Jornal de tecnologia microbiana e bioquímica

Abstrato

Modelação matemática da cinética de produção de biomassa e enzimas por Aspergillus niger em fermentação em estado sólido a diversas temperaturas e teores de humidade

Sukanya Saithi, Jorgen Borg, Montira Nopharatana e Anan Tongta

Foi investigado o efeito da temperatura e do teor de humidade do substrato no crescimento e produção de amilase, protease e fitase por Aspergillus niger durante a fermentação no estado sólido. Foi realizado um modelo matemático referente à cinética de crescimento e produção de enzimas para calcular os parâmetros a diferentes temperaturas e teores de humidade do substrato. A cinética de crescimento de A. niger poderia ser descrita pelo modelo de crescimento logístico; os parâmetros de modelação matemática relativos à taxa máxima de crescimento específico (μmax) e concentração máxima de biomassa (Xmax) foram obtidos através do ajuste dos dados experimentais ao modelo logístico. A cinética de produção da enzima poderia ser descrita pelo modelo de Luedeking-Piret. Foram calculados os parâmetros de modelação matemática que incluíram a constante de formação associada ao crescimento do produto i (αi) e a constante de formação não associada ao crescimento do produto I (βi). A produção de amilase, protease e fitase demonstrou estar exclusivamente associada ao crescimento. O efeito da temperatura em μmax, Xmax e αi pôde ser descrito pelo modelo cardinal de temperatura com inflexão (CTMI). Tanto o crescimento como a formação de enzimas foram claramente influenciados pela temperatura e as condições de cultura óptimas para o crescimento e produção de enzimas por A. niger foram determinadas como sendo aproximadamente 34°C com um teor de humidade do substrato variando entre 40 e 60 %.