Resumo

A bactéria Zymomonas mobilis é considerada um microrganismo muito eficiente durante o processo fermentativo para a produção de levana em meios com altas concentrações de sacarose. A obtenção convencional deste biopolímero utilizando células livres apresenta limitações, como por exemplo, dificuldades em separar a biomassa do meio de fermentação, sendo que, uma alternativa para superar tais desvantagens é a utilização de células imobilizadas em suportes poliméricos como o alginato de sódio. Diante do exposto, este estudo teve como objetivo, avaliar o efeito da temperatura e da agitação na produção de levana por células de Z. mobilis CCT 4494 imobilizadas em alginato de sódio e ainda, o crescimento celular no suporte. Os melhores parâmetros para a produção de levana foram determinados utilizando a Metodologia de Superfície de Resposta (MSR). O planejamento experimental adotado foi 3 ^4-1 com as variáveis independentes: concentração de sacarose, agitação do meio de cultura, temperatura e tempo de incubação. A imobilização das células de Z. mobilis em alginato foi realizada pelo método de aprisionamento, utilizando cloreto de sódio para a formação das esferas. A produção de levana foi determinada indiretamente por unidades de frutose após hidrolise ácida e a biomassa, por densidade ótica a 570 nm. De acordo com a MSR, a menor agitação (100 rpm), com os maiores valores de temperatura de incubação (42^ºC) e concentração de sacarose (45%) influenciaram positivamente (p<0,05) na máxima produção de levana (1,61 g L ^-1). Por outro lado, o tempo de incubação não influenciou na formação do biopolímero. Nestas mesmas condições observadas para a produção de levana, verificou-se a maior taxa de consumo do substrato (88,2%) pelo microrganismo. Com relação à eficiência da imobilização, o microrganismo apresentou boa adesão e colonização das esferas, devido ao aumento da população de 0,45 g L ^-1 a 3,12 g L ^-1 durante a fermentação. De acordo com a MSR, os maiores valores de biomassa (3,12 g L ^-1) foram observados em 30% de sacarose, durante 24 horas de fermentação com temperatura de 36^ºC sob agitação de 100 rpm. Diante dos resultados obtidos, verificou-se que a produção de levana foi afetada pela menor taxa de agitação e maior temperatura de incubação estudada.