Study of recovery, concentration and purification process in a Bacillus subtilis biosurfactant

Resumo: Biossurfactantes são compostos anfifílicos produzidos por microrganismos que possuem atividade superficial, ou seja, a capacidade de reduzir a tensão superficial e interfacial entre dois líquidos imiscíveis. Devido a suas características, esses compostos possuem uma ampla gama de potenciais utilizações que vão desde a indústria de alimentos, cosméticos, farmacêutica, petroquímica entre outras. O processo de recuperação e purificação de biossurfactantes é alvo de constantes aperfeiçoamentos, pois compreende, em alguns casos, até 60% do custo de produção dos mesmos. Alguns processos utilizados com mais freqüência para recuperação de biossurfactantes são as técnicas de fracionamento de espuma, precipitação e extração, além da ultrafiltração. O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade dos processos de ultrafiltração e diafiltração para recuperação e purificação de biossurfactantes produzidos por Bacillus subtilis. O processo foi conduzido com a produção de espuma via fermentação, que continha alta concentração de biossurfactantes. Após pré-tratamento, a espuma passou pelos processos de ultrafiltração e diafiltração, com parâmetros fixos e pré-estabelecidos. Os resultados da ultrafiltração mostram um aumento na concentração de biossurfactantes de 0,7 para aproximadamente 1,1 g/L, porém com um grau de pureza ainda abaixo de 50%. Já no processo de diafiltração, os resultados apontam para uma purificação de valores de pureza superiores a 50%. Uma análise final indica que ambos os processos, de concentração de biossurfactantes por ultrafiltração, e de purificação por diafiltração são viáveis e conseguem um bom rendimento, a custo baixo, sendo uma boa alternativa no ¿downstream¿ de tais produtosAbstract: Biosurfactant are amphifilic compounds produced by microorganisms that have superficial activity, or capacities of reducing superficial and interfacial tension between two immiscible liquids. Besides these characteristics, this compound has a large utility, going since the food industry, cosmetic, pharmacy, petrochemical among others. The biosurfactant recovery and purification process is the target of constant improvements, because it means until 60% of total production cost. Some process used with more frequency for biosurfactant recovery are foam fractionation, precipitation and extraction, besides ultrafiltration. The aim of this work was to evaluate the viability of ultrafiltration and diafiltration process for Bacillus subtilis biosurfactant recovery and purification. The process was conduced with a foam production by aerobic fermentation, which contained high biosurfactant concentration. After pre-treatment, the foam passes to ultrafiltration and diafiltration process, with fixed and pre-established parameters. The ultrafiltration results show an increase in the biosurfactant concentration from 0,7 to approximately 1,1 g/L, but with a lower 50% purity level. In the diafiltration process already, the results show purity levels higher than 50%. Final analysis indicates in both, the biosurfactant concentration by ultrafiltration and the biosurfactant purification by diafiltration, viability and good yield, with low cost, it might be a good alternative in ¿downstream process¿ of such product