Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-06-27T04:15:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 346680.pdf: 4484973 bytes, checksum: 6b8d40a1df21b5afc6e8de63b772609f (MD5) Previous issue date: 2016 / Processos de branqueamento e secagem com micro-ondas foram estudados para a obtenção de batatas chips crocantes e livres de óleo de fritura. As secagens com micro-ondas foram realizadas em diferentes condições de vácuo para esse fim. Para isso, um secador de micro-ondas de 3 kW de potência foi construído e validade, de maneira a permitir a determinação experimental de temperaturas e curvas de secagem em tempo real. O secador construído pode operar com amostras em bandejas ou em tambor rotativo, além de permitir a aplicação de vácuo contínuo (processo MV) ou de vácuo intermitente (aplicação de múltiplos pulsos de vácuo, processo MPV). Fatias de batata inglesa (Solanum Tuberosum L.) de 5 mm de espessura foram branqueadas e secadas por MV e MPV, utilizando densidades de potência entre 2 e 6 W/g. O processo MV foi realizado a pressão de 3 kPa. Para o processo MPV as amostras foram aquecidas no campo de micro-ondas até aproximadamente 80 °C, com aplicação de três pulsos de vácuo de 3 kPa. Os efeitos dos processos sobre a cinética de secagem, atividade de água, cor, porosidade, microestrutura e propriedades mecânicas foram investigados. Os processos de branqueamento influenciaram nas características de textura e microestrutura do produto final desidratado. O teor de umidade de 0,229 ± 0,056 foi atingido após cerca de 60 ± 6 min de secagem para ambos os processos. A cor das amostras não foi influenciada pelo processo de secagem, devido à baixa temperatura mantida durante o processamento e o curto tempo de secagem. Ensaios mecânicos realizados com as batatas chips obtidas por MPV mostraram curvas força-deformação com um elevado número de picos de alta amplitude. Este comportamento é considerado característico de produtos crocantes. As variáveis de processo obtidas para a secagem com bandeja foram utilizadas na secagem em tambor rotativo em escala piloto. O tempo de secagem foi reduzido em 29% quando comparado com a secagem em bandeja, mantendo-se a qualidade do produto. Os resultados obtidos mostram que a produção de batata chips crocante e livre de óleo desidratada por secagem por micro-ondas com múltiplos ciclos de aquecimento pulso de vácuo (MPV) é uma alternativa com possibilidades de aplicação industrial, tendo em vista os tempos reduzidos de processo e a possibilidade de produção em grande escala.<br> / Abstract : In this study, the blanching and drying processes were investigated to obtain crispy and oil free potato chips. With this aim, microwave vacuum drying was used. A microwave dryer, with nominal power of 3 kW, that allow the experimental determination of temperature and drying curves was constructed. Dryer can be operated with samples disposed in trays or in a rotary drum, it also allows the continuous (process MV) or intermittent (application of multiple vacuum pulses, MPV process) application of vacuum. Sliced potato (Solanum tuberosum L.), 5 mm thick, were blanched and dried by MV and MPV drying processes using power densities between 2 and 6 W/g. The MV process was carried out at a pressure of 3 kPa. For the MPV process the samples were heated in the microwave field up to approximately 80 °C, thus a vacuum pulse (3 kPa) was applied, this heating-vacuum pulses cycle was performed three times. The effects of the process conditions on the drying kinetics, water activity, color, porosity, microstructure and mechanical properties were investigated. The blanching processes influence on the microstructure and texture characteristics of the final product dried. A moisture content of 0.229±0.056 was reached after about 60±6 min of drying for both processes. The color of the samples was not influenced by drying process due to the low temperature maintained during processing and to the short drying time. Mechanical tests performed with the potato chips obtained by MPV process showed a force-strain curves with a large number of peaks with high amplitude. This behavior is considered characteristic of crispy products. The process variables obtained by drying potato chips on the tray were used in the pilot scale tumble microwave drier. The drying time was reduced by 29% when compared to the drying on tray, maintaining the same product quality. The results obtained show that the crispy, oil-free potato chips production by microwave drying with multiple heating cycles - vacuum pulse (MPV) is an alternative to the industrial application, considering the reduced time of process and the possibility of large scale production.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-06-27T04:17:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 346681.pdf: 2052007 bytes, checksum: f14b99ddf4617f7615ddb3e18ba7b387 (MD5) Previous issue date: 2017 / Lipases de Thermomyces lanuginosus apresentam um papel importante na indústria química e de alimentos. A lipase NS-40116 é uma nova lipase produzida a partir de Thermomyces lanuginosus, e será lançada no mercado com baixo custo em relação às lipases já comercializadas. A imobilização desta enzima em um suporte inerte, de baixo custo, que aumente sua estabilidade em diferentes condições de processo, e que permita sua reutilização, aparece como uma alternativa aos métodos de imobilização já existentes. Com o objetivo de conhecer o melhor método de interação entre partículas de poliestireno e a lipase NS-40116, diferentes métodos de imobilização foram estudados: adsorção ao suporte, retenção física em matriz, e ligação covalente pelo tratamento das partículas com glutaraldeído. Foram empregados dois métodos de polimerização para a produção do suporte. Na polimerização por suspensão em pérola foram utilizados estireno, polivinilpirrolidona e Trigonox® 141 como iniciador. O outro método foi a polimerização em emulsão através de estireno, álcool polivinílico, divinil benzeno, Span 80 e Trigonox® 141 como iniciador. O derivado com melhor atividade (7,96 U/g) foi obtido pela imobilização por adsorção ao suporte (partículas obtidas da polimerização em emulsão). A retenção física em matriz através da polimerização em suspensão resultou num derivado com atividade de 2,87 U/g, sendo que esta enzima foi escolhida para as posteriores caracterizações e aplicações, devido ao seu tamanho, que facilitou sua recuperação na síntese de ésteres metílicos a partir de gordura abdominal de frango. A caracterização das superfícies do suporte e da enzima imobilizada foi realizada por microscopia eletrônica de varredura. Espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (EITF) também foi realizada para caracterizar a enzima livre, o suporte e enzima imobilizada. A atividade enzimática foi medida por hidrólise utilizando p-NPP (p-nitrofenil palmitato) como substrato. A enzima livre e o derivado enzimático imobilizado foram avaliados por 2 h em diferentes pHs (2,1, 3, 3,43, 4,75, 7, 8, 9, 10, 11 e 12), temperaturas (30, 40, 50, 60, 65 e 75 ºC), e solventes (metanol, etanol, hexano e propanol). Os parâmetros cinéticos das duas enzimas (Km e Vmax) foram obtidos através do sistema gráfico de Lineweaver & Burk. Para a estabilidade ao armazenamento, as enzimas foram monitoradas por 106 dias em temperatura ambiente, e 122 dias sob refrigeração (6 ºC). O derivado imobilizado foi eficazmente utilizado na produção de ácidos graxos livres a partir do óleo de soja, bem como apresentou potencial de aplicação em reações de transesterificação e esterificação utilizando gordura abdominal de frango como substrato. Na hidrólise do óleo de soja, o derivado demonstrou estabilidade operacional após cinco ciclos de uso.<br> / Abstract : Lipases B from Thermomyces lanuginosus has an important role in chemical and food industry. The lipase NS-40116 is a novel lipase produced from Thermomyces lanuginosus, and it will be launch in the market with low cost in relation to lipases already commercialized. The immobilization of the enzyme on an inert support, low cost, to increase its stability under different process conditions, and allows their reuse is an alternative to existing methods of immobilization. With the aim of knowing the best method to interact polystyrene particles and lipase NS-40116, different methods of immobilization were studied: support adsorption, entrapment and covalent bond by treating the particles with glutaraldehyde. Two polymerization methods were used for the production of the support. In the pearl suspension polymerization were used styrene, polyvinylpyrrolidone and Trigonox® 141 was used as the initiator. The other method was emulsion polymerization through styrene, polyvinyl alcohol, divinyl benzene, Span 80 and Trigonox® 141 as the initiator. The highest enzyme activity (7.96 U/g) was obtained in support adsorption method. The entrapment through suspension polymerization resulted in a derivative with activity of 2.87 U/g, and this enzyme was chosen for the later characterizations and applications, due to its size, than facilitated its recovery in the synthesis of methyl esters from chicken abdominal fat. The characterization of the surfaces of the support and immobilized enzyme was performed by scanning electron microscopy. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) was also performed to characterize the free enzyme, the support and immobilized enzyme. The enzymatic activity was measured by hydrolysis of p-NPP (4-nitrophenyl palmitate) as substrate. The free enzyme and immobilized enzyme derivative were evaluated during 2 h at different pHs (2.1, 3, 3.43, 4.75, 7, 8, 9, 10, 11 and 12), temperatures (30, 40, 50, 60, 65 and 75 ºC), and solvents (methanol, ethanol, hexane and propanol). The kinetic parameters of the two enzymes (Km and Vmax) were obtained through the Lineweaver & Burk graph system. For storage stability, the enzymes were monitored for 106 days at room temperature, and 122 days under refrigeration (6 °C). The immobilized derivative was effectively used in the production of free fatty acids from soybean oil, and also showed application potential in transesterification and esterification reactions using chicken abdominal fat as substrate. In the hydrolysis of soybean oil, the derivative demonstrated operational stability after five cycles of use.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-11-21T03:21:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348717.pdf: 4564177 bytes, checksum: ddfe0bfcc39a181f13e5529670c4532c (MD5) Previous issue date: 2017 / Os compostos trans-resveratrol e N-acetilcisteína são potentes antioxidantes de grande importância industrial. O trans-resveratrol é um polifenol encontrado em diversos alimentos, especialmente em amoras, uvas e seus derivados. Esse composto apresenta inúmeros benefícios para saúde: antioxidante, antiplaquetário, antifúngico, anti-inflamatório, cardioprotetor entre outros. A N-acetilcisteína é um composto de tiol (-SH) com um potente efeito antioxidante. Esse composto vem demonstrando efeitos relevantes em diversas condições como na doença renal crônica, no câncer, na insuficiência pulmonar e nas doenças mentais. A técnica de Dispersão de Solução Aumentada por Fluidos Supercríticos (Solution Enhanced Dispersion by Supercritical Fluids, na sigla em inglês SEDS) é um método que pode ser aplicado para micronizar compostos com propriedades bioativas. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o emprego da técnica SEDS na micronização de trans-resveratrol e N-acetilcisteína utilizando um DCC 23 com três pontos centrais, avaliando-se a influência da concentração do composto, temperatura e pressão de operação em relação ao tamanho médio de partícula (Dp), além das propriedades biológicas in vitro e in vivo. O trans-resveratrol antes do processo de micronização apresentava o tamanho médio de 36,65 µm e da NAC de 709,82 µm, sendo o melhor resultado de ambos compostos obtido nas mesmas condições de operação: concentração de 20 mg·mL-1, pressão de 80 bar e temperatura de 35 °C, o que reduziu o tamanho original em cerca de 166,59 vezes obtendo um diâmetro médio de partículas de 0,22 µm para trans-resveratrol e redução de cerca de 248,19 vezes obtendo Dp de 2,86 µm para N-acetilcisteína. Em relação às propriedades do trans-resveratrol após o processo de micronização verificou-se o aumento da solubilidade do composto em água, cerca de 2,8 vezes comparado ao composto não-micronizado, incremento da velocidade de dissolução em 1,8 vezes e além de aumentar a atividade antioxidante do composto. Pelas análises de DSC e DR-X observou-se que houve modificações na estrutura cristalina do trans-resveratrol. Já as propriedades físico-químicas da NAC micronizada versus não-micronizado observou-se aumento na velocidade de dissolução, sendo que somente o contato do solvente com o composto ocorre total dissolução do mesmo, além do aumento da atividade antioxidante. Pelas análises de DR-X verificou-se que a cristalinidade da NAC micronizada foi reduzida após o processo, e pela análise de DSC verificou-se que houve deslocamento do ponto de fusão do composto, indícios de modificações da estrutura. Foi comprovado pelo FTIR que não houve degradação dos compostos. Pela análise de solvente residual utilizando CG-EM e CG-FID, pode ser assinalado que os compostos micronizados estão de acordo com as normas para consumo humano. Assim, o fato de o melhor resultado ter sido obtido nas condições mais brandas de temperatura e pressão é relevante, pois além de redução do custo do processo há a possibilidade de trabalhar com compostos termossensíveis. Por fim, nos testes in vivo em zebrafish observou-se que a NAC micronizada diminuiu a concentração eficaz mínima em 100 vezes, obtendo o mesmo efeito tipo ansiolítico do composto não-micronizado. Portanto, a micronização aumentou a biodisponibilidade e potencializou os efeitos terapêuticos tanto in vitro como in vivo dos fármacos o que abre novos horizontes na área de micronização por fluido supercrítico tanto para indústria farmacêutica, química como de alimentos. / Abstract : Trans-resveratrol compounds and N-acetylcysteine are potent antioxidants of great industrial interest. The trans-resveratrol is a polyphenol found in various foods, especially in Blueberry, grape seeds, in the skin of the grapes and in red wine. This compound offers numerous health benefits, such as: antioxidant, antifungal, anti-inflammatory, antiplatelet, cardioprotective among others. N-Acetylcysteine is a thiol (-SH) with a potent antioxidant effect. This compound comes demonstrating preventive effect as protector in chronic kidney disease, cancer, pulmonary insufficiency among others. The technique Solution Enhanced Dispersion by Supercritical Fluids (SEDS), is a method that can be applied to micronization compounds with bioactive properties. In this context, the objective of this work was to evaluate the use of the method in the micronization of SEDS trans-resveratrol and N-acetylcysteine using both a DCC 23 with 3 central points, evaluating the influence of the concentration of the compound (4, 12, and 20 mg·mL-1), temperature (308, 313 and 318 F) and pressure (80, 100 and 120 bar) operating in relation to average particle diameter (Dp). In addition to evaluating biological properties in vitro and in vivo.The average size of the drug before processing of the trans-resveratrol was 36.65 µm and the NAC of 709.82 µm and the best result of both compounds were obtained in the same conditions: concentration of 20 mg·mL-1, 80 bar pressure and a temperature of 308 F, which reduced the original size at about 166.59 times getting an average diameter of 0.22 µm particles for trans-resveratrol and reduction of about 248.19 times getting Dp of 2.86 µm for N-acetylcysteine. In relation to the properties of Trans-resveratrol after the micronization process, the solubility of the compound increased in water, about 2.8 times compared to the non-micronized compound, increasing the dissolution rate by 1.8 times and increasing the activity Antioxidant of the compound. From DSC and PXRD analyzes, we observed that there were modifications in the trans-resveratrol crystal structure. The physicochemical properties of the micronized versus non-micronized NAC observed an increase in the dissolution rate, and only the contact of the solvent with the compound occurs totally dissolution of the same, besides the increase of the antioxidant activity. From the PXRD analysis it was found that micronized NAC reduced crystallinity after the process, and by DSC analysis it was found that there was a shift of the compound melting point indicative of structure modifications. It was proved by the FTIR found that there was no degradation of the compounds. Finally, the residual solvent analysis using GC-MS and GC-FID, it was proven that the micronized compounds are in accordance with the standards for human consumption. Thus, the fact that the best results have been obtained in milder conditions of temperature and pressure is relevant, as well as reducing the cost of the process there is the possibility of working with heat-sensitive compounds. Finally, in the in vivo tests in Zebrafish it was observed that the micronized NAC decreased the minimum effective concentration in 100 times, obtaining even anxiolytic type effect of the non-micronized compound. Therefore, micronization increased the bioavailability and potentiated the therapeutic effects, in vitro and in vivo, of the drugs, which opens new horizons in the area of supercritical fluid micronization for both the pharmaceutical, chemical and food industries.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-01-17T03:18:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343740.pdf: 3239988 bytes, checksum: 04c2441c966f773490da39ef3d5c370b (MD5) Previous issue date: 2016 / O poli (3-hidroxibutirato) (PHB) é um poliéster natural e biodegradável, produzido por cultura bacteriana, sendo considerado um atrativo substituto parcial para os polímeros petroquímicos. A produção de blendas de PHB e amido de milho termoplástico (TPS) pode ser importante na elaboração de novos materiais poliméricos, com propriedades melhoradas, em relação às propriedades do PHB puro que é muito rígido ou para a produção de materiais que sejam biocompatíveis e biodegradáveis. O presente trabalho teve por objetivo estudar a produção de blendas de amido de milho e poli (3-hidroxibutirato) (PHB), para melhoria de propriedades mecânicas e características de processabilidade do biopolímero. Foi possível desenvolver formulações para obtenção de amido de milho plastificado (TPS), pela adição dos plastificantes glicerol e água. A concentração dos plastificantes foi definida através de um planejamento experimental do tipo Delineamento Composta Central Rotacional (DCCR), com base nas propriedades mecânicas do TPS obtido. A plastificação do TPS e das blendas foi realizada em um misturador intensivo do tipo reômetro de torque (Haake) e os parâmetros de processos utilizados foram 160°C, 10min e 60rpm. Uma vez definida a melhor formulação para o TPS, este foi utilizado na formulação das blendas com 25, 50 e 75% de PHB. Nas mesmas proporções, o TPS foi substituído em blendas com PHB, utilizando-se pré-mistura de amido, que é o amido com plastificantes que não passou pelo tratamento no reômetro. As blendas e os materiais puros (PHB e amido) foram analisados por análise termogravimétrica (TGA). As blendas revelaram dois estágios de perda de massa e também demonstraram que a estabilidade térmica e a perda de massa estão diretamente relacionadas com a quantidade de amido ou TPS envolvido na mistura. As curvas de DSC foram similares entre as blendas, apresentando dois eventos endotérmicos, sendo o primeiro relacionado à saída de água e glicerol e o segundo à fusão do PHB. Os resultados de FTIR indicam que não existiram interações intermoleculares entre os dois polímeros, pois não houve nenhuma mudança nos picos de absorção do PHB ou amido nas misturas estudadas, o que sugere que o PHB e amido são imiscíveis. A divisão de fases entre as blendas, bem como as propriedades morfológicas, foram observadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), comprovando que são imiscíveis. Os ensaios mecânicos de tração mostraram que o TPS sofreu um maior valor de deformação e, consequentemente, as formulações com maior quantidade de TPS e/ou amido apresentaram um alongamento na ruptura maior entre as blendas, havendo uma baixa resistência à tração e menor módulo de Young, tornando-se um material mais flexível em relação ao PHB puro. Assim, conclui-se que as blendas de PHB com amido de milho e/ou TPS têm o potencial de oferecer uma alternativa de baixo custo para a produção de materiais plásticos. Estudos posteriores, portanto, são necessários para melhorarem as características de fragilidade dessa mistura.<br> / Abstract : The poly (3-hydroxybutyrate) (PHB) is a natural, biodegradable polyester produced by bacterial culture, and is being considered as an attractive replacement for petrochemical polymers. The production of a mixture of PHB and thermoplastic corn starch (TPS) can be valuable as new polymeric materials, that presents better properties than the PHB alone, that is too hard, or for the production of biocompatible or biodegradable material. This study aimed to evaluate the properties of a blend made with corn starch and poly(3-hydroxybutyrate) (PHB), to improve the mechanic and processing properties of the biopolymer. The optimal formulations of TPS and plasticizer (glycerol and water), was obtained with a Rotational Central Composite experimental design, considering the mechanic properties of the obtained TPS. The blend mixture/plasticizer was made with a rheometer like mixer (Haake) and the processing parameters were 160 °C, 10 min and 60 rpm. The optimal formulation of TPS and plasticizer was used in the blend with PHB in 25, 50 and 75%. With the same proportions, TPS was used in blends with PHB, where the TPS was mixed with plasticizers without using the rheometer. Thermogravimetric analysis (TGA) of the blends showed two mass loss levels and also showed that the thermal stability and the mass loss are directly related to the amount of starch or TPS in the mixture. The DSC curves were similar among the blends, showing two endothermic events being the first related to the water and glycerol and second related to the PHB melting. melting, The FTIR results indicates that there are no intermolecular interactions between the two polymers, because there is no change in the absorption peaks of PHB or starch in the studied mixtures, which suggests that the PHB and starch are immiscible. The phase boundary among blends, as well as morphological properties were observed by scanning electron microscopy, proving that they are immiscible. The tensile test showed greater deformation for TPS, and consequently the formulation with higher amount of TPS had higher stretch when breaking, then a low tensile strength and lower modulus of Young, being more flexible compared to the PHB alone. In conclusion, the PHB and TPS blend is potentially a low cost alternative in the production of plastic materials, however, more intensive study is needed to improve brittleness characteristics of the mixture.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-02-07T03:12:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343968.pdf: 3375355 bytes, checksum: 5c1a9d33ae2afd3996efd23380ef113e (MD5) Previous issue date: 2016 / O dióxido de carbono (CO2) é um gás atóxico amplamente utilizado na conservação de alimentos que não respiram embalados em atmosfera modificada (AM). A microbiota deteriorante de produtos lácteos é composta predominantemente por bactérias psicrotróficas Gram-negativas, grupo microbiológico citado pela literatura científica como mais sensível aos efeitos bacteriostáticos do CO2. Novos processos com objetivo de incorporar o CO2 em alimentos que não respiram antes do envase são desenvolvidos visando maior aproveitamento do volume útil das embalagens e efeito microbiostático, destacando: solubilização de CO2 no produto acabado antes do envase e incorporação de CO2 durante as etapas de processamento e/ou em matérias-primas específicas. O presente trabalho avalia os fenômenos envolvidos na absorção e dessorção de CO2 em queijo Minas frescal durante o processo de pré-solubilização e após envase, assim como o impacto de diferentes concentrações de CO2 dissolvido no crescimento de bactérias psicrotróficas (PSI) e ácido lácticas (BAL) em queijo Minas frescal tradicional e light, estocado a 7 °C. A solubilidade e o coeficiente de difusão efetivo do CO2 nos produtos, incluindo gordura láctea bovina anidra, foram determinados por método manométrico a 4°C, 7°C e 10°C, contendo adaptações e melhorias em relação aos métodos já propostos na literatura. O aumento do teor lipídico promove aumento da solubilidade e redução da difusividade do CO2 nos produtos, impactando as cinéticas de absorção e dessorção do gás. Modelos matemáticos de transferência de massa no produto e embalagem foram formulados para predizer as cinéticas de composição gasosa e concentração de CO2 dissolvido no alimento durante as etapas de processo e armazenamento. Esses modelos foram acoplados ao modelo de crescimento microbiano de Baranyi e Roberts com modelo secundário correlacionando velocidade máxima de crescimento (µmax) com a [CO2]dissolvido. O processo de pré-solubilização de CO2 mostrou-se eficaz na redução de µmax de PSI e BAL em ambos os queijos estudados. Embora com concentrações de CO2 inferiores devido à menor solubilidade, o crescimento de PSI em queijo light foi mais afetado. As BAL foram afetadas com menor intensidade que PSI. Os dados de evolução do pH e sinerese estão em concordância com os dados microbiológicos, sendo que maiores valores de pH e menores índices de sinerese ocorreram para menores atividades microbianas. Oacoplamento de modelos de transferência de massa com modelos de crescimento microbiológico é uma ferramenta importante para otimizar sistemas com AM e/ou com pré-solubilização de CO2, sendo útil em predições e avaliações da vida útil e segurança microbiológica dos produtos.<br> / Abstract : Carbon dioxide (CO2) is a nontoxic gas widely used in the conservation of non-respiring foods that are packaged in modified atmosphere (MA).The spoilage microbiota of dairy products consists largely of psychotrophic Gram-negative bacteria, a microbiological group often cited in the literature as being the most sensitive one to the bacteriostatic effects of CO2. New processes that aim to incorporate CO2 into non-respiring foods before packaging are developed, seeking to better utilize the volume of the packages and the microbiostatic effect. In these processes, the following are highlighted: the solubilization of CO2 in the finished product before packaging and the incorporation of CO2 during the processing steps and/or in specific raw material. The present investigation evaluates the phenomena involved in the absorption and desorption of CO2 in Minas frescal cheese during the process of pre-solubilization and after packaging, as well as the impact that different concentrations of dissolved CO2 have on the growth of psycotrophic and lactic acid bacteria in both traditional and light Minas frescal cheese, stocked at 7°C. The solubility and effective diffusion coefficient of CO2 in the products, including anhydrous bovine milk fat, were determined through a manometric method at 4°C, 7°C and 10°C, with adaptations and improvements in relation to methods proposed in previous studies. The rise in lipid level promotes an increase of solubility and a decrease of CO2 diffusivity in the products, which has an impact on the kinetic constants and on gas desorption. Mathematical models of mass transfer on the product and package were formulated to predict the kinetics of gas in headspace and the concentration of dissolved CO2 in the food during the processing and packaging steps. These were coupled to Baranyi and Roberts? growth model, with a secondary model correlating µmax to [CO2]dissolved. The pre-solubilization process of CO2 efficiently reduced the growth speed (µmax) of psycotrophic and lactic acid bacteria in both types of cheese. Such effect was higher for the light cheese, despite its lower CO2 concentrations, which were caused by its lower solubility. As expected, lactic acid bacteria were less affected than psycotrophic bacteria. The data for pH evolution and syneresis are in accordance with the microbiological data ? higher pH values and lower syneresis indices were found for lower microbial activity. The coupling of mass transfer models with microbiological growth models is animportant tool for the optimization of systems with MAP and/or with the pre-solubilization of CO2.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-03-21T04:15:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 344106.pdf: 1369213 bytes, checksum: f8ff23b4d4b81a73090a205f36bd0484 (MD5) Previous issue date: 2016 / As celulases são enzimas capazes de hidrolisar a ligação ß-1,4-glicosídica da cadeia da celulose, que é o principal componente da parede celular da biomassa vegetal. Um dos principais obstáculos para a utilização das celulases em larga escala é o seu custo de produção que ainda é elevado, e uma alternativa é o cultivo microbiano em resíduos agroindustriais por fermentação em estado sólido (FES). Com importância ambiental, o resíduo de acerola, rico em materiais lignocelulósicos, apresenta um potencial para a obtenção desse tipo de enzima. Diante deste contexto, este trabalho teve como objetivo estudar a produção de celulases por meio do processo de fermentação em estado sólido do resíduo agroindustrial da acerola, utilizando o microrganismo Trichoderma reesei. O resíduo foi caracterizado físico-quimicamente, quanto à granulometria, densidade aparente, densidade real, porosidade do leito, pH, sólidos solúveis, açúcares redutores e redutores totais, pectina, umidade, cinzas, lignina, hemicelulose, alfa-celulose, holocelulose e extrativos. Foram construídas as isotermas de adsorção de umidade do resíduo de acerola para as temperaturas de 25, 30, 35 e 40 °C. Em seguida, realizou-se um estudo da produção de celulases por FES, avaliando ao longo do tempo, o pH, a umidade, a concentração de açúcares redutores e a atividade enzimática, expressa em carboximetilcelulase. Avaliou-se também a influência da umidade inicial e concentração da fonte de nitrogênio, sob a atividade enzimática (carboximetilcelulase). Numa etapa seguinte realizou-se um estudo da extração das enzimas avaliando a influência da agitação, do tempo e da proporção massa de fermentado e volume de solvente, sob a atividade enzimática (carboximetilcelulase). Por fim, verificou-se a estabilidade das enzimas produzidas frente a variações da temperatura e do pH. A caracterização físico-química do resíduo de acerola demonstrou a viabilidade de sua utilização no processo de FES para produção de celulases. Os resultados obtidos no estudo da produção de celulases apontaram que o ensaio realizado com 45 % de umidade e concentração de nitrogênio de 1,00 %, foi o que apresentou melhor condição, pois, a partir de 120 horas do processo este ensaio obteve os maiores valores para atividade enzimática, chegando a valores acima de 1,25 U.g-1 em 216 horas de fermentação. Já no estudo de extração das celulases, destacou-se o ensaio 8 da matriz do delineamento fatorial, no qual utilizou-se uma agitação de 150 rpm, 45 minutos de extração e proporção de massa de fermentado e volume de solvente de 01:45 (g.mL-1), condição na qual foi obtida a maior atividade enzimática, com122,15 U.g-1. Por fim, verificou-se que as celulases produzidas com resíduo de acerola apresentaram boa estabilidade térmica até a temperatura de 50 oC, apresentando, no mínimo, 85,42 % da atividade máxima determinada nas condições padrão. Já com relação a variações no pH, as enzimas produzidas nesse estudo são instáveis em pH 2,5 exibindo 51,40 % de sua atividade máxima, mas apresentam boa estabilidade para pH entre 3,5 e 5,5. Os resultados deste estudo forneceram informações importantes para a futura aplicação do resíduo agroindustrial de acerola como substrato para processos de fermentação em estado sólido, objetivando a produção de celulases.<br> / Abstract : Cellulases are enzymes capable of hydrolyzing the bond ß-1,4-glycosidic of cellulose chain, which is the main component of the cell wall of biomass. One of the main obstacles to the use of cellulases in large scale is its cost of production that is still high, and an alternative is the microbial cultivation of agro-industrial waste by solid state fermentation (SSF). With environmental importance, the residue of acerola, rich in lignocellulosic materials, presents a potential for obtaining such enzyme. Given this context, this study aimed to study the production of cellulase by the method of solid-state fermentation of agroindustrial waste of acerola, using Trichoderma reesei microorganism. The residue was characterized chemically-physical, as the particle size, bulk density, real density, the bed porosity, pH, soluble solids, reducing sugars and total reducing, pectin, moisture, ash, lignin, hemicellulose, alpha-cellulose, holocelulose and extractives . It was constructed the acerola residue moisture adsorption isotherms for temperatures of 25, 30, 35 and 40 ° C. Then, it was made a study of production of cellulases by SSF, evaluating over time, pH, moisture, reducing sugar concentration and enzymatic activity, expressed as carboxymethylcellulase. Also, it was evaluated the influence of the initial moisture content and concentration of nitrogen source in the enzyme activity (carboxymethylcellulase). In a next step it was carried out a study of the extraction of enzymes evaluating the influence of agitation, time and proportion mass fermented and volume of solvent in the enzyme activity (carboxymethylcellulase). Finally, it was found the stability of the enzymes produced against changes in temperature and pH. The physicochemical characterization of acerola residue demonstrated the feasibility of its use in the SSF process for the production of cellulases. The results obtained in the study of cellulase production pointed out that the test carried out with 45% moisture and 1.00% nitrogen concentration, showed the best condition because, from 120 hours to process this test got the greatest values for enzyme activity, reaching above 1,25U.g-1 values at 216 hours of fermentation. In the study of extraction of cellulases, stood out the test 8 of the factorial design matrix, which used a stirring of 150 rpm, 45 minutes of extraction and mass ratio of fermented volume and solvent 1:45 (g.mL-1), a condition in which was obtained the highest enzymatic activity, with 2.15 U.g-1. Finally, it was found that cellulases produced from acerola residue showed good thermal stability up to the temperature 50° C, with at least, 85.42% of the determined maximum activity at standard14conditions. In relation to variations in pH, the enzymes produced in this study are unstable at pH 2.5 showing 51.40% of its maximal activity, but exhibit good stability to pH between 3.5 and 5.5. The results of this study provided important information for the future application of agro-industrial acerola waste as a substrate for fermentation processes in solid state, aiming the cellulases production.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-03-21T04:15:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 344107.pdf: 1906517 bytes, checksum: 6a825ade4dd4aa43f75aa24d2590ff31 (MD5) Previous issue date: 2016 / O resíduo do processamento da goiaba (casca, polpa residual e sementes) representa 30 % da matéria prima empregada na agroindústria, desta forma, pode-se estimar que no Brasil são produzidas 52,2 mil Ton ano-1 deste resíduo. A disposição geralmente em pátios, sobre lonas e próximo às unidades de processamento, gera impacto ambiental desde que por suas características de umidade e nutricionais, constitui-se em meio adequado para o desenvolvimento microbiano. O presente trabalho teve como objetivo estudar os efeitos da secagem em diferentes temperaturas sobre o teor de compostos bioativos (licopeno, carotenoides totais e compostos fenólicos) e propriedades tecnológicas de farinhas obtidas de resíduos sólidos do processamento da goiaba (Psidium guajava) variedade pomifera. Os dados de secagem, até massa constante, foram obtidos em estufa com circulação forçada de ar, regulada nas temperaturas de 45, 50, 55, 60, 65 e 70 ºC. As farinhas foram obtidas em moinho de facas e de martelos, e armazenadas com proteção de umidade e luz até o momento das análises. A partir deste material realizou-se a Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), a avaliação das propriedades tecnológicas, dos teores de compostos bioativos (licopeno, carotenoides totais e compostos fenólicos), estes por espectrofotometria de absorção molecular ultravioleta-visível. Para o ajuste das curvas de secagem utilizaram-se modelos matemáticos; a composição centesimal, propriedades tecnológicas, teores de compostos bioativos foram avaliados mediante tratamento estatístico utilizando-se o teste de Tukey para comparação de médias a 5 % de probabilidade; para avaliação dos ajustes dos modelos matemáticos aos dados experimentais utilizou-se o coeficiente de determinação, o desvio médio quadrático e o teste F. A secagem a 55 °C proporciona um produto seco com a menor razão de umidade. A secagem e a moagem em moinho de facas e martelos não promovem alterações nos níveis de proteínas das farinhas, cujo valor máximo foi de 9,3±0,25 g 100g-1. Os teores de cinzas, extracto etéreo, carboidratos e umidade são modificados para a moagem em moinho de facas mas não são modificados para moagem moinho de martelos. A secagem e a moagem modificam a capacidade de retenção de óleo e a capacidade de retenção de água, sendo que os valores máximos alcançados foram de 1,05±0,02 g de óleo. 100 g-1 de farinha e 1,21±0,02 g de água 100 g-1 de farinha para moinho de facas e de martelos, respectivamente. A secagem e a moagem não modificam a Atividade Espumante das farinhas obtidas por moagem em moinho defacas, sendo que o valor médio obtido foi de 0,46±0,01. A Atividade Emulsificante das farinhas foi modificada pelo processo de moagem, com valor máximo de 0,50±0,02. Os melhores ajustes aos dados de secagem foram obtidos para o modelo Logaritimico (temperaturas de secagem de 45, 50, 55 e 65°C), Aproximação da difusão (secagem a 60°C) e Page (secagem a 70°C). As micrografias eletrônicas com aumento de 700 vezes revelaram diferenças nas estruturas das farinhas para os dois processos de moagem e temperaturas de secagem. A moagem e a secagem modificam o teor de licopeno, carotenoides e fenólicos totais da farinha do resíduo sólido do despolpamento da goiaba. Os maiores teores de licopeno e carotenóides foram obtidos do resíduo seco a 45 °C e moído em moinho de martelos e correspondeu a 4,4 e 5,9 µg g-1 de farinha, respectivamente. Para compostos fenólicos, os maior teor foi obtido para moagem em moinho de facas e secagem a 50 °C, alcançado o valor de 1.130 µg g-1 de farinha.<br> / Abstract : The residue from the processing of guava (bark, residual pulp and seeds) is 30 % of the raw material used in the agricultural industry in this way, it can be estimated that in Brazil are produced 52.2 mil ton ano-1 of this waste. The arrangement usually in courtyards, on canvas and close to the processing units, generates environmental impact provided by their moisture and nutritional characteristics, it constitutes in appropriate medium for microbial growth. This study aimed to evaluate the effects of drying at different temperatures on the content of bioactive compounds (lycopene, carotenoids and phenolic compounds) and technological properties of flour obtained from solid waste processing Guava (Psidium guajava) variety pomifera. Drying data until constant weight was obtained in an oven with forced air circulation, which is regulated at temperatures of 45, 50, 55, 60, 65 and 70 °C. Flours were obtained in mill knives and hammers, and stored with moisture protection and light until the time of analysis. From this material was held on Scanning Electron Microscopy (SEM), the evaluation of technological properties, the levels of bioactive compounds (lycopene, carotenoids and phenolic compounds), these spectrophotometry ultraviolet-visible molecular absorption. For adjustent of the drying curves mathematical models were used; the chemical composition, technological properties, content of bioactive compounds were evaluated by statistical analysis using the Tukey test for comparison of the 5 % of probability; to fit evaluation of mathematical models to the experimental data was used the coefficient of determination, the root mean square deviation and F test drying at 55 ° C provides a dry product with a lower moisture ratio. The drying and grinding mill knives and hammers do not promote changes in the protein levels of flour, whose maximum value was 9.3 ± 0.25 g 100 g-1. The content of ash, ether extract, carbohydrates and moisture are modified for grinding knives mill but are not modified grinding hammer mill. Drying and grinding modify the oil retention capacity and water retention capacity, and maximum values obtained were 1.05 ± 0.02 g oil 100 g-1 flour and 1.21 ± 0.02 g water 100 g-1 of flour mill blades and hammers, respectively. Drying and milling do not change the foaming activity of the flour obtained by milling knife mill, and the obtained average value was 0.46 ± 0.01. The Emulsification activity of flour was modified by the grinding process, with a maximum value of 0.50 ± 0.02. The best fits to the drying data were obtained for the logarithmic model (dryingtemperatures of 45, 50, 55 and 65 °C), diffusion approximation (drying at 60 °C) and Page (drying at 70 °C). The electron micrographs at 700 times increase revealed differences in the structures of flour for both grinding processes and drying temperatures. The grinding and drying modify the content of lycopene, carotenoids and phenolic flour solid residue from pulping Guava. The major carotenoid and lycopene content was obtained from the residue dried at 45 ° C and ground in a hammer mill and corresponded to 4.4 and 5.9 µg g -1 of flour, respectively. Phenolic compounds, the higher content was obtained for milling knife mill and drying at 50 ° C, reached the value of 1.130 µg g-1 flour.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T01:52:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 279602.pdf: 3234430 bytes, checksum: fc727bde898cd22e757373ae7fee5181 (MD5) / A microbiologia preditiva pode ser considerada uma ferramenta, baseada em modelos matemáticos, para predizer o crescimento e inativação microbiana em alimentos. Modelos que fazem a predição de crescimento dos microrganismos com o tempo, considerando as variações nas condições ambientais (temperatura, pH, concentração de sais ou de inibidores, entre outras) estão sendo cada vez mais estudados. Isso é fundamental, pois as condições de manipulação, processamento e armazenamento de alimentos não ocorrem à mesma temperatura (condições não isotérmicas). O objetivo deste trabalho foi à implementação de uma ferramenta computacional com interface "amigável" para o usuário, onde se pode realizar a modelagem matemática do crescimento de microrganismos sob diversas condições, usando diferentes modelos matemáticos. Os modelos primários utilizados no aplicativo foram: modelo de Gompertz, modelo Logístico, modelo Logístico modificado e o modelo de Baranyi. Entre os modelos secundários estão: modelo tipo Arrhenius, modelo de Raiz Quadrada e modelo de Weibull (equação da potência). Os modelos não isotérmicos de Micha Peleg e de Van Impe também estão disponíveis no aplicativo computacional. O aplicativo possui uma função de armazenamento de dados de crescimento microbiano (banco de dados) que pode ser alimentada com dados de interesse. Toda a interface gráfica do aplicativo, bem como os objetos presente na mesma, foi construída utilizando a plataforma de desenvolvimento Borland C++ Builder 6.0. Para estimativa dos parâmetros dos modelos primários e secundários, foram utilizados modelos de minimização de funções, usando o método de Gauss-Newton e de Levenberg-Marquardt. Nos cálculos das equações diferenciais ordinárias utilizaram-se discretizações baseadas na série de Taylor e em métodos convencionais de interpolação, como é o caso do método de Euler, bem como procedimentos mais sofisticados de interpolação, como o método de Runge-Kutta. O software Statistica 7.0 foi utilizado para a validação dos resultados encontrados através do aplicativo desenvolvido. Foram calculados diferenças da ordem de 0,001 %, validando o aplicativo desenvolvido.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T02:41:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 280383.pdf: 419981 bytes, checksum: 811df75715ebd9cf7d4456a609c2f17a (MD5) / Realizou-se um estudo de diferentes tecnologias de desidratação e o desenvolvimento de um método alternativo de secagem por ciclos de aquecimento-pulso de vácuo (CAPV) para a obtenção de manga desidratada com qualidade superior. Para isso, investigou-se a desidratação osmótica (DO) como pré-tratamento à secagem. As condições de processo usadas durante a DO foram solução osmótica a 65oBrix, a 30oC, e razão mássica de fruta:solução de 1:30. A transferência de massa durante a DO foi caracterizada pela determinação dos parâmetros relativos à perda de massa (PM), perda de água (PA) e ganho de sólidos (GS). A partir dos resultados obtidos, o tempo de processo selecionado foi de 5 horas, onde o valor de PA foi de 58%, o GS foi de 10,16% e a PM foi de 45%. Para o mesmo tempo, o valores da atividade de água (aw) e da umidade (Ubs) foram, respectivamente, de 0,916 e 1,27g de água/g de sólidos secos. A partir disto, confirmou-se a necessidade de um processo de secagem complementar para a preservação do produto final. Assim, estudou-se a secagem convectiva (SC) e a secagem por CAPV das amostras pré-tratadas por DO e das amostras sem pré-tratamento. Durante a SC, em estufa com circulação forçada de ar a 60oC, observou-se que em 16 horas de processo a Ubs das amostras pré-tratadas foi de 0,22g de água/g de sólidos secos e a aw foi de 0,462, enquanto que as amostras sem pré-tratamento apresentaram valores de Ubs 0,02 g de água/g de sólidos secos e de aw de 0,358. Além disso, as amostras ao final da SC apresentaram estrutura colapsada, verificada tanto na microscopia eletrônica de varredura (MEV), quanto pelo comportamento da curva de força-deformação nos ensaios mecânicos de perfuração. A secagem por CAPV consistiu no acondicionamento das amostras em uma grade e na alocação desta dentro de uma câmara encamisada. As amostras foram aquecidas até 60oC e a câmara foi fechada e pressurizada. Após 5 minutos de vácuo, a pressão do sistema foi restabelecida e as amostras foram aquecidas novamente, para aplicação de um novo ciclo de secagem. O cálculo do número de pulsos de vácuo aplicados na fruta foi determinado através da massa de água evaporada em cada ciclo, conforme a equação: mevap=(mamostraCp×T)/Hvaporização. Amostras secas a partir de frutas in natura apresentaram, após 12 ciclos, Ubs =0,09 g de água/g sólidos secos, e aw = 0,359, enquanto para as amostras pré-tratadas que sofreram 10 ciclos, estes valores foram: Ubs =0,14g de água/g de sólidos secos e aw=0,375. Amostras de manga comerciais liofilizadas foram também avaliadas e apresentaram valores de Ubs =0,08g de água/g de sólidos secos e aw =0,325, valores próximos dos valores observados para amostras secas por CAPV. Além de possibilitar a obtenção de produtos com baixos teores de umidade e atividade de água ao final da secagem, as frutas secas por CAPV apresentaram textura crocante, evidenciada pelas curvas irregulares obtidas nos ensaios mecânicos. Através das análises de MEVs foram verificadas a formação da matriz porosa e a semelhança da estrutura das amostras secas por CAPV com as amostras comerciais liofilizadas. Deste modo, este trabalho apresenta resultados que podem ser de grande utilidade para o aproveitamento industrial e agregação de valor às mangas. / Different technologies of dehydration were compared to an alternative dry method, which consisted in the application of successive cycles of heating-and-puffing (multi-puff-drying, MPD) to obtain high quality dried mangoes. Osmotic dehydration (OD) was investigated as a pre-treatment to drying. The OD process conditions used were sucrose at a concentration of 65oBrix under 30oC with a solution:sample mass relation of 30:1. The mass transport was characterized by the determination of sample mass loss (ML) water loss (WL) and sugar gain (SG). At 5 h after the beginning of the processing, it was observed 58% of WL, 45% of ML and 10% of SG of the sample. At same evaluation time, the values of water activity (aw) and moisture content (Wdb) was 0.916 and 1.27 g water/g dry solids, respectively. The results from the OD pre-treaments confirmed the need of a complementary drying process to preserve mangoes. Therefore, it was carried out a study comparing convective drying (CD) and MPD processes of pretreated and non-pretreated mango samples. The CD treatment consisted in to dry the sample at 60oC in a forced air drier for 16 h. The Wdb of mango sample was 0.22 g water/g dry solids for pretreated and 0.02 g water/g dry solids non-pretreated, respectively. The aw were 0.462 and 0.358 for pretreatment and non-treatment samples, respectively. Moreover, samples at the end of CD have showed a compact structure, which was verified by the analysis of sample images with scanning electron microscopy (SEM) and by the behavior of Strain-force curves from mechanical measurements of puncturing tests. The MPD drying consisted of storing the samples in a grid and then allocated it inside a jacketed container. The samples were heated up to 60oC, then samples were maintained under vacuum during 5 min, which consisted in a cycle. The number of cycles were estimated by considering that the flash evaporation was a isenthalpic process, i.e., mevap= (msampleCp×T)/Hvaporization. Dried samples from fresh mango showed, after 12 cycles Wdb = 0.09 g water/g dry solids, and aw = 0.359, while pre-treated samples after 10 cycles of MPD showed of 0.14 g water/g dry solids and aw of 0.375. Commercial dried mangoes by freeze-drying process Wdb of 0.08g water/g dry solids and aw values of 0.325, which were similar to the observed values of dried samples under MPD. In addition, MPD resulted in a final product with low moisture content and water activity in the end of drying process with crispy texture confirmed by strain-force curves. The analysis of images with SEM, it was verified the similar formation of a porous matrix on the sample surface between MPD samples and commercial freeze-dried samples. Thus, the presented results showed that MPD has potential industrial use and may add value to dry mango products.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T05:19:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2013-07-16T20:33:15Z : No. of bitstreams: 1 279411.pdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / O processo de ultrafiltração do soro de queijo, para a recuperação e concentração de suas proteínas, representa um importante avanço na utilização desde subproduto. O interesse comercial maior está na fração retida pela membrana constituída pelo concentrado. Entretanto, o permeado, que é composto basicamente por água, lactose e sais minerais, ainda representa um problema quando despejado diretamente no meio ambiente, pois a lactose que permanece no mesmo é a principal responsável pelos altos valores da demanda biológica de oxigênio (DBO). Assim, processos que visam à utilização da lactose presente no soro de queijo precisam ser investigados e implementados. Este trabalho teve por objetivo estudar a conversão da lactose pela enzima -galactosidase. Tanto a hidrólise, quanto a síntese de galacto-oligossacarídeos (GOS), foram estudadas em reatores em duas distintas configurações - fluxo perpendicular e fluxo tangencial. Para a hidrólise da lactose foram utilizadas membranas de ultrafiltração preparadas à partir de polifluoreto de vinilideno (PVDF) e polietersulfona (PES). Para a síntese de GOS foram utilizadas membranas de nanofiltração preparadas à partir de acetato de celulose (AC). Para a hidrólise da lactose utilizou-se o permeado obtido da ultrafiltração do soro de queijo. O permeado foi tratado termicamente a 80°C/20min para remoção, por precipitação, das proteínas e peptonas que, devido à baixa massa molar destes compostos, permeiam as membranas de ultrafiltração. A taxa de hidrólise no permeado foi quantificada através da massa de glicose liberada, utilizando-se de técnica colorimétrica. As maiores taxas de hidrólise foram obtidas quando foi utilizado 0.2 g.L-1 de enzima, tanto no reator com fluxo perpendicular (95%), quanto no reator com fluxo tangencial (78%). O efeito da interferência das proteínas presentes no permeado, no método analítico para determinação da glicose, também foi investigado. Verificou-se que na presença das proteínas, a quantidade de glicose medida é subestimada em até 50%, independentemente da concentração destes compostos presentes no permeado. Através de espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), constatou-se adsorção da enzima na superfície da membrana. Verificou-se que esta fração adsorvida ainda apresentava atividade enzimática residual. A síntese de GOS foi estudada utilizando-se soluções concentradas de lactose. Inicialmente, a síntese e o fracionamento de GOS foram estudados separadamente. A enzima foi imobilizada em resina Duolite A-568. Verificou-se que quanto maior a quantidade de enzima utilizada na imobilização, maior quantidade de proteína é adsorvida, mas com maior perda de sua atividade e quantidade de proteína dessorvida. A concentração de enzima de 10 U.mL-1 foi selecionada em reações descontínuas e implementada em reações contínuas, utilizando-se concentração de lactose de 150 g.L-1 e 300 g.L-1, a 40°C. A concentração total influenciou tanto a síntese, quanto no fracionamento dos GOS. Quanto maior a concentração inicial de lactose, maior foi a quantidade de GOS sintetizada. As misturas de açúcares obtidas destas reações foram fracionadas utilizando-se membranas de acetato de celulose, preparadas pela técnica de inversão de fase. O coeficiente de rejeição (Robs) dos açúcares aumentou com o aumento da pressão transmembrana utilizada na filtração e diminuiu com o aumento de sua concentração. Para a menor pressão aplicada, os valores de Robs obtidos foram 40% para monossacarídeos, 65-80% para os dissacarídeos e 100% para os trissacarídeos. A reação de síntese e fracionamento em simultâneo foi realizada com 10 U.mL-1 de enzima e 150 g.L-1 de lactose a 40°C. O efeito da pressão (20 e 24 bar) e da velocidade de circulação (1.7; 2.0 e 2.4 m.s-1) foram estudados e a quantificação dos açúcares foi feita através de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). O rendimento da reação e fracionamento em simultâneo foi de 60%, quando comparado com o rendimento da reação nas mesmas condições, mas sem permeação. Os coeficientes de rejeição foram distintos de acordo com as condições operacionais, sendo os monossacarídeos mais afetados que apresentaram rejeição de 40%, a 20 bar e 12% a 24 bar. A baixa rejeição dos monossacarídeos no meio reacional tem um papel fundamental na qualidade do produto final e na reação de hidrólise e síntese, uma vez que a sua presença inibe a atividade enzimática. Os GOS-4 foram totalmente retidos pela membrana e os GOS-3 apresentaram Robs em torno de 90%. Entre os dissacarídeos lactose, GOS-2 e GOS-2', os valores de Robs variaram de 41% a 84% de acordo com as condições operacionais utilizadas na filtração. Como esperado, a adsorção da enzima na membrana afeta o transporte dos sacarídeos através de sua estrutura, resultando em menor taxa de permeação.