USO DE MODELOS EMPÍRICOS NÃO-LINEARES PARA PREDIZER A PRODUÇÃO DE CELULASES UTILIZANDO Aspergillus niger E BAGAÇO DE CANA DE AÇÚCAR COMO SUBSTRATO
Nome: THAIS CALIMAN CATELAN
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 10/03/2020
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| LAURA MARINA PINOTTI | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| LAURA MARINA PINOTTI | Orientador |
| ROSINEIDE GOMES DA SILVA CRUZ | Examinador Externo |
| TAISA SHIMOSAKAI DE LIRA | Examinador Interno |
| VINICIUS BARROSO SOARES | Coorientador |
Resumo: Uma variedade de estudos está sendo desenvolvida visando a produção de combustíveis a partir de fontes renováveis com intuito de diversificar a matriz energética e minimizar os danos causados ao meio ambiente. Dentre eles, destaca-se o etanol de segunda geração (2G), o qual é produzido a partir de biomassa não alimentar ou lignocelulósica, tais como, bagaço de cana-de-açúcar, farelo de soja, farelo de trigo, madeira, bagaço de frutas, sabugo de milho, entre outros. Entretanto, na produção do etanol 2G são utilizadas enzimas de altos custos para converter a celulose em açúcares fermentáveis, tornando o processo industrialmente inviável. Uma alternativa para tornar o processo de produção das enzimas mais competitivo é utilizar resíduos agroindustriais como fonte de carbono para o microrganismo. Este trabalho propôs o uso de diferentes concentrações de bagaço de cana-de-açúcar como fonte de carbono para produção de celulases a partir do Aspergillus niger, em fermentação submersa com biorreator de tanque agitado. E, posteriormente, utilizou-se modelos matemáticos empíricos para predizer a produção de celulases, consumo de substrato e o crescimento celular. A taxa máxima de variação de atividade enzimática e do consumo de substrato foram modeladas com equações sigmoides, as quais apresentam como característica a forma de uma curva em S. Na sequência, determinou-se a máxima produção de células e o máximo consumo de oxigênio no meio reacional, através da estimativa de extremos locais com uso de modelos empíricos conhecidos como funções gaussianas, as quais apresentam ponto de máximo (ou de mínimo). Para a atividade enzimática e consumo de substrato, o modelo MMF foi o que apresentou melhor ajuste. Já para o crescimento celular e consumo de oxigênio, o modelo Extreme apresentou melhores resultados.
