EQA - Escola de Química e Alimentos
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Resultados da Pesquisa
- ItemAvaliação do crescimento de microalgas marinhas em cultivo mixotrófico e autotrófico(2011) Paludo, Michele Putti; Menestrino, Bruno da Costa; Burkert, Carlos André VeigaNos últimos anos ocorreu um considerável aumento na produção de biodiesel, com conseqüente excedente de glicerol no mercado brasileiro e queda no seu valor comercial. Desta forma, alternativas tecnológicas para agregar valor a este coproduto vêm sendo propostas. Neste trabalho, avaliou-se o crescimento das microalgas Phaeodactylum tricornutum, Chaetoceros gracilis e Dunaliella tertiolecta em cultivo autotrófico (meio Conway) e mixotrófico (meio Conway acrescido de glicerol 0,05 M). Os experimentos foram realizados em triplicata, em fotobiorreatores de 1 L a 24±1oC e iluminância de 3000 Lux. As concentrações de biomassa máxima nos cultivos autotróficos de P. tricornutum, C. gracilis e D. tertiolecta foram de 0,96±0,06 g L-1, 0,284±0,002 g L-1 e 0,25±0,004 g L-1, respectivamente. Já nos cultivos mixotróficos, os valores máximos obtidos para a biomassa foram de 2,82±0,13 g L-1, 0,347 ± 0,022 g L-1 e 0,30±0,01 g L-1, respectivamente. Quanto à produtividade, nos cultivos autotróficos de P. tricornutum e C. gracilis atingiu-se 0,10±0,001 g L-1 dia-1 e 0,03±0,0002 g L-1 dia-1, respectivamente, e para D. tertiolecta foi de 0,02±0,01 g L-1 dia-1. Nos cultivo mixotróficos a produtividade foi de 0,54±0,03 g L-1 dia-1, 0,04±0,003 g L-1 dia-1 e 0,03±0,001 g L-1 dia-1, respectivamente. Portanto a adição de glicerol teve impacto positivo no crescimento das microalgas, podendo constituir uma forma de aproveitamento atrativa deste coproduto.
- ItemPré-seleção de leveduras oleaginosas através da técnica de coloração de Sudan Black B(2012) Boeira, Carolina Zulian; Uebel, Lívia da Silva; Spier, Franciela; Burkert, Carlos André VeigaLevando-se em consideração a enorme quantidade de glicerina gerada na produção de biodiesel e seu baixo custo, torna-se necessário encontrar alternativas para converter este substrato em produtos de alto valor agregado. Neste contexto, a glicerina vem sendo utilizada com sucesso como fonte de carbono por micro-organismos na produção de lipídios. O objetivo deste trabalho foi pré-selecionar leveduras com potencial para assimilar a glicerina e acumular lipídios através da técnica de coloração com Sudan Black B. Os micro-organismos, cedidos pelo National Center for Agricultural Utilization Research (Peoria, Estados Unidos), foram inoculados em placas de Petri contendo meio de cultivo em que glicerina de grau analítico foi utilizada como fonte de carbono. As placas foram incubadas por 96 h a 30°C até que as colônias atingissem aproximadamente 2-3 mm de diâmetro. A partir das colônias obtidas, foi realizada uma réplica de impressão em papel filtro e com a utilização da solução Sudan Black B foi possível definir através da cor formada no papel quais leveduras acumularam lipídios, sendo que estas apresentaram cor azulada típica de leveduras oleaginosas. Das 15 leveduras analisadas pelo método de coloração, 8 apresentaram coloração azulada, destacando-se pela coloração intensa Lipomyces starkeyi NRRL-Y-11557 e Cryptococcus curvatus NRRL-Y-1511, sendo então selecionadas como as mais promissoras no acúmulo de lipídios. Embora essa técnica não permita uma informação precisa do conteúdo lipídico intracelular, por se tratar de uma análise qualitativa, é capaz de fornecer informações preliminares sobre a capacidade de acúmulo de lipídios nas leveduras em estudo.
- ItemCultivo mixotrófico das microalgas Phaeodactylum tricounutum e Dunaliella tertiolecta em meio contendo glicerol(2011) Menestrino, Bruno da Costa; Paludo, Michele Putti; Burkert, Carlos André VeigaO incentivo governamental à produção do biodiesel fez com que a produção aumentasse nos últimos anos, com conseqüente excedente de glicerol no mercado brasileiro e queda no seu valor comercial. Desta forma, alternativas tecnológicas para agregar valor a este coproduto vêm sendo propostas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o crescimento de Phaeodactylum tricornutum e Dunaliella tertiolecta em cultivo autotrófico (meio Conway) e mixotrófico (meio Conway com glicerol 0,05 M). Os experimentos foram realizados em triplicata, em fotobiorreatores de 1 L a 24±1oC e 3000 lux. Os cultivos foram acompanhados por amostragens a cada 24 h para determinação da biomassa, pH e glicerol. A biomassa máxima atingida nos cultivos autotróficos de P. tricornutum e D. tertiolecta foi de 0,96±0,06 e 0,25±0,004 g L-1, respectivamente. Já no cultivo mixotrófico foi de 2,82±0,13 g L-1 para P. tricornutum e 0,30±0,01 g L-1 para D. tertiolecta. Em relação à produtividade, no cultivo autotrófico foi de 0,10±0,001 e 0,02±0,01 g L-1 dia-1, para P. tricornutum e D. tertiolecta, enquanto que no cultivo mixotrófico foi de 0,54±0,03 e 0,03±0,001 g L-1 dia-1, respectivamente. A microalga P. tricornutum consumiu 44,6% do glicerol adicionado ao meio, e a D. tertiolecta 18,2%. As microalgas estudadas apresentam capacidade de assimilar glicerol, com impacto positivo principalmente em parâmetros do crescimento celular de P. tricornutum.
- ItemGlicerina residual como fonte de carbono na produção de ácido cítrico por diferentes cepas de leveduras(2012) Bertuol, Grazianne Guimarães; Porto, Charlon Conceição; Ribeiro, Vanessa Amaral; Burkert, Carlos André VeigaO incentivo governamental à produção do biodiesel fez com que a produção aumentasse nos últimos anos, com conseqüente excedente de glicerina no mercado brasileiro e queda no seu valor comercial. Desta forma, alternativas tecnológicas para agregar valor a este coproduto vêm sendo propostas. Dentre elas, tem-se a produção de ácido cítrico por leveduras, amplamente utilizado na indústria alimentícia, química e farmacêutica. O objetivo deste trabalho foi avaliar diferentes cepas de levedura com potencial para produção de ácido cítrico usando glicerina residual como fonte de carbono. Foram testadas seis diferentes cepas de leveduras: Yarrowia lipolytica NRRL YB-423, Y. lipolytica NRRL Y-1094, Y. lipolytica NRRL Y-11853, Candida lipolytica NRRL Y-1095, C. oleophila NRRL Y-2317 e C. cylindracea NRRL Y-17506. Os cultivos foram conduzidos em frascos agitados a 30°C e 180 rpm (ensaios em triplicata), acompanhando-se biomassa, pH e, ao término dos cultivos, as concentrações de ácido cítrico e isocítrico. A levedura Y. lipolytica NRRL Y-1094 mostrou-se promissora para produção de ácido cítrico, atingindo, em 216 h de cultivo biomassa, pH, concentração de ácido cítrico e isocítrico de 5,16 ± 0,21 g.L-1, 3,02 ±0,01, 5,03 ± 0,19 g.L-1 e 0,59 ± 0,03 g.L-1, respectivamente.
- ItemAcompanhamento do crescimento celular e bioprodução de carotenoides em diferentes condições de cultivo para Haematococcus pluvialis(2012) Trevisol, Thalles Canton; Oliveira, Kelly Silva Degani de; Remedi, Rafael Diaz; Reis, Daiane Felix; Machado Junior, Francisco Roberto da Silva; Burkert, Carlos André Veiga; Burkert, Janaina Fernandes de MedeirosCarotenoides são pigmentos naturais responsáveis pelas cores de muitos alimentos. Além de colorir, possuem atividades biológicas importantes, como a atividade antioxidante. Dentre os carotenoides a astaxantina é um pigmento muito empregado na aquicultura e na avicultura, e compreende 85-88% do conteúdo de carotenoides totais presentes na biomassa da microalga de água doce Haematococcus pluvialis. Células de H. pluvialis expostas a diferentes condições ambientais e nutricionais sofrem alterações em sua morfologia e no teor de pigmentos. A astaxantina obtida sinteticamente possui um elevado custo e pode conter uma configuração diferente da natural, o que pode ocasionar uma perda na atividade biológica. O objetivo deste trabalho foi estudar o crescimento celular e a bioprodução de carotenoides totais utilizando diferentes meios de cultivo e pHs. Foram utilizados os meios BBM e glicose, BBM e acetato de sódio e BG-11, empregando 10% de inóculo, aeração de 0,30 L.min-1 à temperatura de 24ºC, sob iluminância constante de 6 Klux durante 15 dias. O pH foi ajustado inicialmente em 6,0, 7,0 ou 8,0. A biomassa foi avaliada através de leitura de absorvância a 560 nm em espectrofotômetro. A ruptura celular foi realizada com dimetilsulfóxido e a concentração de carotenoides totais foi determinada a partir da leitura espectrofotométrica a 474nm. O meio de cultivo BBM e glicose em pH inicial de 6,0 apresentou a maior concentração celular, de 1,31+0,06 g.L-1e a maior produção de carotenoides, de 3870,63+481,43 µg.g-1, mostrando-se o meio mais promissor para o crescimento celular e para a bioprodução de carotenoides totais de H. pluvialis.
- ItemIsolamento de leveduras produtoras de lipídios a partir de amostras ambientais do sul do Brasil(2012) Uebel, Lívia da Silva; Boeira, Carolina Zulian; Spier, Franciela; Burkert, Carlos André VeigaLevando-se em consideração a enorme quantidade de glicerina gerada na produção de biodiesel e seu baixo custo, torna-se necessário encontrar alternativas para converter este substrato em produtos de alto valor agregado, como lipídios microbianos. Por outro lado, existe um grande interesse em encontrar espécies de micro-organismos ainda não catalogados que sejam produtores de insumos de interesse para a indústria, e poucos micro-organismos são conhecidos por acumular lipídios em um nível significativo. O objetivo deste trabalho foi isolar cepas de leveduras silvestres produtoras de lipídios a partir da biodiversidade presente em amostras ambientais. Foram coletadas amostras de solos, flores, folhas e cascas de árvores na região da Planície Costeira do Rio Grande do Sul. Estas foram pesadas (1 g) e transferidas para frascos Erlenmeyer de 250 mL contendo 50 mL de meio de enriquecimento, sendo estes incubados a 28°C por 24 h. Após este período foi retirado 1 mL de cada cultivo, adicionando a 9 mL de água destilada estéril, sendo 0,1 mL inoculado em placas de Petri contendo ágar YM com auxílio de alça de Drigalski, incubando-se a 30ºC por 120 h. As colônias obtidas foram re-isoladas pelo método de esgotamento em estrias em placas de Petri contendo ágar YM, incubando-se a 30ºC por 72 h. Das 18 leveduras isoladas, 10 mostraram-se promissoras no acúmulo de lipídios, utilizando a técnica de coloração de Sudan Black B
- ItemSeparação de glicose, frutose, oligossacarídeos e dextranas utilizando zeólitas(2003) Burkert, Carlos André Veiga; Maugeri Filho, FranciscoDextrana-sacarase de Leuconostoc mesenteroids pode produzir, a partir de sacarose, dextrana na ausência de receptores, e oligossacarídeos na presença de maltose ou outros açucares como aceptores, tendo como subproduto a frutose. Entre as diversas cepas produtoras, Leuconostoc mesenteroids NRRL B-512F é mais estudada. O valor comercial destes produtos aumenta com a pureza, tornando interessante a sua recuperação e purificação. Para tal, técnicas cromotográficas de separação são aplicadas, em que zeólitas aluminosicatos cristalinos com elementos dos grupos IA e IIA, podem ser utilizadas como adsorventes. A zeólita de partida (forma sódica), Baylith WE-894, foi caracterizada, determinando sua composição, área superficial, tamanho e distribuição de poros e densidade. Zeólitas modificadas por troca Iônica com diferentes cátions de compensação (Ba²+, Ca²+, Sr²+ e K) foram obtidas, determinando os dados de equilíbrio para adsorção e seletividade da adsorção de frutose, bem como a descrição do equilíbrio da adsorção com modelos de isortemas, com íons Ba²+, com os dados ajustando-se melhor ao modelo linear. Esta zeólita apresentou alta capacidade de adsorção de frutose (K = 0,82), superior ao esperado para resinas de troca iônica, e baixa adsorção de glicose (K - 0,12). O comportamento da adsorção em coluna de leito fixo foi estudado, por análise frontal e respostas a pulsos cromatográficos, utilizando misturas de glicose e frutose. Foi possível confirmar a melhora do processo pela troca iônica, ao comparar-se com a zeólita de partida, tanto em termos de tempo de ruptura de análise frontal como em eficiência de separação nos perfis de eluição obtidos pela injeção de um pulso. O leito de zeólitas, foi caracterizado, determinando sua porosidade e as propriedades da zeólita modificada, incluindo composição e distribuição de tamanho de partícula. Foi avaliada a separação de misturas sintéticas em coluna de leito fixo (glicose-frutose e dextrana-frutose), verificando a influência dos parâmetros temperatura, concentração de componentes, relação entre o volume injetado na coluna e o volume da coluna (Vp/Vc), velocidade superficial e peso molecular da dextrana na eficiência de separação dos componentes, utilizando a análise de sensibilidade. A temperatura mostrou efeito pronunciado na separação de glicose-frutose, tendo um aumento desta melhorado a eficiência de separação. Já na separação de dextrana-frutose, temperatura e volume injetado mostraram um efeito pronunciado, sendo o peso molecular da dextrana também um importante fator a ser considerado no processo. Os melhores resultados na separação de glicose e frutose foram obtidos a 40ºC, 20 g/L de cada componente, velocidade superficial de 0,127 cm/mim (vazão de 0,1 mL/min) e Vp/Vc igual a 0,1 com uma eficiência de separação de 1,94. Na separação de dextrana-frutose os melhores resultados foram obtidos nas mesmas condições anteriores e um peso molecular de 9300 (menor valor utilizado), com eficiência de separação de 2,72. Em ambos os casos de separação, as eficiências de separação obtidas puderam ser consideradas elevadas, sobretudo no caso da separação dextrana-frutose, com valores muito superiores aos encontrados para resinas de troca iônica. Também foi estudada a separação dos produtos de reação obtidos pela ação da enzima dextrana-sacarase sobre sacarose na ausência e presença de aceptores, em coluna de leito fixo, a 40º C, Vp/Vc igual 0,1 e vazão de 0,1 mL/min, tendo-se obtido resultados promissores, sendo que o peso molecular dos produtos de síntese e sua concentração mostraram-se fatores importantes a serem considerados. Os parâmetros de equilíbrio, cinéticos e de transporte de frutose, glicose e dextrana 9300 em coluna de leito fixo a 40ºC foram determinados, calculando-se o coeficiente de partição foram 0,71 para frutose, 0,31 para glicose, com seletividade de 2,33; e 0,13 para dextrana 9300, com seletividade de 5,46. Com relação à dispersão axial esta mostrou-se dependente da velocidade intersticial. Os valores para difusividade efetiva foram 1,02.10-6 cm²/min para frutose, 5,59.10-7 cm²/min para glicose e 7,79.10-8 cm²/min para dextrana 9300.
- ItemOtimização da hidrólise a partir da lactose pela enzima beta-galactosidase de Kluyveromyces lactis(2007) Martinez, Luciana de Simoni; Lisboa, Cristiane Reinaldo; Burkert, Janaina Fernandes de Medeiros; Burkert, Carlos André VeigaA enzima β-galactosidase hidrolisa a lactose, sendo usada na produção de derivados lácteos para pessoas intolerantes à lactose, melhorando também a solubilidade e digestibilidade destes produtos, bem como, atua na síntese de oligossacarídeos. A hidrolise enzimática da lactose irá gerar glicose, galactose, podendo formar quantidade considerável de oligossacarídeos devido sua atividade de transgalactosilação. Este estudo tem como objetivo avaliar a capacidade da enzima β-galactosidase comercial de Kluyveromyces lactis Lactozy m 3000L (Novozymes) de hidrolisara lactose. Foi proposto um planejamento experimental 23 para verificar a influência da temperatura (30ºC a 40ºC), concentração de lactose (20% a 40%) e concentração de enzima (5 a 10 U .mL -1), mantendo-se constantes a agitação (180 rpm) e o pH (7,0). O acompanhamento da reação de hidrólise foi feita ao longo do tempo pela glicose liberada, determinada com o kit comercial de glicose GLICOSE PAP Liquifor m (Labtest). Nas condições de 40 ºC, 7,5 U.mL -1 de enzima e 30% de lactose em pH 7,0 após 12h de reação foi obtido grau de hidrólise de 30%, comprovando a capacidade da enzima de hidrolisar a lactose em dois monossacarídeos.
- ItemUso de microrganismos livres e encapsulados na biorremediação de solos contaminados com óleo diesel(2007) Rosa, Célia Francisca da; Lucas, Rosiele de Vargas; Michelon, Mariano; Burkert, Carlos André VeigaA disposição inadequada de resíduos domésticos e industriais implica na contaminação do solo, ar e recursos hídricos superficiais e subterrâneos, com graves conseqüências sobre os ecossistemas impactados. A biorremediação surgiu como uma tecnologia alternativa de remediação de locais contaminados com poluentes orgânicos e se baseia na utilização de populações microbianas que possuem a habilidade de modificar ou decompor determinados poluentes. Por ser um processo natural, promove um trata mento adequado e seu custo é relativamente baixo quando comparado a técnicas alternativas de tratamento de poluentes. O presente trabalho tem como objetivo estudar a biodegradação promovida pelo fungo filamentoso Aspergillus sp.
- ItemRaw glycerol as substrate for the production of yeast biomass(De Gruyter, 2013) Santos, Elisane Odriosolla dos; Michelon, Mariano; Gallas, Julia Adornes; Kalil, Susana Juliano; Burkert, Carlos André VeigaThe possibility of using raw glycerol as a substrate for yeast biomass production as a source of proteins was investigated. Biomass concentration, protein content and total protein content of four yeasts (Yarrowia lipolytica NRRL YB-423, Candida lipolytica NRRL Y-1095, Candida utilis NRRL Y-900 and Candida rugosa NRRL Y-95) were determinate, comparing analytical grade glycerol and raw glycerol. Y. lipolytica NRRL YB-423 has been selected as promising for cultivation in a raw glycerol-based medium, mainly due to the higher biomass concentration in relation to the other strains. For this strain, four different culture media were tested. The best results were obtained with 50 g/L glycerol, 5.5 g/L ammonium phosphate, 5.5 potassium dihydrogen phosphate, 1 g/L ammonium sulphate, 0.25 g/L magnesium sulphate, 0.021 g/L calcium chloride dehydrate, 1 g/L yeast extract, 1 g/L peptone, pH adjusted to 5.5. In these conditions, it was possible to obtain 17.8 ± 0.6 g/L maximum biomass concentration, 18.2 ± 1.0% protein content and 3.1 ± 0.1 g/L total protein production. These results represent a 1.2-fold increase in biomass concentration, a 1.5-fold increase in protein content and a 1.9-fold increase in total protein production in relation to the results obtained with the previously medium composition.