Portal de Eventos CoPICT - UFSCar, [UFSCar Araras] XXV CIC e X CIDTI - 2018

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Efeito da altura de leito na produção de ácido cítrico por consórcio fúngico em biorreator de coluna a partir de bagaço de cana-de-açúcar
Reinaldo Gaspar Bastos, Laura Macedo Rocha, Beatriz Silva Campanhol

Última alteração: 2018-10-23

Resumo


O cultivo microbiano em estado sólido (CES) caracteriza-se pelo crescimento em suportes sólidos, tais como subprodutos agroindustriais por exemplo, em condições limitadas de água. Devido às características físico-químicas, fungos filamentosos são os micro-organismos mais utilizados para a obtenção dos diversos metabólitos potencializados por estes tipos de cultivos. Com relação ao inóculo, a utilização de consórcios fúngicos tem sido estudada, tendo como principal vantagem, a complementação em termos de hidrolases microbianas, o que leva a um melhor aproveitamento dos substratos contidos nos suportes sólidos. Ácido cítrico é um bioproduto com diversas aplicações industriais, sendo que sua produção convencional ocorre a partir de cultivos submersos aeróbios em meios contendo sacarose. Porém, a sua obtenção a partir de suportes sólidos, como bagaço de cana-de-açúcar, vem sendo objetivo de diversas pesquisas, sendo que o acúmulo de ácido cítrico pode ser metabolicamente induzido por condições não limitadas de oxigênio e pela presença de álcoois inferiores. Neste contexto, a presente pesquisa teve como objetivo, avaliar a produção de ácido cítrico por CES do consórcio de Trichoderma reesei e Aspergillus niger a partir bagaço de cana-de-açúcar em biorreator de coluna de leito fixo, com ênfase nos perfis axiais. Os ensaios foram realizados em biorreator tipo coluna de leito fixo com 50 mm de diâmetro e 400 mm de altura de leito, sendo preenchido com as partículas selecionadas e esterilizadas de bagaço de cana-de-açúcar (suporte sólido), tendo vinhaça como solução impregnante e o inóculo via a suspensão de esporos de Aspergillus niger e Trichoderma reesei (50% cada) até umidade inicial do meio sólido de 80% (base úmida). Os cultivos foram conduzidos em batelada com contínua entrada de ar umidificado e mantidos a 30°C com um controle de temperatura por banho termostatizado e circulação de água em camisa térmica do biorreator. Os ensaios foram amostrados a cada 24 horas em diferentes alturas de leito (100, 200, 300 e 400 mm). O extrato fúngico foi obtido com a adição de água deionizada ao meio sólido (1:15 sólido-solvente) em agitação por 45 minutos 100 rpm/28°C, com posterior adição de acetona, conforme metodologia adaptada por nosso grupo de pesquisa. As amostras foram caracterizadas quanto ao pH e teores de ácido cítrico e glicose, sendo calculadas as produtividades e velocidades específicas de produção. Os resultados indicaram concentrações máximas de ácido cítrico em torno de 1000 mg L-1 para 100 mm de altura de leito em 48 e 72 horas. O fato do biorreator de coluna permitir um melhor controle de temperatura e aeração, mantendo a relação ótima entre vazão de ar e volume de leito de partículas, pode ter levado a um desenvolvimento mais adequado dos fungos, os quais são extremamente aeróbios. Como consequência disto, houve um aumento na produção de ácido cítrico, dependente da altura de leito, sugerindo limitação na transferência de oxigênio a partir de alturas superiores a 100 mm. Nesse sentido, a altura de leito parece ser o critério físico que governa os fenômenos de transferência de massa e crescimento microbiano nos CES em biorreatores de coluna