@MASTERSTHESIS{ 2020:1484684764,
 	title = {Implementação de reator de leito fixo empacotado com biomassa catalítica de Aspergillus oryzae IPT-301 para a produção de frutooligossacarídeos},
 	year = {2020},
 	url = "https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/1729",
 	abstract = "Frutooligossacarídeos (FOS) são açúcares prebióticos de baixa caloria que apresentam diversos benefícios à saúde humana. São disponibilizados comercialmente mediante produção sintética, por reação de transfrutosilação, utilizando enzimas microbianas como a frutosiltransferase (FTase, E.C.2.4.1.9) e sacarose como substrato. Dentre os microrganismos potencialmente produtores destas enzimas, destaca-se o Aspergillus oryzae IPT-301, sintetizando FTase micelial (enzima aderida a biomassa microbiana) com elevada atividade de transfrutosilação (At). Atualmente, a produção de FOS é conduzida em biorreatores em batelada, um processo lento e oneroso. Portanto, torna-se necessária a implementação de sistemas de reação contínuos, em reatores de leito fixo (PBR), que aumentem o volume de produção de FOS e diminuam seus custos de produção. Para isso, o uso de biocatalisadores na forma de células íntegras (biomassa catalítica) para a produção do açúcar torna-se vantajoso por exibirem suporte natural para própria enzima. Diante deste contexto, este trabalho propôs implementar um sistema de reação contínuo em reator PBR, empacotado com biomassa catalítica de Aspergillus oryzae IPT-301, visando obter elevada atividade de transfrutosilação para a produção de FOS. Para isso, buscou-se, inicialmente, avaliar a influência dos parâmetros de projeto (diâmetro das esferas de biomassa e altura do leito catalítico) no tempo médio de residência, por meio da caracterização da Distribuição do Tempo de Residência (DTR). Entretanto, por se tratar de um leito poroso, foi necessário saturar a biomassa catalítica com azul de metileno (AM) para reduzir os erros associados a adsorção do corante no leito catalítico. Posteriormente, foi estudada a influência da temperatura do meio reacional (40 ºC, 50 ºC e 60 ºC), da concentração de sacarose (173 g L-1 a 573 g L-1) e da vazão volumétrica de alimentação de substrato (5,0 mL min-1 a 20,0 mL min-1) nos perfis de atividade de transfrutosilação. Também foram obtidos os parâmetros cinéticos mediante ajustes dos modelos de Michaelis-Menten e Hill aos dados experimentais e, por fim, realizados estudos de transferência de massa interna (TMI) e externa (TME) assim como ensaios de estabilidade operacional com e sem reciclo no reator PBR. Para a saturação da biomassa catalítica in situ, foram necessários dois ciclos de adsorção/purga e, como a melhor condição de projeto, obteve-se um leito catalítico de 13,0 cm de altura constituído por esferas de biomassa de 6,0 ± 0,4 mm de diâmetro. Os melhores perfis de atividade enzimática foram obtidos operando o reator PBR a 50 ºC, alimentado com solução de sacarose de 473 g L-1, pH 5,5, a uma vazão volumétrica de 11,5 mL min-1. A cinética enzimática foi melhor ajustada ao modelo de Michaelis-Menten. Sob essas condições, permitiu-se observar que a reação não foi limitada pelos efeitos de TMI e TME. Os ensaios de estabilidade operacional mostraram, nos primeiros 420 min de reação, uma redução de 25 % na atividade enzimática, mantendo-se estável após esse período. Comparado ao processo batelada, sob as mesmas condições operacionais, verificou-se que o processo contínuo apresentou os melhores resultados para a atividade de transfrutosilação e estabilidade operacional. Diante dos resultados obtidos, pode-se concluir que a implementação do processo contínuo, para a produção de FOS, mostrou-se promissora ao se alcançar perfis elevados de atividades enzimáticas em reator PBR recheado com biomassa catalítica microbiana.",
 	publisher = {Universidade Federal de Alfenas},
 	scholl = {Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química},
 	note = {Instituto de Ciência e Tecnologia}
}