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https://repository.ufrpe.br/handle/123456789/1402
Título: | Degradação de pectina em suco de caju por poligalacturonase de Aspergillus aculeatus URM4953 imobilizada covalentemente em pérolas de alginato |
Autor: | França, Pedro Renann Lopes de |
Endereco Lattes do autor: | http://lattes.cnpq.br/8709917109875708 |
Orientador: | Porto, Tatiana Souza |
Endereco Lattes do orientador : | http://lattes.cnpq.br/8029060415742712 |
Co-orientador : | Silva, Jônatas de Carvalho |
Endereço Lattes do Co-orientador : | http://lattes.cnpq.br/6510502348379014 |
Palavras-chave: | Tecnologia de alimentos;Caju - Controle de qualidade;Enzimas - Aplicações industriais;Pectinase |
Data do documento: | 20-Ago-2018 |
Citação: | FRANÇA, Pedro Renann Lopes de. Degradação de pectina em suco de caju por poligalacturonase de Aspergillus aculeatus URM4953 imobilizada covalentemente em pérolas de alginato. 2018. 100 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Alimentos) – Universidade Federal Rural de Pernambuco, Garanhuns, 2018. |
Abstract: | Polygalacturonase (PG) is the main pectinolytic enzyme that catalyzes the degradation reaction of pectin. Its immobilized form is generally preferred because of the possibility of numerous reuses. Based on this, the present work aimed to immobilize and perform kinetic and thermodynamic biochemical characterization of polygalacturonase (PG) from Aspergillus aculeatus URM4953 to process cashew juice. The immobilization optimization process had a maximum redemption of 95%. The optimum pH of both forms of PG (free and immobilized) presented two evident peaks at pH 4.0 (acid) and pH 7.0 (neutral). Although the PG optimum temperature differed in both forms, free (50 ° C) and immobilized (40 ° C), PGs exhibited similar residual activity over different temperatures. The affinity of the different forms of PG decreased with increasing temperature, being higher for the enzyme immobilized. However, from the kinetic point of view the free PG presented better general behavior (higher Vmax and Kcat). The thermodynamic parameters of thermoinactivation of immobilized PG such as enthalpy, entropy and free energy of gibbs, suggested a predominant mechanism of reversible denaturation, which allowed 4 successive reuses of PG immobilized with only 34% loss of activity. For the processing of cashew juice using only immobilized PG, the temperature of the highest degradation of the pectic content was at 20 °C and its kinetics was modeled by the Hill equation (due to the presented allosteric behavior). Hill's number increased from 3 (20 °C) to 5 (50 °C), indicating a positive cooperation mechanism. The activation energy (E*) and the standard entropy of equilibrium unfolding of the reaction were 80.31 and 16.57 kJ / mol, respectively. Both kinetic and thermodynamic parameters of hydrolysis corroborated and demonstrated the higher hydrolysis expontance of pectin of cashew juice at 20 ° C, exhibiting values of and of 59.3 kJ/mol, 77.9 kJ/mol and 63.4 J/K.mol, respectively. These results showed a satisfactory performance of PG, mainly in its immobilized form, and it can be laterally used for the theoretical basis of applications of this enzyme in different industrial processes. |
Resumo: | A poligalacturonase (PG) é a principal enzima pectinolítica que catalisa a reação de degradação da pectina. Sua forma imobilizada é geralmente preferida, devido a possibilidade de inúmeros reusos. Baseado nisto, o presente trabalho objetivou imobilizar e realizar caracterização bioquímica cinética e termodinâmica da poligalacturonase (PG) de Aspergillus aculeatus URM4953 para processamento do suco de cajú. O processo de otimização de imobilização teve um redsimento máximo de 95%. O pH ótimo ambas as formas da PG (livre e imobilizada) apresentou dois picos evidentes a pH 4,0 (ácido) e pH 7,0 (neutro). Apesar da temperatura ótima da PG, ter diferido em ambas as formas, livre (50°C) e imobilizada (40°C), as PG’s exibiram uma atividade residual semelhante ao longo das diferentes temperaturas. A afinidade das diferentes formas da PG decaiu com o aumento da temperatura, sendo maior para a enzima imobilizada. Contudo, do ponto de vista cinético a PG livre apresentou melhor comportamento geral (maiores Vmax e Kcat). Os parâmetros termodinâmicos de termoinativação da PG imobilizada tais como, entalpia, entropia e energia livre de gibbs, sugeriram um predominante mecanismo de desnaturação reversível, o que permitiu 4 sucessivos reusos da PG imobilizada com apenas 34% de perda da atividade. Para o processamento do suco de caju utilizando apenas a PG imobilizada, a temperatura de maior degradação do conteúdo péctico foi a 20°C e sua cinética foi modelada pela equação de Hill (devido ao comportamento alostérico apresentado). O número de Hill aumentou de 3 (20°C) para 5 (50°C) evidenciando um mecanismo de cooperação positiva. A energia de ativação (E) e a entalpia padrão de equilíbrio de desdobramento da reação foram de 80,31 e 16,57 kJ/mol, respectivamente. Ambos os parâmetros cinéticos e termodinâmicos de hidrólise corroboraram e demostraram a maior espontâneidade de hidrólise da pectina do suco de caju a 20°C, exibindo valores de e de 59,3 kJ/mol, 77,9 kJ/mol e 63,4 J/K.mol, respectivamente. Esses resultados mostraram um satisfatório desempenho da PG, principalmente em sua forma imobilizada, podendo ser posteriormente utilizada para a fundamentação teórica de aplicações desta enzima em diferentes processos industriais. |
URI: | https://repository.ufrpe.br/handle/123456789/1402 |
Aparece nas coleções: | TCC - Bacharelado em Engenharia de Alimentos (UAG) |
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