CLEIDE MARIA SENRA VENOSA
CONTRIBUIÇÃO AO ESTUDO DO CULTIVO DE
Aspergillus niger NRRL 337 EM MEIO CONTENDO
FARINHA DE MANDIOCA COMO PRINCIPAL
FONTE DE CARBONO
- INFLUÊNCIA DA CONCENTRAÇÃO DE FARINHA DE MANDIOCA
E DA TEMPERATURA DE FERMENTAÇÃO
D í s s e r t a p ã o a p r e s e n t a d a a E s c o l a
P o l i t é c n i c a da U n i v e r s i d a d e de
S ã o P a u l o para a o b t e n ç ã o d o
T í t u l o de "Mest re e m E n g e n h a r i a "
SÃO PAULO
1972
CLEIDE MARIA SENRA VENOSA
CONTRIBUIÇÃO ÂO ESTUDO DO CULTIVO DE
A*-r.;:* niger NRRL 337 EM MESO CONTENDO
FARINHA DE MANDIOCA COMO PRINCIPAL
FONTE DE CARBONO
- INFLUÊNCIA DA CONCENTRAÇÃO DE FARINHA DE MANDIOCA
E DA TEMPERATURA DE FERMENTAÇÃO
D i s s e r t a ç ã o apresentada a E s c o l a P o l i t é c n i c a da U n i v e r s i d a d e de
S ã o P a u l o para a obtenção do
T í t u l o d e " M e s t r e e m E n g e n h a r i a "
Orientador:
Prof. Dr. Walter Borzani
SAO PAULO
1 9 7 2
AGRADECIMENTOS
Agradeço»
Ao orientador Prof. Dr. Walter Borzani, Professor Titular do
Departamento de Engenharia Química da E.P..U.S.P. pela segurança e dedi
cação com as quais conduziu este trabalho.
À Fundação de Amparo n Pesquisa do Estado de São Paulo, pela
Bolsa de estudos concedida durante a execução deste trabalho.
Ao Prof» Dr. Giovanni Hrunello, Chefe do Departamento de Enge
nharia Química da E.P.U.S.P. por ter permitido o uso dos laboratórios
do Departamento para a realização dos trabalhos experimentais e dos ser
riços de datilografia do Departamento.
Aos companheiros Eng. Eduardo Walter Leser e Eng. Verônica
Maria Negreiros do Couto Martins pelas sugestões e colaboração na execu
çao de todos os trabalhos experimentais.
Ao Eng» Antonio Maria Francisco Luiz José Bonomi pela elabora
ção da programação de computador utilizada neste trabalho.
Ao moinho OClílM pelo fornecimento da farinha de raspa de mandi
oca.
Ao Dr„ Willibaldo Schmidell Netto, à Dra. Marina Lia Ribeiro
Vairo e ao Eng, José Luiz Magnnni pelas sugestões emitidas.
Ao Prof. Dr. Miguel Falcone, Professor Adjunto do Departamento
de Engenharia Química da E.P.U . S. P . por sugestões emitidas durante a
execução das experiências e pala revisão dos origina is.
Ao Prof, Dr. Robert Wasicky do Departamento de Farmac ia da Fa
culdade de Ciências Farmacêuticas da U.S.P. pela realização das a n á l i
ses de identificação dos açucares.
Ao Riof. Dr. Franco Maria Lajolo do Departamento de Alimentos
e Nutrição Experimental da U.S.P. por efetuar os ensaios de determinação
do teor de nitrogênio.
Ao Professor Antonio C. de Matos Paiva da Escola Paulista de
Medicina, pelas determinações de aminoácidos»
Ao Laboratório Flrury de Análises Clinicas pela permissão do .
uso do contador eletrônico de partículas*
A Srtas. Sxel Ribeiro de Lima e fiaria das Graças Henriques
de Araujo pelos serviços de datilografia.
Ao Sr» Smanoel Robles dp Departamento de Engenharia Naval
pela execução dos desenhos».
Aos funcionários Maria de Lourdes Guedes Dutra. Euclides Go-~
ro.es de Lima e Benedito Candido de Oliveira pela colaboração prestada
•durante a realização deste trabalho.
R E S U M O :
Estudou-se a influência da temperatura de fermentação (25,
30. 35. 40 e 45°C) e da concentração de farinha de mandioca (20, 30,
40 e 50 g/l) no cultivo do Aspergillus niger NRRL 337 em frascos
agitados e em meios contendo farinha de mandioca como principal fon
te de carbono. Apresenta-se um modelo cinético que explica as varia
ções de concentrações de glicídeos durante o crescimento do microrga
nismo. 0 modelo permite calcular diversos parâmetros do processo fer
mentativo estudado.
A B S T R A C T .
The author studied the influence of the temperature ( 25 ,
30, 35, 40 and 15oc) and of the cassava meal concentration (20, 30,
40 and 50 g/l) on shaken flaks cultures of Aspergillus niger NRRL -
337 carried out in culture media containing cassava meal as the
main carbon source. A kinetic model is presented to explain the vari
ation of carbohydrate concentrations during the cell growth. The
proposed model permits to calculated several parameters of the fer¬
mentation process.
índice
1 a I n t P O d U Ç £ Q . e . . « , s 9 o e « o « * • • fl • , e « « « ^ » ^ 1
2* Etapas do trabalho 5
3» Revisão bibliográfica 8
4. Materiais e métodos 10
4.1 Microrganismo 10
4.2 Conservação da cultura do A. niger NRRL 337 11
4.3 Matéria prima . 12
4.4 Determinação da umidade da farinha 13
4.5 Determinação da porcentagem de amido na farinha 13
4.6 Determinação do teor de açúcares redutores na farinha . . 15
4.7 Determinação do teor de açúcares redutores totais na fari
nha 16
4.8 Preparo dos meios de fermentação à base de farinha de man-
5 Í. O C & . . « . » « . . ,„ • • • • • • • • • •« • 9 « • O 10
4.9 Evaporação do meio de fermentação na esterilização . . , , 17
4.10 Evaporação do meio de fermentação em agitador rotativo 18
4.11 Determinação das concentrações de A.R. e de A,R,T, do
meio de fermentação 18
4.12 Determinação da concentração celular . 19
4.13 Preparo do inoculo 22
4.14 Ensaios visando o estudo da influência da temperatura e
da concentração de farinha de mandioca na hidrólise do
araido da farinha de mandioca pelo A. niger 22
4.15 Determinação do rendimento do processo fermentativo . . 26
4.16 Identificação dos açúcares formados . 28
4.17 Determinação do teor de nitrogênio . . . . 28
4.18 Determinação do teor de aminoácidos 28
4.19 Receitas dos meios de cultura 29
5. Resultados 32
5.1 Verificação qualitativa do poder amilolítico do microrga-—
5.2 Conservação da cultura do A.niger NRUL 337 32
5.3 Determinação da umidade da farinha de mandioca 32
5.4 Determinação de percentagem de amido da farinha . . . . 33
5.5 Determinação do t<?or de açucares redutores na farinha . . 35
5.6 Determinação do teor de açucares redutores totais na f a
rinha 3 5
5.7 Evaporação do meto de fermentação na esterilização . . . . 36
5.8 Evaporação do meio de fermentação em agitador rotativo . . 36
5.9 Ensaios visando o estudo da influência da temperatura e da
concentração d» farinha de mandioca na hidrolise do amido
da farinha de mandioca pelo A. niger 42
5.10 Determinação do rendimento do processo fermentativo . . . 73
5.11 Identificação dos açúcares formados 73
5.12 Determinação do teor de nitrogénio 74
5.13 Determinação do t^or de aminoácidos 75
6. Modelo cinético 76
7. Discussão dos resultados 102
8. Conclusões 118
9. Assuntos a pesquisar 121
10. Bibliografia 122
-1 -
CAPÍTULO - I
Os laboratórios de Engenharia Bioquímica da Escola Pol i técni_
ca (Universidade de são Paulo) , da Escola de Engenharia Mauá ( Institu
to Mauâ de Tecnologia) e da Faculdade de Engenharia Industrial ( Ponti
fícia Universidade Católica de são Paulo) vêm, aproximadamente há três
anos, trabalhando em conjunto sobre tópicos relativos a produção de
concentrados proteicos de origem microbiana ("single cell protein") .
A importância do assunto, os diversos problemas direta ou in
diretamente ligados à produção e a utilização desses concentrados, bem
'como o que poderá vir a ser a contribuição dessa tecnologia a solução
do grave problema da escassez mundial de proteínas, são aspectos que
já foram por diversas vezes destacados em excelentes trabalhos de rovi
sao. Neste particular, parece-nos desnecessária uma indicação de to
das as revisões conhecidas, bastando citar as recentes publicações de
Mateles e Tannenbaum ( 1 ) , Tannenbaum (2) e de Mc Loughlin (3) .
Os trabalhos em realização nas três Escolas citadas estão
distribuídos da seguinte maneira:
1. Na Escola Politécnica: obtenção de concentrados proteicos a
partir de mandioca pela ação de Aspergillus niger e Asper
gillus oryzae;
— 2 —
a) Temperatura (em °C) : 25, 30, 35, 40 e 45.
b) Concentração de farinha de mandioca (em g/litro) : 20, 30, 40 e
50 .
Outros fatores constituem objeto de estudo de Dissertações de
Mestrado em andamento.
Cumpre, neste ponto, justificar a escolha da matéria prima e
do microrganismo utilizados nos ensaios.
2. Na Escola de Engenharia Mauá e na Faculdade de Engenharia Indus
trial: obtenção de concentrados proteicos a partir de óleo die
sei bahiano pela ação de Cândida guilllermondii;
abrangendo atividades de pesquisa de oito Engenheiros Químicos cândida
tos ao Mestrado*
Esta Dissertação apresenta os resultados obtidos em um desses
trabalhos de Mestrado e se bem que, de per si, conduza a conclusões vá
lidas, é evidente que um exame mais geral do problema só poderá ser efe
tuado quando tiverem sido publicadas as outras duas Dissertações rela_
cionadas aos trabalhos com mandioca*
A presente Dissertação tem por finalidade estudar a influen¬
cia da temperatura e da concentração de farinha de mandioca no desenvol^
vimento do Aspergillus niger NRRL 337. Foram estudados os seguintes
níveis?
~3~
O objetivo, a mais longo prazo, dos trabalhos em desenvolvi
mento com mandioca, é o estabelecimento de um processo de tratamento
de resíduos de fecularias que conduza a dois resultados práticos, a
saber» redução dos problemas de poluição provocados por aquelas indus
irias e obtenção de um concentrado proteico que possa ser utilizado ,
pelo menos, na alimentação de animais. Nesta primeira etapa dos traba
lhos, pretende-se estudar o processo de um ponto de vista fundamental,
medindo-se velocidades, calculando-se parâmetros e examinando-se a in
fluência de fatores na transformação da matéria prima em material ce
lular. Os resultados desses trabalhos fundamentais permitirão, com
maior segurança, estudar o processo de tratamento dos resíduos em
apreço»
A escolha de um bolor se deve ao fato de que, em comunica»
çoes recentes ( 4 a 7) , os bolores têm sido apontados como uma prova
vel boa solução para o problema dos concentrados proteicos. Particu
lar atenção vem sendo devotada a esse assunto pelo The Lord Rank Re
search Center, da Inglaterra. Entre os bolores selecionamos o Asper
gillus niger NRRL 337 por seu conhecido e elevado poder amilolítico.
Espera-se, em futuro próximo, graças a trabalhos em realiza
ção no laboratório do Prof.Dr Lucio Penna de Carvalho Lima, contar cora
microrganismos isolados de nossas mandiocas, provavelmente mais eficJL
entes que os que vêm sendo utilizados até o momento.
Parece-nos adequado, ao terminar esta introdução, reprodu
zir um trecho de uma conferencia proferida em 17 de outubro de 1968
pelo Prof. A. Spicer, do The Lord Rank Research Center, em uma reuni^
ão conjunta do The Food Nutrition Group of the Royai Society of Che
mical Industry (7) .
Nessa conferencia, realizada na The Royal Society, em Londres, 0
Prof* Spicer divulgou forccalmente a sseguinte resolugao do Board da
Insti tuiga-r. que representava :
** The Board considers that our work on the production of
proteins and protein enriched foods by fermentation ba
sed on carbohydrate substrates, in line with our Patent
Application, is of such vital importance to this Group
that it should be treated as being of top priority as
far as capital investment is concerned.
The Board has it very much in mind that any product re
suiting from this development could make a most impor¬
tant contribution to reducing human malnutrition through
out the under-developed world".
5 -
CAPÍTULO II
ETAPAS DO TRABALHO
A parte experimental foi desenvolvida segundo o esquema ge
ral representado na Fig» 2.1»
0 trabalho que conduziu à presente Dissertação compreendeu
as seguintes etapas principais?
1, Escolha de uma técnica de preparo do inoculo (suspensão de
e s p o r o s ) , de maneira a se operar, tanto quanto possível, sem
pre nas mesmas condições,
2» Escolha das condições de preparo do meio nutriente de modo
a se conseguir?
a) fluidez adequada à fermentação em frascos agitados
b) esterilização do meio sem escurecimento da farinha de
mandioca*
c) concentrações de farinha variáveis em um intervalo que
compreende os valores frequentemente encontrados em águas
residuárias de feculariasj
d) pll arbitrariamente escolhido no intervalo favorável a mai.
oria dos bolores»
3, Escolha das temperaturas de fermentação compreendendo o in
tervalo favorável à maioria dos bolores .
-6 -
4. Fixação das demais condições de fermentação, a saberí
a) relação entre o volesme de liquido e a capacidade do frasco;
o) tipo de rodilha© de algodão utilizado;
c) Frequência e excentricidade do agitador rotativo»
5, Verificação da perda por evaporação, nas condições de incuba»
cão, do meio de fermentação, a fim de poder corrigir, se neces
sário, as consequentes variações de concentrações,
8» 0 andamento do processe foi acompanhado verificando-se a pre
sença ou não de amido por* r«tição qualitativa cota lugol e me
dindo-se periodicamentej
a) pH do meio;
b) concentração de açucares redutores na fase liquida;
c) concentração de açucares redutores totais no sistema em fer
mentação;
d) concentração final de microrganismos.
-7 -
Cultura pura Farinha de
nandi oca
Cultivo em meio sói i
lido para obtenção j p a r o
de esporos m e i o
Preparo da suspençáo Esterilização
d® esporos em erlenrneyers
(inoculo)
Incubação em
agitador rotativo
A m o s 1r a s p a r a
controles perió
d icos
Fig. 2,1: Representação esquemática das fases principais do trabalho
experimental.
- 8 -
CAPÍTULO - III
REVISÃO BIBLIOGRlPICA
A importância da mandioca como alimento do homem e de ani
mais e como matéria prima de indústrias diversas, já foi objeto de
muitas publicações. Em artigo recente ( 8 ) t ao lado da revisão de
fatos conhecidos e do exame de aspectos econômicos relacionados com
o assunto, o autor da ênfase especial á mandioca como matéria prima
potencialmente indicada para indústrias nas quais vêm sendo utiliza
dos, até o momento, apenas milho, outros cereais e batata. Destaca
ainda o autor a posição do Brasil como primeiro produtor mundial de
mandioca, com 29,20 milhões de toneladas anuais, seguido imediata
mente da Indonésia cora 11,80 milhões, em levantamento realizado pe
la FAO em 1968 compreendendo 88 países e uma produção total de
85,63 milhões de toneladas.
0 uso da mandioca como matéria prima em processos fermen
tativos e conhecido, no Brasil, desde antes de seu descobrimento. 0
cauim, bebida largamente consumida entre os índios brasileiros, era
preparada com mandioca cozida (9) por um processo precário de hidró
lise e de fermentação.
Entre as relativamente pouco numerosas citações bibliográ
ficas relativas à utilização de mandioca como matéria prima na fa
bricaçao de substancias e de bebidas por fermentação, podem ser ci
- 0 -
tados os seguintes trabalhos. Almeida (10,11), Maia ( 1 2 ) , Teixeira
e colaboradores (13) , Teixeira (14) e Liames (15) aponta» a mandi
oca como matéria prima em íersasníaçao alcoólica, Underkofler e
íSickey (16) indicam-na para as fermentações alcoólicas e acetona -
butanólica, e Prescott e Dum* (17) referem-se, além disso, à adi_
çao de mandioca ao malte na fabricação de cerveja.
Mais escassas sâo as referencias ao emprego de mandioca,
na produção de proteínas microbianas»
Gray e colaboradores (4) referem-se a resultados satisfa
tórios obtidos com mandioca e diversos microrganismos, sem muitos
detalhes, Em trabalho posterior, Gray (5) cita novamente a mandio
ea com© matéria prima na produção de proteínas microbianas por fun
gos» Jarl (18), descrevendo eumnriamente o processo Symba, refo
re-se ao poss ível emprego de mandioca como matéria prima, utilizan
do Endomycopsis fibuliger e Cândida uttlis como microrganismos-
responsáveis pelo processo,, Brook e colaboradores (6) descrevem -
sumariamente a produção de proteinas por bolores a partir da man
dioca em meio "sói ido" e em meio liquide, Spicer (19) , em confe
* rd rencia realizada no 3 International „Congress of Food Science &
Technology, em 1970, refere-se ao emprego de mandioca na produção
de proteinas microbianas, ao lado de outras matérias primas, Tan
nenbaum (2) destaca a importância da mandioca na possível produção
de proteínas em países tropicais.
Nota-se, nos trabalhos consultados, escassez de detalhes
e de informações relativas à cinética e ao estudo da influência de
A .
fatores no desenvolvimento dos processos descritos.
-.10-
CAPfTUL0_j;:_JLV-
0 microrganismo utilizado «os ensaios foi o Aspergillus
que vinha sendo conservado no meio de cultura
M.l. *•)
A verificação qualitativa do poder amilolítico desse mi
crcrganísmo foi realizada empregando'-se o meio de cultura M . 2 , a
base de amido. 0 ensaio foi realizado da seguinte maneira: colo-
carasi-se 20 ml de meio a base de amido, previamente esterilizado,
em uraa placa de Petri, previamente esterilizada. A inoculação
com o Ac. aií|er foi feita com aux de uaa alça metálica, fazen
do-se ua risco no meio da cultura, A placa de Petri foi incubada
a 3Q°C? durante' 48 horas. Decorridas as 48 horas de incubação ,
despejou-se sobre a cultura 2,0 ml de solução de iodo (lugol) com
a seguinte composição:
Iodo 1,0 g
lodeto de potássio, 2,0 g
Agua destilada 300 ml
(*) Ver receitas dos meios de cultura no final deste Capítulo.
-II-
Esta solução tem a propriedade de colorir o amido de
eaiil» Se nos locais próximos ao desenvolvimento do microganismo
o meio de cultura apresentar zonas claras é sinal que o micror
ganismo produziu amilase e esta hidrolisou o amido»
4 * 2 ~ CONSERVAÇÃO DA CULTORA DO A. NIGER NRRL 337
Com a finalidade de selecionar um meio mais adequado â
conservação da cultura do A, niger visando maior produção de
amilase, foram ensaiados os meios de cultura M . 3 , M . 4 , M»5, M.6,
M . 7 , M.8 e M.9.
Cultivou-se o A» niger nos meios citados, em diferen
tes tempos de incubação (24, 48, 72 e 96 h) a 30°C. A partir de
cada cultura, inoculou-se meio sói ido à base de amido ( M . 2 ) , con
tido em placas de Petri, por meio de um toque com alça metálica»
As placas de Petri foram incubadas durante 48 horas a 30°C. Após
a incubação despejou-se sobre cada placa de Petri 2,0 ml de lu
gol. Ao redor do local inoculado, em virtude do poder amilolíti
co do microrganismo, o meio a base de amido não se tornou azul ,
havendo a formação de um halo. Pode-se então, por medida do dia
metro médio, calculado como média das medidas de dois diâmetros-
ortogonais, do halo formado, fazer uma comparação entre o poder
amilolítico do A. niger proveniente dos diversos meios em que
foi cultivado.
-12
Convém salientar que com este ensaio nao se pretendeu £a
«ar otimização de raeio de cultura, mas sim obter, dentre os sete
meios utilizados, uma avaliação qualitativa daquele que traria me
Inores resultados em ensaios futuros»
Éste ensaio foi real i«ado era triplicata„
4.3 - MATÉRIA PRIMA
A matéria prima usada foi a farinha de raspa de mandio¬
ca, procedente da fecularia Agro Feculeira Industrial de Araras e
fornecida pelo moinho OCRIM.
A farinha de raspa de mandioca é obtida por moagem da
"raspa de mandioca, proveniente de descase amen to, quebra e secagem
da mandioca,
A mandioca pertence à família Euphorbiaceae (13), porém
ainda não existem critérios definitivos para a classificação das
diversas espécies e variedades encontradas, o que impossibilita,no
momento, a identificação do material utilizado*
Em nosso laboratorio, a farinha de raspa de mandioca so
fren um tratamento de selecionamento, sendo peneirada em peneiras-
TYLER de 200 "mesh" (diâmetro nominal da malha 0,053 mm) . A eaco
lha dessa granulometria foi feita tomando-se por base o trabalho
de Brook e colaboradores (6) e visando principalmente aumentar a
velocidade de transformação do material pela ação microbiana.
A farinha de raspa de mandioca peneirada foi armazenada
em erlenmeyers de 5|, tapados com rolha de cortiça,
À farinha de raspa de mandioca obtida desta maneira foi
a utilizada nos ensaios, e será daqui por diante designada sim
plesraente por farinha»
4 * 4 ~ DETERMINAÇÃO DA UMIDADE DA FARINHA
A determinação da umidade da farinha foi efetuada pelo-
método de Jones(20) que consta do seguintes pesar exatamente em
torno de 5g de material em um pesa filtro de 38 a 64 mm de diame
tro e cuja altura não exceda 50 mm, provido da respectiva tampa ;
coloca-se o pesa filtro em uma estufa mantida a 100°C; após 5 ho
ras, tapa-se o pesa filtro, tira-se da estufa e deixa-se esfriar
em dessecador até temperatura ambiente e pesa-se em seguida.
4.5 - DETERMINAÇÃO DA P O R C E N T A G E M D E A M I D O NA FARINHA
A determinação da porcentagem de amido na farinha foi
realizada segundo o método de Sachsse (21) descrito a seguir: agi
tar uma quantidade conveniente da amostra (2,5 a 3,0 g de material
em base seca) em um erlenmeyer com 50 ml de água fria por 1 hora.
Transferir quantitativamente para um filtro e lavar cora 250 ml de
água fria. Aquecer o resíduo insolúvel por 2h 30 min com 200 ml
de água e 20 ml de HC1 (densidade relativa 1,125) em um balão pro
vido com condesador de refluxo. Resfriar e neutralizar comfaidró
xido de sódio.
Completar o volume a 500 ml em balão volumétrico, filtrar e deter
minar os açúcares calculados como glicose. A massa de glicose mui
tiplicada pelo fator 0,90 fornece a massa do amido.
A dosagem dos açúcares redutores, calculados como gli
cose, foi efetuada pelo método de Somogyi (22) que utiliza os se
guintes reagentes:
Solução I s 16g de Na H C 0 3 , 12g de sal de Rochelle, 24g de
Na_C0_ e 144g de N a o S 0 . dissolvidos em água des
tilada e diluidos a 800 ml.
Solução II : 36g de Na*SO* dissolvidos em 100 ml de uma solu
çao a 40g/l de C u S 0 4 . 5» 20 e diluidos a 200 ml
em água destilada.
Solução III: 25g de ( N H 4 ) 6 M o , 0 2 4 . 4 H 20 dissolvidos era 450
ml de água destilada ; adicionar 21 ml de solu
ção de HgSO* concentrada, juntar uma solução de Na SI AgO* . 7 11*0
(3g cm 25 ml de água destilada) . Homogeneizar e deixar em estufa-
a 37°C por 24 a 48h. Guardar em frasco escuro.
A técnica usada foi a seguinte: colocar 1,0ml de solução
de açúcar em tubo Follin - Wu . Adicionar 1,0 ml de mistura 4:1
(era volume) das soluções I e II. Aquecer em banho de água ferven
te durante 10 minutos exatos. Resfriar, adicionar 2,0 ml de solu
ção III, agitar bem até terminar o desprendimento gasoso e comple
tar volume a 25 ml, em balão volumétrico, com água destilada.
-15-
Paralelamente fazer prova em "branco", substituindo 1,0 sal de solu
ção de açúcar por l f0 ml de água destilada. A partir da transini
tancia medida a 540 um e da curva de calibração previamente cons
truída, calcula-se a concentração de açúcares redutores na alíquo
ta usada.
0 ácido clorídrico disponível em nossos laboratórios
apresentava densidade relativa igual a 1,18 , o que requeria um
volume de água destilada de 208,1 ml para 13,9 ml de ácido para
efetuar a hidrolise nas mesmas condições descritas pelo método de
Sachsse.
Os tubos de Follin- Wu , citados no método de Somogyi, f o
ram substituídos por tubos de ensaio de 160 mm de comprimento e
10 mm de diâmetro, sem orla, fechados com rolha de borracha possu
indo uma fenda para permitir a saída dos gases.
0 espectrofotômetro usado para as leituras de transmitais
cia foi do tipo Coleman Júnior II, Ho dei o 6/20; previamente cali*
brado com soluções de glicose de concentrações conhecidas.
4.6 - DETERMINAÇÃO DO TEOR DE AÇÚCARES REDUTORES NA FARINHA
A solubilizaçao e separação por filtração dos açúcares
redutores da farinha foram feitas segundo o método de Sachsse (21),
sendo o filtrado diluido a 500,0 ml em balão volumétrico.
Os açúcares redutores, calculados como glicose, (abrevia
damente indicados por A.R) foram determinados pelo método de Somo
gyi (22), em uma alíquota do filtrado, da maneira descrita no item
4.5 .
4.7 - DETERMINAÇÃO DO TEOR DE AÇUCARES REDUTORES TOTAIS NA FARINHA
A concentração de açúcares redutores totais, calculada
como glicose (abreviadamente indicada por A.R.T.) foi determinada
pelo método de Sachsse (21), eliminando-se a fase de solubilizaçao
e separação dos A.R. As dosagens dos açúcares redutores foram rea
lizadas pelo método de Somogyi (22) conforme técnica descrita no
item 4.5 .
4.8 - PREPARO DOS MEIOS DE FERMENTAÇÃO Â BASE DE FARINHA DE MAND10
CA
Em erlenmeyers de 250 ml colocaram-se massas convenien
tes de farinha e 50 ml do meio líquido M.10 . As massas de fari
nhn ensaiadas foram l,0g, 1,5g , 2,0g , e 2,5 g correspondendo a
20, 30, 40 e 50g de farinha por 1itro de meio, respectivamente.
Os frascos foram fechados com rodilhões de algodão hidró
fobo envoltos em gase. Esses rodilhões foram padronizados, possuin
do cada um deles 4,0g de algodão hidrófobo.
Com isto procurou-se evitar que rodilhões diferentes pu
dessem influir nas velocidades de troca de oxigênio.
As condições de esterilização foram 30 minutos a 12 0°C
Por simplicidade, esses meios serão designados apenas
como meios de fermentação.
Com a finalidade de melhorar a fluidez do meio de fer
mentação foram realizados ensaios com meios de fermentação conten
do 50 g/l de farinha e soluções 0,10 N; 0, 080 N, 0, 060 N, 0, 040 N,
0, 020 N, 0,010 N e 0, 0050 N de HC1 que conduziram a meios fluidos,
Porém para soluções cuja concentração de HC1 estava acima de -
0,010 N verificou-se alteração na cor do material (este se apre
sentava mais escuro) . Passou-se então a usar, no preparo do meio
de fermentação, solução de HC1 0,0050 N que, por simples observa
ção visual, apresentava melhores resultados. Convém salientar que
no preparo da solução de HC1 0,0050 N dos meios de fermentação
usou-se água potável*
4 , 9 " EVAPORAÇÃO DO MEIO DE FERMENTAÇÃO NA ESTERILIZAÇÃO
0 objetivo deste ensaio foi verificar se a evaporação
porventura havida na esterilização poderia provocar mudança signi
ficativa das concentrações no meio de fermentação,
Para tanto, prepararam-se 20 erlenmeyers de 250 ml con
tendo 50 ml de meio de fermentação com concentração de farinha de
50 g/l.
-18-
Determinaram-se as massas dos frascos antes e após a esterilização»
Por diferença, determinou-se a perda de massa na esterilização a
120°C, durante 30 minutos.
4.10 - EVAPORAÇÃO DO MEIO DE FERMENTAÇÃO EM AGITADOR ROTATIVO
Este ensaio foi realizado com a finalidade de verificar
se a evaporação do meio de fermentação em agitador rotativo, com
circulação de ar, a 300 rpm, excentricidade de 2, 54 cm, durante 49
horas, a uma determinada temperatura, poderia provocar variações
significativas das concentrações no meio de fermentação.
Com esse objetivo prepararam-se 3 erlenmeyers de 250 ml
contendo 50 ml de meio de fermentação com concentração de farinha
de 50 g/l, esterilizados, da maneira descrita no item 4.8. Em segui
da determinou-se a massa de cada um dos frascos e colocou-se em agi
tador rotativo à uma determinada temperatura. De 6 em 6 horas òs
frascos eram retirados e, após pesagem, recolocados imediatamente -
no agitador, nas mesmas condições de temperatura e agitação.
Este ensaio foi realizado nas temperaturas de 25, 30, 40
e 450C.
4.11 - DETERMINAÇÃO DAS CONCENTRAÇÕES DE A.R. E DE A.R.T. DO MEIO
DE FERMENTAÇÃO
As determinações das concentrações dos A.R. e dos A.R.T.,
-19-
calculados como glicose, foram efetuados do seguinte modo; de cada
erlenmeyer de 250 ml contendo 50 ml de meio de fermentação, reti
rou-se uma alíquota de aproximadamente 10 ml. Esta alíquota foi
centrifugada a 14.000 rpm ou 12.300 x g durante 15 minutos. Em se
guida, retirou-se 1,0 ml do líquido sobrenadante no qual determi
nou-se a concentração dosA.R», calculados como glicose, segundo o
método de Somogyi (22) . 0 restante do centrifugado foi transferido
quantitativamente para o frasco de origem. Todo o material conti
do neste frasco foi transferido para ura balão de 500 ml ao qual
adicionou-se água destilada, até que o material contido no balão
apresentasse uma massa de 208,1 g , e 13,9 ml de solução de HC1
(densidade relativa 1,18) . A seguir, procedeu-se a hidrolise ác¿
da do material, conforme técnica descrita no método de Sachsse(21)
Após resfriamento até temperatura ambiente elevou-se o volume do
hidrolisado a 500 ml, em balão volumétrico, filtrou-se em papel de
filtro analítico e determinou-se a concentração dos A.R.T., calcu
lados como glicose, pelo método de Somogyi (22), em uma alíquota -
do filtrado previamente neutralizada com solução 1,5 N de NaOH.
4 , 1 2 ~ DETERMINAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO CELULAR
Existem diversas técnicas que nos permitem a avaliação
da concentração celular em uma fermentação quando se trabalha cora
meio líquido.
20-
Poréra quando o moio liquido pos .sue solidos em suspensão e o micror
ganismo se desenvolve em forma filamentosa, nenhuma técnica conhe
cida se aplica com precisão»
Em trabalho publicado por Brook e colaboradores (6) é ci_
tado um método de recuperação de células filamentosas crescendo em
meio â base de farinha de mandioca. 0 método, em resumo, consta¬
do seguinte: a farinha de mandioca utilizada passava em peneiras
de 200 "mesh" (diâmetro nominal da malha 0,53 mm) ; a recuperação
do micelio era feita por filtrnçao a vacuo em peneiras de 100
"mesh" (diâmetro nominal da malha 0,1lOmm), o que provocaria reten
ção apenas do micélio» Desta forma seria evitada a interferência-
da farinha de mandioca na determinação da concentração celular»
Procurou-se, então, fazer ensaios prévios a fira de veri*
ficar a aplicabilidade do método descrito. Esses ensaios deram
origem a uma nota (23) e nos permitiram chegar a algumas conclu
soes: os valores de concentrações celulares obtidos pelo método
citado por Brook e colaboradores ( 6 ) , embora não representem a con
centração microbiana real, podem servir como índice dessa concen
tração, quando o bolor cresce na forma de "pellets" pois são repro
dutíveis e proporcionais à concentração verdadeira. Porém quando o
crescimento do microrganismo se dá sob a forma de micelio desagre
gado, o método citado por Brook não se aplica, devido â impossibi
lidade da realização da filtração à vácuo em telas de 100 "mesh".
Por não se ter encontrado um método de inoculação, com o
microrganismo na forma de "pellets", de modo que a concentração
inicial cie inoculo em todos os frascos de uni mesmo ensaio, conten
do meio de fermentação, fosse constante, a inoculação foi feita d_i
retamente com suspensão de esporos. A inoculação dos meios de fer
mentação com suspensão de esporos vai acarretar, nas condições ado
tadas, o crescimento do A. niger na forma de micélio desagregado.
Desta forma não foi possível acompanhar o desenvolvimento do mi_
crorganismo durante o processo fermentativo por medidas de concen¬
tração celular, por não se ter encontrado nenhum método aplicável»
Entretanto foi possível determinar a' concentração celu
lar no final do processo fermentativo, quando não havia mais a in
fluência da farinha por ter esta sofrido ataque microbiano. Essa
determinação foi feita da seguinte forma: no final de cada ensaio
de fermentação (item 4.14) efetuaram-se duas operações de centrifu
gaçao a 2.500 rpm,ou 1.100 x g, e lavagem do conteúdo total de 6
erlenmeyers. Em seguida procedeu-se a uma filtração por gravidade,
em papel de filtro analítico, do material centri fugado que posteri
ormente foi secado em estufa, com convecção natural a (105 * 2)©C,
durante 3 horas. Decorrido esse tempo o material foi esfriado até
temperatura ambiente em dessecador e sua massa determinada em ba
lança analítica. As concentrações celulares serão sempre expressas
em gramas de matéria seca por litro.
cl 1fl ™
4.13 - PREPARAÇÃO DO INOCULO
A inoculação do meio de fermentação foi feita com suspensão
de esporos» Para tanto, os esporos do A. niger foram cultivados em
um erlemeyer de 250 tnl contendo 100 ml de meio solido M.6, a base de
farinha de banana, inclinado de modo a não tocar o rodilhão, e incuba
dos em estufa a 30°C durante 7 dias. Após o período de incubação os
esporos foram suspensos, com auxílio de pérolas de vidro, em 80 ml de
solução aquosa de Tween-40 (15 mg/l) , previamente esterilizada. Em se
guida esta suspensão foi transferida para dois erlenraeyers de 125 ml
previamente esterilizados, contendo pérolas de vidro, e agitada vigo
rosamente durante 10 minutos. Após a agitação essa suspensão foi fi1_
trada assepticamente. 0 meio filtrante utilizado foi 1,0 g de lã de
3 A
vidro compactada em um volume de 9,5 cm em um tubo de 2,3 cm de dia
metro (Figura 4 . 1 ) .
A determinação da concentração de esporos na suspensão foi
efetuada em um contador eletrônico de partículas, tipo Coulter,
4.14 - ENSAIOS VISANDO 0 ESTUDO DA INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA E DA CON
CENTRAÇÃO DE FARINHA DE MANDIOCA NA HIDRÓLISE DO AMIDO DA FA
RINHA DE MANDIOCA PELO A. niger.
Os níveis ensaiados das variáveis estão representados na Ta
bela 4.1.
Esc. I>2
Representação em corte do fi 1tro usado para preparo
suspensão de esporos.
(T) algodão hidrófobo
(2) lã de vidro
(rT) funil de vidro
(T) erlenmeyer de 250 ml
Éste e t-itudo foi efetuado va ri ando-se a temperatura nos
níveis de 25, 30, 35 e 40 « C e a concentração de farinha nos ni
veis de 20, 30, 40 e 50 g/1 ( ver Tabela- 4 . 1 ) . 0 meio de formen
tação foi preparado da maneira descrita no ítem 4,8, utilizando -
se para cada ensaio 36 erlenmeyers de 250 ml contendo 50 ml de
meio de fermentação cada um, com concentração de farinha conforme
a desejada.
Por se ter notado variações sensíveis do valor do pH do
meio de fermentação após a esterilização, aquele foi ajustado nas
proximidades do valor 5(1) com solução de HC1. 0,4 N, previamente
esterilizada. As leituras do valor do pH foram efetuadas em po
tenciômetro.
A inoculação foi feita diretamente com suspensão de es
poros , preparada da maneira descrita no ít em 4,13, sendo adicio¬
nados 1,0 ml de suspensão de esporos em cada frasco contendo meio
de fermentação.
A incubação foi feita em agitador rotativo, com circula
ção de ar, a 300 rpm, excentricidade de 2,54 cm, na temperatura-
desejada»
A retirada das amostras foi feita obedecendo a tabela
dos números casuais de Fisher-*ates (24) . Os intervalos de tempo
de retirada das amostras foram de aproximadamente 3 horas e 6 ho
ras, conforme poderá ser visto no Capítulo de Resultados»
A cada instante de retirada de amostras, retiraram-se 3 erlemueyers
do agitador rotativo. Dos 3 erlenmeyers retirados do agitador, o
conteúdo de um deles foi reservado para leitura do ph* e teste quali_
tativo com lugol. No conteúdo dos outros dois dosou-se A.R. e A.R.
T. da maneira descrita no item 4.11, Os testes qualitativos com lu
gol foram feitos da seguinte forma: em uma cápsula de porcelana co
locaram-se 1,0 ml do material fermentado, 2,0 ml de água destilada-
e 1,0 ml de lugol. Conforme a coloração resultante pode-se ter um
índice qualitativo da hidrólise do amido,
Deste modo, durante a fermentação pudemos manter contro -
les do valor do pll, das concentrações de A.R. e A .R.T. do substrato
calculadas como glicose e um índice qualitativo do término da hidró
lise microbiana do amido mediante testes com lugol.
4.15 - DETERMINAÇÃO DO RENDIMENTO DO PROCESSO FERMENTATIVO
Podemos definir rendimento do processo de crescimento mi
crobiano pela seguinte expressão (25) :
X X - Xo Y = 1 ~ -
S S A, ç
onde: X Q = concentração celular inicial;
X = concentração celular final;
S T i=s concentração inicial de substrato;
S T f= concentração de substrato residual.
X pode ser considerado desprezível em relação a X pois o
a inoculação dos meios de fermentação foi feita com suspensão de
esporos sendo portanto a mansa de inoculo emito pequena quando -
comparada com a massa de microrganismos obtida no final do proces
ao ,
0 rendimento, assim definido, foi calculado para todos
os ensaios de fermentação indicados no item 4.14«,
Como nos ensaios de determinação da concentração celu
lar final utilizou-se somente o conteúdo total de 6 erlenmeyers ,
conforme técnica descrita no ít em 4.13, os valores das massas de
micélio obtido foram da ordem de décimos de grama. A fim de redu
zir o erro experimental que afeta esses resultados programou- se
o seguinte ensaio: prepararam-se 22 erlenmeyers contendo 50 ml
de meio de fermentação cada um com concentração de farinha de 20
g/l da maneira descrita no item 4.8. Após acerto do valor do pH,
inoeularam-se os erlenmeyers que foram incubados em agitador rota
tivo a 3 5 0 C e 300 rpm, excentricidade 2,59 cm, durante 40 horas ,
segundo técnica descrita no item 4.14.
Utilizando-se 4 erlenmeyers fez-se uma determinação dos
A.H.T. iniciais e dos A.R.T. após 40 horas de fermentação, confor
me item 4.11«
Decorridas 40 horas de fermentação, determinou-se a con
centração celular final no conteúdo total de 18 erlenmeyers con
forme item 4.12.
Desta maneira obteve-se o valor de Y.
-28-
4.1G - IDENTIFICAÇÃO DOS AÇÚCARES FORMADOS
A verificação da natureza dos açúcares formados no preces
so fermentativo foi feita pelo método cristalográfico de identifica
cao dos açúcares pelas o¡sazonas (26) . A amostra utilizada para esta
determinação foi obtida da mesma forma que a usada para a determi
nação de açucares redutores (item 4.11) . em ensaio de fermentação
a 3 5"C t com concentração de farinha de 40 g/l. A amostra foi retira
da após 18 horas de fermentação.
Par«± confirmação dos resultados obtidos pelo método cris
talográfico de identificação dos açúcares pelas ozazonas,encaminhou
se amostra do mesmo material para o Departamento de Farmácia da Fa
culdade de Ciências Farmacêuticas da U. S. P. onde foram feitas as
identificações dos açúcares formados pelo método croiaatográfico»
4.17 - DETERMINAÇÃO DO TEOR DE NITROGÊNIO
A determinação do teor de nitrogénio foi efetuada em amos
tra de material celular proveniente de um ensaio de fermentação a
35°C com concentração de farinha de 40 g/l. 0 material celular foi
obtido da mesma maneira descrita para o ensaio de determinação da
concentração celular final (item 4,12) .
Esta determinação foi efetuada no Departamento de Al iment.it
ção e Nutrição Experimental da Faculdade de Ciências Farmacêuticas -
da U.S.P.
4.18 - DETERMINAÇÃO DO TEOR DE AMINOÁCIDOS
A determinação do teor de aminoácidos foi realizada em uma
amostra de material celular proveniente de um ensaio de fermentação,
-29-
a 3 5 0 C com concentração de farinha de 40 g/l* 0 material celular foi
obtido do mesmo modo que o descrito para o ensaio de determinação da
concentração celular final (item 4.12) ,
Esta analise foi realizada no Laboratório de Biofísica da
Escola Paulista de Medicina.
4.19 - RECEITAS DOS MEIOS.DE Çj'LTlJRA
- Meio de cultura M.1 (Meio glirosado)
Peptona - 5,0 g
Glicose , 10,0 g
Agar 2 0,0 g
Água destilada „ . .100 0 ml
- Meio de cultura M.2 (Meio a base de amido)
Extrato de carne 3,0 g
Peptona 5,0 g
Agar 15,0 g
Amido solúvel „ 2,0 g
Agua destilada 1000 ml
- Meio de cultura M.3 ( Meio de mandioca)
Extrato de Mandioca 200 ml
Glicose 20,0 g
Agar 2 0,0 g
Agua 1000 ml
L
Preparo do extrato de mandioca: pesar 200 g de mandioca descasca
3
da eui pedaços de aproximadamente 2 cnT . Ferver em cerca de 200 ml
de água potável durante 3 horas* completando o volume para compen
sar evaporação e agitando regularmente* Coar em peneira doméstica
(diâmetro de malha lmm) sem forçar, Elevar o volume a 2 0 0 ml*
Meio de cultura M*4 (Meio de mandioca e milhocina)
Extrato de mandioca , , . . 200 ml
Glicose 20,0 g
Agar , , 2 0,0 g
Milhocina 3 0,0 g
Água * 10 0 0 ml
Preparo do extrato de mandioca: ver meio de cultura M<>3.
Meio de cultura M.5 (Meio de mandioca e banana)
Extrato de mandioca 200 ml
Extrato de banana 3 0 ml
Glicose 20,0 g
Agar 2 0,0 g
Agua 1000 ml
Preparo do extrato de mandioca: ver meio de cultura M , 3 .
Preparo do extrato de banana (28): pesar 90 g de banana nanica ma
dura sem casca» Esmagar em 100 ml de água potável. Ferver durante
10 minutos com agitação. Filtrar em pano, expremendo.
- Meio de cultura M.6 (Meio de farinha de banana) (27)
Farinha de banana 3 0,0 g
Glicose , , 10,0 g
Agar 2 0,0 g
Agua potável 1000 ml
-31-
Meio de cultura M.7 (Meio de banana) (28)
Extrato de banana 200 ml A g # e f l j « o © « * « f f l « « « « w u a » « * # « « » a B * * ! B & s « » * « « > e g
Agua potável « a o a . i a . s s e « « « « « » « » . » « » « » « » » « . « . . » 1000 nil
Prepare do extrato de banana; ver meio de cultura M.S.,
- Meio de cultura M.8 (Meio de batata)
Potato dextrose agar (Oxoid No CM 139)
Adicionar 39 g por litro de ngua destilada e aquecer por 15 minutos,
- Meio de cultura M.9 (Meio de malte)
Malt dextrose agar (Oxoid N° CM 59) Adicionar 50 g por litro de agua destilada e aquecer por 15 minutos.
CAPÍTULO - V
RESULTADOS
5.1 - VERIFICAÇÃO QUALITATIVA DO PODER AMILOLITICO DO MICRORGANISMO
A verificação qualitativa do poder amilolítico do A.niger
NRRL 337, realizada segunda técnica descrita no item 4.1, apresen
tou resultado positivo. Nas proximidades da colônia do microrganis¬
mo, o meio de cultura, tratado com lugol, não se coloriu de azul,
sinal evidente que o microrganismo é produtor de amilase e esta hi
drolizou o amido.
5.2 - CONSERVAÇÃO DA CULTURA DO A.niger NRRL 337
A Tabela 5.1 engloba os resultados das medidas dos diãrae
tros médios dos halos formados ao se efetuar o ensaio descrito no
item 4.2.
5.3 - DETERMINAÇÃO DA UMIDADE DA FARINHA DE MANDIOCA
Os resultados referentes a determinação da umidade da fa
rinha de mandioca (item 4.4) encontram-se na Tabela 5,2.
5.4 - DETERMINAÇÃO DA PORCENTAGEM DE AMIDO NA FARINHA
Os resultados relativos à determinação da porcentagem de
amido na farinha, conforme técnica citada no item 4,5 encontram-se-
na Tabela 5,3,
Nota: No presente trabalho, a não ser observação em contrario, os
desvios apresentados sao sempre os desvios padrão das medidas.
-33
TABELA - 5.1
Influencia do meio e do tempo de incubação no poder arailolíti co do
A. niger NRRL 337«
Meio de
Incubação
Diâmetro médio do halo (cm) Meio de
Incubação
24
Tempo de i
48
ncubação (hi
72 96
Mandioca
(M.3)
2,50 2,80 2,70 2.85
Mandioca
(M.3)
2,30 2,65 2,90 2,95 Mandioca
(M.3) 2,70 2,65 2,90 3,00
Mandioca e mi-lhocina (M.4)
2,30 2,60 2.60 2,75 Mandioca e mi-lhocina (M.4) 2,40 2,60 2,70 2,70
Mandioca e mi-lhocina (M.4)
1.80 2,70 2.60 2 t 7 0 .
Mandioca e
banana (M.5)
2.60 2,70 2,RO 3*00 Mandioca e
banana (M.5) 2,30 2,60 2,60 2,70
Mandioca e
banana (M.5)
2,30 „ 2.60 2.90
Farinha de ba nana (M.6)
2.40 2,75 2,fiO 2 70 Farinha de ba nana (M.6) 2,30 2.80 2,60
9 ' V w
2.70
Farinha de ba nana (M.6)
2,50 2,70 2,60 2,70
Banana
(M.7)
2,40 . . 2.65 2,60 2 80 -Banana
(M.7) 2,00 2.75 2,60 2,90
Banana
(M.7)
2,20 2,60 2,70
Batata (M.8)
2,50 2,70 2.60 2,70
Batata (M.8) 2.40 2 r65 2,60 2,70
Batata (M.8)
2,30 2,70 2,60 2,70
Malte
(M.9)
2,20 2.85 2,60 3,00 Malte
(M.9) 2,00 2,80 2,75 2,70
Malte
(M.9)
1,80 2,85 2,60 2,70
„34
TABELA - 5.2
Ensaio
(N«)
Umidade
(%)
Media
1
11,66
11,68 í 0,04 1
11,64
11,68 í 0,04 1 11,66* 11,68 í 0,04 1
11,71
11,68 í 0,04 1
11,75
11,68 í 0,04
2
11,18
11,25 í 0,10 2
11,11
11,25 í 0,10 2 11,25
11,25 í 0,10 2
11,34
11,25 í 0,10 2
11,35
11,25 í 0,10
3
11,54
11,65 t 0,19
3 11.47
11,65 t 0,19
3 11,64
11,65 t 0,19
3
11,98
11,65 t 0,19
3
11,60
11,65 t 0,19
TABELA - 5.3
Determinação do teor de amido na farinha
Amostra Teor de amido na Média
(No) farinha (%) (%)
1 75,64
2 75,95 75,56 t 0,43 75,56 t 0,43
3 75,10
Umidade da farinha de mandioca. Estufa a (105 - 2)t>0 durante 5
horas
5.5 - DETERMINAÇÃO 1)0 TEOR DE AÇÚCARES REDUTORES NA FARINHA
Os resultados referentes à determinação do teor de A.R.,
calculados como glicose, encontram-se na tabela 5.4»
TABELA - 5.4
Determinação do teor de A.R. na farinha
Amostra
(No)
Teor de A,R. na farinha
(%)
Media
1 1,26
1,27 í 0,07 2 1,30
1,27 í 0,07
3 1 92 6
1,27 í 0,07
5.6 - DETERMINAÇÃO DO TEOR DE AÇÚCARES REDUTORES TOTAIS NA
FARINHA
Os resultados dos ensaios de determinação de A.R.T.,con
forme técnica descrita no item 4.7. encontram-se na Tabela 5.5.
TABELA - 5.5.
Determinação do teor de A.R.T. na farinha
Amostra
(No)
Teor de A.R.T, na farinha
(%)
Media
1 85,50
85,68 í 0,30 2 85,44 85,68 í 0,30
3 86,11
85,68 í 0,30
5.7 - EVAPORAÇÃO DO MEIO DE FERMENTAÇÃO NA ESTERILIZAÇÃO
Os resultados referentes às medidas de evaporação do meio
de fermentação na esterilização encontram-se na Tabela 5.6,
TABELA - 5,6
Perda de massa do meio de fermentação na esterilização a 120°C, du
rante 30 minutos ( Concentração de farinha no meio; 50 g/l )
Frasco Perda de massa
( N° )
1 4,71 2 6,82
3 5,54
4 3,91 5 4,71 6 4 ,54 7 4,75
8 5,59
9 4,64
10 4,04
11 4,22 12 5,65 13 5,59
14 4,23 15 4,09 16 3,70 17 3,75 18 4,66 19 3,41 20 3,85
Media: (4,62 + 0,82) %
5.8 - EVAPORAÇÃO DO MEIO DE FERMENTAÇÃO EM AGITADOR ROTATIVO
Os ensaios para a determinação da perda de massa causada per
evaporação do meio de fermentação foram realizados em agitador rotati¬
vo a 300 rpm, passo de 2,54 cm, durante 49 horas e às temperaturas de
25, 30, 40 e 45°C. Os resultados dos ensaios encontram-se nas Tabelas
5.7, 5.8, 5.9, 5,10, e na Figura 5,1,
TACELA - 5.7
Perda de massa por evaporação, em agitador rotativo a 300 rpm e 25°C
Tempo de
Agi tação
(h)
Frasco
(N°)
Perda de massa
Tempo de
Agi tação
(h)
Frasco
(N°) (g) % da inicial Média ( % )
6
1 0,0916 0,18
0,18 6 2 0,0928 0,18
0,18 6
3 0.0974 0,18
0,18
12
1 0,1555 0,30
0,30 12 2 0,1522 0,29 0,30 12
3 0,1588 0r3 0
0,30
18
1 0,2227 0,43
0,42 18 2 0,2183 0,41 0,42 18
3 0.2238 0,42
0,42
24
1 0,2816 0,54
0,53 24 2 0,2776 0,53 0,53 24
3 0,2817 0,53
0,53
30
1 0.3515 0,67
0,66 30
2 0,3426 0,65 0,66 30
3 0,3512 0,66
0,66
36
1 0.4275 0.82
0,80 36 2 0,4161 0,79 0,80 36
3 0,4276 0,80
0,80
42
1 0.524.3 1,01
0,99 42 2 0,5110 0,97 0,99 42
3 0,5276 0,98
0,99
49
1 0,5978 1.15
1,14 49 2 0,5808 1,10 1,14 49
3 0,5978 1,12
1,14
-38-
T A 3 K U - 5.8
Perdei de massa por evaporação em agitador' rotativo a 3 00 rpm e 30°C
Tempo de
agitação
00 ' F'rasco (NO)
Perda de massa Tempo de
agitação
00 ' F'rasco (NO) ífí) (% da inicial) Média %)
5,5
1
2
Ü,2U79
0,2159
0,39
0,42 5,5
1
2
Ü,2U79
0,2159 0,41 0,42 5,5
3 (VMOÍ) 0,45
0,42
13,75
1 0*3980 0,7]
0,80 13,75 2 0,4094 0,77 0,80 13,75
3 0 46 98 n 88
0,80
17,75
1 0,4803 0,89
0,95 17,75 2 0,95 17,75
0,5548 J 0 4
0,95
20,75
1 ... „ a,j5ri34T, 1,03
1,09 20,75 2 0,5546 1,04 1,09 20,75
3 0,6352 1,19
1,09
24,75
1 0,6341 1,18
1,24 24,75 2 Ü4 ü2ia 1,18 1,24 24,75
3 0,7242 ... 1.36
1,24
28,50
1 0*7148 1,33
1,40 28,50 2 0,7110 1,33 1,40 28,50
3 0,8222 1,54
1,40
37,50
1 0,9229 1,72
1,80 37,50 2 0,9174 1 ,72 1,80 37,50 3 1,0518 1,97
1,80
41,50
1 1,0000 1,86
1,96 41,50 2 0,9996 1,87 1,96 41,50
3 1,1544 2,16
1,96
45,00
1 _ . 1,0861 2,02
2,12 45,00 2 1,0718 2,01 2,12 45,00
3 1,2389 2,32
2,12
49,00
1 1,1772 2,19
2,30 49,00 2 1,1668 2,18 2,30 49,00
3 1,3482 2,52
2,30
Perda de massa por evaporação em agitador rotativo a 3 00 rpm e 40°C
Tempo de
agitação
(h)
Frasco
(N°)
Perda de massa Tempo de
agitação
(h)
Frasco
(N°) (g) CG da inicial) Media (%)
5,5
1 0,3663 0,68
0,70 5,5 2 0,364 9 0,68 0,70 5,5
3 0,3920 0,73
0,70
13,75
1 0,7220 19 3£)
1,37 13,75 2 0,7156 1,38 1,37 13,75
3 0.7390 1,38
1,37
17,75
1 0,8827 1,65
1.67 17,75 2 0,8851 1,65 1.67 17,75
3 0,9119 1,70
1.67
1 1,0214 1,92
1,93 20,75 2 lt0185 1,90 1,93
3 1,0544 1,97
1,93
24,75
1 o o o
24,75 2 1.J.724 2,19 24,75 .1,2174 2,27
28,50
1
1
1,3508 2,54
2,55 28,50 2 1*3412 2,51 2,55 28,50
3 1,3919 2,60
2,55
37,50
1 1,7462 3.27
3,29 37,50 2 3,24 3,29 37,50
3 1 7 936
3,29
41,50
1 1,9180 3,60
3,61 41,50 2 1,9005 3,55 3,61 41,50
3 1,9779 3,69
3,61
45,00
1 2,0592 3,86
3,87 45,00 2 2*D34JT, 3,80 3,87 45,00
3 2,1234 3,96
3,87
49,00
1 2,2547 4,23
4,26 49,00 2 2,2276 4,17 4,26 49,00
3 2,3391 4,37 . . . .
4,26
erda de massa por evaporação em agitador rotativo a 300 rpm e 45<>C
Tempo de
agi taçao
(h)
Frasco (No)
Perda de massa Tempo de
agi taçao
(h)
Frasco (No) ( f f ) (% da inicial) Media (%)
6
1 0.5243 0,96
0,96 6 2 0,5406 1,00 0,96 6
3 0,53 72 0,93
0,96
12
1 0,0670 1,62
1,65 12 2 0,8993 l, 62 1,65 12
3 . . . 1,71
1,65
18
J L 1,2539 2,30
2,36 18 2 1,2909 2,40 2,36 18
3 , JLf .*\8lÍQ § ,3 0 ,
2,36
24
1 1,6323 3.04
3,03 24 2 1,6660 3,05 3,03 24
3 1,6728 3,02
3,03
30
1 2,0075 3, 68
3,71 30 2 2,000.1 3,71 3,71 30
3 2,0367 3,75
3,71
36 2
2,3908 4,4 6
4 ,47 36 2 2,3988 4,45 4 ,47 36
3 2,4385 4,50
4 ,47
42
1 2,7912 5,20
42 2,8076 5.20 42
3 5,30
40
1 3,2077 5,98
6,05 40 2 3,2330 5,99 6,05 40
3 3,2985 6,19
-41-
Curva 1 ( 2 5 0 C ) P
Curva 2 (30°C) í\.
Curva 3 (40<>C) P„
ia Curva 4 ( 4 5 0 C ) P,,
0,027 + 0,023 t
0,187 + 0,043 t
0,243 + 0,081 t
0,200 + 0,119 t
Figura 5.1 - Perda de massa por evaporação em agitador rotativo,
a 300 rpm, em diferentes temperaturas.
42-
5.9 - ENSAIOS VISANDO O ESTUDO DA INFLUENCIA DA TEMPERATURA E DA CONCEN
TRAÇ*O*DA F/lRINIÍA. JIANDIOCA*N. A KIWfllJSK DO AMIDO DA FARINMA
DE MANDIOCA PELO A . niger
Estes ensaios foram efetuados variando-se a temperatura nos
níveis de 2 5 , 30, 35„ 40 e 45°C e a concentração da farinha de mandioca
no meio de fermentação nos níveis de 2 0 9 30, 40 e 50 g/l, totalizando -
14 ensaios realizados eitv duplicata, conforme técnica descrita no item
4.14.
Ensaio n° 1
Temperatura: 25oc
Concentração de farinha: 50 g/l
plí inicial j 5,35
8
Concentração inicial de esporos? 2,6 x 10
Os resultados encontram-se na Tabela 5.11 e na Figura 5.2
Ensaio n° 2
Temperatura: 30«C
Concentração de farinha: 20 g/l
pH inicial: 5,80
~ 8 Concentração inicial de esporos: 1,8 x 10 esporos/l
Os resultados encontram-se na Tabela 5.12 e na Figura 5,3
Neste ensaio não houve acerto do pH inicial
Ensaio n° á
Temperatura: 30°C
Concentração de farinha: 30 g/l
pü inicial : 5,25
Concentração inicial de esporos: 5,4 x IO 8 esporos/l
Os resultados encontram-se na Tabela 5.13 e na Figura 5,4
TABELA - 5.11
Resultados obtidos no ensaio n° 1. Temperatura 25°C. Concentração de farinhas 50 g/l
Tempo de
fermentação
(h)
pH
Açúcares Redutores
(e/l)
Açúcares Redutores Tot ais
.Ca / D
Reação com lugol
(qualitativa) Tempo de
fermentação
(h)
pH
Asiostra
N° 1
Amostra N ° 2
Média Amostra
N ° 1
Amostra No 2
Media
Reação com lugol
(qualitativa)
0 , 0 5,35 0,55 0,57 0,56 4 0 , 0 0 37.» 2 4 38,62 Azul marinho
1 3 , 0 2,20 0,96 0 , 96 0,96 39,36 3 9,88 39t62 Azul marinho
1 8 , 0 4,50 4,25 3,74 3,99 41,12 41,35 41 , 2 5 Azul marinho
24,0 3,55 12,23 1 1 , 7 7 12 , 0 0 39,66 3 8 , 9 0 3 9 , 28 Marrom
3 0,0 13,92 13,92 X o ç 9 2 31,95 30,03 30,99 Marrom
36,0 2,00 14,79 14,27 14,53 28,32 27,96 28,14 Marrom
42,0 1,55 9,78 10,37 10,07 21,54 . 19,64 20,59 Amarelo escuro
48,0 5,14 6,18 5,66 17,94 17,86 17,90 Anarelo escuro
54,0 1,95 2,72 2,80 2,76 13,42 13,46 13,44 Amarelo escuro
60,0 1,90 2,68 2,73 2,70 13,89 14,27 14,08 Amarelo escuro
Concentração celular final: 13,0 g/l
I 1 1 1 1 A
O • 1 — 4 4 1 4 4- i i i _ i . 1
O 2 0 4 0 60
T e m p o d e F e r m e n t a ç ã o (h )
Figura 5.2 ; Variação do valor do pH ( • ) e das concentração
de A.R.T. ( O ) e de A.R ( • ) durante a fermentação realiza
da a 2 5«C. ~
Concentração de farinha: 50 g/l
TABELA - 5,12
Resultados obtidos no ensaio n° 2. Temperatura 30°C. Concentração de farinha: 20 g/l
Tempo de
fermentação
(h)
PH
Açúcares Redutores (g/l) Açúcares Redutores Totais (g/l) Reação com lugol
(qualitativa)
Tempo de
fermentação
(h)
PH Amostra
No 1
Amostra No 2
Media Amostra
N° 1
Amostra
N° 2
Media
Reação com lugol
(qualitativa)
0,0 5,80 0,19 0,17 0,18 18,15 17,27 17,71 Azu1 marinho
6,0 5,85 0,19 0,14 0,16 17,64 17,75 17,69 Azul marinho
12,0 5,75 1,92 1,64 1,78 17,56 17,16 17,36 Marrom escuro
15,0 5,52 4,85 5,05 17,13 16,93 17,03 Verde
18, 0 3,22 7,70 7,85 7,77 15,68 15,13 15,40 Amarelo escuro
21,0 2,60 8,52 9,14 8,83 11,36 12,78 12,07 Amarelo escuro
24,0 2,15 7,08 5,65 6,36 8,92 8,78 8,85 Amarelo escuro
27,0 29 3 5 2,68 3,55 3,11 5,27 6,23 5,75 Amarelo escuro
30,0 2,25 0,44 2,76 1,60 3,43 - 5,2 7 4,35 Amarelo escuro
36,0 2,25 0,09 0,10 0,09 2,68 2,76 2,72 Amarelo escuro
Concentração celular final: 7,0 g/l
-46
20 1
T e m p o de F e r m e n t a ç ô o ( h í
Figura 5.3? Variação do valor do pH ( O ) e das concentrações de
A.R.T. (O) e de A.R. (•) durante a fermentação realizada a 30°C.
Concentração de farinha: 20 g/l
TABELA - 5.15
Resultados obtidos no ensaio n° 3. Temperatura 30°C. Concentração de farinha 30 g/l
Tempo de
fermentação
(h)
PH Açucares Redutores (g/l) Açucares Redutores Totais (g/l) Reação com lugol
(qual itatív£j)
Tempo de
fermentação
(h)
PH Amostra
No 1 Amostra
NO 2 Media Amostra
N°l
Amostra No 2
Media
Reação com lugol
(qual itatív£j)
0,0 5,25 0,34 C,42 0,38 26,09 26,35 26,22 Azul marinho
7,0 5,10 0,52 0,52 0,52 25,31 26,27 26,29 A zu1 raarínho
12,0 4,55 3,10 3,06 3,08 26,16 26,23 26,19 Verde escuro
15,5 3,40 7,16 7,28 7,22 24,85 25,05 Verde escuro
18, 0 2,70 9,81 9,43 9,62 • ->•-. -7T. r' ~ O P 22,85 Verde claro
21,0 2,30 12,10 11,89 11,99 19,-1 20,06 Marrom claro
24,0 2,15 10,81 10,93 10,87 15,75 16,03 15,89 Amarelo escuro
27,0 2,15 7,55 7,92 7,73 12,02 10 A s ; 12,03 Amarelo escuro
30,0 1,95 4,31 3,96 4,13 , ± - . o o
8,42 Amarelo escuro
39,0 1,95 0,94 0,91 0,92 5,32 5?3 8 5,35 Amarelo escuro
45,0 2,10 0,89 0,82 0,85 5,65 5,38 5,51 Amarelo escuro
Concentração celular final: 8,4 g/l
«•48
30 h
O 10 20 50 40 Tempo d® Fermentação ( h j
Figura 5.4 : Variação do valor do pH ( D ) e das concentra
ções de A.R.T. i O ) e de A.R. i • ) durante a fermenta¬
ção realizada a 30°C0
Concentração de farinhas 30 g/i
-4 9-
Ensaio n° 4
Temperatura: 3ü«C
Concentração de farinha: 40 g/l
pH inicial: 5,30
Concentração inicial de esporos! 5,0 x 10 esporos/1
Os resultados encontram-se na Tabela 5»14 e na Figura 5.5
Ensaio n° 5
Temperatura: 30°C
Concentração de farinha: 50 g/l
pH iniciais 5,35
«, 8 Concentração de esporos: 1,2 x 10 esporos/l
Os resultados encontram-se na Tabela 5.15 e na Figura 5,6
Ensaio n° 6
Temperatura: 35«C
Concentração de farinhas 20 g/l
pll inicial: 4,95
— 8 Concentração inicial de esporos! 2,2 x 10 esporos/l Os resultados encontram-se na Tabela 5.16 e na Figura 5.7
Ensaio n° _7
Temperaturat 35°C
Concentração de farinhas 30 g/l
pH iniciais 5,10
~ 8
Concentração inicial de esporos; 2,6 x 10 esporos/l
Os resultados encontram-se na Tabela 5,17 e na Figura 5.8
TABELA - 5.14
Resultados obtidos ao ensaio n° 4. Temperatura 30°C# Concentração 40 g/l
1 1'eapo de
PH
Açúcares Redutores (g/i) A ç u c a r e s
R e d u t o r e s T o t a i s ( g / Í T ~ Reação com lugol
(qualitativa) Fermentação
(h)
PH Amostra NO i
Amostra No 2
ííedia Amostra
N° 1
Amostra No 2
U U. -L O V M 1 1 1
Media
Reação com lugol
(qualitativa)
°iP 5,50 2 i 4 7 0,45 33,08 55,37 33 A22 Azul marinho
6.0 5,20 0*71 0,69 ° i Z 2 31,07 31.72 Azul marinho
12,0 4,70 6? 57 5,60 6,08 30,97 28,22 29,59 Marrom escuro
19?0 2,65 1 3
x ? ° 14,64 14,22 26,07 26,44 26,25 Marrom escuro
21,0 2,35 15,26 15,40 15.33 28,37 27,31 27,84 í4 a r r o r a e s c u r o
24, 0 2,10 15,17 I4j_20 14,68 Ji Ik2il 26 ,06 26,22 Marrom escuro
27,0 _ j * 0 0 _ 13,55 13,93 15,74 19,53 Marrom claro
30,0 9.18 9,62 16*06 Amarelo escuro
36,5 1 j 85 1,86 1,94 9,31 9,31 Amarelo escuro
42,5 1,89 1,83 1,90 1,86 9,31 9,02 9,16 Amarelo escuro
48,0 1,80 1,81 1,79 1,80 9,70 9,24 9,47 Amarelo escuro
Concentração celular final: 9,0 g/l
-51-
40
0 10 2 0 3 0 40 50
T e m p o de F e r m e n t a ç ã o ( h )
Figura 5„5 í "ari.ação do valor do pll ( • ) e das concentrações
de A. R,T. ( O ) ti de A. R . ( 9 ) durante a fermentação realiza¬
da a 50«C,9
Concentração de farinha: 40 g/l
TABELA - 5.15
Resultados obtidos no ensaio n° 5« Temperatura! 30°C. Concentração de farinhas 50 g/l
Tempo de
fermeatação
(h) pH
Açúcares Redutores J j ç / l ) Açúcares Redutores Totais (g/l) Reações com lugol (qualitativa)
Tempo de
fermeatação
(h) pH Amostra
N° 1
Amostra NO 2
Media Amostra NO 1
Amostra NO 2
Media Reações com lugol
(qualitativa)
5x3 o 0,85 0,65 41,49 4 1A3 4 Azul marinho
6 * 2 5,35 0,76 0X7 6 42*99* 42,63 42,81 Azul marinho
12,0 5,18 2 j 5 2 „„2,..52 2,52 40,43 42,08 Azul marinho
3,25 14,17 13*14 39,43 39,20 Azul marinho
25,0 1*70 23,13 22,37 22 t75_ r 31,71 30,83 31,27 Marrom escuro
30,0 18,04 17*53 1,7*8 25,02 26*30 2 5 , 6 6 Amarelo escuro
1*50 11 A88 14,76 13*32 23,13 Amarelo escuro
42,0 1,60 19,26 1 6 , 00 13,79 Amarelo escuro
48,0 5,93 4,78 5,35 15,02 J 5 t 2 8 Amarelo escuro
54,0 4,_75 1,72 3,23 18,32 12,59 15,35 Amarelo escuro
60,0 1,15 1,77 1,92 1,84 11,39 . 10,44 10,91 Amarelo escuro
Concentração celular final: 17,6 g/l
- 5 3 -
O 2 0 4 0 T a m p o d « F a r m a n t a c â o ( h )
60
Figura 5.6s Variação do valor do pH ( • ) e das concentrações de
A . R . T . ( O ) e de A.R. ( • ) durante a fermentação realizada a 30°C
Concentração de farinha; 50 g/l
O
TABELA - 5.16
Resultados obtidos -.-r, arraio xtG $» Temperatura 35<>C« Concentração de farinha: 20 g/l
ter? *; o
(h)
rr¿s Redutoras (g/l) Açúcares Redutores Totais (g/l)
ledia
Reação com lugol
(qualitativa)
Concentração celular final: 5,2 g/l
- 5 3 -
20
O 20 40 60 Tempo ás Fermentação h )
Figura 5.7 I Farlação do valor do pH ( O ) e das concentrações de A.R.T.
O ) e de A.Re @ ) durante a fermentação realizada a 35<>C.
Concentração de farinhas 20 g/l
TABELA - 5.17
Resultados obtidos no ensaio n° 7. Temperaturas 35°C. Concentração de farinha; 30 g/l
Tempo de
Fermentação
<h)
pH
Açúcares Redutores (g/l) Açúcares Redutores Totais (g/l) Reação com lugol (qualitativaJ
Tempo de
Fermentação
<h)
pH Amostra NO 1
Amostra No 2
Média Amostra NO 1
Amostra N'o 2
Media
Reação com lugol (qualitativaJ
0,0 5,10 0,33 0,37" 26,85 26,67
26_j96
Azu1 marinho
6,0 5,00 0,36 0,45 . ... 0,40 26,59 27,53
2 6 tf f
26_j96 Azul marinho
12,0 4,80 6,46 6,52 6,49 25,95
27,53
2 6 tf f 26 * 02
«JfLfzLJk 5
19,60
Marrom
15,0 3,00 11,23 9,23 10,23 21,96
26 * 02
«JfLfzLJk 5
19,60
Marrom
18, 0 2,50 13,46 13,19 13,32 19,60 19,60
26 * 02
«JfLfzLJk 5
19,60 Marrom
21.0 2,25 11,89 11,69 11,79 15,90 15,80 15*85 Marrom claro
24,0 2,10 9,49 9.32 9,40 12,77 12,37 Amarelo escuro
..A. ?5 5,31. 5,46 5,38 .8,14 8,93 8 * 53 Amarelo escuro -Z*°-
~ 30,0 2,00 2,15 2,05 2,10 7,35 7,06 Amarelo escuro
36.0 2,00 0,63 0,63 0,63 5,90 7,01 6,45 Amarelo escuro
42,0 2,10 0,78 0,77 0,77 5,50 3,47 5,48 Amarelo escuro
Concentração celular finais 8,7 g/l
-57-
30 h
0 10 2 0 3 0 40
Tempo de Fermentação ( h )
Figura 5,8í Variação do valor do pH ( O ) e das concentrações
de A.R.T. O ) e de A„11. ( ® ) durante a fermentação realiza
da a 3 5CC»
Concentração de farinha; 30 g/l
-58-
Ensaio n° 8
Temperatura: 35°c
Concentração de farinhas 40 g/l
pií iniciais 5,75
Concentração inicial de esporos: 2,8 x 10 esporos/l
Os resultados encontram-se na Tabela 5.18 e na Figura 5.9
Neste ensaio não houve acerto do pH inicial.
Ensaio n u 9
Temperatura: 35oc
Concentração de farinha: 50 g/l
pH iniciais 5,85
Concentração inicial de esporos: 3,4 x 10 a esporos/l
Os resultados encontram-se na Tabela 5.19 e na Figura 5.10
Neste ensaio não houve acerto do pH inicial
Ensaio n Q 10
Temperatura: 40oc
Concentração de farinha: 20 g/l
pü inicial : 5,05
Concentração inicial de esporos: 1,4 x 10 8 esporos/l
Os resultados encontram-se na Tabela 5.20 e na Figura 5.11
Ensaio nQ 11
Temperatura: 40OC
Concentração de farinha: 30 g/l
pH inicial: 5,15
Por acidente, não foi possível medir a concentração inicial
de esporos .
Os resultados encontram-se na Tabela 5.21 e na Figura 5.12,
8
TABELA - 5.18
Resultados obtidos no ensaio n° 8. Temperatura: 35°C. Concentração de farinha: 40 g/l
Tempo de
Fermentação
(h)
pH
Açúcares Redutores (g/l) Açúcares Redutores Totais (g/l) Reação com lugol
(qualitativa)
Tempo de
Fermentação
(h)
pH Amostra NO 1
Amostra
N° 2
Média Amostra No 1
Amostra NO 2
Média
Reação com lugol
(qualitativa)
0,0 0,45. 0.43 0,44 34,46 35,95 35,20 ' Azul marinho
6,0 5,68 0,53 0,75 0,64 33,94 34,97 34,45 Azul marinho
13 15 4,05 12,93 13,15 13,04 31,11 31,37 31,24 ''arroüi escuro
18,0 2,65 20,64 20,69 20,66 27,32 27,55 27,43 Marrom escuro
24, 0 2,00 15,56 15,79 15,67 19,51 19,48 19,49 Marrom escuro
30,0 1,90 4,68 4,76 4,72 13,78 14,29 14,03 Marrom claro
35,5 1,60 4,70 4,55 4,62 8,53 8,36 8,44 Amarelo escuro
43,0 1,75 2,17 2,17 2,17 8,08 8,17 8,12 Amarelo escuro
48,0 1,80 1,45 1,33 1,39 8,55 8,22 8,38 Amarelo escuro
54,0 1,90 1,36 1,30 1,33 7,61 8,01 7,81 Amarelo escuro
60,0 1,90 0,87 0,85 0,86 6,52 6,58 6,55 Amarelo escuro
Concentração celular final: 11,0 g/l
- 6 0 -
40
Tempo de Fermentação (h )
Figura 5 . 9 ! Variação do valor do pH ( O ) e das concentrações
de A . R . T . ( O ) e de A.R, ( • ) durante a fermentação realiza
da a 350C
Concentração de farinhas 40 g/l
TABELA - 5.19
Resultados obtidos no ensaio n° 9. Temperatura; 35°C. Concentração de farinha: 50 g/l
Tempo de
Fermentação
(h)
píl
Açúcares Redutores (g/l) Açúcares Redutores Totais (g/l) Reação com lugol
(qualitativa)
Tempo de
Fermentação
(h)
píl Amostra
NO 1
Amostra NO 2
Média Amostra NO 1
Amostra NO 2
Média
Reação com lugol
(qualitativa)
0,0 ... 5,85 1,32 0,84 1,08 44,14 44,14 44,14 Azul marinho
6,5 5,82 0,90 0,65 0,77 43,30 42,59 42,94 Azul marinho
12,0 5,45 11,75 11,26 11,50 41,90 42,54 42,22 Marrom escuro
18,5 2,72 21,27 22,07 21,67 35,90 36,87 36,38 . Verde escuro
24, 5 2,12 23,76 22,74 23,25 28,74 28,00 28,37 Amarelo escuro
30,5 1,85 13,94 14,58 14,26 22,33 23,19 22,76 Amarelo escuro
36,0 1,70 9,49 9,17 9,33 16,75 16,75 16,75 Amarelo escuro
42,0 1,70 3,37 3,34 3,35 12,85 12,96 12,90 Amarelo escuro
48,0 1,85 2,53 2,39 2,46 12,10 11,94 12,02 Amarelo escuro
54,5 1,80 2,07 2,07 2,07 11,60 11,56 ,11,58 Amarelo escuro
60,0 1,90 2,25 2,78 2,51 11,38 11,21 11,29 Amarelo escuro
Concentração celular final: 12,9 g/l
TABELA - 5„20
Resultados obtidos no ensaio n° 10. Temperatura: 40°C. Concentração de farinhas 20 g/l
Tempo de
fermentação
(h)
pH
Açúcares Redutores (g/l) Açúcares Redutores Totais (g/l) Reação cora lugol
(qualitativa)
Tempo de
fermentação
(h)
pH Amostra No 1
Amostra NO 2
Média Amostra No 1
Amostra NO 2
Media
Reação cora lugol
(qualitativa)
0,0 5,05 0,21 0,15 0,18 15,95 15,60 15,77 Azul marinho
6,0 5,05 0,22 0,27 0,24 18,70 17,51 18,10 A zu1 marinho
12,0 5,18 2,89 3,56 3,22 16,66 16,36 16,-51 Marrom escuro
15,0 5,10 5,04 5,38 5,21 16,59 16,82 16,70 Verde escuro
18,0 3,08 8,34 8,25 8,29 15,08 14,98 15,03 Verde claro
21,0 2,65 „ 13,98 12,82 13,40 Amarelo escuro
24,0 2,45 6,65 7,06 6,86 9,75 9,26 9,50 Amarelo escuro
27,0 2,25 2,02 3,88 2,95 7,15 5,51 6,33 Amarelo escuro
30,0 2,12 1,23 5,46 3,34 4,30 4,16 4,23 Amarelo escuro
36,0 2,18 0,18 0,20 0,19 3,75 3,92 3,83 Amarelo escuro
Concentração celular final: 9,8 g/l
-64-
a.
O 10 20 30 Tempo de Fermentação ( h )
Figura 5« 11: Variação do valor do pll ( O ) e das concentrações de
A. R. T. ( O ) e de A.R. ( • ) durante a fermentação realizada a
4 0 ° C
Concentração de farinha: 20 g/l
TABELA - 5.21
Resultados obtidos no ensaio no 11. Temperatura 40°C. Concentração de farinha: 30 g/l
Tempo de
fermentação
(h)
pH
Açúcares Redutores (g/l) Açúcares Redutores Tot ais (g/l) Reação com lugol
(qualitativa)
Tempo de
fermentação
(h)
pH Amostra
N'o 1
Amostra
N° 2 •
Média Amostra No 1
Amostra NO 2
Media
Reação com lugol
(qualitativa)
0,0 5,15 0,31 0,31 0,31 25,67 26,09 25,88 Azul marinho
6,5 5,15 Cf 3 v) 0,25 0,30 26,67 26,96 26,81 Azul marinho
12,0 5,10 1,31 0,97 1,14 23,57 24,16 23,86 Azul marinho
15,0 5,18 5,69 6,21 5,95 24,06 23,90 23,98 Azul marinho
18, 0 3,25 8,02 12,62 10,32 23,50 25,53 24,51 . Verde escuro
21,0 2,65 13,44 14,70 14,07 19,90 20,42 20,16 Marrom
24,0 2,35 13,72 14,02 13,87 18,43 17,86 18,14 Amarelo queimado
27,0 2,20 10,11 8,85 9,48 14,95 13,57 14,26 Amarelo queima do
30,0 2,05 6,09 6,59 6,34 10,27 10,90 10,58 Amarelo queimado
36,0 2,05 0,80 0,74 0,77 7,26 6,14 6,70 Amarelo queimado
42,0 2,00 0,61 0,93 0,77 6,50 7,47 6,98 Amarelo queimado
Concentração celular final: 11,5 g/l
I C5 O I
I
-66»
Figura 5.12: Variação do valor do pH (O ) e das concentrações
de A.H.T. ( O ) e de A.R. ( • ) durante a fermentação realiza
da a 4 0OC.
Concentração d© farinha: 30 g/l
TABELA - 5.22
Resultados obtidos no ensaio n° 12, Temperatura? 40OC. Concentração de farinha! 40 g/l
Tempo de
fermentação
íh) PH
Açúcares Redutores (g/l) Açúcares Redutores Totais (g/l) Reação com lugol
(qualitativa)
Tempo de
fermentação
íh) PH
Amostra NO 1
Amostra
N° 2 Media Amostra
NO 1
Amostra
NO 2
Média
Reação com lugol
(qualitativa)
0,0 5,10 0,87 35,26 35*46 35,36 Azul marinho
6,0 5,05 *0*59 0,56 0,57 36,88 „ . 34 , 3 7 35,62 Azul marinho
12, 0 3,27 _3j_98 33,80 34,23 . ..34A01. Verde escuro
2,93 17,28 15,31 16,29 3 0,17 2 9x2 5 29,71 Verde escuro
2J A£ 2 X 4 3 _ 19,71 18*83 19,27 - ™ A S l 2 5 2 4x3 0 Marrom escuro
50,0 2,20 10jl8 9,62 JJBj/70 18,48 Marrom claro
37,0 2,00 2,50 1,78 2,14.. . . 11,93 11,58 Amarelo escuro
2,00 0,99 0,99 0,99 10,49 10,12 10*3 0 Amarelo escuro
48,0 1,38 1,48 1,43 10,07 . 10,o4 10,05 Amarelo escuro
54, 0 2,00 1,38 1,48 1,43 9j69 2i 6 7 Amarelo escuro
60,0 2,20 1,48 1,40 1,44 9,77 9,64 9,70 Amarelo escuro
Concentração celular final? 15,0 g/l
-68-
4 0
j i i i i i i i i i i i i i.
0 20 40 60
Tempo de Fermentação ( h )
Figura 5.13: Variação do valor do pH ( D ) e das concentrações
de A.R.T. ( O ) e de A.R. ( • ) durante a fermentação realiza
da a 40OC.
Concentração de farinha: 40 g/l
-89-
Ensaio n° 12
Temperatura; 40°C
Concentração de farinha: 40 g/l
pH iniciais 5,10
Concentração inicial de esporos: 2,6 x 10 esporos/l
Os resultados encontram-se na Tabela 5.22 e na Figura 5.13*
Ensaio n° 13
Temperatura: 4Q°G
Concentração de farinha: 50 g/l
pH inicial: 5,31
8 Concentração inicial de esporos: 2,4 x 10 esporos/l
Os resultados encontram-se na Tabela 5.23 e na Figura 5.15
Ensaio nQ 14
Temperatura: 45°C
Concentração de farinhas 50 g/l
pH inicial: 5,20 « 8
Concentração inicial de esporos: 4,0 x 10 esporos/litro.
Os resultados encontram-se na Tabela 5.24
Cora base nos resultados apresentados nas tabelas de n° 5.11
5,23 chegou-se às correlações apresentadas nas Figuras: 5,16
6.17, 5.18 e 5.19 .
TABELA - 5,23
Resultados obtidos no ensaio n° 13« Temperatura 40°C» Concentração de farinhas 50 g/l
Tempo de
ferraentaç ao pH
Açúcares Redutores
(g/l)
Açúcares Redutores Totais
C s / D
Reação com lugol
(qualitativa) Tempo de
ferraentaç ao pH
Amostra NO 1
Amostra
N° 2
Media Amostra NO 1
Amostra No 2 Medi a
Reação com lugol
(qualitativa)
0,0 5,31 0,58 0,65 0,61 42,89 42,75 42,72 Azul marinho
6,0 3,31 0,75 — 0,75 42,45 42,45 Azul marinho
12,0 4,75 2,57 1,90 29 2 3 41,49 41,55 41,52 Azul marinho
18,0 5,30 14,46 12,65 13,56 39,42 39,42 39,42 Azul marinho
24,0 2,00 26,66 23,34 25,25 33,42 32,57 32,99 Marrom escuro
30,0 1,50 17,30 17,70 17,50 26,68 25,47 26,07 Amarelo escuro
36,0 1,50 11,23 9,34 10,38 19,93 18,50 19,21 Amarelo escuro
42,0 1,35 2,83 2,26 2,54 12,44 ' 12,92 12,68 Amarelo escuro
48,0 1,45 1,86 1,73 1,79 12,33 12.18 12,26 Amarelo escuro
54,0 1,45 1,86 1,75 1,80 11,99 11,74 11,86 Amarelo escuro
6 0T0 1,65 1,72 1,75 1,73 15,07 13,85 14,46 Amarelo escuro
Concentração celular final: 16,6 g/l
-71-
0 20 40 60
Tempo de Fermentação ( h )
Figura 5.14: Variação do valor do pH ( • ) e das concentrações de
A.R.T. ( O ) e de A.R. ( • ) durante a fermentação realizada a
4 0 ° C
Concentração de farinha: 50 g/l
TABELA - 5.24
Resultados obtidos »o ensaio n° 14. Temperatura 48°C. Concentração de farinha 50 g/l
Tempo de
Fermentação
(h)
pH
Açúcares Redutores r TÍ
Açucares edutores Totais Reação com lugol
(qualitativa)
Tempo de
Fermentação
(h)
pH
Amostra
N° 1
Amostra
Jí° 2 Media
Amostra NO 1
Amostra ' No 2
Média
Reação com lugol
(qualitativa)
0. 0 5,20 pj59 0153 42,72 40,13 43 , 4 2 Azul marinho
12,0 0 t 9 1 J ü > 9 1
0,91 45,30 41,69 42,49 . Azul marinho
24, 0 4,80 0,99 it 2 2 1,10 4A 5 J L 4 0 j 7 9 * 4 1 418 -v ' marinho
£ t 0 5 1±44 l_j50 1,47 3 0 T 5 8 3 6*71 \r - marinho
36,0 1,99 2,45 2,22 58,29 3 7 * 3 5 3J j l §2 Azul marinho
42,0 1,35 1,52 1,43 5G,65 37*87 j57i25 Azul marinho
50,0 5,00 1,21 1,34 1,27 4 1,97 4 2,55 42,26 Azul marinho
Concentração celular final; nao foi determinada, pois a fermentação não se completou»
-73-
5.10 - DETERMINAÇÃO DO RENDIMENTO DO PROCESSO FERMENTATIVO
Os valores de f obtidos nos ensaios de fermentação realista
dos a 25, 30, 35 e 40°C, com concentração de farinha de 20, 30, 40 e
50 g/l encontram-se na Tabela 5.25 . A determinação da concentração -
celular final de cada ensaio de fermentação, cujo valor ê usado para
c calculo de I , foi feita útil izando-se o conteúdo total de 6 er
lenmeyers, conforme técnica descrita no ítem 13, Capítulo II.
Com a finalidade de comprovar os valores de Y, obtidos e in
dicados na Tabela 5.25, realizou-se um ensaio de fermentação a 3 5 °C
com concentração de farinha no meio de fermentação de 20 g/l, cuja
determinação da concentração celular final foi efetuada utilizando -se
o conteúdo de 18 erlenmeyers da maneira descrita no item 15. 0 resul
tado do rendimento do processo neste ensaio : Y = 0,45,
A Tabela 5.25 apresenta os valores de Y calculados a partir
dos ensaios realizados, desprezando a concentração inicial de células.
Como se poderá ver mais adiante (Capítulo VI) , os valores de X q , con
contrações microbianas iniciais, praticamente não influem nos valores
de Y .
5.11 - IDENTIFICAÇÃO DOS AÇÚCARES FORMADOS
Através do método cristalográfico de identificação dos açú
cares pelas ozazonas identificou-se, na amostra utilizada, glicose.
No Departamento de arraácia da Faculdade de Ciências Farma -
x
ceuticas da U.S.P. utilizando amostra do mesmo material, foram identi
ficados, por método cromatográfico, glicose e traços de rafinose.
,74*
TABELA - 5.25
Valores de ¥ obtidos nos ensaios de fermentação
Temperatura
(°C)
Concentração de farinha
no meio de fermentação
(g/l)
y
25 50 0,49
3 0 20 0,47
30 3 0 0,40
30 40 0,38
3 0 50 0.60
35 20 0,56
35 3 0 0,41
35 4 0
35 50
40 20 0j71
40 3 0 0 S 5 9
40 40 0,58
40 50 0,59
5,12 - DETERMINAÇÃO DO TEOR DE NITROGÊNIO
Essa determinação foi efetuada no Departamento de Alimentação
e -Nutrição Experimental da * acuidade de Ciências Farmacêuticas da U«S 9P
que nos forneceu o seguinte resultado:
Nitrogênio : 4,15 %
-75-
5.13 - DETERMINAÇÃO DO TEOR DE AMINOÁCIDOS
Este ensaio foi realizado no Laboratório de Biofísica da
Escola Paulista de Medicina,, Os resultados encontram-se na Tabela
5,s2 6 „
Porcentagem de aminoácidos na. amostra analisada»
Amino-ácido Porcentagem
Xcido Aspártico 1,78
Xcido Glutamico 2,29
Alanina 1,30
Arginina 1,29
Fenilalanina 2,04
Galac t osam i na * 1,27
Glicina 1,00
Histidina 0,40
Isoleucina 0,91
Leucina 1,43
Lisina 1,07
Metionina 0,23
Prolina 0,89
Serina 0,97
Tirosina M 1
Treonina 1,07
Valina 1,29
* Natureza não comprovada
Porcentagem total de aminoácidos: 20,34 %
Os teores de Cistina e Triptofano não foram
determinados.
-76»
C A P Í T U L O - VI
MODELO ÇINfeTICO
O modelo apresentado a seguir tem por finalidades princi
.a) interpretar os resultados obtidos
b) representar as curvas experimentais por equações que permi
taia calcular os parâmetros do processo estudado.
Considere-se o resultado de um ensaio qualquer, represen_
tado esquematicamente na Figura 6.1
T e m p o
Figura 6.1 Representação esquemática dos resultados de um ensaio ge
nérico.
Curva Is açúcares redutores totais
Curva 2: açúcares redutores
Curva 31 diferença entre as curvas 1 e 2®
-77-
Na Figura 1, a Curva 2 nos da a concentração de açucares
r e d a t o r e s existentes no melo em c a d a instante, enquanto a Curva 3
a o s fornece a concentração de poiissac&rideos (expressa em gramas
de açúeerea r e d u t o r e s por litro) ainda não- hidrolisados pelo mi
crorganismo»
A e x p e r i ê n c i a mostra que, n a s condições adotadas neste -
trabalho, hâ sempre uma fração de polissacarídeos ( S** . Figu
ra 1) que o microrganismo não consegue hidrolisar» Essa concentra
çao residual S*,* t nas»considerações que se seguem, sera sempre -
subtraída das concentrações de polissacarldeos no meiov conduzindo
a curvas representadas esquematicamente na Figura'6 . 2
Figura 6.2 Representação esquemática dos resultados de um ensaio ge
nérico.
= concentração de polissacarldeos ainda não hidrolisados, descon
tada a concentração residual de 'polissacarldeos*
S 9 = concentração de açucares redutores.
-78-
0 presente modelo baseia-se nas seguintes hipóteses
fundamentais:
1. A hidrólise dos polissacarídeos pelo microrganismo obedece a
seguinte expressão:
as -rr~ = - K S..X " 1 "
dx i
sendo:
velocidade de hidrólise dos polissacarídeos no instante
K = constante de velocidade da hidrólise considerada $
Sj s concentração de polissacarídeosno instante t;
X = concentração de microrganismos no instante t.
2. 0 valor de Y , definido pela equação " 2 e s , é constante durante
todo o processo.
Y = - % r 4 - . t n2 t i
" f t
3. No desenvolvimento do microrganismo, uma vez terminado o perí
odo de indução (ou fase "lag") , há duas fases distintas:
3.1 - Fase exponencial, caracterizada por.
f • • • • • •
3.2 - Fase de declínio, caracterizada, segundo Kono (29), por:
_ M, 2£ (x _ x) " 4 "
ra c
sendo:
c velocidade de desenvolvimento do microrganismo no i n s —
tante t;
J4. a velocidade específica de desenvolvimento do microrganis¬
mo na fase exponencial (constante);
X = concentração de microrganismo no instante t;
-79-
X c = concentração de microrganismos no fim da fase exponencial
í ou no início da fase de declínio) ;
X = concentração máxima de microrganismos produzidos.
Considerando como instante.zero aquele em que tem ini
cio a fase exponencial e fazendo?
X q = concentração de microrganismos quando t = 0;
t = instante em que termina a fase exponencial (ou em que tem
início a fase de declínio);
as equações " 3 " e * * 4 n conduzem, respectivamente, a:
X « X e* 1 .. . , "5" o
X m - m ( X - cX ) „ e x x p - > r r r <* - V >>>>6" m c
4, A hidrólise dos polissacarídeos tem início quando t = 0, isto
é, no inicio da fase exponencial de desenvolvimento do micror¬
ganismo,
Uma vez estabelecidas as hipóteses básicas do modelo,
segue-se a sua apresentação por partes com o objetivo de sim
plificar a exposição do assunto»
1 - Partes Hidrólise dos polissacarédeos na fase exponencial de
desenvolvimento do microrganismo
Considerando a fase exponencial de desenvolvimento do
microrganismo, as equações " 1 " e "5 ' 1 fornecem:
dS . = - KS.X fJ* '»7»
dt l o
Indicando com S o valor de quando t = 0, a equa- -
ção 1 7 " nos dá:
S l = S10' e X p [" V * ~ l 1 ) • • •
ou ainda:
lg S 1 = A - B e * 4 »»9»
-80
sendo:
á , ig s i o + JL- . . . . . . . . . . . . . . . . * i o «
1 v
* 2,303 /*» o 1 1
As equações ."8" ou H 9 " representara a variação da concen
tração de poiissacarídeos no meio durante a fase exponencial de
crescimento do microrganismo, ,
2* Parte: Determinação dos parâmetros J& , t*, Y , X Q , X q e K.
A determinação dos parâmetros do processo ê uma d e c o r
rência do ajuste da equação "9' 1 aos valores obtidos experimental
mente. Tal ajuste pode ser realizado da maneira descrita a seguir.
1. s_c_o_.l_.h- — - d— -ins_t_.a_n-t—--i-n_i-<--al_ t o i 0 instante inicial
t e aquele em que se observa, na curva experimental, início de
hidrolise dos polissacar íd eos (Hipótese n° 4 ) .
2. Determinação deyn. e t : Procura-se ajustar a equação
" 9 " aos pontos experimentais no intervalo de tempo t Q H — S t + t',
para diferentes valores de t' escolhidos arbitrariamente desde
t1 = 6 h até o valor de t' ao qual corresponde = 0» 0 maior
dos valores de t' que conduz a um bom ajuste da equação " 9 " aos
pontos experimentais é considerado o valor de t. Esse ajuste con
duz também ao valor de . Destaque-se, neste ponto, o fato de
ser possível avaliar a velocidade espec ífi ca de crescimento do mi
crorganismo ( i n d e p e n d e n t e m e n t e do conhecimento de sua curva
de crescimento.
3. Calculo de X q S A partir do valor de t , pode-se d e
terminar o correspondente valor de S , que será indicado por S_ ,
e pela própria definição de Y tem-se:
x - x x - X
Y = -== f - - f § - »12» STi " Tf 'Tc ~ Tf
onde Xfll, S T c , S e s,* são valores experimentais.
Por outro lado, da equação " 5 " deduz-se:
-8.1-
As equações "12" e "13" conduzem a:
Xm l B T i ~ ° Tc »14»
Ti T e T f
4® Cálculo de Y: Ê possível, agora, o cálculo de ¥
(equação "12") levando-se em conta o valor de X q»
5. Calculo de X s Com o valor de X (equação "14") pode-
se calcular X c pela equação "13".
6. Calculo de K: A partir do ajuste da equação " 9 " e dos
valores de yí e de X* t a "11" nos dá o valor de K:
K = 2 , 3 0 3 B/t
o
m 1 5 »
5- Parte: Hidrólise dos polissacarídeos na fase de declínio de
desenvolvimento do microrganismo
Neste caso, as equações " 1 " e " 6 " fornecem:
dS.
dt- = - K B 1 X - (X - X )exp
m m c
r / x c c ) i X - X m c
Indicando com Sj o valor de para t = t*, a equação
" 8 " permite escrever:
A t
Blc B B1 0 * 6 X P 17 n
A integração da "16" no intervalo t I i t leva à se-...
guinte expressão:
B l =B lc e x p 1 ~ K X ™m t " ' « A * 7 ™ 1 - exp
m c
ou ainda
IgBj = A' - B*t - C exp x - X (t - t ). c
"19"
sendo:
l » i, H
K
L
„82™
lc 2,303
x r
'* - 2 r k » • • •
~ 2,3 03 /<- x , I o *
4~ Parte : Variação da concentração de açúcares redutores no meio
Sm qualquer instante t, a concentração de açúcares redu¬
tores no meio (82 ) pode ser expressa por:
S 2 « S S -2*
S0* = concentração de açúcares redutores formados pela hidrólise
dos polissacar íd eos até o instante t:
Sgr = concentração de açúcares redutores consumidos pelo microrga¬
nismo em seu crescimento até o instante t.
Por outro lado:
2 h =
X •- X
S 2 r « - y - 2 ."25«
Logo, a "23" nos dá:
s 2 s s i o i * * *
Durante a fase exponencial do crescimento do microrganie
mo ( t j £ t ) , as equações "2 6 H e "5** conduzem as
s2 = sio - si - r
Durante a fase de declínio de crescimento do microrganis
mo (t > t ) , as equações*26* e " 6 H permitem escrever:
9 •
X
2 h 2 P
l
•
-83-
S„ - S, - S . - Jòí -X - (X -X )exp __ __ ,»»28" 2 10 1 Y ] m o m e ^ X -X
m c
Equações gerais relacionando S g com o tempo podem ser
obtidas combinando "27" cosi '»8" e"2 8* com "18" respectivamente*
sã partes Reiaçno entre o valor máximo da concentração de açúca
res redutores no meio e a concentração inicial de açú
cares redutores totais.
A partir das equações " 8 " e "26" pode-se deduzir a
"29" que correlaciona o valor máximo da concentração de açúcares
redutores (Spjn) no meio durante a fermentação, com o valor da
concentração inicial o**.
S 2 m * S 1 0 ~ * l g S 1 0 * » * 2 9 *
sendo:
Aplicação do modelo aos valores experimentais
As Figuras 6.3 a 6.15 mostram os resultados obtidos no
ajuste das equações apresentadas neste Capítulo aos pontos experi
mentais obtidos nos ensaios já descritos (Tabelas 5.11 a 5.24,
Figuras 5.2 a 5.14' . Os trechos pontilhados das curvas das Figuras
6.3 a 6.15 correspondem à fase em que, terminado o crescimento cx
ponencial do microrganismo, o valor de , já bastante baixo (com
preendido no intervalo 0,2 a 2,0 g/l em onze dos treze ensaios),
é reduzido a zero. A imprecisão que afeta os pontos experimentais
nesse trecho não permitiu verificar a aplicabilidade do modelo
proposto,
A Tabela 6.1 reúne os valores dos parâmetros calculados
de acordo com o exposto na 2- Farte deste Capítulo. 0 valor de t
adotado foi de 6 h, com exceção do ensaio realizado a 25°C em que
se tomou t = 13 h . o
Nas figuras 6.16 a 6.19 apresentam-se os resultados dos
ajustes da equação "29" aos pontos experimentais.
• 84-
S_ = cone* de A,R.T,
0 IO 20 30 40 50 60
Tempo de Fermentação ( h )
Figura 6.3 : Verificação da aplicabilidade do modelo proposto aos
resultados do Ensaio n° 1.
Temperatura = 25oC; Concentração de farinha = 50 g/l
•85-
0 ¡0 20
Tempo de Fermentação (h )
Figura 6.4: Verificação da aplicabilidade do modelo proposto
aos resultados do Cnsaio no 2.
Temperatura - 3QOC. Concentração de farinha = 20 g/i.
í
-86-
S = cone de A.R.T; S„ = cone. de A.R, ;
S> - dif. entre o A.R.T. e o A.R. residuais = ir
Tempo de Fermentação ( h )
Figura 6.5: Verificação da apl icabilidade do modelo proposto
aos resultados do Ensaio nü 3«
Temperatura = 30°C. Concentração de farinha = 30 g/l
20 3 0
Tempo de Fermentação (h )
Figura 6 . 6 : Verificação da aplicabilidade do ir.odelo proposto
aos resultados do Ensaio n° 4„
Temperatura = 30°C; Concentração de farinha - 40 g/l.
88-
S m = cone. de A. R. T; S 0 = cone„
Tempo de Fermentação ( h )
Figura 6.7: Verificação da aplicabilidade do modelo proposto
aos resultados do Ensaio n° 5«
Temperatura = 30°C; Concentração de farinha = 50 g/l
-89-
S m = cone. de A.R.T; Sn = cone. de A.R ;
S» = di . f. entre A.R.T. e o A.R. residuais =
,5 g / l S T - S 2 - S ' r ; 1 3 , 9 0 g / l
t - 6 , 0 h ; t = 1 1 , 0 h ; tí. = 0 , 3 1 h" 1 ;
A = 1 , 1 8 ; Ü= 0 , 0 3 9 5 X = 0 , 0 4 3 g / l ;
Y = 0 , 3 5 ; X = 1 , 3 2 g / l ; c
K = 0 , 6 4 1 / g h .
10 50 20 30 40
Tempo de Fermentação ( h )
Figura 6.8: Verificação da aplicabilidade do modelo proposto
aos resultados do Ensaio n° 6
60 0
Temperatura = 350C; Concentração de farinha = 20 g/l.
-90
S = cone de AcR^Tc ; S„ = cone. de A.R,
S« = dif, entre o A.K.T e o A.R. residuais = 4,0 g/l; i r
Tempo de Fermentação ( h )
Figura (>. 9X Verificação da aplicabilidade do modelo proposto
aos resultados do Ensaio n°7
Temperatura = 35°C; Concentração de farinha = 30 g/l
-91-
Tempo de Fermentação h 1
Figura 6.10. Verificação da aplicabilidade do modelo proposto
aos rosultados dc Ensaio n° 8»
Temperatura = 35«C; Concentração de farinhs = 4C- p-*i ,
-92-
Tempo de Fermentação ( h )
Figura 6.11: Verificação da aplicabilidade do modelo proposto
aos resultados do Ensaio n° 9
Temperatura = 35°C; Concentração de farinha = 50 g/l
-93-
2 0 h
S = cone. de A.R.T; S 0 » cone. de A.R» ;
= dif. entre o A.R,T, e o A»R» residuais 'Ir
= 3,0 g/l S S» ;
• I
— - ~ > 3 l
S, "T
= 6,0 h; t c = 16,0 h;
-1
S r 0 A = 14.3 8 g/l
/l - 0,23 h "; A = 1,19 ;
B = 0,036 ; X =0,096 g/l
Y = 0,68; Xc = 4,01g/l
E = 0,2 0 1/gh
0 10 20 30
Tempo de Fermentação ( h)
Figura 6«12; Verificação da aplicabilidade do modelo proposto
aos resultados do Ensaio n° 10
Temperatura = 40°C| Concentração de farinha = 20 g/l
Í
t
0
S T = cone. de A.R.T ; S p = cone. de A.R. ; S £ r = dif
entre o A.R.T. e o A.R. residuais = 4,5;
- S i r » 1 0 21,46 g/l; t = 6,0 h;
-1
t c = 16,0 h; yt = 0,30 h ; A = 1,34;
B = 0,012 ;
X — 0,034 g/l ;
Y = 0,5 8; X c = 4,0 9 g/l;
K = 0,25 1/gh
cr
0 10 2 0 3 0 4 0 50
T e m p o d e F e r m e n t a ç ã o (h )
Figura 6.13: Verificação da aplicabilidade do modelo proposto
aos resultados do Ensaio n° 11
Temperatura = 40°C; Concentração de farinha = 30 g/l
-95
10 20 30 40
Tempo de Fermentação ( h )
50 60
Figura G.14. Verificação da aplicabilidade do modelo proposto
aos resultados do Ensaio n° 12
O
Temperatura = 40°C; Concentração de farinha = 40 g/l
-96
Tempo de Fermentação (h )
Figura 6.15: Verificação da aplicabilidade do modelo proposto
aos resultados do Ensaio n» 13
Temperatura = 40e>C; Concentração de.farinha = 50 g/l
97-
¡0 20 30 40
"10 (Q/i)
0
Figura 6.16 - Concentração máxima de açúcares redutores no meio (S 0 )
durante a fermentação a 30°C em função da concentração
inicial de polissacarídeos (S l n)
-98-
S 2 m = 0 , 9 9 S 1 0 - 9 , 2 9 l o g S A-T- 4 , 5 0
10 2 0 3 0
(g /t)
Figura 6.17 - Concentração máxima de açúcares redutores no meio (S**)
durante a fermentação a 35°C em função da concentração
inicial de polissacarídeos ( S i n ) .
-99-
Figura 6.18 - Concentração máxima de «cucares redutores no meio
(S,, ) durante a fermentação a 40°C em função da con
centração inicial de polissacarídeos (S,_)«
30
* J I , L 1 I I l I
30 40
s,0 Cg/4)
Figura 6.19 - Concentração máxima de açúcares redutores no meio (S,, ) -¿11
em função da concentração de polissacarídeos ( S j q ) .
Pontos experimentais obtidos a 30, 35 e 40°C.
0 10 20
I 1 —
-101-
TABELA 6.1
Parâmetros calculados de acordo com o modelo proposto
(22 Parte)
Tempera
tura
(°C)
Fari -
nha
(g/l)
t
c (h)
/ (ir 1)
X
o
(g/l)
Y X c
(g/l)
K
<RH>
25 50 22 0,10 0,661 0,48 6,52 0,05
30
20 16 0,28 0,037 0,46 3,24 0,32
30 30 16 0,26 0,051 0,40 3,18 0,20
30
40 18 0,10 0,612 0,38 4,12 0,09
30
50 16 0,31 0,026 0,55 3,67 0,21
35
20 11 0,31 0,043 0*35 . 1,32 0,64
35 30 14 0,28 0,075 0,40 4,07 0,29
35
40 12 0,21 0,229 0,39 2,95 0,23
35
50 16 0,16 0,351 0,40 4,69 0,13
40
20 16 0,23 0,096 0,68 4,01 0,20
40 30 16 0,30 0,034 0,58 4,09 0,25
40
40 16 0,24 0,114 0,57 5,47 0,20
40
50 16 0,25 0,074 0,59 4,00 0,14
t f i = Instante em que termina a fase exponencial.
Já, = velocidade específica de desenvolvimento do microrganismo na fase exponencial.
X = concentração de microrganismos no instante zero (ver hipó¬ tese n° 3)
Y - í\ X^3 (calculado levando-se em conta o valor de X Q )
X F I = concentração de microrganismos no fim da fase exponencial.
K = constante de velocidade da hidrólise dos polissaearídeos .
-10 2»
CAPÍTULO VII
DISCUSSÃO 1)0S RESULTADOS
Preliminarmente, convém tecer alguns comentários a respeito
das condições iniciais do sistema objeto do presente estudo.
No que se relaciona com a concentração inicial de farinha,
cumpre observar que, quando expressa em gramas de A.R.T. por litro,
os valores determinados situam-se em intervalos de amplitude relativa
mente reduzida, a saber;
a) 15,8 g/l a 17,7 g/l para ensaios com 20 g de farinha por
litro?
b) 25,9 g/l a 26,8 g/l para aqueles com 30 g de farinha por
litro;
c) 33,2 g/l a 35,4 g/l nos casos em que se trabalhou cora
40 g de farinha por litro;
d) 41,3 g/l a 44,1 g/l nos meios com 50 g de farinha por 1i-
tro. (Neste caso, em um dos ensaios, dos cinco realizados,
encontrou-se 38,6 g/l) .
Observe-se ainda, na Figura 7.1, a correlação existente entre
a concentração inicial de A.R.T. e a de farinha, mostrando c o n c o r d â n
cia com a proporcionalidade que se deveria esperar.
Estes fatos permitem concluir que os cuidados tomados no pre¬
paro do meio e na conservação da farinha, bem como a técnica ana líti ca
adotada, foram de molde à assegurar boa reprodutibilidade no que diz
respeito à concentração da principal fonte de carbono no meio.
Quanto ao valor inicial do pH, em apenas tres dos 14 ensaios
efetuados, situou-se acima do intervalo 4,95 a 5,35. Esses tres v a l o —
res do pH foram 5,75 (Ensaio n© 8) , 5,80 (Ensaio n» 2) e 5,85 (Ensaio
no 9)
- 3 03 -
Figura 7.1. Relação entre a concentração inicial de A.R,T. e a con
centração de farinha no meio. Os traços verticais representam os in
tervalos em que se situam os valores de S** para cada valor de ¥.
Devem ser feitos também alguns comentários relativos á con¬
centração inicial de esporos no meio de fermentação. Exceção feita ao
Ensaio n° 11 em que, por acidente, a contagem não pode ser realizada,,
a concentração inicial de esporos situou-se no intervalo (1,2 a 5,4)xl0
esporos/l, com a maioria (9 ensaios) compreendida no intervalo
Q (1,2 a 2,8) x 10 esporos/l.
Tudo indica, pelo exame das curvas apresentadas nas Figuras
5.2 a 5.14, que essa variação da concentração inicial de esporos não
teve «ma influencia mensurável. Alias, fato análogo já tinha sido
observado por Brancato e Gol ding (.30) com bolores desenvolvendo-se em
meio sólidos u n i a variação de .15 para 182 no numero inicial de esporos
inoculados n a o afetou a velocidade de crescimento da colônia»
No que diz respeito, finalmente., ã possível influência da es
terilizaçao dos frascos nas concentrações dos materiais constituintes
do meio de fermentação, os valores da Tabela 5.6 permitem concluir
que essa influencia pode ser considerada como constante.
Em resumo, pode-se admitir que as condições iniciais do sis¬
tema em estudo foram suficientemente bei» controladas, principalmente
se forem levadas em conta as dificuldades inerentes a realização de
trabalhos de microbiologia em meios nutrientes naturais.
Os ensaios realizados com a finalidade de se escolher um meio
nutriente sólido para a conservação da cultura de A. niger não conduzi
ram a valores que possam ser considerados diferentes para os vários
meios experimentados (Tabela 5 . 1 ) . 0 meio de farinha de banana foi esco
lhido, dentre os ensaiados, unicamente por se saber que nele o micror¬
ganismo se desenvolve bem (27) e por ser de preparo muito fácil. Desta
que-se todavia o fato de que, decorri dos 18 meses de conservação do mi
crorganismo no meio em apreço, suas características, do ponto de vista
de sua atividade amilolítica, mantiveram-se praticamente inalteradas.
Observe-se (Tabelas 5„8 e 5.9) que, no intervalo de teraperatu
ra que conduziu a bons resultados (30 a 4 0 ° C ) , a evaporação durante a
incubação dos frascos não ultrapassou 5 % da massa inicial de meio» Por
este motivo, não se cogitou de corrigir concentrações determinadas du¬
rante a fermentação.
A variação do pH durante a fermentação, bem como a influencia
da concentração inicial de A . R. T. no valor do pH final (Figura 7.2) é
explicável, mesmo adiu i t i mlo-se que nao haja formação de ácidos a partir
da farinha, lembrando que a principal fonte de nitrogênio é o sulfato
de amónio. Nao se procurou, neste caso, correlacionar a variação do pH
com a variação da concentração de A.U.T.
Observe-se, nas Figuras 6.3 a 6.15, que os valores de t (ins
tante em que termina a fase exponencial de crescimento do microrganis¬
mo) calculados pelo inode lo sao muito próximos dos instantes era que o
pH do meio alcança seu valor ut í n i m o . Isto poderia indicar que o mieror
-105-
3,0
o e
Q. 2,0
o
O 30°C
• 35° C
0 40 ° C
O
1,0
20 30 40
Concentração inicial de A R T . (g/i)
Figura 7.2: Influência da concentração inicial de A.R.T. no valor do
pH final .
As Figuras 7.3 e 7.4 mostram, respectivamente, a influencia
da concentração inicial de A.R,T. na porcentagem de A.R.T. consumido
« na concentração final de A.R.T. no meio.
ganismo tem seu crescimento exponencial sustado pela diminuição do
pH„ Esta possível influencia do pH não foi comprovada por não se dis¬
por de equipamento para controlar adequadamente o pH durante a fermen
taçao em frascos agitados»
-106
Figura 7.3 - Variação da % de A.H.T. consumido em função da concentra
ção inicial de A.R.T.
= concentração inicial de A.R.T,
S». = concentração final de A.R.T.
-107-
10 20 30 40 50 60
Sn (g/ í )
Figura 7.4: Variação da concentração final de A.R.T. (S T f) em função
da concentração inicial de A.R.T. (S_.) .
-108-
Os resultados da Figura 7.3 indicam que a atividade do micror
ganismo foi influenciada por algum fator limitante, pois, do contrário,
a % de A, R. T • consumido deveria ser a mesma para qualquer valor da con
centração inicial de A.R.T. Essa limitação poderia ser eventualmente,
ou devida a existência de um nutriente limitante no meio, ou devida a
uma inibição do microrganismo»
Se existisse, no meio, um nutriente limitante, a concentração
de A.R.T. consumido seria constante e determinada pela concentração do
nutriente limitante considerado. Neste caso, sendo:
*Ti = c o n c e n * r a Ç * ° inicial de A.R.T.
í>Tf - concentração final de A.R.T»
dever-se-ia ter, acima de um dado valor de S :
Ti STi ~ STf ' 1 (constante)
Logo:
S m « — O _ . — K . « , » » » « . . . » 0 9 » f t « E . . . « « 30 T f T i
isto é, deveria haver uma relação linear entre S**, e com coefici
ente angular igual a 1.
Admitindo-se a existência de uma correlação linear entre S*,* e
na Figura 7.4, obtém-se
A diferença entre os coeficientes angulares das retas n 3 0 n e
n3 1" parece indicar que a hipótese da existência de um nutri ente limi
tante no meio não é aplicável.
Resta considerar a hipótese de uma eventual inibição do micror
ganismo, inibição esta que poderia ser devida, por exemplo, à d i m i n u i ¬
ção acentuada do pH do meio, 0 fato já apontado de que a fase exponen¬
cial do desenvolvimento do microrganismo, prevista no modelo, termina
quando o pll alcança praticamente seu valor mais baixo, pode ser conside
rado um suporte da hipótese em apreço. Saliente-se contudo, que não fo¬
ram realizados ensaios com o fim espec ico de comprovar a veracidade
de uma ou de outra das hipóteses aventadas.
Admitindo-se uma correlação linear entre a % de A.R.T. utiliza
da e a concentração inicial de A.R.T. (Figura 7,3:
*Tf ~ *Ti 100 ' 89,76 - 0,42 S_. ), chega-se à expressão:
-109-
S I f ' 4,2.10 M iS*. + C , 1 0 S T Í "32»
representada graficamente na Figura 7.4.
A Tabela 7,1 reúne os valores de Y calculados de duas m a n e i
ras: levando-se em conta X e desprezando-se X cm relação à X . As di
o o ra -
ferenças encontradas justificam o calculo de Y desprezando-se a concen
tração inicial de células X Q . NO ensaio realizado com a finalidade de
se medir o valor de Y a partir de um maior número de frascos (item
4 . 1 5 ) , trabalhando-se com 18 erlenmeyers, a 35°C e com 20 g de farinha
por litro, encontrou-se para Y o valor 0,45, valor este que, nas consi
derações que seguem substituirá, por ser mais digno de confiança, o va
lor Y ' 0,36 do ensaio a 35oc e 20 g/l da Tabela 7.1.
Uma análise de variância com os valores de Y calculados, mos¬
trou que:
1. não é significativa a influência da concentração de f a r i
nha ;
2. é significativa a influência da temperatura.
Desprezando Y = 0,60 (do ensaio a 30OC e 50 g/l) e Y = 0,71
(do ensaio a 40°C e 20 g/l) por estarem, ao que tudo indica, afetados
de considerável erro experimental, e calculando-se os valores médios
de Y para cada temperatura com os respectivos intervalos de confiança
para uma probabilidade de 80%, tem-se:
a) a 30OC: Y = 0,417 - 0,052
b) a 3 5 0 C : Y = 0,415 t 0,0204
c) a 40OC: Y ' 0,587 í 0,008
o que indica que os valores a 30°C e a 35oC devem ser considerados
iguais entre si, enquanto que o valor de Y a 45oc deve ser considerado
maior que os outros. Não há possibilidade de estabelecer comparações
seguras com o único resultado obtido a 2 5 ° C 0 ensaio a 45°C (Tabela
5,24) não foi considerado porque a essa temperatura não houve fermenta
ção.
A Figura 7.5 mostra a variação do tempo de fermentação,
t*(intervalo de tempo que decorre desde o instante de inoculação do
meio até o momento em que não há mais variação significativas de c o n ¬
centrações de A,il .T. e de A.Ti.) com a concentração de farinha e com a
temperatura,
- 1 1 0 -
T A B I I L A 7 . 1
Comparação entre os valores de Y calculados
levando-se em cconta X e riísprezando-ae X o o
cm relação a X
Temperatura
(°C)
Farinha
(g/l)
Va l,ores de 1 Temperatura
(°C)
Farinha
(g/l) Caldulados desprezan¬ do X em relação a X
o m
Calculados levando
em conta o valor
de X
2 5 5 0 0 , 4 9 o
0 , 4 8
3 0
2 0 0 , 4 7 0 , 4 6
3 0
3 0 0 , 4 0 0 , 4 0
3 0
40 0 , 3 8 0 , 3 8
3 0
5 0 0 , 6 0 0 , 5 5
3 5
2 0 0 , 3 6 0 , 3 5
3 5
3 0 0 , 4 1 0 , 4 0
3 5
40 0 , 4 0 0 , 3 9
3 5
5 0 0 , 4 0 0 , 4 0
40
2 0 0 , 7 1 0 , 6 8
40
3 0 0 , 5 9 0 , 5 8
40
40 0 , 5 8 0 , 5 7
40
5 0 0 , 5 9 0 , 5 9
X q ' concentração de microrganismos no instante zero (ver hipótese
no 3 )
*m ~ c o n c e " n * r a Ç * ° máxima de microrganismos produzidos
- 1 1 1 -
60
I / I /
4 0
O---
3 0
20 3 0 4 0 5 0
C o n c e n t r a ç ã o de f a r i n h a , W ( g / l )
Figura 7 . 5 : Influencia da temperatura e da concentração de farinha no
tempo de fermentação t*..
f
O 3 0 °C
I • 35 °C
5 0 • 40 °C
-112-
Observe-se que, corno decorrência da imprecisão que afeta a
determinação desse valor, não se pode afirmar qual o valor da tempera
tura ótima no que se relaciona com o tempo de fermentação,
 influência da temperatura pode, porém, ser examinada de ura
outro ponto de vista.
Indicando com P a produtividade do processo, definida por:
¥(S~. - S_, _) TJ _ • ; H - T T I t
f
e considerando que:
a) Y varia com a temperatura;
b) tj. varia com a temperatura e com a concentração de farinha
(Figura 7.5) ;
c) S** - S,p£ varia com a concentração de farinha (Figura
7.6);
pode-se calcular os valores médios de P da Tabela 7,2
A partir desses valores, as condições recomendáveis de fermen
taçao, dentre as ensaiadas, seriam 4Ü CC e 50 g de farinha por litro.
0 modelo proposto (Capítulo 6 ) , permitiu calcular, para cada
ensaio, o valor da velocidade específica de crescimento do microrganis
mo na fase exponencial () e o valor da constante de velocidade de hi
drólise dos polissacarídeos (K) . A escassez de pontos experimentais na
fase exponencial não permite determinar, com segurança, a variação de
e de K com a temperatura. Considerando-se apenas os ensaios em que
a fase exponencial de crescimento do microrganismo compreende 4 ou 5
pontos experimentais e em que houve bom ajuste das curvas do modelo
(25oc, 50 g/l; 30OC, 20 g/l e 30 g/l; 350C, 30 g/l; 40OC, 20 g/l e
30 g/l) , obtém-se o gráfico da Figura 7.7 que parece indicar um valor
ótimo da temperatura em 35oc. Considerando-se todos os ensaios, mesmo
aqueles com menos de 4 pontos experimentais na fase exponencial de
crescimento do microrganismo, a única conclusão que se pode tirar é
que a temperatura ótima deve estar compreendida no intervalo 3 0°C a
40°C, com valores de yW. entre 0,2 e 0,3 h~* e valores de K provavelmen
te entre 0,2 e 0,3 1/gh.
-•113
Figura 7.6: Influencia da concentração de farinha e da temperatura na
concentração de A.R.T. utilizada (S, f i - $ T f) * A equação
indicada na figura é consequência das expressões indica¬
das nas Figuras 7.1 e 7.3
*Ti ~ c o n c r n * r a c a o inicial de A.R.T.
S„„ ' concentração final de A.R.T.
-114-
TAP.ELA 7.2
Variação da produtividade media, Pt com as condições de
fermentaç ao.
Tem¬ pera tura
(°C)
Cone.de farinha
(s/i)
- ç Ti Tf
(g/1)
Y ( 3 T Í - S T f )
(g/l) (h)
„ Y ( S T i " S Tf )
(g/lh)
30
20 14,7 6,13 36 0,17
30
30 20,6 8,59 35 0,24 30
40 25 ,6 10,67 37 0,29
30
50 2Q, 8 12,42 60 0,21
35
20 14, 7 6,10 35 0,17
35 30 20,6 8., 55 34 0,25
35
40 25,6 10,62 40 0,26
35
50 29,8 12,37 48 0,26
40
20 14,7 8,63 34 0 4 2 5
40
30 20,6 12,09 36 0,33
40 40 25,6 15,03 42 0,36
40
50 29,8 17,49 44 0,40
*Ti ' c o n c e n * r a Ç * ° inicial de A.R.T.
"*Tf ' concentração final de A.R.T.
Y ' - A X/ J s
t*, ' tempo de fermentação.
-115-
25 3 0 35 4 0
Temperatura (°C )
Figura 7.7: Variação da velocidade específica de crescimento do micror
ganismos na Fase exponencial ( J4. ) e da constante de veloci
dade de hidrolise dos polissacarideos (K) com a temperatura.
(Valores médios dos ensaios em que a fase exponencial c o m ¬
preende 4 ou 5 pontos experimentais, com bom ajuste da cur¬
va do modelo) „
0 modelo proposto (Capitulo o) permitiu também correlacionar o
valor máximo da concentração de açúcares redutores no meio (S„ ) com o
-m
valor de S*Q (Equação"2 9") • Levando em conta.os erros experimentais e
8 imprecisão na determinação dos valores de 8* , os a justes podem ser
considerados bastante satisfatórios (Figuras 6.16 a 6,19) .
-116-
Resta, finalmente, tecer algumas considerações a respeito dos
teores de nitrogênio e de aminoácidos determinados eia uma das amostras
obtidas (Itens 5.12 e 5.13) .
já são bastante conhecidos os inconvenientes que decorrem de
se avaliar o teor de proteína simplesmente muitipiiçando-se por 6,25 o
teor de nitrogênio total do material. Apesar disso, porém, é bastante
frequente o emprego desse fator na comparação de teores de proteínas
em materiais diferentes» Aplicando-se esse mesmo critério ao caso ana
lisado nesta Dissertação, chega-se a um teor de proteína ("crude p r o —
tein") igual a 25,9% do m i c é1i o seco. Este valor situa-se praticamente
no intervalo 10 a 25% em que se encontram os teores ce proteínas de
fungos filamentosos (31), mas é consideravelmente inferior ao apontado
por Spicer (da ordem de 40%) em sua comunicação já citada ( 7 ) .
A Tabela 7,3 compara os teores dos aminoácidos essenciais en¬
contrados no micé1io obtido neste trabalho com valores citados na comu
nicação de Spicer (7) .
Os valores da Tabela 7.3 apenas dizem que, quanto ao teor de
boa parte dos aminoácidos essenciais, o concentrado preparado pela
ação do A. niger NRRL 337 sobre mandioca ê comparável a outros. Nada
se pode concluir, porém, sobre o valor biológico do material obtido,
para o que se torna necessário o desenvolvimento de ensaios n u t r i c i o —
nais e toxicológicos que escapara do campo de trabalho deste laboratório.
„117-
TABELA 7.5
Aminoácidos Teor do aminoácido (g/16 g de N)
Aminoácidos FAO R H M
(*)
Concentrado Obt ido neste trai»a lho
Obtido de Chlorella
leocina 4,8 6,3 a 7,2 5,5 6,8
Isoleucina 4,2 3,1 a 3,6 3,5 3,1
Valina 4,2 5,0 a 6,9 5,0 • 4,8
Lisina 4,2 3,3 a 7,0 4,1 4,9
Metionina 9 0 4 0
V 2,0 a 2,8 0,9 1.4
Cistina 2,0 J 2,9 a. 3,5 (§) 0,8
Fenilalanina 2,8 3,6 a 3,9 7,8 3,5
Treonina 2,8 3,1 a 5,3 4,1 3,9
Tirosina 2,8 2,8 a 3,4 4,3 2,6
Triptofano 1,4 1,8
SOVA 31,4 33,7 a 38,7 35,3 33,6
(*) Fungo (The Lord Rank Research C-nter) (§) Nao foram determinados.
Aminoácidos essenciais em diferentes concentrados proteicos
- 1 1 8 -
CAPITULO VIII
c o n c l u s õ e s
Os resultados obtidos, nas condições experimentais descritas,
permitem concluir5
8.1 - 0 A. niger NRRL 33?, conservado em meio sólido obtido de farinha de
banana, manteve praticamente inalterada sua atividade amilolítica em
um período de observação de 18 meses»
8.2 - A concentração inicial de esporos, variável, no intervalo
8 8 ~
1,2 x 10 a 5,4 x 10 esporos/l, não influiu no desenvolvimento
do processo,
8.3 - A perda de massa, por evaporação, nos frascos agitados, em Tem
peratura de 30 a 4 0 ° C , não ultrapassou, em um período de 60 h,
5% da massa inicial de in»*io,
8 .4 - 0 pll do meio sofre uma diminuição considerável, passando de um
valor inicial aproximadamente igual a 5 a ura valor final da or —
dem de 1 a 2, em um período de 23 a 32 h a contar do momento da
inoculação,
8 .5 - 0 instante em que termina a fase exponencial de crescimento do
microrganismo, calculado pelo modelo proposto, coincide pratica¬
mente com o instante em que o pH do meio atinge seu valor mínimo.
8.6 - Deve haver um fator limitante da atividade do microrganismo que,
ao que tudo indica, não e a concentração de nutriente do meio,
8.7 - 0 valor da concentração inicial de células não influe no cálculo
da massa de micelio produzido por unidade de massa de fonte d®
carbono utilizada.
8.8 - A massa de micélio produzido por unidade de massa de fonte de
carbono utilizada não depende da concentração de farinha.
8.9 - A massa de micélio produzido por unidade de massa de fonte de
carbono utilizada varia com a temperatura, sendo igual a
0,42 a 30OC e a 350C, e 0,59 a 4Q0C.
-119-
8*10 - A vroduti. videde o: iat «xprossa em grama de micelio por litro e
por hora, atingió o valor máximo 0,40 no ensaio a 40°C cora 50 g
de farinha per 1 i tro„
8.11 - 6 possivs). explicar v a r i a ç õ e s de concentrações de açúcares
r e d u t o r e s & <*- açucaras r e d a t o r e s totais, durante a fermentação,
bem conto calcular parâmetros do processo, por meio de um modelo
cinético desenvolvido a partir das seguintes hipóteses:
Ia») A hidrolise dos polissacarxdeos pelo microrganismo obedece
a expressão i
dS.
2a 0) 0 valor de Y e constante durante todo o processo.
3a.) No desenvolvimento do microrganismo, uma vez terminado o pe
ríodo de indução (ou fase l a g ) , há duas fases distintas:
a - Fase exponencial» caracterisada oor d ^ = X** X
b - F a s e de declínio, caracterizada, segundo Kono (29) por
SIL l i ( X - X )
dt / Xra X e a i
4a.) A hidrólise do polissacarídeo tem início quando t = 0, isto
e, no início da fase exponencial de desenvolvimento do micror
ganismo«
8.12 - Os valores das velocidades específicas de desenvolvimento do m i -
crorganismo na fase exponencial, entre 30°C e 40OC, situam-se no
-1 -1
intervalo 0,2 h " a 0,3 h « Considerando-se apenas as curvas
mais dignas de confiança, o máximo valor desse parâmetro, foi
0,28 h""\ a 35°C.
8.13 - Os valores das constantes de velocidade de hidrólise dos polissa-
carídeos, entre 30°C e 40«C, situam-se no intervalo 0,2 l/g.h a
0,3 1/g.h. Considerando-se tão somente as curvas mais dignas de
confiança,, o máximo valor dessa constante foi 0,29 1/g.h a 35oC.
8.14 - 0 modelo proposto permitiu correlacionar, com bons resultados, o
valor máximo da concentração de açucares redutores no meio com a
concentração inicial de fonte de carbono assimilável pelo micror
ganismo»
-120-
8.15 - 0 míeélio obtido no ensaio a 35*0 com 40 g d® farinha por litro
apresentou um teor de proteína (calculado multiplicando por
6,25 o teor de nitrogênio total) igual a 25,9 %,. em. relação ao
micélio seco, e teores de aminoácidos essenciais comparáveis aos
obtidos em outros casos, Ressalte-se, contudo, que nada pode ser
afirmado quanto ao valor biológico do material obtido.
CAPITULO IX
ASSUNT05 A PESQUISAR
Cori iass nos resultados obtidos nesta Dissertação e nos outros
dois trabaliios sobre mandioca citados na Introdução, pretendeu-se pros
seguir esta linha de pesquisa estudando, em fermentador de 14 litros e
utilizando como meio o residue de fecularias de mandioca:
1, Influencia da temperatura e do pH#
2» Transporte de oxigênio do ar ao microrganismo, compreendendo:
2. ] - Influência da vazão específica do ar;
2.2 - Influencia da agitação (frequência do agitador, tipo de
agitador, potencia consumida na agitação)•
2.3 - Balanço gasoso completo,
3» Influencia das condições de fermentação no tipo de crescimen¬
to do microrganismo ("pellets" ou micélio desagregado; dimen¬
sões médias dos " p e l l e t s " ) .
4 . Fermentação contínua
5, A partir dos resultados obtidos no fermentador de 14 litros,
pretende-se estudar a ampliação de escala do processos
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