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Dissertações de Mestrado Defendidas: 2010

Efeito da Fonte e Concentração de Nitrogênio na Produção de Biopolímero por Aureobasidium pullulans.

Autora: Juliana Davies de Oliveira.
Orientadoras: Eliana Flávia Camporese Sérvulo, Flávia Duta Pimenta.

Resumo

Dentre os biopolímeros microbianos estão polissacarídeos produzidos por micro-organismos, cujas propriedades reológicas permitem aplicações nos mais diferentes setores industriais. Dentre os biopolímeros, destaca-se a pululana, um homopolissacarídeo linear neutro produzido, principalmente, pelo fungo dimórfico Aureobasidium pullulans, em condição de aerobiose.

As propriedades físico-químicas da pululana possibilitam seu uso não só nas indústrias alimentícia, cosmética e farmacêutica, mas particularmente para fins mais nobres, como para conjugados de vacinas e interferon.

Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de cinco fontes de nitrogênio, em diferentes concentrações, por duas linhagens de A. pullulans, visando a redução de custos e a maximização do rendimento do processo.

Para tanto foram realizados experimentos por batelada convencional utilizando meio básico mineral constituído de 30 g/L de açúcar cristal e das fontes de nitrogênio - sulfato de amônio, nitrato de sódio, nitrato de amônio, uréia e levedura residual cervejeira - adicionadas ao meio de modo a estabelecer relações carbono/nitrogênio (C/N) de 5, 25, 50 e 150. Após 48 horas de incubação a 28+/-1°C, sob agitação de 150 rpm, foram feitas determinações de concentração celular, consumo de substrato, polímero produzido, pH e viscosidade.

Todas as fontes de nitrogênio, nas proporções testadas, foram capazes de promover crescimento celular e produção de biopolímero por ambas as linhagens. No entanto, tanto a quantidade de biopolímero produzido quanto a viscosidade do mosto fermentado foram dependentes da linhagem microbiana, da fonte de nitrogênio e da relação C/N. No geral, os melhores resultados para as diferentes condições foram observados para a linhagem IOC 3011.

Dentre as fontes de nitrogênio, o resíduo da indústria cervejeira (LRC) foi a que propiciou os maiores rendimentos (YP/S) de biopolímero. Inclusive a LRC foi melhor comparativamente ao sulfato de amônio, que é a fonte de nitrogênio normalmente indicada para obtenção deste biopolímero. O uso do resíduo cervejeiro também propiciou a obtenção de mostos fermentados com os maiores valores de viscosidade - 0,06 Pa.s e 0,008 Pa.s, respectivamente na menor (15,6 s-1) e maior (415 s-1) taxa de cisalhamento.

Quando a fermentação foi conduzida com controle de pH em 6,0, houve aumento dos rendimentos e da viscosidade do mosto e ausência de pigmentação. A relação C/N de 100 foi a mais adequada para a produção do biopolímero, que foi máxima com 120 h.

Nas condições selecionadas, o biopolímero recuperado do mosto por precipitação com etanol e parcialmente purificado foi caracterizado através das análises por Espectroscopia de absorção na região do infravermelho por Transformada de Fourier, Viscosimetria e Termogravimetria, que revelaram ser a sua composição química e propriedades físicas semelhante a da pululana padrão (Sigma-Aldrich).