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Produção de biossurfactante por Rhodotorula mucilaginosa utilizando resíduos de cervejaria como substrato
Iolanda Duarte, Mariana Azevedo, Maria dos Remédios Vieura Neta

Última alteração: 2021-03-18

Resumo


As indústrias cervejeiras geram resíduos orgânicos, como o bagaço de malte, que é umabiomassa lignocelulósica, que pode ser utilizada como substrato na obtenção de produtos deinteresse comercial. Sua estrutura é complexa e composta por fibras de celulose, hemicelulosee lignina. Por conta disso, é necessária a aplicação de pré-tratamentos para a liberação dehexoses e pentoses, que podem ser utilizadas como fonte de carbono em processosbiotecnológicos. Dentre os produtos de interesse comercial destaca-se os biossurfactantes, quesão compostos versáteis produzidos pelos microrganismos, capazes de reduzir a tensãosuperficial e interfacial, além de formarem emulsões estáveis. No entanto, substratosalternativos vêm sendo estudados para reduzir os custos da produção dentre esses substratos obagaço de malte não foi estudado. O objetivo deste trabalho foi realizar a caracterizaçãofísico-quimica da biomassa, aplicar diferentes pré-tratamentos para a liberação de açúcaresfermentescíveis e avaliar a produção de biossurfactante pela levedura Rhodotorulamucilaginosa a partir do hidrolisado do bagaço de malte. A caracterização do bagaço de maltein natura foi feita quanto ao teor de umidade antes e pós-secagem (80 e 4,1%), teor de lignina(29,25%), conteúdo proteico (6,43%), teor de cinzas (4,22%), pH (6,06), teor de celulose(holocelulose – 47,37% – hemicelulose – 23,08% – e alfa-celulose – 24,29%) e determinaçãode açúcares totais solúveis e redutores (1,065 e 0,98%). Após os diferentes pré-tratamentos osaçúcares redutores (celobiose, glicose, xilose e arabinose) foram quantificados porcromatografia líquida de alta performance, obtendo-se maiores valores no pré-tratamentoalcalino em micro-ondas seguida de hidrólise enzimática (181 mg de açúcar/ g de bagaço demalte). As frações sólidas do bagaço foram analisadas em microscopia eletrônica de varredura(MEV), e observou-se modificações na superfície em resposta aos pré-tratamentos. Aespectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) foi realizada emamostras líquidas e sólidas, para à análise de grupos funcionais presentes, que comprovaram adegradação da lignina e a quebra da celulose. Realizou-se um planejamento experimental emdiferentes condições de temperatura (20, 25 e 30ºC), pH (4, 5 e 6), concentração de açúcares(1, 2,5 e 4%) e rotação (120, 160 e 200 rpm), estes foram incubados em agitador orbital por72 horas. O hidrolisado obtido foi utilizado para produção de biossurfactante, nas condiçõesotimizadas (30ºC, 120 rpm, 2,5% de açúcar e pH 4) avaliando o índice de emulsão. Ocrescimento da levedura foi avaliado durante a fermentação, os resultados mostraram que alevedura cresceu mais no meio com hidrolisado do bagaço de malte do que em meio comglicose industrial. O sobrenadante obtido foi capaz de emulsificar o óleo de soja (64,4%), óleode motor (62,2%), querosene (67,4%) e óleo diesel (56,81%), permaneceu estável de 20 a100ºC, pH de 4 a 12 e salinidade de 5 a 100 g/L, em proporção 1:2 (salina:sobrenadante). Obiossurfactante extraído apresentou caráter aniônico e foi eficiente no espalhamento de óleo ecolapso de gota. Isso comprovou a presença de moléculas com propriedades emulsificantes,mostrando que o bagaço de malte pode ser utilizado como fonte de carbono para produção debiossurfactante pela R. mucilaginosa.

Referências


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