Evaluation of agroindustrial waste for obtaining fungal protease by strains by solid state fermentation

Orientador: Ranulfo Monte AlegreDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: Estudou-se a produção de enzimas fúngicas como substitutos do coalho de vitelo na indústria de queijo. Apartir de quatro cepas de fungos, o Aspergillus oryzae (NRRL 484) foi selecionada por produzir maior atividade de coagulação do leite durante a fermentação em estado solido (FES). A atividade de coagulação foi avaliada através de ensaios em placas, em que o maior diâmetro de halo obtido, relacionado com a hidrólise da caseína, foi de 6,2 cm. Os substratos utilizados foram farelo de soja, de arroz e de trigo e estudou-se a combinação de várias quantidades dos substratos utilizando delineamento de misturas. Dos substratos utilizados, houve maior crescimento do fungo quando foi utilizada a mistura dos farelos. O aumento da quantidade de farelo de trigo na mistura foi estatisticamente importante, sendo favorável ao aumento da atividade enzimática, que alcançou valores de 16000 US. As maiores atividades enzimáticas foram observadas em 96 horas de cultivo, com umidade de 80%. Em seguida fez-se um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) de 11 ensaios onde as variáveis independentes foram temperatura e pH. Os resultados obtidos pelo DCCR foram analisados por ferramentas estatísticas que confirmaram a confiabilidade do modelo preditivo para a atividade da enzima. De acordo com este modelo, a máxima atividade enzimática foi de 16552 US, em pH 5,8 e temperatura de 32°C do meio sólido. Em relação às concentrações de cloreto de cálcio (CaCl2) para a coagulação do leite, a maior atividade enzimática foi obtida utilizando a concentração de 0,04 M. Também foi avaliada a influência da concentração de sólidos do leite no tempo de coagulação. Maiores concentrações de sólidos levaram a menores tempos de coagulação. De forma geral, verificou-se que as atividades enzimáticas obtidas nas condições otimizadas foram superiores às relatadas por outros pesquisadoresAbstract: Production of fungal enzymes as substitutes for calf rennet in the cheese industry was studied. Aspergillus oryzae (NRRL 484) was selected among four strains of fungi due to its higher milk-clotting activity during solid state fermentation (SSF). The clotting activity was evaluated by tests in plates, in which the largest halo diameter obtained was 6.2 cm. The halo diameter is related to the casein hydrolysis. The substrates used were pure soybean, rice and wheat bran. In addition, the combination of substrates using varying amounts of mixture design was also studied. Higher fungus growth was achieved when a mixture of the substrates was used. The increased amount of wheat bran in the mixture was statistically significant led to higher enzyme activity, which reached values of 16000 US. The highest enzyme activities were observed at incubation time of 96 h with 80% humidity. A Central Composite Rotational Design (DCCR) of 11 essays was performed, in which the independent variables evaluated were temperature and pH. The results were analyzed by DCCR statistical tools which confirmed the reliability of the predictive model for the enzyme activity. According to this model, the maximum enzymatic activity was 16,552 US, at pH 5.8 and solid medium temperature of 32 °C. Regarding the calcium chloride (CaCl2) concentration necessary to the milk clotting, the highest enzymatic activity was obtained using a concentration of 0.04 M. The effect of solids concentration in the milk-clotting time was also evaluated. Higher solids concentration leads to lower clotting times. In general, it was found that the enzyme activities obtained at the optimized conditions were greater than those reported by other investigatorsMestradoEngenharia de AlimentosMestra em Engenharia de Alimento