RESUMO O uso de enzimas pelas indústrias possibilita o desenvolvimento de processos tecnológicos com eficiência similar aos realizados pela natureza, o que faz dessa tecnologia um dos campos mais promissores na síntese de compostos de alto valor agregado. O presente trabalho teve por objetivo estudar a produção de lipase por Burkholderia cepacia utilizando a metodologia de superfície de resposta. Foram utilizadas as variáveis concentrações de fonte de potássio, magnésio, óleo de soja, água de maceração de milho e pH. Foi observado que, dentro das concentrações utilizadas, o potássio, a água de maceração de milho e o óleo de soja influenciaram positivamente na produção de lipase. O Bioflo III se destacou dentre os biorreatores empregados para a produção da enzima, possivelmente devido a melhor distribuição dos fenômenos de transferência de massa e movimento, alcançando valores de até 2,43 U mL-1 em 120 horas de fermentação.

ABSTRACT The use of enzymes on an industrial scale has enabled the development of technological processes with an efficiency similar to those made by nature, which makes this technology one of the most promising fields in new technologies for synthesis of high-added value compounds. This paper aimed to study the production of lipase by Burkholderia cepacia using the response surface methodology. We used the following variables: concentrations of potassium, magnesium, soybean oil, corn steep liquor and pH. We observed that, among the used concentrations, potassium, corn steep liquor and soybean oil positively influenced the lipase production. Bioflo III showed the best performance among the bioreactors used for the enzyme production, possibly due to a better distribution of mass and movement transfer phenomena, reaching values of up to 2.43 U mL-1 at 120 hours of fermentation.

Muchos factores pueden influenciar el proceso de producción de las lipasas. Entre ellos se encuentran el suministro de aire y el tipo de sustrato. Avances biotecnológicos en la producción industrial de la lipasa han permitido la utilización de esta enzima en distintos sectores, siendo esto económicamente viable. Este trabajo tuvo como objetivo evaluar la producción de lipasa por Aspergillus fumigatus en distintas condiciones nutricionales y de aireación. Los experimentos se llevaron a cabo en biorreactores de columna con medio de cultivo sin fuente adicional de carbono, aceite de soja y diesel, bien como 0, 40, 60, 80, 120 y 200 mLaire.g medio-1.h-1. Se observó diferencia significativa (p < 0,05) en los resultados de actividad enzimática. Las mejores actividades fueron 103,13, 105,76 y 100,19 U.g-1 usando 80 mLaire.g medio-1.h-1, sin fuentes adicionales de carbono, añadiendo aceite de soja y diesel, respectivamente.

Many factors can influence the production of lipase in a fermentation process, among them the air supply and the type of substrate. Biotechnological advances in industrial production of lipase have been allowing the application of this enzyme in different sectors, making it economically viable. This study aimed to evaluate the production of lipase by Aspergillus fumigatus in different nutritional and aeration conditions. The experiments were performed in column bioreactors aerated with 0, 40, 60, 80, 120 and 200 mLair.g medium-1.h-1, in a medium with no additional carbon source and containing soybean oil and diesel. Significant difference (p <0.05) was observed in the results of lipase activity. The best activities were 103.13, 105.76 and 100.19 U.g-1 using 80 mLair.g medium-1.h-1 for 48, 72 and 48 h of fermentation, for experiments with no additional carbon source containing soybean oil and diesel, respectively.

Considerando-se que, no processamento da mandioca, resíduos líquidos e sólidos são gerados, o presente estudo objetivou elaborar pães com farelo de mandioca. Após avaliação físico-química e microbiológica das amostras de farelo de mandioca, cinco formulações de pães, com níveis de substituição entre 0% e 20% de farinha de trigo (FT) por farelo de mandioca seco (FMS), foram avaliadas por meio do diâmetro médio dos alvéolos da massa, análise de imagem e teste de aceitação. O farelo de mandioca apresentou elevado teor de umidade (89,1 g 100 g-1), portanto, para sua utilização segura, quanto ao aspecto microbiológico, foi realizada a secagem do resíduo, visando a garantir um armazenamento seguro, antes do processamento dos pães. As amostras de FMS apresentaram ausência de Bacillus cereus, coliformes termotolerantes e Salmonella sp. A partir da análise de imagem, verificou-se que a substituição de FT por FMS influenciou, negativamente, no crescimento da massa dos pães, sendo possível sugerir um modelo para descrever a variação do tamanho dos alvéolos dos pães, em função do nível de substituição dos ingredientes. A formulação que apresentou melhor aceitação sensorial foi aquela com 10% de substituição de FT por FMS. Concluiu-se que o uso do FMS, em pão de forma, é viável, do ponto de vista tecnológico, microbiológico e sensorial, podendo contribuir para a melhoria de aspectos econômicos e ambientais das indústrias produtoras de fécula de mandioca.

Given that solid and liquid residues are generated in the cassava processing, the present study aimed at using cassava bran to make bread. After a physico-chemical and microbiological analysis of cassava bran samples, five bread formulations, with substitution of wheat flour (WF) by dry cassava bran (DCB) between 0% and 20%, were evaluated by analyzing the mean diameter of the dough alveoli, image and acceptance test. The cassava bran presented a high moisture content (89.1 g 100 g-1). Thus, to use it in a safe way, concerning the microbiological aspect, the residue was dried, in order to provide a proper storage, before making the bread. The DCB samples showed no Bacillus cereus, thermotolerant coliforms and Salmonella sp. From the image analysis, it was found that the replacement of WF by DCB negatively affected the dough rise, being possible to suggest a model to describe the size variation of the breads alveoli, depending on the ingredients substitution level. The formulation with a 10% substitution of WF by DCB showed the best sensorial acceptability. It was possible to conclude that the use of DCB for making white bread is viable, from a technological, microbiological and sensorial point of view, and that it can improve economic and environmental aspects of industries that produce cassava starch.

O presente trabalho teve como objetivo a produção de lipase a partir de Pseudomona cepacia por fermentação líquida em biorreator do tipo Bioflo III. As fermentações foram conduzidas a 150 rpm durante 96 horas a 30 °C. Analisou-se a atividade enzimática em diferentes condições de temperatura (20 a 50 °C) e pH (3,0 a 11,0), e obtiveram-se 37 °C e 8,0, as condições ótimas, respectivamente. Para avaliar a estabilidade térmica, a enzima foi incubada em temperaturas de 40, 50 e 60 °C durante 120 minutos. Em uma segunda etapa, foram realizados experimentos preliminares para verificar as condições adequadas de partição da enzima, bem como sua estabilidade e condições ótimas de hidrólise frente às modificações de temperatura e pH. Foram preparadas soluções de PEG 1500, 4000 e 6000 a 50% p/p e soluções tampão fosfato de pHs 6, 7 e 8. Foi feita a caracterização de um sistema bifásico aquoso (SBA) a partir da preparação de soluções estoques de PEG com massas molares de 1500, 4000 e 6000 (50% w/w) e tampão fosfato pH 6,7 e 8,0 (20% w/w de KH2PO4/K2HPO4). Esta caracterização do SBA posteriormente poderá ser utilizada para partição de lipases, bem como de biomoléculas que estejam dentro dessa faixa de pH.

In this work, Pseudomonas cepacia was used for fermentation in bioreactor Bioflo III at 150 rpm, at 30 °C to 96 hours. Fermentation was conducted at 150 rpm for 96 hours in 30 °C. We analyzed the enzyme activity under different conditions of temperature (20 to 50 °C) and pH (3.0 to 11.0). The optimum activity values obtained were 37 °C and 8.0, respectively. To evaluate thermal stability, the enzyme was incubated in temperatures of 40, 50 and 60 °C for 120 minutes. Preliminary experiments were carried out to verify the appropriate conditions that should be used after the enzyme partition. Some tests were performed to determine some optimal conditions of lipase, including temperature and pH and tests of thermal stability using temperatures of 40, 50, and 60 °C. Next, the characterization of aqueous two-phase systems (ATPS) with PEG molar weight of 1500, 4000, and 6000 and phosphate varying pH 6 to 8 was made. Stock solutions of PEG 1500, 4000 and 6000 (50% w/w) and phosphate (20% w/w KH2PO4/K2HPO4) were prepared at the appropriate pH. This study on the characterization of the ATPS can be used for posterior partition of lipase, as well as of biological products within this pH range.

The objective of this study was to investigate biosurfactant production in solid state by Aspergillus fumigatus in fixed-bed column bioreactors using substrate based on agricultural residues. Without a supplementary carbon source the highest emulsifying activity (EA) was 11.17 emulsifying units (EU) g-1 of substrate at an aeration rate of 148 mL h-1g-1 but in the presence of diesel oil the highest EA value was 9.99 EU g-1 at an aeration rate of 119 mL h-1g-1 of substrate while supplementation with soya oil resulted in only 8.47 EU g-1 of substrate at an aeration rate of 119 mL h-1g-1.