Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química. / Made available in DSpace on 2012-10-22T07:18:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A substituição total ou parcial do alginato de sódio (AS) por pectina de frutas cítricas (P) na preparação de filmes e matrizes porosas destinados ao uso como sistema de liberação controlada de fármaco e ao mesmo tempo como bandagens para lesões/queimaduras, promoveria uma redução no custo do produto final com a utilização de uma matéria-prima de grande abundância no Brasil. Tendo isso em vista, foram estudadas diversas propriedades físico-químicas do alginato, pectina e blendas. No estudo viscosimétrico e de DLS, realizados em diferentes condições, foi observado que o efeito polieletrolítico das soluções de AS e de P dependem das propriedades dos cátions envolvidos, da temperatura de preparação das soluções, e principalmente da estrutura dos polissacarídeos e seu grau de ionização em solução. As propriedades mecânicas, térmicas e a capacidade de absorção de água dos filmes de AS e de P, bem como as propriedades mecânicas, nas matrizes porosas desses dois polímeros puros, não apresentaram diferença significativa. A formação de ligações cruzadas nos polissacarídeos puros e nas blendas foi comprovada pela presença da banda em 1700 cm-1 e deslocamento da banda em 1420 cm-1 com EDC e CaCl2, respectivamente. A reticulação dos filmes de AS e AS/sorbitol com formaldeído também foi investigada. Esse processo promoveu o aumento do módulo e da tensão máxima dos filmes e matrizes, e também a diminuição da solubilidade. A reticulação com o EDC também foi evidenciada pela intersecção dos módulos G´e G´´ para pectina, com a diminuição das propriedades viscoelásticas com a adição de AS na solução. Um sistema modelo para avaliação da cinética de liberação do paracetamol a partir das matrizes porosas apresentou dependência da composição e do agente reticulante utilizado, e todas apresentaram liberação total do fármaco em um período de 48h. De modo geral, todas as propriedades físico-quimicas das blendas de AS/P foram dependentes da sua composição e não apresentaram nenhum efeito sinérgico.

Made available in DSpace on 2015-10-06T13:02:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-05-04. Added 1 bitstream(s) on 2015-10-06T13:19:35Z : No. of bitstreams: 1 000845515_20170510.pdf: 132962 bytes, checksum: 73fa4e8fe3c158e74fa1f5ac750f4f3e (MD5) Bitstreams deleted on 2017-05-12T12:18:26Z: 000845515_20170510.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-05-12T12:19:15Z : No. of bitstreams: 1 000845515.pdf: 1990289 bytes, checksum: 20859280fd8d26694fc0526c58efce03 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O objetivo deste trabalho foi estudar o processo de microencapsulação por gelificação iônica associada à interação eletrostática do corante extraído da polpa de buriti. Primeiramente realizou-se a determinação da tensão superficial, propriedades reológicas e densidade das dispersões de alginato e pectina e suas emulsões com azeite de buriti. Para a etapa de gelificação iônica foram avaliadas duas alternativas de biopolímeros: alginato e pectina de baixo teor de esterificação amidada, sendo ambos gelificados na presença de íons cálcio. Como material de recheio foi utilizado o azeite de buriti, o qual foi extraído dos frutos pelo método de Bligh-Dyer. Em seguida, as microcápsulas produzidas foram recobertas, por interação eletrostática, com concentrado de proteínas do soro de leite (WPC). As condições de adsorção das proteínas na superfície das partículas de alginato ou de pectina foram definidas pela análise do potencial Zeta das dispersões de proteína e de polissacarídeos. Com esta análise também se encontrou o ponto isoelétrico das proteínas do soro de leite. O processo de atomização para gelificação iônica foi realizado com diferentes valores de vazão de ar comprimido e de alimentação. A influência desses parâmetros nas características das micropartículas de azeite de buriti produzidas com alginato:WPC e pectina:WPC foi avaliada pelas determinações: dos números adimensionais (Reynolds, Weber e Ohnesorge); do diâmetro médio das partículas obtidas somente pela gelificação iônica e após a interação com WPC; da eficiência de encapsulação e retenção de carotenoides; e dos parâmetros de cor (a*, b*, L*, C e h). A partir dos resultados foram selecionadas as quatro melhores condições do processo de atomização, para cada par de polímeros estudados. As partículas produzidas a partir das condições selecionadas foram avaliadas em... / The aim of this work was to study the microencapsulation process by ionic gelation associated with the electrostatic interaction of the dye extracted from the buriti pulp. Initially the surface tension, density and rheological properties of the solutions of alginate and pectin, and buriti oil emulsions, were determined. For the ionic gelation step, two alternative biopolymers were tested: alginate and amidated low-methoxyl pectin, both being gelled in the presence of calcium ions. As core material was used buriti oil, which was extracted from the palm fruits by the Bligh-Dyer method. The produced microcapsules were coated by electrostatic interaction with whey protein concentrate (WPC). The proteins conditions for the adsorption of on the surface of alginate or pectin particles were determined by the Zeta potential analysis of the dispersions of protein and polysaccharides. This analysis also gave the isoelectric point of the whey proteins. The atomization process for ionic gelation was carried out at different conditions of air and feed flow rate. The influence of these parameters on the characteristics of buriti oil microparticles produced with alginate:WPC and pectin:WPC was evaluated by determining: the dimensionless numbers (Reynolds, Weber and Ohnesorge); the average particle diameter obtained by ionic gelation only and after interaction with WPC; the encapsulation efficiency and carotenoid retention; and color parameters (a*, b*, L*, C and h). From these results, four best conditions of the atomization process to each pair of polymers studied were selected. The particles produced using the selected conditions were evaluated regarding the mean diameter after lyophilization, the FTIR-ATR and morphology using microscopy: optical, scanning electron and confocal laser. The capsules showed high encapsulation efficiency and carotenoids retention, however showed no difference in their coloring ...

Made available in DSpace on 2015-06-17T19:34:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-03. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:47:33Z : No. of bitstreams: 1 000830636.pdf: 544804 bytes, checksum: 6de3f38335814174d074966a97e95c8f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As enzimas são importantes catalisadores de reações biológicas, sendo que as de origem microbiológicas tem recebido atenção especial devido à facilidade de obtenção ou até mesmo na síntese de enzimas geneticamente modificadas. O uso desses catalisadores biológicos na indústria vem aumentando com o avanço de estudos e pesquisas de suas propriedades e melhoramento dos processos em que são empregados. A álcool desidrogenase (ADH) é uma enzima de uso industrial e biotecnológico importante para quantificação de etanol em biocombustíveis e em bebidas, onde, em comparação com outros métodos, têm mostrado ser o mais eficaz. A melhora da estabilidade da enzima é feita pelo processo de imobilização. Alguns métodos de imobilização são mais comumente aplicados devido à facilidade de preparo e/ou imobilização da enzima no suporte, como por exemplo, o suporte alginato-quitosana. Os suportes alginato-quitosana e glixil-agarose foram utilizados neste trabalho para se tentar melhorar a estabilidade da ADH. O objetivo principal deste estudo foi o de encontrar um método mais eficaz para imobilizar a ADH e avaliar sua estabilidade frente a pH, temperatura, variação de concentração de substrato, adição de sais metálicos ao ensaio, entre outros. Os resultados mostraram que houve interferência do pH na estabilidade das esferas de alginato-quitosana impossibilitando seu uso neste ensaio e quando imobilizada em suporte glioxil-agarose apresentou estabilidade maior em maiores temperaturas e pH, mas não demonstrou boa estabilidade quando estocada. / Enzymes are important catalysts of biological reactions, and the microbiological origin has received special attention due to the ease of obtaining or even in the synthesis of genetically modified enzymes. The use of these biological catalysts in the industry is increasing with the advancement of studies and research of its properties and improving processes in which they are employed. The alcohol dehydrogenase (ADH) is an enzyme of industrial use and biotechnological important for quantitation of ethanol in biofuels and beverages, which in comparison with other methods, have shown to be most effective. The improvement of the enzyme stability is made by the immobilization process. Some methods of immobilization are most commonly applied because of the ease of preparation and/or immobilization of the enzyme on the support, for example, alginate-chitosan support. The supports alginate-chitosan and glyoxyl-agarose were used in this study to try to improve the stability of ADH. The aim of this study was to find a more effective method to immobilize the ADH and evaluate its stability against pH, temperature, variation of substrate concentration, addition of metal salts in the assay, among others. The results showed that there was interference of pH on the stability of alginate-chitosan beads precluding their use in this assay and when immobilized on glyoxyl agarose support was more stable at higher temperatures and pH, but showed good stability when stored.

Orientador: Crispin Humberto Garcia-Cruz / Banca: Eleni Gomes / Banca: José Roberto Ernandes / Banca: Mário Antônio Alves da Cunha / Banca: Vanildo Luiz Del Bianchi / Resumo: Atualmente a destinação do lixo é uma das grandes preocupações da organização urbana e os problemas ambientais causados pela produção e acúmulo de materiais plásticos de origem petroquímica têm incentivado muitos países a realizarem estudos de gerenciamento do volume de lixo sólido, incluindo a diminuição de resíduos plásticos por meio do desenvolvimento de bioplásticos. Os bioplásticos possuem propriedades semelhantes às dos plásticos convencionais e apresentam a vantagem de serem facilmente degradados pela ação de microrganismos no ambiente, podendo citar como exemplo os poli-hidroxialcanoatos (PHA), dentre eles o poli-hidroxibutirato (PHB). Estes polímeros podem representar até 80% da massa seca total da célula, tendo como característica principal a biodegradabilidade em solos e a biocompatibilidade com o tecido animal. Entre os microrganismos produtores de PHAs, a bactéria Azotobacter vinelandii pode acumular grandes quantidades de PHB intracelular com a vantagem de utilizar durante seu crescimento uma ampla variedade de açúcares como os encontrados em melaço de cana-de-açúcar, beterraba e xarope de milho, além de resíduos da suinocultura, agroindustriais, etc. Além do PHB, a bactéria A. vinelandii é capaz de produzir alginato, composto muito empregado na área de análogos de frutas ou produtos tipo imitação como: fatias de pimentão para recheios de azeitonas, imitação de anéis de cebola, imitações de caviar, carne, pescados, produtos marinhos, etc. Tendo em vista que os principais fatores limitantes para a produção de biopolímeros estão associados, principalmente, com os custos dos substratos e ao fato de que muitos microrganismos são patogênicos dificultando a sua aceitação pela comunidade em geral, este trabalho teve como objetivo utilizar... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Currently, the waste disposal is a major concern of urban organization and the environmental problems caused by production and accumulation of petrochemical plastics have encouraged many countries to management studies of the solid waste volume, including the waste plastics reduction through the bioplastics development. Bioplastics have similar properties to conventional plastics and the advantage of being easily degraded by the microorganisms action in the environment, for example, poly-hydroxyalcanoatos (PHA), including poly-hydroxybutyrate (PHB). These polymers can represent up to 80% of total dry mass of the cell, having as main feature the biodegradability in soil and the biocompatibility with animal tissue. Among the microorganisms producing PHAs, the bacterium Azotobacter vinelandii can accumulate large amounts of intracellular PHB with the advantage that they grow a wide sugars variety like those found in molasses cane sugar, beet sugar and corn syrup, and swine waste, agribusiness, etc.. Besides the PHB, the bacterium A. vinelandii is able to produce alginate, a very useful compound in the similar area of type of fruit and imitation as sliced peppers for stuffing olives, onion rings imitation, caviar, meat, fish and marine products imitation, etc.. Given that the main limiting factors for the biopolymers production are mainly associated with the substrates costs and the fact that many microorganisms are pathogenic hindering its acceptance by the community in general, this study aimed to use the pollutant by-products environment (residual oil frying, glycerin, cassava wastewater - "manipueira", vinasse and wastewater industry carbonated beverages or soft drinks) as a substrate for the poly-hydroxybutyrate and alginate production by non-pathogenic bacterium Azotobacter vinelandii. Fermentations... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Edwil Aparecida de Lucca Gattás / Banca: Saulo Santesso Garrido / Banca: Maristela de Freitas Sanches Peres / Resumo: As enzimas são importantes catalisadores de reações biológicas, sendo que as de origem microbiológicas tem recebido atenção especial devido à facilidade de obtenção ou até mesmo na síntese de enzimas geneticamente modificadas. O uso desses catalisadores biológicos na indústria vem aumentando com o avanço de estudos e pesquisas de suas propriedades e melhoramento dos processos em que são empregados. A álcool desidrogenase (ADH) é uma enzima de uso industrial e biotecnológico importante para quantificação de etanol em biocombustíveis e em bebidas, onde, em comparação com outros métodos, têm mostrado ser o mais eficaz. A melhora da estabilidade da enzima é feita pelo processo de imobilização. Alguns métodos de imobilização são mais comumente aplicados devido à facilidade de preparo e/ou imobilização da enzima no suporte, como por exemplo, o suporte alginato-quitosana. Os suportes alginato-quitosana e glixil-agarose foram utilizados neste trabalho para se tentar melhorar a estabilidade da ADH. O objetivo principal deste estudo foi o de encontrar um método mais eficaz para imobilizar a ADH e avaliar sua estabilidade frente a pH, temperatura, variação de concentração de substrato, adição de sais metálicos ao ensaio, entre outros. Os resultados mostraram que houve interferência do pH na estabilidade das esferas de alginato-quitosana impossibilitando seu uso neste ensaio e quando imobilizada em suporte glioxil-agarose apresentou estabilidade maior em maiores temperaturas e pH, mas não demonstrou boa estabilidade quando estocada. / Abstract: Enzymes are important catalysts of biological reactions, and the microbiological origin has received special attention due to the ease of obtaining or even in the synthesis of genetically modified enzymes. The use of these biological catalysts in the industry is increasing with the advancement of studies and research of its properties and improving processes in which they are employed. The alcohol dehydrogenase (ADH) is an enzyme of industrial use and biotechnological important for quantitation of ethanol in biofuels and beverages, which in comparison with other methods, have shown to be most effective. The improvement of the enzyme stability is made by the immobilization process. Some methods of immobilization are most commonly applied because of the ease of preparation and/or immobilization of the enzyme on the support, for example, alginate-chitosan support. The supports alginate-chitosan and glyoxyl-agarose were used in this study to try to improve the stability of ADH. The aim of this study was to find a more effective method to immobilize the ADH and evaluate its stability against pH, temperature, variation of substrate concentration, addition of metal salts in the assay, among others. The results showed that there was interference of pH on the stability of alginate-chitosan beads precluding their use in this assay and when immobilized on glyoxyl agarose support was more stable at higher temperatures and pH, but showed good stability when stored. / Mestre

Orientador: Maria Helena Andrade Santana / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-22T20:59:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Araujo_AlvaroAlbertode_M.pdf: 3284235 bytes, checksum: 332338fb10ce449e8ef87191e25624ac (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: No presente trabalho foram preparadas e caracterizadas partículas de biocatalisador constituídas de células aeróbias viáveis imobilizadas em alginato de densidades variadas. Corno sistema modelo de células aeróbias viáveis foi usado urna linhagem de células do gênero Acetobacter altamente produtora de ácido acético. Os suportes de alginato de densidades variadas foram preparados mediante a adição de diferentes quantidades de a-alumina (material inerte) à matriz do gelo Para assegurar a mesma distribuição de células no biocatalisador preparado, a a-alumina foi confinada em urna região no núcleo das partículas, a qual foi recoberta por urna suspensão concentrada de células em solução de alginato. As partículas com essa configuração e de diâmetros aproximadamente uniformes foram obtidas através de extrusão simultânea de duas soluções de gel de diferentes concentrações, em um ejetor constituído de dois tubos capilares concêntricos. As partículas de biocatalisador foram caracterizadas em função da concentração inicial de células viáveis imobilizadas, estimada através da taxa específica de respiração celular; da densidade das partículas, determinada através da velocidade terminal de queda das mesmas e do seu desempenho no processo de oxidação do etanol a ácido acético em reator de leito fluidizado. O desempenho do biocatalisador foi analisado através do coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio gás-líquido, KLa, e da produtividade de ácido acético, Pr, ambos determinados no estado estacionário, com o sistema operando em contínuo. Para caracterizar os efeitos da densidade das partículas na transferência de oxigênio gás-líquido, propõe-se uma correlação empírica entre o coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio gás-líquido, a fração sólido-líquido, ES/L' e o número de Reynolds da partícula, Rep. Um modelo matemático simplificado para a predição da produtividade de ácido acético é proposto, considerando a transferência de oxigênio gás-líquido como a etapa limitante do processo. As partículas de biocatalisador apresentaram-se estáveis no processo contínuo em biorreator de lei to fluidizado. Partículas mais densas promoveram maiores taxas de transferência de oxigênio da fase gasosa para o meio líquido e, por conseguinte, maiores produtividades de ácido acético. Os resultados obtidos demonstram a potencialidade biocatalisador preparado com partículas mais densas de gel alginato para o uso em processos com células aeróbias viáveis / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Marisa Masumi Beppu / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-13T07:18:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paiva_RafaelGoncalvesde_M.pdf: 2354207 bytes, checksum: c86d978c811175888a0c4b73a90c0a52 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Estudos envolvendo membranas têm atraído muito interesse nos últimos anos, uma vez que, além da aplicação clássica em processos de separação, estas têm sido usadas também em áreas como medicina, microeletrônica, tratamento de água, etc. À medida que o número de aplicações cresce, a necessidade de criação de estruturas elaboradas também aumenta. Neste contexto, este trabalho realizou a adaptação da técnica "layer-by-layer" de produção de membranas multicamadas, porém visando a produção de membranas com espessuras de ordem micrométricas. Foi realizada, também, a subseqüente incorporação de íons cobre a estas membranas. Caracterizações morfológicas, químicas e cristalinas, além de testes de difusão de íons e avaliação de capacidade bacteriostática das membranas foram realizados. As análises químicas mostraram a interação entre as cadeias de quitosana e alginato, garantindo a estabilidade dimensional da membrana. Foi possível observar também mudanças na cristalinidade das membranas, que se tornaram mais amorfas após a incorporação de íons cobre em sua estrutura. Análises de EXAFS mostraram que estes átomos se ligam preferencialmente aos átomos de oxigênio e nitrogênio constituintes dos grupos funcionais de alginato e quitosana, respectivamente. Além disso, a incorporação de cobre às membranas causou mudanças notáveis na difusividade destas, tornando a difusão de cloreto de sódio mais lenta do que nas membranas sem cobre. A capacidade bacteriostática foi sensivelmente influenciada pela presença do metal nas membranas: as amostras com cobre, independente de sua composição, proporcionaram inibição do crescimento bacteriano, tanto para E. coli quanto para S. aureus, ao passo que as amostras sem cobre não apresentaram capacidade bacteriostática. Esses resultados mostram potencial aplicabilidade destas membranas em situações onde este tipo de capacidade é requerida. / Abstract: Study of membranes has attracted much interest in recent years due to their applicability in areas such as medicine, microelectronics, water treatment, etc. rather than in traditional separation processes. As the application range arises, the need for establishing more elaborated structures also increases. In this context, the present study adapts the layer-by-layer technique for production of micro-scale multilayer membranes. Subsequent incorporation of copper ions is performed n these membranes. Morphological, chemical and crystalline characterizations, besides ion diffusion tests and evaluation of bacteriostatic ability were performed. The chemical analysis showed the interaction between the chains of chitosan and alginate, ensuring the dimensional stability of the membrane. Changes in crystallinity of membranes were also observed, as they became amorphous after the incorporation of copper ions in its structure. EXAFS analysis indicated that these atoms are linked preferentially to oxygen and nitrogen atoms, constituents of alginate and chitosan functional groups, respectively. Moreover, the amount of copper to the membrane caused remarkable changes in its diffusivity, reducing its value in comparison to membranes without copper. The bacteriostatic capacity was significantly influenced by the presence of metal in membranes: the samples with copper, regardless of its composition, provided inhibition of bacterial growth, both for E. coli and for S. aureus, while the untreated control samples showed no bacteriostatic capacity. These results show the potential of using these membranes in applications where this kind of capacity is required. / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Angela Maria Moraes / Dissertação (mestrado) - Universadade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-13T23:28:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sacchetin_PriscilaSoaresCosta_M.pdf: 5223039 bytes, checksum: 51dddf156f0471fcebe8aebb1852182e (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A imunização oral destaca-se por sua praticidade, custo moderado e ao baixo estresse que provoca nos animais. Esta técnica possui como principal entrave a dificuldade de proteger o agente de imunização dos processos digestivos e da decomposição por enzimas às quais este é submetido durante a passagem pelo trato gastrointestinal. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo propiciar ao agente antigênico um sistema de proteção frente à ação de degradação no trato gastrointestinal. Para isso, propôs-se a incorporação de um antígeno-modelo (células inativadas de Flavobacterium columnare) em partículas de alginato e de quito sana recobertas com alginato preparadas por métodos passíveis de escalonamento baseados na formação de emulsões. Aspectos como a temperatura, o uso de diferentes impelidores, a alteração na concentração dos biopolímeros no diâmetro e na forma das micropartículas produzidas foram avaliadas. O comportamento in vitro destes sistemas microestruturados, sua estabilidade e o perfil de liberação do agente antigênico foram também analisados. Micropartículas com diâmetros médios inferiores a 50 µm foram obtidas. As micropartículas de alginato foram capazes de encapsular praticamente 100% das células inativadas, enquanto que as de quito sana incorporaram até 84% do agente antigênico. As partículas produzidas resistiram às condições gastrointestinais simuladas de tilápia do Nilo, liberando um máximo de 4% do antígeno em pH estomacal e de 9% em pH intestinal. As partículas produzidas poderiam, desta forma, ser eficientemente empregadas, hipoteticamente, no controle de columnariose em tilápias do Nilo / Abstract: Oral immunization is a practical and low cost fish vaccination method with the advantage of causing low stress to the animals. The main concern regarding oral vaccination is related to protecting the immunizing agent from exposure to the digestive processes and enzymatic decomposition when crossing the gastrointestinal tract. In this context, the goal of this work was to provide a protection system to the antigenic agent when facing degradation action in gastrointestinal conditions. Thus, the incorporation of a model antigen (inactivated Flavobacterium columnare cells) in alginate micropartic1es and also in chitosan micropartic1es coated with alginate was evaluated, using methods suited to up-scaling based on emulsion formation. Aspects such as temperature, the use of distinct impellers and the variation on the biopolymers concentration in the diameter and shape of the produced micropartic1es were analyzed. The microstructured system behavior in vitro, its stability and the antigenic agent release profile were also evaluated. Microparticles with less than 50 µm in average diameter were produced. The alginate microparticles were capable of encapsulating almost 100% of the inactivated cells, while the chitosan micropartic1es incorporated up to 84% of the antigenic agent. The produced partic1es were resistant to Nile tilapia simulated gastrointestinal conditions, releasing at most 4% of the cells in stomach pH and less than 9% in intestinal pH. The produced partic1es, in this way, could be successfully employed, hypothetically, to control Nile tilapia columnariosis / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Francisco Maugeri Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-08T12:02:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aguiar-Oliveira_Elizama_M.pdf: 770685 bytes, checksum: 0f996b9cf174ce9e0db8a491f1372247 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: obtenção de frutooliogossacarídeos (FOS) por enzimas imobilizadas abrange dois conceitos em grande expansão nos últimos anos: aplicação industrial de enzimas imobilizadas e alimentos funcionais. A opção de imobilização é principalmente induzida pela facilidade de controle da reação e possibilidade de reutilização do sistema, além de permitir escalonamento industrial. Dentre os alimentos funcionais estão os FOS que agem como prebióticos ao induzirem o crescimento de uma microflora desejável e benéfica ao organismo. As leveduras do gênero Rhodotorula apresentam bom potencial de transfrutosilação e sua enzima extracelular recuperada do meio de cultivo por precipitação com álcool anidro foi imobilizada em diferentes suportes para seleção de uma metodologia adequada de imobilização. Os melhores resultados foram obtidos ao se imobilizar a enzima por adsorção em suporte sólido ácido inorgânico composto por nióbio e grafite, comercializado pela Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração. A eficiência de imobilização foi de 97,76% para uma razão de 164 Ui/g suporte. O perfil de pH da enzima imobilizada foi deslocado e estendido para valores mais básicos do que o apresentado pela enzima livre, indicando efeito causado pela carga negativa do suporte. A adição de sais a 10 mM no meio de incubação demonstrou aumentar a estabilidade térmica do imobilizado, especialmente para o sal CuSO4. Em pH 4,5 e 6,0 foi observada alta atividade enzimática e estabilidade em diferentes temperaturas, e ambos os pHs foram selecionados para caracterização do sistema. A meia-vida da enzima imobilizada a 50oC em pH 4,5 e 6,0 foi respectivamente de 24 e 48 dias e a temperatura ótima para cada pH foi de 61oC e 63oC. A cinética enzimática apresentou inibição pelo substrato sacarose, efeito não observado com a enzima livre. Sínteses de FOS tendo sacarose a 50% como substrato inicial, foram realizadas em micro-reatores do tipo batelada nos pHs selecionados, a conversão de FOS obtida apresentou valores em torno de 60%, não muito diferentes da enzima livre. Com base nos resultados obtidos, é possível afirmar que a metodologia selecionada é viável para aplicação da enzima imobilizada em biorreatores para produção de FOS / Abstract: Fructooligosaccharides (FOS) production by immobilized enzymes encloses two concepts that have faced great expansion in the last few years: industrial application of enzymes and functional foods. The option for enzyme immobilization is mainly induced by the easiness of controlling the reaction and the possibility of reusing the biocatalyst, besides the fact of allowing industrial scale-up. Amongst functional foods, there are the FOS for acting as a prebiotic inducing the growth of a desirable and beneficial microflora to our organism. Yeasts from the genre Rhodotorula has demonstrated a great transfructosilation potential and its extracellular enzyme recovered from fermented medium by alcohol precipitation were immobilized on different supports and by different methodologies in order to select the most adequate of them. The best results were achieved immobilizing the enzyme by adsorption on a solid acid support consisted of niobium ore and graphite, commercialized for Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração. The immobilization efficiency reached 97,76% at a rate of 164 Ui/g of support. Considering the immobilized enzyme, the pH profile changed to more basics values comparing to free enzyme, indicating an effect caused by negative charge of the support. Salt addition at 10 mM to incubation medium demonstrated to increase thermal stability, especially for CuSO4 salt. At pH 4,5 and 6,0 high activity and good stability were observed in different temperatures, and both were selected for system characterization. The half-life obtained at 50oC and pH 4,5 and 6,0 were respectively 24 and 48 days and the maximum activities for each pH were at temperature of 61oC and 63oC. Enzymatic kinetic for the immobilized enzyme presented inhibition by substrate concentration, effect not observed with free enzyme. FOS synthesis with sucrose at 50% as starting substrate were conducted in micro-reactors in both pH and the FOS conversion obtained were around 60%, similar to free enzyme. Based in these results it is possible to say that this methodology for enzyme immobilization is viable for application in large scale bioreactors for FOS production / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Marisa Masumi Beppu / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-08T12:50:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_DanielOliveirade_M.pdf: 10551325 bytes, checksum: b19eaea79808ec2adad2fc6b3728f8de (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Não informado / Abstract: Natural systems are able to create organic-inorganic composites of remarkable properties. Bone, for instance, presents properties that are found both in ceramics and polymers. This effect is related to the organic matrix, which controls nucleation and growth of calcium phosphate crystals, besides composite's organization and architecture in nanometric levels, in order to achieve a better understanding of this process, precipitation of calcium phosphate was carried out in a medium which contained small amounts of alginate and chitosan, seeking to emulate the matrix effect. Calcium phosphates precipitates were obtained using two different concentrations of the biopolymer and one control sample. The experiments were divided in two groups, depending on the system's initial pH. In the first group, the starting pH was acid. However, part of the reaction medium was separated and had its pH adjusted to an alkaline range. In the second group, the initial pH was calculated in order to be in the range of hydroxyapatite stability. Characterization was accomplished by scanning electron microscopy, X-Ray diffraction and Fourier-transform infrared spectroscopy. The powders obtained in the first group were compose mainly by brushite (CaHPO4.2H2O) and its anhydrous phase, monetite, CaHP04. In the first group of experiments with alginate, monetite concentration was related mainly to the reaction medium pH, suggesting that alginate-calcium interaction was strongly dependent on the formation of complexes among carboxyl radicals and calcium, which avoided water bonding. Chitosan-doped samples, on the other hand, seemed to be affected mainly by the biopolymer concentration. Chitosan and monetite concentration seemed to be inversely proportional. This is attributed to the ionotropic effect, which reduced auto-diffusion and consequently, calcium phosphate-chitosan interaction. These samples also possessed an apparent degree of orientation, supposedly due to a coherent growth of calcium phosphate crystals over heterogeneous nuclei. Alginate-doped samples obtained in the second group of experiments presented reduced cristal Unity, which was related to reprecipitation of the crystals over biopolymers nuclei. Chitosan-doped samples, however, presented an increase in crista!Iinity. This may be attributed to a process of nucleation inside the gel, implying in crystalline growth controlled by sterical effects / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química