Simulação de um reator batelada para a produção de leite sem lactose utilizando enzima β-Galactosidase livre e imobilizada

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dc.contributor.advisorVieira, Gustavo Nakamura Alves
dc.contributor.authorLupino, João Henrique Barcha
dc.contributor.institutionUniversidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.date.accessioned2022-02-16T12:53:42Z
dc.date.available2022-02-16T12:53:42Z
dc.date.issued2022-01-21
dc.description.abstractBrazilian milk production performs an important role in the economy and nutrition in Brazil. However, half of the world population has lactose intolerance, one of the most common genetic disorders, which is the main reason to people do not consume milk. In this sense, the search for viable, safe, clean and economical processes for the production of lactose-free milk has intensified, requiring mathematical modeling and simulations of this process. Thus, the present work aims to simulate and mathematically model a computational routine for the enzymatic hydrolysis process of lactose, in order to investigate the relation among the variables involved in the reaction process without and with inhibition of the enzyme βgalactosidase and the performance of this process, with the development of different simulated scenarios. At first, the batch time for obtaining lactose-free milk using the free enzyme, with and without inhibition, for a batch reactor was simulated using the Scilab Software. Afterwards, the same procedure was performed using the immobilized enzyme. Kinetic parameters required for the simulations were obtained in papers in scientific literature. Finally, it was possible to observe that the variation of β-galactosidase enzyme concentration changes the batch time of lactose-free milk production and also that different immobilization protocols can change the conformational structure of the enzyme and consequently its activity, but providing advantages, as stability and reusability of the enzymes immobilized in the process, making it economically viable.en
dc.description.abstractA produção brasileira de leite desempenha importante papel tanto na economia quanto na nutrição no Brasil. Entretanto, cerca de metade da população mundial possui intolerância à lactose, uma das desordens genéticas mais comuns, sendo este o principal motivo para o não consumo de leite. Neste sentido, a procura por processos viáveis, seguros, limpos e econômicos para a produção de leite sem lactose se intensificaram, necessitando de modelagens matemáticas e de simulações desse processo. Assim, o presente trabalho possui como objetivo a simulação e a modelagem matemática de uma rotina computacional para o processo de hidrólise enzimática da lactose, a fim de investigar a relação das variáveis envolvidas no processo da reação sem e com inibição da enzima β-galactosidase e o desempenho desse processo, com o desenvolvimento de diferentes cenários simulados. Em um primeiro momento, simulou-se, por meio do software Scilab, o tempo de batelada para a obtenção do leite sem lactose utilizando a enzima livre, com e sem inibição, para um reator batelada. Logo após, realizou-se o mesmo procedimento utilizando a enzima imobilizada. Os parâmetros cinéticos da reação, necessários para as simulações, foram obtidos de artigos da literatura. Por fim, foi possível observar que a variação de concentração de enzima β-galactosidase altera o tempo de batelada de produção de leite sem lactose e de que diferentes protocolos de imobilização podem alterar a estrutura conformacional da enzima e consequentemente sua atividade, porém proporcionando vantagens, como estabilidade e capacidade de reutilização das enzimas imobilizadas no processo, viabilizando-o economicamente.pt
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamento
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11449/216636
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.rights.accessRightsAcesso aberto
dc.subjectEnzimapt
dc.subjectSimulaçãopt
dc.subjectLeite sem lactosept
dc.titleSimulação de um reator batelada para a produção de leite sem lactose utilizando enzima β-Galactosidase livre e imobilizadapt
dc.title.alternativeSimulation of a batch reactor for lactose-free milk production using free and immobilized β-Galactosidase enzymeen
dc.typeTrabalho de conclusão de curso
unesp.campusUniversidade Estadual Paulista (Unesp), Instituto de Química, Araraquarapt
unesp.undergraduateEngenharia Química - IQpt

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