Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2012-10-24T19:12:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 263648.pdf: 6233318 bytes, checksum: 8914a92d830ba529bc61dab846566b63 (MD5) / A produção de pigmentos por microrganismos é uma alternativa ao aumento da produção destes compostos naturais frente aos sintéticos. Fungos do gênero Monascus podem produzir pigmentos amarelo, laranja e vermelho. A utilização destes fungos é muito difundida em países como Japão, China, Indonésia, Índia e Coréia na coloração de arroz, peixes, vinhos e bebidas. Logo, o descobrimento de novas tecnologias e o estudo de condições para produção destes pigmentos merece grande atenção. O pigmento de maior interesse comercial é o vermelho, geralmente produzido pelo processo de fermentação em estado sólido. Este método gera alguns problemas operacionais, dentre eles, a dificuldade de separar o pigmento da matriz sólida. A aplicação da fermentação submersa para a produção de pigmento laranja e posterior conversão para o vermelho, pode ser uma alternativa frente a estes problemas. Ante isto, o presente trabalho teve como objetivos: determinar o efeito do pH na produção de pigmentos; investigar a transformação do pigmento laranja em pigmento vermelho pela adição de compostos aminados, determinar parâmetros relacionados à transferência de oxigênio e a reologia do caldo de fermentação, e avaliar as propriedades, estabilidade térmica e atividade antimicrobiana dos pigmentos produzidos. Os principais resultados demonstraram que a variação do pH proporcionou a produção dos diferentes pigmentos. Pigmentos amarelos foram produzidos em pH 2, pigmentos laranja foram produzidos em pH 3 e 4; e, pigmentos vermelhos foram produzidos em pH 5 e 6. Foi possível produzir o pigmento vermelho a partir do pigmento laranja pela adição de aminoácidos, indicando que o ponto isoelétrico é essencial para a transformação. O caldo de fermentação apresentou comportamento pseudoplástico, determinado através de um sistema vane, alternativo ao sistema de cilindros concêntricos. Os valores do índice de consistência estiveram na faixa de 0,375 a 11,002 Pa sn. Foi obtida a relação do índice de consistência em função da concentração de biomassa. A agitação de 300 rpm favoreceu a produção de pigmentos resultando em menor dano ao micélio fúngico, enquanto que maiores freqüências de agitação aumentaram a tensão de cisalhamento, danificando o microrganismo. O pigmento laranja apresentou maior estabilidade na menor faixa de pH. Ao contrário, os pigmentos vermelhos aminados e produzidos no cultivo do M. ruber apresentaram maior estabilidade em maiores valores de pH. Todos os pigmentos e a toxina citrinina apresentaram inibição do crescimento de Staphylococcus aureus ATCC 25922, mas não sobre Salmonella enteritidis ATCC 13076, enquanto que somente os pigmentos vermelhos aminados apresentaram atividade antimicrobiana sobre o crescimento de Escherichia coli ATCC 25923. The production of pigments by microorganisms is an alternative to the increase in production of these natural compounds against synthetic versions. Monascus can produce yellow, orange and red pigments. Use of this fungus is widespread in Japan, China, Indonesia, India and Korea for the colouring of rice, fish, wines and drinks, consequently the discovery of new technologies and the study of production conditions for these pigments merits greater attention. The pigment of greatest commercial interest is the red one, generally produced by the process of solid state fermentation. This method causes some operational problems, including the difficulty in separating the pigment from the solid matrix. The application of submerged fermentation to the production of orange pigment and after transformation in red pigments may represent a solution. To this end, the objectives of the present study were: to determine the effect of pH on the production of pigments; to investigate the transformation of the orange pigment into the red pigment by the addition of aminated compounds, to determine parameters related to oxygen transfer and the rheology of the fermentation broth and to investigate the properties of thermal stability and antimicrobial activity of the pigments produced. The main results show that the variation in pH brought about production of the different pigments. Yellow pigments were produced at pH 2, orange pigments were produced at pH 3 and 4 and red pigments were produced at pH 5 and 6. It was possible to produce the red pigment from the orange pigment by the addition of amino acids, indicating that the isoelectric point was essential for the transformation. The fermentation broth exhibited pseudoplastic behaviour, as determined by means of a vane system, an alternative to the system of concentric cylinders. The values for the consistency index ranged from 0.375 to 11.002 Pa sn. The consistency index was obtained as a function of the biomass concentration. Stirring at 300 rpm favoured the production of pigments resulting in less micelial damage, while higher stirring speeds increased the yield stress, damaging the microorganism. The orange pigment presented greater stability in the smallest pH range. By contrast, the red pigments aminated and produced by culture of M. ruber exhibited greater stability at higher pH values. All of the pigments as well as citrinin inhibited the growth of Staphylococcus aureus ATCC 25922 and did not present antimicrobial activity against Salmonella enteritidis ATCC 13076, while only the red pigments aminated and produced in the M. ruber culture presented antimicrobial activity against the growth of Escherichia coli ATCC 25923.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T03:01:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Nos últimos anos, a preocupação crescente com a saúde e com a qualidade de vida levou as pessoas a se preocuparem em fazer exercícios físicos, ingerir alimentos saudáveis, diminuir o consumo de alimentos ricos em açúcar, sal e gordura. Além disso, houve um aumento na procura por alimentos com alguma propriedade funcional. As mudanças nos hábitos alimentares e no estilo de vida são principalmente em função da busca incessante por saúde, proporcionando melhor qualidade de vida e prevenindo o aparecimento de determinadas doenças. O trato gastrintestinal humano é um microecossistema cinético que possibilita o desempenho normal das funções fisiológicas do hospedeiro, a menos que microrganismos prejudiciais e potencialmente patogênicos dominem. O equilíbrio apropriado da microbiota pode ser assegurado por uma suplementação sistemática da dieta com probióticos, pelos diversos efeitos benéficos atribuídos a tais microrganismos. Dessa forma, com os benefícios da ingestão de probióticos, é possível obter resultados positivos em resposta a diversas alterações patológicas intestinais, além dos vários outros benefícios que o consumo de probióticos pode trazer ao hospedeiro. Dentro deste contexto o objetivo do presente trabalho foi desenvolver uma cerveja tipo Pilsen com propriedades funcionais por meio da adição de probiótico S. boulardii. A cerveja foi elabora com mosto pronto obtido na cervejaria Heineken-unidade Ponta Grossa PR e foi fermentada com levedura comercial de baixa fermentação, pasteurizada e após foi feita a adição de cultura probiótica para garantir a característica de cerveja funcional ao produto final. Durante o processo e fermentação e armazenagem foram feitas analises microbiológicas e físico-química. O Produto final deste estudo apresentou semelhança quando comparado a uma cerveja comercial. Os testes de resistência a etanol, sais biliares e pH acido foram positivos mantendo níves superiores de UFC ao indicado pela legislação mostrando assim que pode ser um produto funcional com características que agradam o consumidor. / Não possui arquivo digital / In recent years, the growing concern over the health and quality of life led people to worry about doing exercise, eating healthy foods, reduce consumption of foods with much sugar, salt and fat. Furthermore, there was an increasing demand for foods with some functional properties. Changes in eating habits and lifestyle are mainly due to the relentless pursuit of health, improving better quality of life and preventing certain diseases. The human gastrointestinal tract is a kinetic micro-ecosystem that enables the normal performance of the host physiological functions, unless harmful and potentially pathogenic microorganisms dominate. The proper balance of microflora can be ensured by diet systematic supplementation with probiotics, due the beneficial effects attributed to such organisms. Thus, with the probiotic intake benefits, it is possible to obtain positive results in response to various intestines pathological changes, besides many other benefits that probiotics consumption can bring to the host. Within this context, the objective of this study was to develop a Pilsen beer with functional properties, through the addition of probiotic S. boulardii. The beer was prepared with a ready wort, obtained from Heineken brewery unit, at Ponta Grossa, Parana State, Brazil. The beer was fermented with commercial yeast of low fermentation, pasteurized and, after, the addition of probiotic culture was made to ensure the characteristic of functional beer to the final product. During the fermentation and storage process, microbiological analysis and physical chemistry were performed. The final product of this study showed similarity when compared to a commercial beer. Tests for resistance to ethanol, bile salts and acid pH were positive, maintaining higher UFC levels than the indicated by legislation, showing that may be a functional product with features that please the consumer.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. / Made available in DSpace on 2012-10-24T10:38:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 267110.pdf: 954345 bytes, checksum: b3fa10b12edbe2bb18921b258b55a293 (MD5) / Materials prepared from biodegradable polymers can be an alternative for reducing the environmental problems provoked by petroleum derived polymers used to produce packages. Starches from different sources have been considered as a technically viable raw material for producing biodegradable films at low cost. Moreover, starches are from renewable sources, which allow applying environmental politics for controlling the carbon cycle. Starch based films dot not resist to the mechanical stress they are submitted when used in commercial packages, and have high water vapor permeability (WVP). Incorporation of nanoclay and cellulose fibers have been reported as a viable alternative for reinforcing these films. The objective of this work was to investigate the influence of the incorporation of nanoclay and cellulose fibers on the properties of starch bases films. The work was performed in two steps. In the first step, films were prepared with different formulations and different processes of nanoclays incorporation their mechanical properties and WVP were determined. In the second step, the addition of nanoclay and cellulose fibers was investigated. For that, starch films, starch-nanoclay films and starch-nanoclay-cellulose fibers composites-films were prepared. The starch-nanoclay composites-films showed WVP one-fold lower that the values found for starch films. These composites were seven-fold more rigid than starch films, but with the same tensile strength of starch films, indicating that the added nanoclay did not reinforce the starch films. On the other hand, the incorporation of fibers and nanoclay increased the films tensile strength in 8.5 times and their rigidity (Young modulus) in 14 times. The composites diffractograms indicated intercalation between the clay lamellas and the starch chains. The WVP of composites-films were lower than the values found for starch films, and increased with the air relative humidity. The results reported in this work indicate that the incorporation of nanoclay and fibers to starch films is a viable alternative for reinforcing mechanically these films, and for reducing their WVP.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-11-10T03:08:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 335952.pdf: 3160672 bytes, checksum: 50e0efffaa50fc9956d9413ee4266c6c (MD5) Previous issue date: 2015 / O processo de limpeza CIP ou (Cleaning in place) apresenta um papel importante na indústria química e de alimentos, pois a qualidade e segurança dos produtos produzidos somente são possíveis se for executado um CIP que permita a remoção eficaz de qualquer resíduo químico, orgânico ou microbiológico dos equipamentos e/ou linhas de processo. Nesse sentido a validação do CIP é uma ferramenta que permite garantir que os níveis de limpeza obtidos após o CIP sejam apropriados otimizando o consumo de químicos, água e energia usados, contribuindo assim à qualidade e produtividade do processo de produção. Com o objetivo de avaliar as condições atuais do processo de limpeza CIP de um fermentador em uma microcervejaria, empregou-se a metodologia proposta pela European Hygienic Engineering Design Group (EHEDG) para validação do processo CIP. Realizou-se a qualificação das instalações, verificou-se se os equipamentos e as instalações seguem as sugestões de desenho higiênico, e analisaram-se pontos mortos que provocam um processo CIP ineficiente. Realizou-se a qualificação operacional, onde as condições atuais de processo CIP contemplam a temperatura de 24 °C (ambiente), titulação de 1,3% (m/m), vazão de 500?2500 L/h, e tempo de 130 minutos. Realizou-se a qualificação do desempenho e os níveis de limpeza obtidos depois do CIP mediante a quantificação do ATP (adenosina trifosfato). Os resultados obtidos com o ATP se encontraram em uma faixa muito ampla, de 33-679 RLU (unidades relativas de luz), característica de um processo de limpeza muito variável ou fora de controle. Avaliou-se a eficiência do processo mediante a quantificação dos recursos empregados durante o CIP e o uso de indicadores chave de desempenho ou KPIs. Dos custos totais no processo CIP, 50,3 é devido aos insumos químicos, 41,4% devido à mão de obra, 5,4% à água e 2,8% a energia. O consumo de energia e água por m3 de cerveja produzida são 2,42 kWh e 0,310 m3 respectivamente. Mediante experimentos feitos em laboratório para avaliar a remoção de um biofilme, produzido pela bactéria Acetobacter aceti, depois de um processo CIP verificou-se concordância entre os valores obtidos mediante a quantificação do ATP e métodos de contagem em placas (UFC). Os fatores determinantes para os experimentos do CIP em laboratório foram: a concentração (0,1% m/m) e a temperatura (34° C) que permitiram (nessas condições) a remoção do 94,86% do biofilme ou uma redução logarítmica de 1,2.<br> / Abstract : The cleaning process or CIP has a very important role in the food and chemical industry, because the quality and safety of the products manufactured are only possible if the cleaning process removes any chemical, organic or microbiological residue of the equipments and/or processing lines. In this way the CIP validation is a tool which allows to guarantee that the cleanliness levels after the CIP are adequate, optimizing the use of chemicals, water and energy improving the quality and productivity of production process. With the aim of validate the real conditions of the cleaning process of a brewing tank in a micro brewing, the methodology proposed by European Hygienic Engineering Design Group (EHEDG) was used for implementing the validation of the CIP. Was implemented the installation qualification, the equipments and installations were checked in accordance with hygienic design, was found dead ends which produce an inefficient cleaning process. Was made a operational qualification, the current cleaning process parameters are: temperature: 27 (°C), titration: 1,3% (m/m), flow: 500l/h ? 2500 l/h, time: 130 minutes. The performance qualification was made, the cleanliness levels were verified with by means of a quantification of ATP (adenosine triphosphate), the results of ATP were within a too wide range 33-679 RLU (relative light units) which corresponds to an uncontrolled or too variable cleaning process. The efficiency of the cleaning process was checked, by means of quantification of the resources used in the CIP and by means of key performance indicators or KPIs. The direct operational cost were determined, cleaning agents represent 50,3%, 41,4% labor, 5,4% fresh water and 2,8% electrical energy. The electrical energy and water consumption per m3 of beer are 2,42 kWh and 0,310 m3 respectively. By means of experiments in laboratory for checking the removal of a biofilm produced by the bacteria Acetobacter aceti, after a CIP process, it was found concordance between the data of quantification of ATP and traditional methods for quantification of microorganisms (UFC plate and counting). The determinant factors for the CIP simulation were titration (0,1% m/m) and temperature (34° C) which allowed the removal of 94,86% of the biofilm or a logarithmic reduction of 1,2.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2018-01-30T03:17:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 349727.pdf: 1936151 bytes, checksum: 31af283b395c9bcd045ddd60e0dd542e (MD5) Previous issue date: 2017 / A beterraba de mesa (Beta vulgaris L.) é originária das regiões da Europa, Ásia e Mediterrâneo. A raiz da beterraba é amplamente utilizada na alimentação humana, produção de açúcar e etanol, enquanto que suas folhas e talos são geralmente descartados, servindo para compostagem ou alimentação animal. As folhas e talos da beterraba são fonte de cálcio, fósforo, vitamina A e C. A beterraba também apresenta uma elevada capacidade antioxidante que está associada ao pigmento betalaína. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial antioxidante empregando diferentes técnicas para obtenção de extratos de folha e talo de beterraba vermelha. Os extratos foram obtidos através de extrações a baixa pressão (Soxhlet, maceração e ultrassom) utilizando água, mistura água e etanol, etanol e hexano como solventes. Também foi empregada a técnica de extração com fluido supercrítico (ESC) para a obtenção de extratos a partir da folha de beterraba utilizando o solvente dióxido de carbono e como cossolventes etanol e água (em diferentes concentrações) a 250 bar e 40°C. O processo de extração com líquido pressurizado (ELP), aplicado apenas a folha, foi avaliado para pressões de 75 a 125 bar a 40°C, utilizando como solvente etanol e misturas de etanol e água. As diferentes tecnologias foram avaliadas quanto ao rendimento de extração, a atividade antioxidante dos extratos (DPPH, ABTS e FRAP) e pelo teor de compostos fenólicos totais (CFT) por Folin-Ciocalteu. Os melhores resultados para potencial antioxidante e para CFT foram detectados nos extratos obtidos com etanol como solvente, tanto para folha quanto o talo de beterraba, enquanto que os maiores rendimentos foram obtidos com solvente água para folha (59,8±0,8 %) e mistura água etanol para o talo (51±2%) na técnica de Soxhlet. Nas técnicas a alta pressão, a ELP apresentou ótimos resultados em relação a ESC na utilização do etanol como solvente, demonstrando valores equivalentes ou melhores que demonstrados pelo antioxidante sintético BHT. / Abstract : The beetroot (Beta vulgaris L.) originated in Europe, Asia and the Mediterranean. The beet?s root is widely used for food supply, production of sugar and ethanol while its leaves and stem are usually disposed for animal nourishment or composting. The leaves and stem of the beet are a resource of calcium, phosphorus and vitamins A and C. This product has a high antioxidante capacity, that is associated with the pigment betalain. Thus, the objective of this work was evaluate the antioxidante potencial using different techniques to obtain leaves and stem extracts of red beet. Beet leaves and stem extracts were obtained by low pressure extractions (Soxhlet, maceration and ultrasonic) with the organic solventes water, water and ethanol, ethanol and hexane. For the beet leaf, supercritical fluid extraction (SFE) with ethanol and water (in different concentrations) were carried out with parameters set at 250 bar, 0,5 kg/h and 40 °C. The pressurized liquid extraction process (PLE) was evaluated at pressures of 75 to 125 bar at 40°C, using as solvent ethanol and mixtures of ethanol and water for leaves. The different technologies were evaluated from extraction yield, antioxidante potencial of extracts (DPPH, ABTS and FRAP) and total phenolic compounds content (CFT) with Folin-Ciocalteu. It was found that the best results for potencital antioxidante and phenolic were demonstrated when ethanol was use as the solvente both leaf and stem while the highest yields were obtained with water-to-sheet solvent (59.8 ± 0.8%) and ethanol-to-stalk mixture (51 ± 2%) in the Soxhlet technique. In the high pressure techniques, the PLE presented excellent results in relation to ESC in the use of ethanol as solvent, demonstrating values equivalent or better than demonstrated by BHT synthetic antioxidants.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2018-01-09T03:21:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348719.pdf: 2548150 bytes, checksum: a07d8443d0369ba243ed98a41905c7ac (MD5) Previous issue date: 2017 / A goiaba é rica em licopeno e em compostos fenólicos com atividade antioxidante, mas seu consumo ainda é pequeno. Uma forma de agregar valor à fruta e aumentar seu aproveitamento é realizar a sua desidratação, para a produção de pó de goiaba desidratado. Este produto pode ser comercializado como matéria-prima em várias indústrias de alimentos. O processo de secagem Cast-Tape Drying (CTD) emprega temperaturas moderadas em tempos de processo relativamente curtos, com baixa degradação de compostos termosensíveis. Pó de goiaba foi obtido por CTD, espalhando-se polpa de 2 mm e 3 mm de espessura sobre suporte de poliéster (Mylar®) e suporte teflonado (Teflon®) e usando água de aquecimento a 98 ± 1 ºC. Pó de goiaba também foi produzido por liofilização, para comparação. As evoluções temporais da umidade e da temperatura da polpa durante a secagem por CTD foram determinadas. Os pós foram caracterizados quanto à umidade, atividade de água ("a" _"w" ), distribuição do tamanho de partículas, microestrutura, massas específicas aparente e real, porosidade do leito, tempo de dispersão, solubilidade, cor, compostos fenólicos totais, carotenoides totais e atividade antioxidante. A reidratação dos pós também foi estudada. Os resultados indicaram que o tipo de suporte não influenciou as taxas de secagem e a capacidade evaporativa do processo. A taxa de secagem no período de taxa constante foi 2,1 vezes maior usando espessura de polpa de 2 mm (em suporte de Mylar® ou Teflon®), quando comparada à espessura de 3 mm. A capacidade evaporativa do processo diminuiu cerca de 35%, quando a espessura da polpa passou de 2 para 3 mm. Os pós de goiaba produzidos por CTD e liofilização apresentaram estrutura e formato irregulares, baixo tempo de dispersão, de 3,05 a 9,03 segundos, e solubilidade de 13,93 a 15,99%. A degradação de carotenoides durante o processo CTD foi de 36,02 a 45,08%. A atividade antioxidante dos pós foi de 926,16 a 981,76 µM TE por grama de extrato seco. Os pós reidratados mostraram cor próxima à da polpa de goiaba. Assim, polpa de goiaba pode ser desidratada por CTD, para a produção de goiaba em pó de excelente qualidade. O processo permite operaração contínua, o que possibilita seu uso industrial em diferentes escalas. / Abstract : Guava is rich in lycopene and phenolic compounds with antioxidant activity, but its consumption is still low. One way to add value to the fruit and increase its use is to perform the dehydration, for the production of dehydrated guava powder. This product can be marketed as feedstock in various food industries. The Cast-Tape Drying (CTD) process utilize moderate temperatures in relatively short process times, with minor degradation of thermosensitive compounds. Guava powder was obtained by CTD, spreading pulp of 2 mm and 3 mm thickness on polyester support (Mylar®) and teflonized support (Teflon®) and using heating water at 98 ± 1 ºC. Guava powder was also produced by freeze drying, for comparison. The temporal evolutions in moisture and pulp temperature during CTD drying were determined. The powders were characterized for moisture content, water activity (aw), particle size distribution, microstructure, apparent and bulk densities, bed porosity, dispersion time, solubility, color, total phenolic compounds, total carotenoids and antioxidant activity. The rehydration of the powders was also studied. The results indicated that the type of support did not influenced the drying rates and the evaporative capacity of the process. The drying rate in the constant rate period was 2.1 times higher using a 2 mm pulp thickness (Mylar® or Teflon®), when compared to the 3 mm thickness. The evaporative capacity of the process decreased about 35% when the pulp thickness increased from 2 to 3 mm. Guava powders produced by CTD and freeze drying presented irregular structure and shape, low dispersion time, from 3.05 to 9.03 seconds, and solubility from 13.93 to 15.99%. The degradation of carotenoids during the CTD process was 36.02 to 45.08%. The antioxidant activity of the powders was 926.16 to 981.76 µM TE per gram of dry extract. The rehydrated powders showed color close to that of the guava pulp. Thus, guava pulp can be dehydrated by CTD for the production of guava powder of excellent quality. The process allows continuous operation, which enables its industrial use in different scales.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2018-01-09T03:24:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348721.pdf: 1592957 bytes, checksum: 2e89503c3edbaaf11fd6f04b31a76351 (MD5) Previous issue date: 2017 / As lipases são um grupo de enzimas de grande importância para a indústria de alimentos. Dessa forma, a realização de estudos que visem aumento da atividade e da estabilidade da enzima se faz necessário. Modificações genéticas, imobilização, alterações de condições do meio e aplicação de tecnologias não-térmicas são algumas das alternativas utilizadas para aumentar a competitividade e usabilidade das enzimas como catalisadores na indústria. O uso de campos magnéticos tem se destacado nesse contexto por ser uma tecnologia de simples operação, baixo custo, baixa demanda energética e mínimo impacto ambiental. O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito do campo magnético na atividade das lipases CalB e NS-40116. Formulações líquidas das enzimas (soluções de proteína enzimática em água com vários aditivos, incluindo sais e estabilizadores), fornecidas pela Novozymes, foram submetidas a módulos com ímãs que produzem campo magnético de intensidades 0,7 e 1,34 T, e os valores foram comparados com ensaios sem a influência do campo magnético (controle). Foram testadas condições de campo estático e por recirculação. O efeito do campo não foi significativo para a NS-40116 em nenhum dos tratamentos no modo estático. Contudo, observou-se incremento de atividade de 22% na condição de recirculação no campo de 1,34 T. O campo magnético estático teve efeito positivo para a CalB, e este foi maior em campo de intensidade 0,7 T. Desta forma, foi fixada essa intensidade, e testados a influência do pH da solução na atividade da enzima tratada magneticamente, as temperaturas do meio (25, 45 e 65 °C) para as amostras submetidas ao campo, e o tempo de indução, de 2, 3 ou 4 h. A melhor condição de incremento de atividade (134%), foi para a lipase CalB, diluída em tampão pH 7 (1:5), a 65 °C, por 2 horas. Para investigar a influência do campo na estrutura da molécula, estudos de caracterização foram conduzidos pelas técnicas de potencial zeta, infravermelho e espectroscopia de fluorescência. Os resultados sugerem aumento da ação do campo pelo aumento das cargas superficiais na condição ótima de incremento de atividade. / Abstract : Lipases are a group of enzymes of great importance to food industry. Thus, an assay of studies aimed at increasing the activity and stability of the enzyme is necessary. Genetic modifications, immobilization, changing conditions of use and non-thermal technologies are some of the alternatives used to increase the competitiveness and usability of enzymes as catalysts in the industry. Magnetic fields is a simple operation technology, with low cost, low energy demand and minimal environmental impact. The aim of this work was to evaluate the effect of the magnetic field on the activity of CalB and NS-40116 lipases. Liquid enzyme formulations (enzyme solutions in water with various additives, including salts and stabilizers), supplied by Novozymes, were submitted to modules producing 0.7 and 1.34 T magnetic field intensities, and the values were compared with tests without the influence of the magnetic field. Static and recirculation field conditions were tested. The field effect was not significant for NS-40116 in any of the static-mode treatments. However, the activity increment of 22% was observed in the recirculation condition of 1.34 T. The static magnetic field had a positive effect for a CalB, and it was higher at 0.7 T. The intensity of 0,7 T was fixed, and the influence of the pH of the solution, medium temperatures (25, 45 and 65 ° C) and the induction time (2, 3 or 4 h) were tested. The best activity increase condition was 134% for a CalB lipase, diluted in pH 7 buffer (1: 5), 65 ° C, 2 hours. To investigate an influence of the field on the structure of the molecule, characterization studies were conducted in zeta potential, infrared and fluorescence spectroscopy techniques. The results suggest the increase of the field action by the increase of the surface loads in the optimum condition of the increase of the activity.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2018-01-09T03:24:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348724.pdf: 3080719 bytes, checksum: 5f40a6331011196f3fd4ac8269e560c0 (MD5) Previous issue date: 2017 / O trans-resveratrol é um composto polifenólico naturalmente presente em diferentes espécies vegetais, produzido pelas plantas em situações adversas. Diversos estudos in vitro tem provado propriedades benéficas à saúde relacionadas a sua atividade antioxidante, anti-inflamatória e cardioprotetora, entre outras. O presente trabalho teve como objetivo coprecipitar trans-resveratrol em poli(3-hidroxibutirato-co-3- hidroxivalerato) (PHBV) por meio da técnica de Dispersão de Solução Aumentada por Fluidos Supercríticos (Solution Enhanced Dispersion by Supercritical Fluids, na sigla em inglês SEDS) utilizando um Delineamento Composto Central (DCC) 2² com 3 pontos centrais, a fim de avaliar a influência da pressão de processo (80, 115 e 150 bar) e da concentração de trans-resveratrol (4, 12 e 20 mg·mL-1) sobre o percentual de encapsulamento (PE%), eficiência de encapsulamento (EE%) e tamanho médio de partícula ( ) produzidos. Eficiências de encapsulamento de até 99,54% foram obtidas na condição de 20 mg·mL- 1 de trans-resveratrol e 80 bar, para as quais a pressão do sistema apresentou um efeito significativo negativo (ao nível de confiança de 95%). As partículas coprecipitadas apresentaram predominantemente morfologia esférica e seus tamanhos variaram entre 390 e 570 nm, caracterizando-as como partículas submicrométricas. Análises das partículas formadas mostraram que o processo de coprecipitação não afetou a estrutura química do trans-resveratrol, mas reduziu sua cristalinidade, aumentou sua atividade antioxidante e fotoestabilidade. Demonstrou-se que as partículas coprecipitadas encontram-se livres de solvente orgânico e, portanto, em concordância com os padrões estipulados pelos órgãos reguladores. O comportamento de liberação foi caracterizado por um burst inicial e uma segunda fase estacionária, o que possibilita o uso das partículas para liberação de trans-resveratrol a longo prazo. / Abstract : Resveratrol is a polyphenolic compound naturally found in diverse vegetable species, produced by plants in adverse situations. Several studies in vitro have proved health beneficial properties related to its antioxidant activity, anti-inflammatory and cardioprotective activities, among others. The purpose of this work was to co-precipitate resveratrol in poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV) by the Solution Enhanced Dispersion by Supercritical Fluids (SEDS) technique using a 2² Central Composite Design (CCD) with 3 central points, in order to evaluate the influence of pressure (80, 115 and 150 bar) and resveratrol concentration (4, 12 and 20 mg·mL-1) on the percentage of encapsulation (PE%), encapsulation efficiency (EE%) and particle size ( ) produced. Encapsulation efficiencies as high as 99.54% was obtained at 20 mg·mL-1 resveratrol concentration and 80 bar, for which system pressure showed a negative effect (95% confidence level). The co-precipitated particles were mostly spherical and the sizes ranged from 390 to 570 nm, which characterizes sub-micrometric particles. Analyses of the formed particles proved that the co-precipitation process did not affect the chemical structure of resveratrol but reduced its crystallinity, improved its antioxidant activity and photostability. It was shown that co-precipitated particles are free of organic solvents, and therefore in accordance with the standards set by the regulatory agencies. The release behavior was characterized by an initial burst and a second stationary phase, which enables the use of particles for long- term resveratrol delivery.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-04-11T04:12:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 344465.pdf: 2628403 bytes, checksum: cbb83625b5b328389c6737f9994813c0 (MD5) Previous issue date: 2016 / A lemna tem sido apontada como uma biomassa potencial para a produção de etanol, devido a sua capacidade de acumular amido, possuir altas velocidades de crescimento, baixo teor de lignina, dentre outras características. Neste trabalho a produção de etanol a partir da biomassa de lemna (Landoltia punctata) foi avaliada. O estudo foi dividido em duas partes. A primeira parte avaliou a hidrólise enzimática simultânea das frações amilácea e celulósica, sem o uso de pré-tratamento, da biomassa de lemna submetida ao acúmulo de amido. A segunda parte avaliou o efeito do pré-tratamento hidrotérmico na fração celulósica da biomassa de lemna submetida à sacarificação e fermentação simultânea (SFS). O acúmulo de amido em lemna foi influenciado pela escassez de nutrientes. Na simples transferência das lemnas do sistema de tratamento de efluente doméstico para água de rede de abastecimento submetidas às condições climáticas não controladas, o teor de amido atingiu 27%. Quanto à liquefação do amido, sua eficiência foi de 60,5% em 3 horas (lemna 7% m v-1; pH 5; 50 rpm; 65 °C e a-amilase 10% (v m-1). A maior eficiência da sacarificação do amido foi de 98,99% em 8 horas (pH 5; 45 ºC, 100 rpm, amiloglucosidase 1%, v m-1; e pectinase 0,3%, v m-1). A enzima complementar (Htec) para a hidrólise da celulose não apresentou efeito significativo na eficiência da reação. A maior eficiência da sacarificação simultânea do amido e da celulose da biomassa de lemna sem pré-tratamento foi de 82% em 4 horas (pH 5; 45 ºC; 100 rpm, amiloglucosidase 1%, v m-1; e pectinase 0,3%, v m-1 e celulase 20%, v m-1). Em relação à segunda parte desse estudo, o pré-tratamento hidrotérmico resultou na solubilização dos açúcares não-celulósicos. Na melhor condição (200 °C, 10 minutos, fator de severidade 3,9), a conversão em etanol foi de 88,81%, valor esse 63% maior ao encontrado na biomassa não tratada. Sendo assim, em relação à primeira parte do estudo, a produção de açúcares fermentescíveis a partir da biomassa de lemna se mostrou promissora, levando em consideração a capacidade de acumular amido por meio de um processo simples, às condições amenas da hidrólise enzimática e à alta eficiência do processo em tempo relativamente curto. Em relação à segunda parte, o pré-tratamento hidrotérmico se mostrou adequado para maximizar a conversão de etanol da fração celulósica da biomassa de lemna submetida à SFS.<br> / Abstract : Duckweed has been identified as a potential biomass for the production of ethanol, due to its ability to accumulate starch, high growth rates and low lignin content. Production of ethanol from duckweed biomass was evaluated. This research was divided into two steps. The first step evaluated simultaneous enzymatic hydrolysis of the starchy and the cellulosic fraction without the use of pretreatment of biomass duckweed subjected to starch accumulation. The second step evaluated the effect of the hydrothermal pre-treatment in the cellulosic fraction of biomass duckweed subjected to simultaneous saccharification fermentation (SSF). Starch accumulation in duckweed was influenced by the starvation of nutrients. In simple transfer of duckweed to wastewater treatment system to tapwater subject to weather conditions not controlled, the starch content reached 27%. As for starch liquefaction efficiency was 60.5% at 3 hours (Duckweed 7% w / v; pH 5; 50 rpm; 65 ° C and a-amylase 10% v / w). The greater efficiency of the starch saccharification was 98.99% in 8 hours (pH 5, 45 ° C, 100 rpm, amyloglucosidase 1% v / w, and 0.3% pectinase, v / w). The additional enzyme for the hydrolysis of the cellulose had no significant effect on the reaction efficiency. The greater efficiency of simultaneous saccharification of starch and cellulose biomass duckweed without pre-treatment was 82% in 4 hours (pH 5, 45 ° C, 100 rpm, amyloglucosidase 1% v / w, and 0.3% pectinase v / w cellulase 20% v / w). In the second step of this research, the hydrothermal pretreatment resulted in the solubilization of non-cellulosic sugars. In the best condition (200 ° C, 10 minutes and severity factor 3.9), conversion to ethanol was 88.81%, an amount 63% higher to that found in untreated biomass. Thus, in the first step of the research, the production of fermentable sugars from biomass duckweed proved promising, taking into account the capacity to accumulate starch through a simple process at mild conditions of enzymatic hydrolysis and high process efficiency in a relatively short time. In the second step, the hydrothermal pre-treatment is adequate to maximize the ethanol conversion of cellulose fraction of biomass duckweed submitted to SSF.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T08:06:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 284321.pdf: 1118279 bytes, checksum: 6f622d1b41df5d677b49f91cf88e8bf6 (MD5) / O orizanol é um componente presente no arroz (oriza sativa), o qual possui atividade antioxidante. O conhecimento do comportamento do equilíbrio de fases desse composto é de importância para a sua extração com fluidos pressurizados, devido a perspectiva da utilização como antioxidante natural, sendo esses dados inexistentes na literatura. Este trabalho teve como objetivo estudar o comportamento do equilíbrio de fases do sistema ternário orizanol-propano-clorofórmio. O método utilizado para as medidas experimentais desse equilíbrio a altas pressões foi o estático sintético, a faixa de temperatura estudada foi de 303 a 353K, pressões chegando a 17,2MPa e frações mássicas de propano de 0,7 a 0,95 livre de soluto e teores de orizanol de 2, 5 e 10% em peso. Foram observados transições de fases líquido-líquido (LL); líquido-vapor (LV), líquido-líquido-vapor (LLV); sólido-líquido-vapor (SLV); sólido-líquido-líquido (SLL); sólido-líquido-líquido-vapor (SLLV), para os sistemas estudados houve o aparecimento de um comportamento do tipo LCST, observou-se também que o aumento da temperatura levou ao aumento das pressões de transições, principalmente equilíbrios líquido-líquido. O aumento das frações de massa orizanol, a diminuição da fração de massa de clorofórmio, bem como temperaturas baixas levou a presença de uma fase sólida. / The oryzanol is a component present in rice (oriza sativa) that has antioxidant activity. Therefore, it has great perspectives of use as a natural antioxidant. The knowledge of phase equilibrium behavior of this compound is important for its extraction with pressurized fluids. These data are not available in literature. This work aimed to study the phase equilibrium behavior of the ternary system oryzanol-ether-chloroform. The synthetic static method was used for the equilibrium experimental measurements at high pressures. The temperature range of this study was from 303 to 353 K, pressures up to 17.2 MPa , mass fractions of propane from 0.7 to 0.95 free of solute and oryzanol contents of 2, 5 and 10% by weight. Phase transitions observed were liquid-liquid (LL), liquid-vapor (LV), liquid-liquid-vapor (LLV), solid-liquid-vapor (SLV), solid-liquid-liquid (SLL), solid-liquid- liquid-vapor (SLLV) for the conditions studied. It was observed that the increase of temperature led to an increase in pressures of transition, especially liquid-liquid equilibria. Therefore, the systems exhibited a LCST behavior. The increase in mass fractions of oryzanol, decrease in mass fraction of chloroform and low temperatures led to the presence of a solid phase.