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Título: Obtenção de biossurfactante por Bacillus subtilis ATCC (9372) a partir de melaço de cana-de-açúcar
Autor(es): Marim, Marília Gato
Orientador(es): Lima, Mirela Vanin dos Santos
Palavras-chave: Agentes ativos de superfícies
Bacillus subtilis
Fermentação
Melaço
Cana-de-açúcar - Derivados
Surface active agents
Fermentation
Molasses
Sugarcane products
Data do documento: 19-Dez-2014
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Campo Mourao
Referência: MARIM, Marília Gato. Obtenção de biossurfactante por Bacillus subtilis ATCC (9372) a partir de melaço de cana-de-açúcar. 2014. 51 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2014.
Resumo: Surfactantes são moléculas anfifílicas capazes de interagir com líquidos de diferentes características como misturas apolares e polares e reduzir a tensão superficial na interface líquido/ar, apresentando assim aplicação em diversas áreas. A preocupação com a preservação do meio ambiente tem impulsionado pesquisas no sentido de obter produtos e processos menos poluentes. Assim, este trabalho teve como objetivo estudar a obtenção e caracterização de biossurfactante produzido por Bacillus subtilis como biocatalisador do processo e melaço de cana de açúcar como meio de cultura. A metodologia de pesquisa utilizada, para avaliar os efeitos significativos sobre quantidade de biossurfactante e biomassa produzida, foi a técnica de planejamento experimental Box-Behnken com três fatores de estudo: pH; concentração de inóculo inicial e porcentagem de suplementação. O meio fermentativo, solução de melaço, foi clarificado, esterilizado, e teve seu pH ajustado, bem como, sua suplementação e inoculação com Bacillus subtilis, de acordo com o planejamento experimental proposto. A fermentação ocorreu sob agitação orbital de 150 rpm durante 144 horas, à temperatura de 35oC. Após a fermentação o biossurfactante foi recuperado do meio de fermentação utilizando-se: centrifugação, precipitação com solvente metanol e seco em estufa. Para avaliar o processo fermentativo, bem como a influência das variáveis de estudo no processo fez-se análises de AR, ART, ºBrix, pH e biomassa, no início e ao final da fermentação; também fez-se a quantificação em massa do biossurfactante recuperado e seco. O biossurfactante obtido foi caracterizado através do índice de emulsificação e leitura em IR. Os resultados mostraram que na faixa de valores estudada o pH e a porcentagem de inóculo inicial não interferiram significativamente na produção da biomassa, mas a suplementação favoreceu o crescimento do microrganismo. Podese observar também que os três fatores estudados influenciaram na produção do biossurfactante sendo que a suplementação interferiu de forma positiva, assim como para a biomassa. Através do índice de emulsificação pôde-se observar a formação de camada emulsificada na interface biossurfactante/óleo de soja, indicando a capacidade emulsificante do biossurfactante obtido; e através do IR pode-se sugerir que o biossurfactante obtido é a surfactina.
Abstract: Surfactants are amphiphilic molecules capable of interacting with fluids of different characteristics such as polar and nonpolar mixtures, and capable of reducing the surface tension at the liquid / air interface; due to that fact it presents application in several areas. The concern with the environment preservation has driven researches with the objective of getting less pollutant products and processes. Thus, this work aimed to study the obtaining and characterization of the biosurfactant produced by the Bacillus subtilis as a biocatalyst process and sugar cane molasses as a means of culture. The research methodology used to assess the significant effects on the amount of biomass and biosurfactant produced was the Box-Behnken experimental design technique with three study factors: pH; initial inoculum concentration and percentage of supplementation. The means of fermentation, molasses solution, was purified, sterilized and had its pH adjusted, as well as its supplementation and inoculation with the Bacillus subtilis, according to the experimental design proposed. Fermentation took place under an orbital shaking of 150 rpm for 144 hours at a temperature of 35 ° degrees Celsius. After fermentation the biosurfactant was recovered from the means of fermentation using up centrifugation, precipitation with methanol solvent and an oven for drying. To evaluate the fermentation process, and the influence of the study variables in the process AR, ART, ° Brix, pH and biomass analyses were performed at the beginning and at the end of the fermentation; the quantification in mass of the biosurfactant recovered and dried was also made. The biosurfactant obtained was characterized by the emulsifying index reading in IR. The results showed that the range of investigated pH values and the percentage of the initial inoculum did not influence significantly the production of the biomass, but the supplementation promoted the growth of the microorganism. It may also be noted that the three factors studied influenced the biosurfactant production and that the supplementation interfered positively, as well as the biomass. Through the emulsification index it was possible to observe the formation of the emulsified layer in the biosurfactant interface/ soybean oil, indicating the emulsifying capacity of the biosurfactant obtained; and through the IR it can be suggested that the biosurfactant obtained is surfactin.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5176
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