CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O objetivo deste trabalho foi desenvolver formulaÃÃes de pÃes tipo forma processados com os ingredientes funcionais: polidextrose, tomate, brÃcolis e aÃaà em pà e estudar o processo de obtenÃÃo atravÃs da tecnologia de massas congeladas, avaliando o efeito da estocagem congelada por 60 dias nos parÃmetros de qualidade dos pÃes. Aplicou-se trÃs Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) para o desenvolvimento das formulaÃÃes. Foram utilizadas trÃs combinaÃÃes de ingredientes: polidextrose e tomate em pÃ; polidextrose e brÃcolis em pÃ; polidextrose e aÃaà em pÃ, sendo essas variÃveis independentes, incorporadas em nÃveis de 0-20%, baseado no peso total da farinha de trigo. O DCCR incluiu onze ensaios: quatro pontos fatoriais, quatro axiais e trÃs repetiÃÃes no ponto central. Os resultados do DCCR foram analisados atravÃs da Metodologia de SuperfÃcie de Resposta (MSR), tendo como variÃveis resposta o fator de expansÃo mÃximo das massas, volume especÃfico, densidade e Ãndice de expansÃo dos pÃes. Dois ensaios, de cada combinaÃÃo de ingredientes, que obtiveram os melhores resultados com relaÃÃo a estes parÃmetros foram escolhidos para o estudo de sua obtenÃÃo pela tecnologia de massas congeladas. Os efeitos do perÃodo de estocagem congelada (0, 15, 30, 45 e 60 dias) foram avaliados atravÃs dos valores mÃdios dos dados das caracterÃsticas de qualidade dos pÃes, onde foram avaliados o fator de expansÃo e volume produzido das massas, bem como o volume especÃfico, densidade, Ãndice de expansÃo, pH, acidez, colorimetria, estrutura do miolo, anÃlise de perfil de textura (TPA) e anÃlise sensorial. Para a avaliaÃÃo estatÃstica foi aplicada a anÃlise de variÃncia, teste de Tukey e anÃlise de regressÃo. Os resultados mostraram que a incorporaÃÃo dos ingredientes funcionais, em quantidades superiores a 10%, modificaram os parÃmetros de fator de expansÃo mÃximo, volume especÃfico, densidade e Ãndice de expansÃo dos pÃes, resultando em pÃes de qualidade inferior. O estudo da obtenÃÃo por massas congeladas foi realizado com sete formulaÃÃes (padrÃo, sem a adiÃÃo de ingredientes funcionais, T1 e T2, com 5% e 10% de polidextrose e tomate em pÃ, respectivamente, B1 e B2, com 5% e 10% de polidextrose e brÃcolis em pà e A1 e A2, contendo 5% e 10% de polidextrose e aÃaà em pÃ. O tempo de estocagem congelada promoveu a reduÃÃo das cÃlulas viÃveis de levedura, esta reduÃÃo foi menor nos pÃes com ingredientes funcionais, que preservaram maior nÃmero de cÃlulas apÃs 60 dias de estocagem congelada, quando comparados à formulaÃÃo padrÃo. A estocagem congelada reduziu o fator de expansÃo e volume produzido das massas, assim como o volume especÃfico e Ãndice de expansÃo dos pÃes e aumentou a densidade. Houve aumento da luminosidade dos pÃes com ingredientes funcionais e reduÃÃo da cromaticidade, o que pode ser relacionado com a degradaÃÃo de pigmentos. O teor de umidade total das massas apresentou reduÃÃo significativa (p≤0,05), bem como o nÃmero de alvÃolos e a sua circularidade. Houve aumento da Ãrea e perimetro. Para os parÃmetros de textura, houve elevaÃÃo da dureza, gomosidade, mastigabilidade e coesividade, o que influenciou o decrÃscimo dos atributos sensoriais em funÃÃo do tempo de estocagem. Concluiu-se que o tempo de estocagem congelada atà 60 dias diminui as caracterÃsticas de qualidade dos pÃes, entretanto, este efeito foi menor nos pÃes incorporados com os ingredientes funcionais, devido à maior preservaÃÃo das cÃlulas viÃveis de levedura, apresentando qualidade superior aos pÃes processados sem a adiÃÃo dos ingredientes funcionais. / The aim of this study was to develop formulations of breads type processed form with functional ingredients polydextrose, tomatoes, broccoli and acai powder and study its getting through the frozen mass technology, evaluating the effect of frozen storage for 60 days in quality parameters breads. It was applied three a central composite design (CCRD) for the development of formulations. Three combinations of ingredients were used: polydextrose and broccoli powder, tomato powder and polydextrose polydextrose and acai powder, and these independent variables incorporated at levels of 0-20 % (flour basis). The CCRD included eleven trials : four factorial points , four axial and three replicates at the center point. The results of the CCRD were analyzed by Response Surface Methodology (RSM), with the response variable the factor of maximum expansion of the masses, specific volume, density and rate of expansion of the loaves. Two trials of each combination of ingredients , which achieved the best results with respect to these parameters were chosen for the study of obtaining the frozen dough technology. The effect of frozen storage period (0, 15, 30, 45 and 60 days) was evaluated through the average data values of the quality characteristics of bread, which we assessed the factor of expansion and production volume of the masses as well as the specific volume, density, expansion ratio, pH, acidity, colorimetry, crumb structure, texture profile analysis (TPA) and sensory analysis. For statistical analysis we used variance analysis, Tukey test and regression analysis was applied. The results showed that the incorporation of the functional parameters altered ingredients maximum expansion factor , specific volume, density, and expansion ratio of the loaves, damaging them in quantities up to 30 g. The study of obtaining frozen dough was held for seven formulations (standard, without adding functional ingredients , T1 and T2, with 5 to 10% polydextrose and tomato powder, respectively, B1 and B2, 5 to 10%, polydextrose and broccoli powder and A1 and A2, containing 5% to 10% polydextrose and acai powder. Generally, the time for frozen storage promoted the reduction of viable yeast cells, this reduction was less with the bread functional ingredients that have preserved greater number of cells after 60 days of frozen storage as compared to standard formulation. frozen storage expansion factor reduced the production volume and the mass and the specific volume expansion ratio and breads and enhanced density. was increased brightness of the loaves with functional ingredients and reduced chromaticity. Total moisture content of the mass showed a significant reduction (p≤0.05), and the number of alveoli and its circularity. Was increased the area and perimeter. For texture parameters, there was an increase in hardness, gumminess, chewiness and cohesiveness, which influenced the decrease of sensory attributes as a function of storage time. was concluded that the time of frozen storage was damaging the quality of breads however, this harmful effect was smaller breads incorporated with functional ingredients, due to greater preservation of viable yeast cells.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:25:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Michael.pdf: 1358064 bytes, checksum: 7b7dc640218999c74c7f3b747a92d228 (MD5) Previous issue date: 2012-02-20 / In the twenty-first century, the broiler production has increased in the world and continues increasing due to the high consumption of this meat. The broiler litter is the largest amount of waste generated in poultry production. It is also characterized by its high concentration of organic matter. The broiler production integrated system defines a radius around it to settle down poultry farms in order to reduce costs. It has also increased the concentration of broiler litter in the producing regions and demanded waste treatment. So, the anaerobic digestion has come as an alternative treatment with high organic load removal. Thus, this trial aimed at evaluating the treatment capacity of broiler litter by anaerobic digestion into tubular biodigester with a semi-continuous flow. The applied treatments varied both the amount of added total volatile solids, from 2.93 to 3.72%, as well as the hydraulic retention time, from 11.60 to 28.40 days. The digesters were maintained at 27 ºC and considered stabilized when the removal efficiency of total solids, total volatile solids and chemical oxygen demand were according to the statistical quality control. Once stabilized, the 11 digesters of 0.6 m per 0.15 m (length per diameter) were evaluated for removal of solids and chemical oxygen demand with statistical quality control and design composite central rotational in a factorial design (22), at two levels (-1, 1), plus the axial points (-α, α) and the central point. The analysis of statistical quality control showed that the treatment with 3.32% added total volatile solids and 20 days of hydraulic retention time removed the highest amount of total solids (64.37%) and total volatile solids (72.38%), while the removal values of chemical oxygen demand were similar in all treatments, around 80%. Significant statistical models were registered with the central composite rotational design to remove total solids and for chemical oxygen demand. / No século XXI, a produção de frangos de corte ganhou espaço no mercado e continua crescendo, devido ao alto consumo da carne. A cama de frango é o resíduo gerado em maior quantidade na produção de frangos e caracteriza-se pela elevada concentração de matéria orgânica. O sistema de produção de frango de corte das empresas integradoras delimita um raio ao seu redor para implantação de aviários, visando à redução de custos, além de ocasionar a concentração de cama de frango nas regiões produtoras e gerar a necessidade de tratar o resíduo. A digestão anaeróbia é uma alternativa de tratamento, com alta remoção de carga orgânica. Logo, o objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade de tratamento da digestão anaeróbia da cama de frango em biodigestor tubular de fluxo semicontínuo. Os tratamentos aplicados variaram tanto a quantidade de sólidos totais voláteis adicionados, de 2,93 a 3,72% como o tempo de detenção hidráulica, de 11,60 a 28,40 dias. Os biodigestores foram mantidos a 27 ºC e considerados estabilizados quando as eficiências de remoção de sólidos totais, sólidos totais voláteis e demanda química de oxigênio encontraram-se dentro do controle estatístico de qualidade. Depois de estabilizados, os onze biodigestores de 0,60 m por 0,15 m (comprimento x diâmetro) foram avaliados quanto à remoção de sólidos e à demanda química de oxigênio com o controle estatístico de qualidade. O delineamento composto central rotacional foi em esquema fatorial (22), em dois níveis (1, +1), mais os pontos axiais (-α, +α) e o ponto central. A análise do controle estatístico de qualidade mostrou que o tratamento com 3,32% de sólidos totais voláteis adicionados e 20 dias de tempo de detenção hidráulica foi o que mais se destacou na remoção de sólidos totais (64,37%) e sólidos totais voláteis (72,38%) e os valores de remoção de demanda química de oxigênio foram próximos em todos os tratamentos, em torno de 80%. Com o delineamento composto central rotacional, foram verificados modelos estatísticos significativos para a remoção de sólidos totais e demanda química de oxigênio.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:48:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Michael.pdf: 1358064 bytes, checksum: 7b7dc640218999c74c7f3b747a92d228 (MD5) Previous issue date: 2012-02-20 / In the twenty-first century, the broiler production has increased in the world and continues increasing due to the high consumption of this meat. The broiler litter is the largest amount of waste generated in poultry production. It is also characterized by its high concentration of organic matter. The broiler production integrated system defines a radius around it to settle down poultry farms in order to reduce costs. It has also increased the concentration of broiler litter in the producing regions and demanded waste treatment. So, the anaerobic digestion has come as an alternative treatment with high organic load removal. Thus, this trial aimed at evaluating the treatment capacity of broiler litter by anaerobic digestion into tubular biodigester with a semi-continuous flow. The applied treatments varied both the amount of added total volatile solids, from 2.93 to 3.72%, as well as the hydraulic retention time, from 11.60 to 28.40 days. The digesters were maintained at 27 ºC and considered stabilized when the removal efficiency of total solids, total volatile solids and chemical oxygen demand were according to the statistical quality control. Once stabilized, the 11 digesters of 0.6 m per 0.15 m (length per diameter) were evaluated for removal of solids and chemical oxygen demand with statistical quality control and design composite central rotational in a factorial design (22), at two levels (-1, 1), plus the axial points (-α, α) and the central point. The analysis of statistical quality control showed that the treatment with 3.32% added total volatile solids and 20 days of hydraulic retention time removed the highest amount of total solids (64.37%) and total volatile solids (72.38%), while the removal values of chemical oxygen demand were similar in all treatments, around 80%. Significant statistical models were registered with the central composite rotational design to remove total solids and for chemical oxygen demand. / No século XXI, a produção de frangos de corte ganhou espaço no mercado e continua crescendo, devido ao alto consumo da carne. A cama de frango é o resíduo gerado em maior quantidade na produção de frangos e caracteriza-se pela elevada concentração de matéria orgânica. O sistema de produção de frango de corte das empresas integradoras delimita um raio ao seu redor para implantação de aviários, visando à redução de custos, além de ocasionar a concentração de cama de frango nas regiões produtoras e gerar a necessidade de tratar o resíduo. A digestão anaeróbia é uma alternativa de tratamento, com alta remoção de carga orgânica. Logo, o objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade de tratamento da digestão anaeróbia da cama de frango em biodigestor tubular de fluxo semicontínuo. Os tratamentos aplicados variaram tanto a quantidade de sólidos totais voláteis adicionados, de 2,93 a 3,72% como o tempo de detenção hidráulica, de 11,60 a 28,40 dias. Os biodigestores foram mantidos a 27 ºC e considerados estabilizados quando as eficiências de remoção de sólidos totais, sólidos totais voláteis e demanda química de oxigênio encontraram-se dentro do controle estatístico de qualidade. Depois de estabilizados, os onze biodigestores de 0,60 m por 0,15 m (comprimento x diâmetro) foram avaliados quanto à remoção de sólidos e à demanda química de oxigênio com o controle estatístico de qualidade. O delineamento composto central rotacional foi em esquema fatorial (22), em dois níveis (1, +1), mais os pontos axiais (-α, +α) e o ponto central. A análise do controle estatístico de qualidade mostrou que o tratamento com 3,32% de sólidos totais voláteis adicionados e 20 dias de tempo de detenção hidráulica foi o que mais se destacou na remoção de sólidos totais (64,37%) e sólidos totais voláteis (72,38%) e os valores de remoção de demanda química de oxigênio foram próximos em todos os tratamentos, em torno de 80%. Com o delineamento composto central rotacional, foram verificados modelos estatísticos significativos para a remoção de sólidos totais e demanda química de oxigênio.

Made available in DSpace on 2016-08-17T18:39:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3277.pdf: 7015864 bytes, checksum: 9834075e819d2bb62213cf25d21ce5e5 (MD5) Previous issue date: 2010-08-27 / Haemophilus influenzae type b (Hib) is a Gram negative bacterium responsible for causing meningitis worldwide. The capsular polysaccharide b, a polymer composed by repeating units of ribosyl-ribitol phosphate (PRP), is the major virulence factor and it is used in the formulation of the vaccine against this microorganism. Despite their high efficiency, the conjugated vaccine against Hib is a product of high production cost, which involves fermentation, purification and conjugation processes to obtain a final product within the specifications of the World Health Organization (WHO). The improvement of the culture medium and cultivation conditions can contribute to reduce the cost of this vaccine in order to facilitate its dissemination in developing countries. The main objective of this work was to identify culture conditions that result in higher production of capsular polysaccharide, helping to reduce costs in the steps of purification and conjugation. The experiments were carried out in shake flasks or in bioreactors with 7-13 liters of capacity. The temperature was maintained at 37 °C, pH controlled at 7.5 by adding NaOH 5M and the concentration of dissolved oxygen (CDO) maintained at 30% of air saturation. The specific flow rate of air ranged between 0.2 and 1 VVM. Samples were collected at regular time intervals to measure optical density (DO540nm), biomass concentration, capsular polysaccharide (PRP) production and concentrations of glucose and metabolites. Two possibilities for increasing polysaccharide production were studied: 1) different strategies of fed-batch cultivation consisting of: a) intermittent addition of glucose (FBIG), b) constant feeding (FBCF), c) exponential feeding (FBEF), e d) exponential feeding with cell recycle and perfusion (FBER + P); 2) improvement of culture media composition regarding the carbon/nitrogen ratio through the use of central composite rotational design (CCRD) methodology, having as independent variables: Soy Peptone (S), Yeast Extract (YE) and Glucose (G). Quality parameters were also evaluated to assess the molecular weight profile of the product (PRP) as well as morphological aspects of the microorganism. Economic analysis of different cultivation strategies was used to identify the more economically viable process. The results of the different cultivation strategies together with the outputs of the studied processes cost analysis showed that FBCF, with a cost of U.S.$ 425.50/g PRP and productivity of 88 mg/L.h, showed to be the best alternative among PRP production processes due to its lower cost with a good productivity. In the study of the culture media composition through the statistical analysis of the CCRD results showed that the best culture media composition (BCM) consisted of S 5 g/L; YE 5.5g /L and G of 15.25 g/L. DO540nm and PRP volumetric production values of 8.4 and 410 mg/L, respectively, were attained in validation experiments carried out in shake flasks at the BCM condition. For the bioreactor BCM validation experiment, biomass concentration of 3 g DW/L and polysaccharide production of 600 mg PRP/L were observed. Similar values were reached at validation runs performed in shake flasks and bioreactor for the central point CP condition, showing that both BCM and CP conditions belong to the optimum region. The analysis of quality parameters showed that the cultivation time influences strongly the size of the polysaccharide molecule. The longer the cultivation time, the lower molecular weight was found. The analysis by transmission electron microscopy (TEM) of H. influenzae cells revealed a predominance of round cells in the sixth hour of cultivation, whereas in the twelfth hour of cultivation the cells exhibited a more elongated morphology with the presence of cytoplasmic inclusions in the shape of granules, possibly due to the accumulation of some reserve material. Based on these results, the new composition of the culture medium resulted in an increased of cell growth and capsular polysaccharide production with half of the sources nitrogen (soybean peptone and yeast extract) concentrations, which reduces the production cost. The cultivations that resulted in higher production and productivity of polysaccharide were FBCF (1600 mg PRP/L and 88 mg PRP/(L.h)) and FBER+ P (1800 mg PRP/L and 129 mg PRP/(L.h)). The FBER+P reached 30% higher productivity of polysaccharide than the best result described in the literature (90 mg PRP/(L.h)). However, the FBCF cultivation was economically more viable. / Haemophilus influenzae tipo b (Hib) é uma bactéria Gram negativa responsável por causar meningite em todo o mundo. O polissacarídeo capsular b, um polímero composto por unidades repetidas de ribosil-ribitol-fosfato (PRP) e o principal fator de virulência, sendo utilizado na formulação da vacina contra este microrganismo. Apesar de sua elevada eficiência, a vacina conjugada contra Hib é um produto de alto custo de produção por envolver processos de fermentação, purificação e conjugação para obtenção de um produto final dentro das especificações da Organização Mundial da Saúde (OMS). O melhoramento do meio de cultura e das condições de cultivo pode contribuir para redução do custo desta vacina de forma a facilitar sua difusão nos países subdesenvolvidos. Assim, o principal objetivo deste trabalho foi identificar condições de cultivo que resultem em maior produção de polissacarídeo capsular, contribuindo para reduzir os custos nas etapas de purificação e conjugação. Os ensaios foram conduzidos em frascos agitados ou em biorreatores com 7 a 13 litros de capacidade nominal. A temperatura foi mantida em 37oC, o pH controlado em 7,5 através da adição de NaOH 5M e a concentração de oxigênio dissolvido (COD) mantida em 30 % da saturação do ar. A vazão especifica de ar variou entre 0,2 e 1 VVM. Amostras foram coletadas em intervalos regulares de tempo para mensurar densidade óptica (DO540nm), concentração celular, produção de polissacarídeo capsular (PRP) e concentrações de glicose e metabolitos. Duas possibilidades para aumentar a produção de polissacarídeo foram estudadas: 1) diferentes estratégias de cultivo descontinuo alimentado consistindo por: a) adição intermitente de glicose (CDAIG), b) vazão constante (CDAVC), c) vazão exponencial (CDAVE), e d) reciclo de células seguido de perfusão (CDAVE+P)); e 2) o melhoramento da composição do meio de cultura quanto à relação carbono/nitrogênio através do uso da metodologia de delineamento composto central rotacional (DCCR), tendo como variáveis independentes: Peptona de Soja (S), Extrato de Levedura (EL) e Glicose (G). Parâmetros de qualidade também foram avaliados para verificar o perfil da massa molecular do produto (PRP) e os aspectos morfológicos do microrganismo. Os resultados das diferentes estratégias de cultivo juntamente com os resultados da analise econômica do custo dos processos estudados mostraram que o CDAVC, com custo de US$ 425.50/g PRP por ano e produtividade de 88 mg/(L.h), demonstrou ser a melhor alternativa para o processo de produção de PRP por apresentar menor custo com boa produtividade. Já o estudo da composição do meio de cultura através da analise estatística dos resultados do DCCR mostraram que a melhor composição do meio de cultivo (MMC) consistia em S de 5 g/L, EL de 5,5 g/L e G de 15,25 g/L. Valores de DO540nm de 8,4 e de produção volumétrica de polissacarídeo de 410 mg PRP/L foram alcançados em experimentos de validação na condição MMC realizados em shaker. Para o ensaio de validação da condição MMC em reator, a concentração de biomassa de 3,0 g MS/L e a produção de polissacarídeo capsular de 600 mg PRP/L foram observadas. Valores semelhantes foram obtidos em experimentos de validação realizados em shaker e biorreator na condição CPC, mostrando que tanto a condição CPC como a MMC pertencem a região de ótimo. A analise dos parâmetros de qualidade mostrou que o tempo de cultivo influencia fortemente no tamanho da molécula do polissacarídeo, sendo que quanto maior o tempo de cultivo, menor a sua massa molecular. A analise por microscopia eletrônica de transmissão (MET) das células de H. influenzae mostrou a predominância de células com morfologia arredondada na sexta hora de cultivo, enquanto que, na décima segunda hora de cultivo, as células apresentaram morfologia mais alongada e exibiram a presença de inclusões citoplasmáticas na forma de grânulos, possivelmente devido ao acumulo de algum material de reserva. Diante dos resultados obtidos, a nova composição de meio resultou em maior crescimento celular e produção de polissacarídeo capsular, com metade das concentrações das fontes de nitrogênio (peptona de soja e extrato de levedura), o que reduz o custo de produção. Os cultivos que resultaram em maior produção e produtividade foram o CDAVC (1600 mg PRP/L e 88 mg PRP/L.h) e o CDAVE+P (1800 mg PRP/L e 129 mg PRP/L.h), sendo que este ultimo (CDAVE+P) atingiu produtividade 30 % maior que o melhor resultado ate então descrito na literatura (90 mg PRP/L.h). No entanto, o cultivo CDAVC apresentou maior viabilidade do ponto de vista econômico e de execução e passível de escalonamento.