Orientador: Adilma Regina Pippa Scamparini

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alementos

Resumo: Este trabalho foi realizado com o objetivo de estudar os parâmetros que afetam a produção de células de Beijerinckia 7070. Esta bactéria foi isolada e identificada de solo canavieiro da região oeste do estado de São Paulo. Sua principal importância está relacionada com o fato de fixar...

Resumo: Este trabalho foi realizado com o objetivo de estudar os parâmetros que afetam a produção de células de Beijerinckia 7070. Esta bactéria foi isolada e identificada de solo canavieiro da região oeste do estado de São Paulo. Sua principal importância está relacionada com o fato de fixar nitrogênio atmosférico em culturas de cana-de-açúcar. Neste estudo, realizaram-se ensaios em erlenmeyers sob agitação, variando-se as concentrações de glicose e sacarose no. meio de fermentação. Escolheu-se a concentração de 1 % de Sacarose para produção de células. Em fermentadores de bancada, foram determinadas as condições ótimas de temperatura, concentrações de sais, concentrações de pasta de levedura e melaço de cana-de-açúcar. O maior rendimento de massa celular e biopolímero ocorreu a 25°C. O crescimento celular foi estimulado pela adição de K2HPO4, enquanto que a produção de biopolímero foi favorecida pelo aumento da concentração de MgSO47H2O e até a concentração de 0,10% de NH4Cl. A adição de NH4NO3 inibiu o crescimento celular e a produção de polissacarídeo. A substituição de sacarose por melaço mostrou ser uma boa alternativa como fonte de carbono, uma vez que favoreceu a produção de células e biopolímero. O aumento da concentração de pasta de levedura ocasionou um aumento na concentração de massa celular. Em escala semi-piloto, determinou-se que o valor ótimo de pH para crescimento' de Beijerinckia 7070 foi de 6,5, o qual foi mantido pela adição de uma solução alcalina de hidróxido de sódio ou hidróxido de amônio. Posteriormente, estudou-se o processo de batelada alimentada com vazão de alimentação exponencial e constante. A concentração de sacarose da solução de alimentação com vazão exponencial, variou de 10 a 75% (p/v), sendo que na concentração de 45% obteve-se o melhor rendimento em termos de crescimento celular. A fermentação com vazão constante de carboidrato, apresentou um bom rendimento em termos de produção de células, mas apresentou também um acúmulo de sacarose no caldo fermentado. O meio alternativo, composto por melaço e pasta de levedura, mostrou ser um meio com menor custo para a fermentação de Beijerinckia 7070

Abstract: This study was carried out to characterize the parameters affecting the fermentation of Beijerinckia 7070. This bacteria was isolated and identified from soil of sugar cane plantation of North East region of São Paulo State. The greatest importance of this bacteria is to fix atmosferic...

Abstract: This study was carried out to characterize the parameters affecting the fermentation of Beijerinckia 7070. This bacteria was isolated and identified from soil of sugar cane plantation of North East region of São Paulo State. The greatest importance of this bacteria is to fix atmosferic nitrogen in sugar cane plantation. In shaker, diferents concentrations of glucose and sucrose were added to the medium, and 1% (w/v) showed to be the best for cells production. In the laboratory fermenter, the optimal conditions of temperature, concentrations of salts, concentrations of Brewers yeast autolyzate and molasses were determined. The higher yield of biomass and polymer were at 25°C. Tlle biomass production was stimulated by addition of K2HPO4 and the biopolymer production was stimulated by addition of MgSO47H2O and NH4Cl, but NH4NO3 inhibited the growth and biopolymer production. The replacement of sucrose by molasses increased the biopolymer production and high nitrogen concentrations gave highest yield of biomass. In semi-pilot escale was determined the optimum pH. The optimal growth rate by Beijerinckia 7070 was at pH 6,50. Afterwards, the fermentations were carried out as fed-batch process. Sucrose suplementation was added in the solution of NH4OH, increasing cells yields. The productivity was higher at 45% (w/v) of inicial suplementation sucrose. The fermentation out put obtained with fed-batch process had highest yield of biomass production. Sugar cane malasses and Brewers yeast autolyzate were good alternative to produce cells of Beijerinckia, making the fermentation process cheaper