmann Glock |
author_role |
author |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Lorenzoni, André Soibelmann Glock |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Hertz, Plinho Francisco |
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv |
Rodrigues, Rafael Costa |
contributor_str_mv |
Hertz, Plinho Francisco Rodrigues, Rafael Costa |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Quitosana Enzimas imobilizadas Açúcar invertido Frutooligossacarídeo |
topic |
Quitosana Enzimas imobilizadas Açúcar invertido Frutooligossacarídeo Enzyme immobilization Enzymatic reactors Fructooligosaccharides Invert sugar Chitosan |
dc.subject.eng.fl_str_mv |
Enzyme immobilization Enzymatic reactors Fructooligosaccharides Invert sugar Chitosan |
description |
Fruto-oligossacarídeos (FOS) são fibras prebióticas com poder adoçante considerável, sendo um produto de alto valor para a indústria de alimentos. Açúcar invertido é o produto da hidrólise da sacarose possuindo maior poder adoçante, menor susceptibilidade à cristalização e maior higroscopicidade com relação à sacarose, sendo de grande interesse industrial. Ambos produtos podem ser produzidos por reações enzimáticas, utilizando β-frutosiltransferase e β- frutofuranosidase respectivamente, no entanto processos enzimáticos costumam ser caros devido ao alto custo e baixa estabilidade de enzimas. Esses fatores podem ser contornados com a imobilização da enzima, permitindo a reutilização e por vezes aumentando a estabilidade. No presente trabalho a enzima β-frutosiltransferase proveniente de um extrato comercial de Aspergillus aculeatus (Viscozyme L) foi parcialmente purificada, com resina de troca iônica, imobilizada covalentemente em esferas de quitosana e utilizada na produção de FOS. O processo de purificação aumentou a atividade específica em 6 vezes. A estabilidade do biocatalisador imobilizado foi avaliada em 50 bateladas para produção de FOS, foi observado cerca de 55 % de rendimento em cada batelada, sem perda de atividade detectada após as utilizações. Após esse experimento foi testada a utilização das esferas em reatores contínuos com leito fixo e fluidizado, com rendimentos de 59 % e 54 % respectivamente. A produção de açúcar invertido foi feita utilizando a enzima Maxinvert L (β-frutofuranosidase de Saccharomyces cerevisiae) que foi imobilizada, da mesma forma, em esferas de quitosana e sua utilização foi testada em reatores de leito fixo e fluidizado com rendimentos de 98 % e 94 % respectivamente. Os reatores de leito fixo possuem potencial para estudos envolvendo aplicações industriais tanto para produção de FOS quanto para produção de Açúcar Invertido. |
publishDate |
2014 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2014-06-27T02:05:33Z |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2014 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://hdl.handle.net/10183/96930 |
dc.identifier.nrb.pt_BR.fl_str_mv |
000918933 |
url |
http://hdl.handle.net/10183/96930 |
identifier_str_mv |
000918933 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) instacron:UFRGS |
instname_str |
Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) |
instacron_str |
UFRGS |
institution |
UFRGS |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS |
bitstream.url.fl_str_mv |
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/96930/1/000918933.pdf http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/96930/2/000918933.pdf.txt http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/96930/3/000918933.pdf.jpg |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
be2a0a7f07670746e5c07a7752dbb2b5 b045f289eb45a29323f52d6b0d5b04b2 919eea24370eba477418d66224983f17 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) |
repository.mail.fl_str_mv |
lume@ufrgs.br||lume@ufrgs.br |
_version_ |
1816736895545114624 |