63ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 12. Engenharia Química

UTILIZAÇÃO DA MISTURA DE RESÍDUOS PARA A PRODUÇÃO DE ENZIMAS

Karla de Morais Sampaio Melo 1 Brígida Maria Villar da Gama 1 Ana Karla de Souza Abud 2

1. Depto. de Engenharia Química, Centro de Tecnologia – UFAL 2. Profa. Dra./ Orientadora – Depto. de Eng. Química, Centro de Tecnologia – UFAL

INTRODUÇÃO:

Com o aumento da população mundial, cresce também o número de resíduos e a preocupação com o meio ambiente. Alguns resíduos se destacam pela abundância e baixo custo, podendo ser utilizados na produção de ácidos orgânicos, etanol, enzimas e metabólitos secundários biologicamente ativos, por serem materiais ricos em macro e micronutrientes. Uma das tecnologias utilizadas para a obtenção destes produtos é a fermentação semi-sólida, com altos rendimentos e menores custos de extração e purificação em relação à fermentação submersa. Resíduos como o bagaço de cana-de-açúcar e a casca de coco verde são potenciais fontes de produção de enzimas. O bagaço é o maior resíduo da agroindústria brasileira e, mesmo sendo utilizado para a geração de energia, ainda é abundante, principalmente nos períodos de safra e moagem, onde grandes volumes são gerados. A casca de coco verde se destaca em função da umidade, tornando-se foco para proliferação de doenças. Com o aumento do consumo da água de coco natural e industrializada, cresce também o número de rejeitos, que corresponde a cerca de 85% do fruto. Portanto, além da importância econômica e social, é de suma importância agregar valor aos resíduos e reduzir os impactos causados ao meio ambiente.

METODOLOGIA:

Os resíduos foram lavados, sanitizados, desidratados a 45°C até peso constante, moídos e armazenados em recipientes plásticos à temperatura ambiente. A caracterização físico-química foi realizada de acordo com metodologia descrita por ABUD et al. (2007). O micro-organismo usado nas fermentações foi o Aspergillus niger isolado do solo. As fermentações foram conduzidas em erlenmeyer de 250 mL, cobertos com tampão de algodão. O volume de solução mineral [(NH4)2SO4, 10 g/L; MnSO4, 0,005 g/L; MgSO4.7H2O, 1 g/L; FeSO4.7H2O, 0,005 g/L; KH2PO4, 3 g/L; ZnSO4, 0,005 g/L e CaCl2, 0,5 g/L] foi adicionado de forma a se ter umidade em torno de 70% e a suspensão microbiana com 2,9.107 esporos/g de resíduo. Para extração das amostras ao longo da fermentação, o resíduo foi suspenso em tampão acetato de sódio 0,05M e pH 5,0, agitado por 30 min, filtrado em algodão, centrifugado a 3000 rpm por 10 min e filtrado em papel de filtro. As atividades enzimáticas foram realizadas conforme metodologia descrita por MARTIN et al. (2004). Periodicamente, o sistema sustrato-enzima foi agitado, com a finalidade de manter o substrato em suspensão. Os açúcares redutores liberados foram determinados pelo método do ácido-3,5- dinitrosalicílico (DNS), de acordo com MILLER (1959).

RESULTADOS:

Os parâmetros físico-químicos dos resíduos, casca de coco e bagaço de cana, mostram um alto teor de fibras, que são o material a ser hidrolisado e aproveitado para a fermentação alcoólica. A casca de coco verde apresenta um teor de açúcares redutores e proteína superior ao bagaço, indicando uma capacidade fermentativa melhor em virtude do fornecimento de nutrientes. Os resultados mostram a inibição da reprodução microbiana, uma vez que substratos com atividade de água inferior a 0,6 estão assegurados quanto à contaminação, reações enzimáticas, oxidativas e hidrolíticas do produto. Na fermentação da mistura com 0,7 g casca de coco e 0,3 g bagaço da cana, observou-se nas primeiras 72 h um maior consumo de açúcares (18%) e um aumento no pH, distanciando-se da condição ótima de desenvolvimento do micro-organismo. Alterando-se as massas da mistura (0,3 g casca de coco + 0,7 g bagaço da cana) e acidificando-se o meio de modo a propiciar um maior crescimento do fungo. A análise de açúcares redutores em glicose mostrou um consumo de 79,5 do mesmo. Observou-se, também, que a maior quantidade de casca de coco na mistura favorece a produção das enzimas xilanase e poligalacturonase, enquanto um maior teor de bagaço favorece à síntese da enzima avicelase.

CONCLUSÃO:

Os resultados mostram que os resíduos gerados se mantêm estáveis pela baixa atividade de água e possuem características físico-químicas adequadas para a utilização em processos fermentativos para a geração de enzimas. para uma produção enzimática aceitável dos substratos, a mistura com maior quantidade do resíduo de casca de coco verde é mais satisfatória, em função do maior teor de glicose e proteínas disponíveis para o desenvolvimento do micro-organismo, mas a necessidade de uma etapa anterior de hidrólise para a quebra dos açúcares não fermentescíveis também é indicada. Um maior percentual do resíduo da casca de coco verde se mostrou mais satisfatório para a síntese das enzimas hidrolíticas avaliadas.

Palavras-chave: resíduo, fermentação semi-sólida, enzimas.