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https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/16083
Tipo de Documento: | Dissertação |
Título: | Imobilização por encapsulação de lipase de Aspergillus niger em matriz sol-gel obtida a partir de farinha de sementes de abóbora |
Autor(es): | Zubiolo, Claudia |
Data do documento: | 27-Fev-2013 |
Orientador: | Aquino, Luciana Cristina Lins de |
Resumo: | O uso de lipases como biocatalisadores de reações típicas da indústria química vêm crescendo a cada dia. Estas enzimas têm a capacidade de atuar sobre ligações ésteres presentes em acilgliceróis e podem ser produzidas por fermentação, através do aproveitamento de resíduos agroindustriais. No entanto, as enzimas na forma livre não podem ser reutilizadas, o que do ponto vista econômico, torna desvantajosa a sua aplicação. Uma das estratégias utilizadas para aplicações industriais é a imobilização de enzimas, sendo vantajosa por tornar o processo contínuo e poder separar facilmente o produto e o biocatalisador. Entre os métodos de imobilização disponíveis o encapsulamento de enzimas em matrizes hidrofóbicas obtidas pela técnica sol-gel, é um método bastante utilizado, por manter a estabilização da molécula, não haver interação física e química entre o suporte e a enzima e manter a estabilidade térmica. Portanto, o objetivo deste trabalho foi realizar o processo de imobilização por encapsulação, em matrizes hidrofóbicas obtidas a partir da técnica sol-gel, da lipase de A. niger, obtida por fermentação de farinha de sementes de abóbora. Experimentos foram realizados para a caracterização bioquímica, morfológica e físico-química das enzimas livre e imobilizada. A lipase imobilizada apresentou rendimento de imobilização de (71,4%). A enzima livre apresentou maior atividade hidrolítica em pH 4,0 e temperatura de 37ºC e a imobilizada em pH 3,0 e temperatura de 45ºC. A lipase tanto livre quanto imobilizada apresentou maior estabilidade em pH 6,0, entretanto a lipase imobilizada apresentou maior estabilidade térmica à 45ºC, sendo o tempo de meia-vida de 13,6h (45ºC) e de 7,0h para a lipase livre à 37ºC durante 240 min de incubação. O maior valor de Km da enzima imobilizada (57,05 mM) em relação à enzima livre (45,38 mM) indicou uma menor afinidade da enzima para com o substrato devido ao processo de imobilização. A estabilidade operacional da lipase imobilizada foi mantida com 50% de sua atividade, após seis ciclos de reutilização. Nas análises morfológicas e físico-químicas, foi possível verificar maior porosidade na estrutura do biocatalisador imobilizado e de acordo com o diâmetro de poros observou-se que o suporte e o biocatalisador imobilizado são caracterizados como materiais sólidos mesoporosos. O processo de imobilização conferiu maior resistência térmica à lipase imobilizada em relação à livre, observada pela acentuada perda de massa que ocorreu com a lipase livre, perdendo praticamente toda sua massa (99%) em análise térmica por termogravimetria. |
Abstract: | The use of lipases as biocatalysts for chemical reactions typical of the industry is growing every day. These enzymes are capable of acting on ester bonds present in acylglycerols and may be produced by fermentation, through the use of agro-industrial waste. However, enzymes in free form cannot be reused which economical view point, make its application with high financial investment. One of the strategies used for industrial applications is the immobilization of enzymes using various methods, high lighting the sol-gel technique for the preparation of biocatalysts, to be quite promising. Therefore, the aim of this study was the immobilization process for encapsulation of lipase of A. niger, this enzyme, obtained by fermentation of flour, pumpkin seeds, immobilized in hydrophobic matrices obtained from the sol-gel technique, perform biochemical, morphological and physico-chemical free and immobilized lipase. The immobilized lipase had a yield of immobilization (71.4%). The free enzyme showed higher hydrolytic activity at pH 4.0 and temperature of 37ºC and immobilized at pH 3.0 and temperature of 45ºC. Lipase both free and immobilized showed greater stability at pH 6.0, however, the immobilized lipase showed higher thermal stability at 45ºC, and the half-life of 13.6 h (45ºC) and 7.0 h for the free lipase 37°C for 240 min of incubation. The highest value of Km of the immobilized enzyme (57.05 mM) compared to the free enzyme (45.38 mM) indicating a lower affinity of enzyme towards the substrate due to immobilization process. The operational stability of the immobilized lipase was maintained with 50% of its activity after six cycles of reuse. In the morphological and physicochemical was possible to verify the structure of higher porosity biocatalyst immobilized and according to the pore diameter was observed that the support and the immobilized biocatalyst are characterized as mesoporous solids. The process of immobilization conferred greater resistance to thermal lipase immobilized on the free, observed by the sharp mass loss that occurred with the free lipase, losing almost all its mass (99%) in thermal analysis by thermogravimetry. |
Palavras-chave: | Tecnologia de alimentos Resíduos agroindustriais Lipase Aspergillus niger Sol-gel Resíduo agroindustrial Imobilização Agro industrial residue Lipase immobilization |
área CNPQ: | CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS |
Agência de fomento: | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES |
Idioma: | por |
Sigla da Instituição: | Universidade Federal de Sergipe |
Programa de Pós-graduação: | Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos |
Citação: | ZUBIOLO, Claudia. Imobilização por encapsulação de lipase de Aspergillus niger em matriz sol-gel obtida a partir de farinha de sementes de abóbora. 2013. 92 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2013. |
URI: | http://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/16083 |
Aparece nas coleções: | Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos |
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