Avaliação da atividade enzimatica de células imobilizadas de Aspergillus Oryzae IPT 301 para produção de frutooligossacarídeos em reator leito fixo

Fructooligossacarídeos são açúcares funcionais de baixo teor calórico com vários benefícios para a saúde humana. Sua produção industrial é realizada principalmente em reatores do tipo batelada através da reação de transfrutosilação da sacarose, utilizando enzimas microbianas solúveis como biocatalisadores. Dentre estas enzimas, a FTase produzida pelo microrganismo Aspergillus Oryzae IPT-301 mostrou grande potencial para produção de FOS, principalmente com a utilização de suas células íntegras. O processo atual de produção de FOS em batelada é lento e possui alto custo operacional, principalmente por conta da impossibilidade de recuperação das enzimas solúveis no fim do processo. Portanto, torna-se necessário o desenvolvimento de biocatalisadores estáveis com alta atividade enzimática que catalisam a reação de transfrutosilação da sacarose para a produção de FOS em reatores de leito fixo (PBR). Sendo assim, este trabalho propôs a produção de biocatalisadores heterogêneos constituídos pelas células íntegras de Aspergillus Oryzae IPT-301 imobilizadas com glutaraldeído e encapsuladas em gel de alginato de cálcio e a avaliação de sua atividade enzimática em reator PBR. Foram avaliados os efeitos do fluxo volumétrico, concentração do substrato e temperatura de reação sobre a atividade enzimática. As maiores atividades enzimáticas foram obtidas com um fluxo de 10 ml.min-1, temperatura de 60°C e concentração de sacarose de 400 g.L-1. Os parâmetros cinéticos, de transferência de massa externa e a estabilidade operacional do processo também foram avaliados. O modelo de Hill foi o mais adequado para os dados experimentais, indicando a cooperação entre os sítios ativos do complexo enzimático. O valor obtido para o coeficiente de transferência de massa externa (Kc= 1,84 x 10 -11 m.s-1) indica limitação da reação pelo TME. Após 10 horas de reação, o sistema reacional exibiu boa estabilidade operacional com atividade enzimática de 836 ± 455 U.g-1 para reação sem reciclo e 2000 ± 400 U.g-1 para reação com reciclo. Sendo assim, implementação do reator PBR preenchido com FTase reticulada com glutaraldeído e encapsulada com gel de alginato de cálcio se mostrou promissora para a produção de frutooligossacarídeos.