Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / As leveduras do gÃnero Rhodotorula sÃo conhecidas por acumular quantidades considerÃveis de carotenÃides, que sÃo pigmentos naturais importantes encontrados em alimentos e sÃo amplamente distribuÃdos em plantas e microrganismos. AlÃm do consumo humano, R. glutinis à utilizado na alimentaÃÃo de galinhas para aumentar a gordura corporal, melhorar a aparÃncia e as propriedades nutricionais da carne. Estudos relataram que o β-caroteno à muito utilizado na prevenÃÃo de vÃrios tipos de cÃncer devido as suas propriedades antioxidantes. Os objetivos deste trabalho foram ampliar a escala de fermentaÃÃo atà biorreator de bancada para obtenÃÃo de carotenÃides e estudar o processo de secagem das cÃlulas de Rhodotorula sp. CNPAT02 por atomizaÃÃo. A levedura foi cultivada em um fermentador tanque agitado de 14 L, e a biomassa obtida foi concentrada atravÃs de um sistema de centrifugaÃÃo e em seguida seco em âspray dryerâ. Para tanto foram preparados 50 mL de meio de cultura contendo os seguintes constituintes (g.L-1): 25 de glicose; 3,57 de extrato de levedura; 2,0 de K2HPO4; 2,0 de KH2PO4; 0,1 MgSO4.7H2O, com pH 6,0. O meio foi distribuÃdo em frascos de erlenmeyer de 500 mL e inoculado a partir de uma nova cultura, com um volume necessÃrio para obtenÃÃo de um inÃculo em torno de 0,1 g massa seca/L. O meio foi entÃo incubado a 30ÂC por 36 horas em agitador orbital com velocidade de 150rpm. A cultura foi entÃo transferida para um frasco de 2 L contendo 450 mL de meio estÃril incubados por 24 horas. O meio de cultura contendo 500 mL foi utilizado para inocular o fermentador, onde o crescimento prosseguiu por 120 horas a uma taxa de aeraÃÃo de 1,0 vvm-1. As amostras foram retiradas do fermentador em intervalos regulares de 12 horas para determinaÃÃo de biomassa, aÃÃcares redutores, carotenÃides e cor. Ao final de 120 horas o meio fermentado foi centrifugado durante 10 min a 11800g (8000 rpm). As alÃquotas de cÃlulas concentradas foram suspensas em Ãgua destilada antes da secagem. A partir da amostra seca foi avaliada a viabilidade das cÃlulas, a atividade de Ãgua, umidade e cor instrumental. Os carotenÃides foram extraÃdos e quantificados utilizando solventes orgÃnicos. ApÃs 120 horas de fermentaÃÃo a concentraÃÃo obtida foi de 11,85  1,10 g.L-1de biomassa e produtividade 2,32 g.L-1h-1 de carotenÃides. / The genus of yeast Rhodotorula are known to accumulate considerable amounts of carotenoids, which are important natural pigments found in foods and widely distributed in plants and microorganisms. In addition to human consumption, R. glutinis is used to feed chickens to increase body fat and to improve appearance and nutritional sensory properties of meat. Studies report that β-carotene is widely used to prevent various types of cancer due of its antioxidant properties. The objectives of this study are to scale up the fermentation to a bench-scale bioreactor to obtain carotenoids and study the spray-drying process of cells of Rhodotorula sp. CNPAT02. The yeast was grown in a 14 litter stirred tank fermentor, and the biomass obtained was concentrated by centrifugation and then spray dried. 50 mL of culture medium were prepared containing the following concentrations: (g.L-1): glucose, 25; yeast extract, 3.57; K2HPO4, 2.0; KH2PO4, 2.0; MgSO4.7H2O, 0.1 and pH 6.0. The medium was distributed in 500mL Erlenmeyer flasks and inoculated from a culture with a volume necessary to obtain an inoculum of about 0.1g dry mass/L. The medium was then incubated at 30ÂC for 36 hours in orbital shaker at 150 rpm. The culture was then transferred to a 2L flask containing 450mL of sterile medium incubated for 24 hours. The culture medium containing 500 mL was used to inoculate the fermentor where cell growth continued for 120 hours under an aeration of 1.0vvm-1. Samples were taken from the fermentor at regular intervals of 12h for determination of biomass, sugars, carotenoids and color. At the end of the 120h, the fermentation medium was centrifuged for 10 min at 11800g (8000 rpm). Aliquots of concentrated cells were suspended in distilled water before drying. From the dry sample, cell viability, the water activity, moisture, color and instrumental color were assessed. Carotenoids were extracted and quantified by using organic solvents. After 120 hours of fermentation the concentration obtained was 11.85  1.10 g.L-1 of biomass and productivity 2.45 g.L-1h-1 of carotenoids.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O Brasil à o terceiro maior produtor mundial no setor de fruticultura. A RegiÃo Nordeste se destaca devido ao sabor e aroma exÃtico de seus frutos e à sua enorme diversidade. PorÃm, partes dessas frutas, alÃm de perecÃveis, sÃo sazonais e daà a necessidade de se buscar alternativas tÃcnicas e econÃmicas para o aproveitamento do excedente de produÃÃo, possibilitando o seu consumo e exportaÃÃo durante todo o ano. O aumento da produÃÃo gera uma preocupaÃÃo em relaÃÃo aos impactos ambientais provocados nos ecossistemas naturais. Os problemas relacionados a geraÃÃo de resÃduos sÃlidos, e sua implicaÃÃo na saÃde, meio ambiente e qualidade de vida, tem se agravado nas Ãltimas dÃcadas principalmente pela falta de polÃticas institucionais para o setor. Um forte exemplo dentre estas frutas, à o fruto da cajazeira (Spondias mombin L.), que no Brasil à encontrada principalmente nos estados do Norte e Nordeste. As frutas e outros vegetais contÃm substÃncias antioxidantes distintas, cujas atividades tÃm sido bem comprovadas nos Ãltimos anos. A presenÃa de compostos fenÃlicos, tais como flavonÃides, Ãcidos fenÃlicos, antiocianinas, alÃm dos jà conhecidos; vitaminas C, E e A contribuem para os efeitos benÃficos destes alimentos. A presenÃa de carotenÃides no cajÃ, e principalmente em seus resÃduos, possibilitou sua utilizaÃÃo para extrair carotenÃides de sua pelÃcula atravÃs da maceraÃÃo enzimÃtica. Inicialmente realizou-se a caracterizaÃÃo quÃmica da pelÃcula e posteriormente a caracterizaÃÃo dos complexos enzimÃticos a serem utilizados. Para a maceraÃÃo foram realizadas anÃlises preliminares como: avaliaÃÃo da razÃo polpa:Ãgua, quantidade de enzima a ser adicionada e determinaÃÃo do melhor complexo enzimÃtico a ser utilizado. Avaliou-se tambÃm a necessidade de trituraÃÃo da pelÃcula comestÃvel de cajÃ. Na extraÃÃo de carotenÃides por hidrÃlise enzimÃtica, realizou-se um planejamento fatorial fracionÃrio 2(k-1) com um ponto central, onde se variou fatores como quantidade de enzima, temperatura de maceraÃÃo e tempo de maceraÃÃo. Verificou-se que a pelÃcula comestÃvel de cajà apresenta caracterizaÃÃo fÃsico-quÃmica mais rica em termos de proteÃna e lipÃdios que a polpa de cajÃ. As preparaÃÃes enzimÃticas apresentaram atividades pectinolÃticas, xilanolÃticas, amilolÃticas e celulolÃticas. A razÃo polpa:Ãgua adequada para a maceraÃÃo de pelÃcula foi de 1:4, assim como o tempo de trituraÃÃo mais eficiente foi de 30s. A preparaÃÃo enzimÃtica Pectinex XXL mostrou-se mais eficiente na maceraÃÃo da pelÃcula comestÃvel de cajÃ, provavelmente devido ao seu maior conteÃdo de pectinoliase. à possÃvel extrair carotenÃides de pelÃcula comestÃvel de cajà atravÃs de hidrÃlise enzimÃtica utilizando meio aquoso. A condiÃÃo de melhor recuperaÃÃo de carotenÃides utilizou 150μL do complexo enzimÃtico, 3h de maceraÃÃo a uma temperatura de 35ÂC. / Brazil is third largest producer in sector of fruit production. Northeast stands out due to flavor and aroma of exotic fruit and its enormous diversity. However, parts of fruit, and perishable, are seasonal, hence need to seek technical and economic alternatives to use of surplus production, allowing for consumption and export throughout the year. The increase in production creates a concern about environmental impacts caused to natural ecosystems. The problems related to solid waste generation, and its effect on health, environment and quality of life has worsened in recent decades due to lack of institutional policies for sector. A strong example of how these fruits is fruit of hog plum tree (Spondias mombin L.), which in Brazil is found mainly in North and Northeast. Other fruits and vegetables contain different antioxidants, whose activities have been well documented in recent years. Presence of phenolic compounds such as flavonoids, phenolic acids, antiocianinas, besides those already known, vitamins C, E and A contribute to beneficial effects of these foods. Presence of carotenoids in the yellow mombin, and especially in its waste, allowed its use for extracting carotenoids from their pellicle by enzyme maceration. Initially this was done to establish the composition of pellicle and then characterization of enzymatic complexes to be used. For maceration were conducted as preliminary analysis: evaluation of pulp reason: water, amount of enzyme to be added and determine the best enzyme complex to be used. We also evaluate the need for grinding yellow mombin edible pellicle. In the extraction of carotenoids by enzymatic hydrolysis, there was a fractional factorial design 2(k-1) with central point, which varied factors as amount of enzyme, maceration temperature and maceration time. It was found that yellow mombin edible pellicle presents physical-chemical richer in terms of protein and lipids that the yellow mombin. Enzyme preparations showed pectinolytic activities, xylan, amylolytic and cellulolytic. Reason pulp: water suitable for soaking pellicle was 1:4, and time crunch was more efficient 30s. Enzyme preparation Pectinex XXL was more efficient in maceration of yellow mombin edible pellicle, probably due to their higher content of pectinoliase. It is possible to extract carotenoids from yellow mombin edible pellicle by enzymatic hydrolysis using aqueous medium. The condition of better recovery of carotenoids used 150μL of enzyme complex, 3h liquors at a temperature of 35 ÂC.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Os surfactantes sÃo molÃculas anfipÃticas, que possuem em sua estrutura quÃmica segmentos hidrofÃbicos e hidrofÃlicos, espacialmente separados que auxiliam na formaÃÃo de emulsÃes e disponibilizam compostos à cÃlula microbiana. Em funÃÃo dessas caracterÃsticas, os emulsificantes reduzem a tensÃo superficial na interface das fases imiscÃveis, permitindo, portanto, que elas se misturem, formando a emulsÃo. Muitos tipos de surfactantes quimicamente sintetizados sÃo hoje utilizados, embora o desenvolvimento de produtos alternativos, biodegradÃveis e menos tÃxicos, como os chamados biossurfactantes, agentes obtidos por via microbiolÃgica, seja uma estratÃgia importante na obtenÃÃo de componentes mais compatÃveis com o meio ambiente e na ampliaÃÃo das propriedades especÃficas e aplicaÃÃes desses compostos. Nesse contexto, o presente trabalho tem como objetivo, caracterizar o biossurfactante produzido por Bacillus subtilis LAMI005 utilizando suco de caju como fonte de carbono, ao realizar estudos de conformaÃÃo e estrutura dos compostos, determinando assim os grupos funcionais pertencentes à molÃcula; estudar os efeitos toxicolÃgicos da surfactina produzida, visando um maior entendimento sobre a toxicidade do biossurfactante em organismos vegetais e animais; avaliar a manutenÃÃo das caracterÃsticas tensoativas da surfactina ao ser submetida a diferentes condiÃÃes ambientais, alÃm de estudar a estabilidade das emulsÃes formadas com o biossurfactante que foi produzido em suco de caju clarificado, agregando-se valor ao processo, uma vez que a fonte utilizada à disponÃvel e de baixo custo. Os espectros obtidos indicaram a similaridade entre a surfactina produzida neste trabalho e a surfactina padrÃo (Sigma). O lipopeptÃdeo produzido apresentou atividade superficial altamente estÃvel, com uma CMC igual a 12,5 mg.L-1 e sendo capaz de reduzir a tensÃo superficial da Ãgua para 31,8 mN.m-1 e a tensÃo interfacial do n-hexadecano para 2 mN.m-1. A habilidade de emulsificaÃÃo a altas temperaturas, pHs Ãcidos e bÃsicos e diferentes concentraÃÃes de NaCl tambÃm foi demonstrada. Os diagramas de fase mostraram a possibilidade de aplicaÃÃo do biossurfactante na biorremediaÃÃo, no tratamento de resÃduos e em fluidos de corte. O biossurfactante tambÃm apresentou atÃxico quando analisado frente à Artemia salina com CL50 igual 612,27 μg.mL-1 e frente Lactuca sativa, no qual apresentou Ãndice de germinaÃÃo superior a 80% em concentraÃÃes elevadas, evidenciando seu potencial para aplicaÃÃes na indÃstria de cosmÃticos, alimentos e fÃrmacos. O biossurfactante produzido tambÃm se mostrou eficiente ao remover, aproximadamente, 82% do diesel e 77% do petrÃleo adsorvidos em areia. / The surfactants are amphipathic molecules which have in their chemical structure hydrophobic and hydrophilic segments, spatially separated to assist in the formation of emulsions available compounds and the microbial cell. Due to these characteristics, the emulsifiers decrease the surface tension at the interface of immiscible phases, allowing thus that they mix to form the emulsion. Many types of chemically synthesized surfactants are used used today, although the development of alternative products, less toxic and biodegradable, as so-called biosurfactants obtained by microbiological agents, is an important strategy in obtaining components more compatible with the environment and expanding specific properties and applications of these compounds. In this context, this study aims to characterize the biosurfactant produced by Bacillus subtilis LAMI005 using cashew apple juice as carbon source, to conduct studies of the structure and conformation of the compounds, thereby determining the functional groups belonging to the molecule, to study the toxicological effects of surfactin produced, designed to further understanding of the toxicity of the biosurfactant in vegetable and animal organisms; evaluate the maintenance of the characteristics of surfactants surfactin to be subjected to different environmental conditions, in addition to studying the stability of emulsions formed with biosurfactant which was produced in clarified cashew juice, adding value to the process, since the source used is available and inexpensive. The spectra obtained indicated the similarity between this work produced surfactin and surfactin standard (Sigma). The lipopeptide surface produced had a highly stable activity, with a CMC 12.5 mg.l-1 and capable of reducing the surface tension of water to 31.8 mN.m-1 and interfacial tension of n-hexadecane to 2 mN.m-1. The ability of emulsifying at high temperatures, acidic and basic pH and different concentrations of NaCl was also demonstrated. The phase diagrams shown the possibility of application of the biosurfactant in the bioremediation of waste treatment and cutting fluids. The biosurfactant also showed non-toxic when analyzed in the brine shrimp with LC50 equal to 612.27 Âg.mL-1 forward and Lactuca sativa, presented at which germination index higher than 80% high concentrations, demostrating its potential for applications in the cosmetics industry , food and drugs. The biosurfactant produced also efficient in removing, approximately, 82% diesel and 77% petroleum adsorbed on sand.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Atualmente nosso planeta està sofrendo diversas mudanÃas ambientais e assim, o cuidado com o meio ambiente cresce a cada dia. O avanÃo tecnolÃgico na Ãrea de produtos biodegradÃveis està surgindo com o intuito de desenvolver prÃticas para minimizar essas mudanÃas. Como fonte energÃtica renovÃvel, atualmente, vem sendo estudado, o Biodiesel, que à biodegradÃvel, nÃo tÃxico e tem uma reduzida emissÃo de gases nocivos em relaÃÃo ao diesel. Com esse intuito o objetivo desse trabalho foi estudar a aplicaÃÃo de catalisadores heterogÃneos obtidos a partir de fontes naturais (dolomita, casca de caranguejo, casca de ovo, e esferas de quitosana com cÃlcio). A atividade catalÃtica dos materiais foi estudada usando a catÃlise heterogÃnea para produÃÃo de biodiesel. Os materiais utilizados apresentam em sua composiÃÃo quÃmica CaMg(CO3)2 ou CaCO3, os quais, quando modificados termicamente a 850 oC/3h e 900 oC/1h e 2h, respectivamente, resultam em um material altamente bÃsico CaO/MgO ou CaO. Eles tÃm algumas vantagens, tais como abundÃncia, baixo custo, estrutura porosa e nÃo à tÃxico. Os materiais naturais e modificados termicamente foram caracterizados atravÃs de anÃlises de basicidade, FRX, TGA, DRX, FTIR, MEV e Ãrea especÃfica por adsorÃÃo de N2. Para o estudo da aplicaÃÃo dos catalisadores citados acima se utilizou como matÃria-prima o Ãleo de girassol refinado. A matÃria-prima foi caracterizada quanto a composiÃÃo quÃmica dos Ãcidos graxos, Ãndice de acidez, Ãndice de saponificaÃÃo, massa especÃfica a 20 oC, viscosidade cinemÃtica a 40 oC e teor de umidade. AtrÃves da utilizaÃÃo de um planejamento experimental 32 para todos os catalisadores heterogÃneos estudados foram realizadas as reaÃÃes de transesterificaÃÃo com alcool metÃlico, variando-se XRM (1:6; 1:9 e 1:12) , XCAT (1, 2 e 3 % em peso em relaÃÃo à massa do Ãleo pesada), mantendo-se fixas as variÃveis temperatura (60 ÂC) e velocidade de agitaÃÃo (1000 rpm).Verificou-se que os catalisadores proporcionaram as seguintes conversÃes em Ãsteres metÃlicos diante das condiÃÃes reacionais otimizadas: esferas de quitosana com cÃlcio (56,12  0,32 % p/p), casca de caranguejo (83,10  0,27 % p/p), dolomita (96,52  0,43 % p/p) e casca de ovo (97,75  0,02 % p/p), ou seja, os catalisadores heterogÃneos estudados se mostraram promissores e viÃveis na reaÃÃo de transesterificaÃÃo para produÃÃo de biodiesel. / Nowadays our planet is suffering several environmental changes and the care with the environment is growing up every day. Technological advances in the biodegradable products field are increasing in order to develop practices to minimize these changes. Biodiesel has been studied as a renewable energy source, which is biodegradable, nontoxic and has a reduced emission of harmful gases compared to diesel. The objective of this work was to study the application of heterogeneous catalysts derived from natural sources (egg shell, crab shell, dolomite and spheres of chitosan with calcium) for the transesterification reaction of vegetable oils to biodiesel production. The catalsty showed in its chemical composition CaMg(CO3)2 and CaCO3, which when thermally modified resulted in a highly basic CaO/MgO or CaO. These materials have some advantages, such as abundance and inexpensive, porous structure and are not toxic. Some characteristics of natural and modified catalysts were obtained by different techniques, such as XRF, TGA, XRD, FTIR, SEM, potenciometric and specific surface area for N2 adsorption. For the transesterification reactions was used the refined sunflower oil study which was characterized its composition of fatty acids, acid value, saponification number, density at 20 ÂC, kinematic viscosity at 40 ÂC and moisture content. Some parameters were evaluated in the transesterification reaction oil:alcohol molar ratio (XRM) and amount catalsty (XCAT) and optimized using an experimental design (32). The reactions were performed varying XRM (1:6, 1:9 and 1:12), XCAT (1, 2 and 3 w.t% by weight relative to the mass of heavy oil) and fixed the temperature (60 ÂC) and stirring speed (1000 rpm). In the optimized conditions the conversions of vegetable oils to methyl esters were: chitosan sphereswith calcium (56.12  0.32 w.t% ), crab shell (83.10  0 27 w.t% ), dolomite (96.52  0.43 w.t% ) and egg shell (97.75  0.02 w.t%). These results showed that the heterogeneous catalysts studied are promising and viable in the transesterification reaction for biodiesel production.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Taninos sÃo substÃncias polifenÃlicas que fazem parte dos metabÃlitos secundÃrios de vegetais. Tais compostos tÃm sido muito utilizados no curtimento de couro, como substitutos de fenol na produÃÃo de adesivos para madeira e em aplicaÃÃes mÃdicas. As principais fontes de taninos sÃo cascas de Ãrvores, e de acordo com alguns estudos, o caule de cajueiro possui grande potencial para ser utilizado como fonte de taninos. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi otimizar a extraÃÃo de taninos da casca de cajueiro. Inicialmente, conduziram-se experimentos para avaliar o efeito de diferentes solventes sobre a extraÃÃo de taninos condensados (TC) e polifenÃis totais (PT). A tÃcnica de extraÃÃo utilizada foi a maceraÃÃo dinÃmica. TambÃm foi realizado um planejamento experimental para estudar a influÃncia de algumas variÃveis crÃticas (tempo, temperatura e razÃo lÃquido/sÃlido) sobre a extraÃÃo aquosa de PT e TC, alÃm do efeito sobre o teor de sÃlidos totais (TST). Testou-se o efeito da reutilizaÃÃo da casca e do solvente na extraÃÃo de TC e por fim foi avaliado o efeito da secagem por atomizaÃÃo e por liofilizaÃÃo sobre os extratos. De acordo com os resultados, os extratos obtidos com etanol 50% em Ãgua apresentaram maiores quantidades de PT e TC em relaÃÃo aos outros solventes. A variÃvel razÃo lÃquido/sÃlido foi o fator mais importante para todas as respostas, apresentando efeito positivo para PT e TC e efeito negativo para sÃlidos totais. TambÃm foi observado que hà uma relaÃÃo diretamente proporcional entre a temperatura e os teores de PT e TC. E o fator tempo sà foi significativo para TC, onde foi observado que o tempo de 100 minutos favoreceu a extraÃÃo. Avaliando a relaÃÃo das variÃveis, a melhor condiÃÃo encontrada para obter maiores teores de taninos foi: temperatura de 100ÂC, por 100 minutos e razÃo L/S 30:1. Nessa condiÃÃo, o teor de TC extraÃdos foi de 7,63 mg equivalente de catequina/ 100 mg casca. A utilizaÃÃo do mesmo solvente em atà duas extraÃÃes se mostrou viÃvel para a extraÃÃo de TC, ao contrÃrio da casca que, ao ser extraÃda uma segunda vez, proporcionou ganhos mÃnimos. A secagem por atomizaÃÃo se mostrou mais adequada para aplicaÃÃo industrial em comparaÃÃo com a liofilizaÃÃo. / Tannins are secondary plant metabolites with polyphenolic structure. These compounds have been used in leather tanning, also as replacement for phenol in adhesives manufacture for wood and medical applications. The main sources of these compounds are tree barks, and according to some studies, the stem cashew has great potential to be a source of tannins. In this context, the aim of this study was to optimize the tannins extraction from the cashew bark. Initially, experiments were performed to evaluate the effect of different solvents on the condensed tannins (CT) and total polyphenols (TP) extraction. Dynamic maceration was the technique used for extraction. An experimental design was conducted to understand the influence of some critical variables (time, temperature and liquid/solid ratio) on aqueous extraction of TP and CT, as well as the effect on total solids content (TSC). We tested the effect of bark and solvent reuse in the CT extraction and finally it was evaluated the effect of extracts freeze drying and spray drying. According to results, the extracts obtained with 50% ethanol in water showed higher amounts of TP and CT when compared to other solvents. The variable liquid/solid ratio, the most important factor for all responses, showed positive effect for TP and CT and negative effect on total solids. There is a directly proportional relationship between temperature and levels of TP and CT. Time factor was significant only for CT, where it was observed that 100 minutes favored the extraction. Evaluating the variables relationship, the best condition found for higher levels of tannins was: temperature of 100ÂC for 100 minutes and liquid/solid ratio 30:1. In this condition, the amount of CT extracted was 7.63 mg catechin equivalent / 100 mg bark. In extraction process, solvent used twice is feasible to extract CT. Unlike the bark, that obtained minimal gains in a second extraction. Spray drying was more suitable for industrial application compared to freeze drying.

Os volumes da produÃÃo de leite estÃo crescendo a uma taxa mÃdia de 2% ao ano em todo o mundo. Este aumento da quantidade de leite està sendo canalizado para a produÃÃo de queijo, caseÃna, caseinato e outros produtos lÃcteos, resultando no aumento do volume de soro de leite. Ele representa cerca de 85-95% do volume do leite e retÃm cerca de 55% de seus nutrientes, no entanto, seu alto poder poluente levou ÃrgÃos ambientais e outras autoridades reguladoras a proibir o descarte do soro de leite nÃo tratado no ambiente. A partir de estudos sobre os componentes do soro de leite e a descoberta das propriedades tecnolÃgicas e funcionais de suas proteÃnas, a visÃo de resÃduo poluidor mudou, sendo hoje, considerado um co-produto da produÃÃo de queijo. Um dos processos que promove a melhoria de suas propriedades consiste na hidrÃlise protÃica. Este tratamento pode ser realizado pelo emprego de Ãcidos, bases ou enzimas, contudo, a hidrÃlise enzimÃtica apresenta diversas vantagens sobre a quÃmica, como a especificidade, o controle do grau de hidrÃlise (GH), as condiÃÃes moderadas do processo e a formaÃÃo mÃnima de subprodutos. O objetivo deste trabalho foi promover a hidrÃlise das proteÃnas do soro de leite, atravÃs da aÃÃo de proteases sintetizadas pelo Aspergillus oryzae IV e a secagem deste por atomizaÃÃo. Avaliou-se o efeito da temperatura e tempo de incubaÃÃo, relaÃÃo enzima:substrato (E:S), e posteriormente do pH. Determinou-se os parÃmetros que permitiram maior grau de hidrÃlise. A faixa de temperatura de incubaÃÃo estudada foi entre 30 e 50 ÂC, a relaÃÃo E:S variou nas proporÃÃes de 0,5:100 a 3,0:100. A melhor condiÃÃo de hidrÃlise (GH = 70%) obtida à 50 ÂC por 12 horas, empregando a relaÃÃo E:S de 2,0:100. Avaliou-se a influÃncia da hidrÃlise no perfil peptÃdico realizando uma anÃlise eletroforÃtica, em que confirmou-se a necessidade de estudar a hidrÃlise em diferentes valores de pH. Desta forma o pH do soro de leite foi ajustado entre 4,0 e 8,0 antes da reaÃÃo para avaliar a influÃncia deste parÃmetro sobre o grau de hidrÃlise. A amostra hidrolisada foi concentrada atà um teor de sÃlidos entre 14 e 28 ÂBRIX antes do processo de atomizaÃÃo. NÃo houve diferenÃa significativa entre as amostras atomizados avaliados quanto ao rendimento, umidade e atividade de Ãgua. AtravÃs da anÃlise eletroforÃtica, a partir dos gÃis corados em soluÃÃo de prata, foi possÃvel confirmar a aÃÃo das proteases sobre proteÃnas de diversos pesos moleculares com exceÃÃo a β-lactoglobulina. / Worldwide milk production is growing at a average rate of 2% per year. This increased amount of milk has been related to the production of larger volumes of cheese, casein, caseinate and other milk products, resulting in increased volume of whey. It represents about 85-95% of milk volume and retains about 55% of its nutrients, however, its high power pollutant led environmental bodies and other regulatory authorities to prohibit the discharge of whey into the environment untreated. From studies about whey components and with the discovery of technological and nutritional properties the status of polluter waste changed, then, nowadays, whey is considered a co-product of cheese production. One processes that promote improvement of whey properties is protein hydrolysis, characterized by the disruption of bonds of molecules protein chains releasing different sizes peptides and free amino acids. The hydrolytic treatment can be done by acids, bases or enzymes, however, enzymatic hydrolysis show many advantages in relation to chemical processes, as specificity, control of hydrolysis degree, the moderated conditions of the process and minimal formation of residual products. The objective of this study was to promote whey protein hydrolysis through the action of proteases synthesized by Aspergillus oryzae IV and spray drying this product. We evaluated the effect of temperature and time of incubation, enzyme: substrate ratio (E: S), and subsequently the pH. The parameters which have enabled higher degree of hydrolysis were determined. The temperature range studied was incubated between 30 and 50  C, the ratio E: S ranged in the proportions of 0,5:100 3,0:100. The best condition of hydrolysis (DH = 70%) was obtained at 50  C for 12 hours, employing the ratio E: S 2,0:100. An electrophoretic analysis was performed to obtain the hydrolysis influence on the peptide profile, in which confirmed the need to study the hydrolysis at different pH values. Thus, the whey pH was adjusted between 4.0 and 8.0. The hydrolyzed sample was concentrated to a solids content between 14 and 28 Brix before the atomization process. There was no significant difference regarding yield, moisture and water activity between the spray dried samples. Through the eletrophoretic analysis, from gels stained with silver solution, was possible to verify the action of proteases on proteins of different molecular weights with exception β-lactoglobulin.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A produÃÃo de biodiesel pela reaÃÃo de esterificaÃÃo enzimÃtica por intermÃdio de fluidos supercrÃticos pode ser usado na sÃntese de biocombustÃveis. O objetivo deste trabalho foi avaliar parÃmetros operacionais de sÃntese enzimÃtica de oleato de etila em meio supercrÃtico. A primeira etapa foi a preparaÃÃo do biocatalisador atravÃs da imobilizaÃÃo da lipase de Candida antarctica tipo B (CalB), por ligaÃÃo covalente, utilizando quitosana como suporte. No procedimento de imobilizaÃÃo, realizou-se a ativaÃÃo do suporte, utilizando como agentes ativantes: glicidol, glutaraldeÃdo e/ou etilenodiamina (EDA). O segundo passo consistiu da medida da hidrÃlise da enzima imobilizada, que foi avaliada pela hidrÃlise do butirato de para-nitrofenila (pNPB). Em ordem para determinar a melhor condiÃÃo operacional da reaÃÃo, foi conduzido um planejamento experimental (2^3), com os seguintes parÃmetros: razÃo molar Ãlcool:Ãcido graxo, temperatura, e tempo de reaÃÃo, entÃo o melhor resultado foi obtido usando quitosana 5% (m/V) - Glioxil-EDA-GlutaraldeÃdo, de 18,95 U/g. No terceiro passo, realizou-se as reaÃÃes de esterificaÃÃo utilizando Ãcido oleico, Ãlcool etÃlico e diÃxido de carbono como fluido supercrÃtico. A quantidade de Ãleo usada nestas reaÃÃes foi constante, com 1,0 g de biocatalisador correspondendo a 10% da massa de Ãleo. Um planejamento experimental foi realizado para se avaliar as condiÃÃes operacionais (razÃo molar, tempo de reaÃÃo e temperatura). O maior valor de conversÃo foi de 46,9% para uma temperatura de 29,9 ÂC, razÃo molar etanol: Ãcido oleico igual 4,50: 1 e tempo reacional de 6,5 horas. O aumento da temperatura influenciou a conversÃo positivamente, dentro do intervalo estudado. O parÃmetro razÃo molar Ãlcool: Ãcido oleico nos intervalos estudados (2,5:1; 4,5:1; 6,5:1) mostrou que os valores com a menor relaÃÃo de razÃo molar possuem as maiores taxas de conversÃo. Ocorreu a perda de atividade catalÃtica durante os procedimentos de reciclo. Adicionalmente, a baixa conversÃo de Ãsteres etÃlicos pode ser solucionada com o uso de zeÃlita para remoÃÃo de Ãgua do meio, uma vez que se acredita que a presenÃa de Ãgua impossibilita a mÃxima conversÃo. / Biodiesel production by enzymatic esterification reaction using supercritical fluids can be used for the synthesis of biofuel. The objective of this study was to evaluate the operational parameters of enzymatic synthesis in supercritical medium. The 1st step was the preparation of the biocatalyst by immobilization of lipase from Candida antarctica type B (Calb) by covalent bond using chitosan as support. In the immobilization procedure, it was the following as activating agents: glycidol, glutaraldehyde and ethylenediamine (EDA). The 2nd step was the measurement of hydrolysis of the immobilized enzyme, this was evaluated by hydrolysis of butyrate p.nitrophenyl butyrate (PNPB). In order to determine the best operational conditions of the reacton, it was enzyme suport conducted a experimental design (2^3), in the following parameters: molar rather alcohol oil, temperature, and then the best result was obtained when using chitosan 5% (w/v) - glyoxyl -EDA-glutaraldehyde, of 18.95 U / g. In Step 3, we carried out the esterification reactions using oleic acid, ethanol and carbon dioxide as supercritical fluid. It should be noticed that the amount of oleic acid used in these reactions was constant, with 1 g of immobilized enzyme, corresponding to 10% by weight oleic acid. An experimental design was conducted to evaluate the operational conditions molar ratio, reaction time and temperature. The highest rate was 46.9% at a temperature of 29.9 ÂC, molar ratio ethanol: oleic acid equal to 4.50:1, and a reaction time of 6.50 hours. The temperature affected the conversion within the range studied. The parameter molar ratio alcohol: oleic acid in the intervals studied (2.5:1, 4.5:1, 6.5:1) showed that the values with the lowest ratio of molar ratio with the highest conversion rates. It was observed a lost of catalytic activity during the recycling procedure. Additionally, it should be mentioned that a low conversion of ethyl esters, might be solved with the use of zeolite to remove water from medium, once it believed that that the presence of water precludes the maximum conversion.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Este trabalho apresenta a utilizaÃÃo de uma nova tecnologia de produÃÃo de biodiesel utilizando ultra-som, em substituiÃÃo a tÃcnica tradicional que emprega aquecimento e agitaÃÃo vigorosa da mistura reacional. O processo de produÃÃo de biodiesel utilizando ultra-som foi aplicado aos processos de esterificaÃÃo de Ãcidos graxos de origem vegetal e animal e de transesterificaÃÃo de Ãleo vegetal. Ãcidos graxos de Ãleo de peixe e de Ãleo de fritura usado (Ãleo de soja), produzidos atravÃs da reaÃÃo de saponificaÃÃo seguida de hidrÃlise Ãcida, foram utilizados nos estudos de esterificaÃÃo. A reaÃÃo de esterificaÃÃo foi realizada em reator batelada submetida a ondas ultrasÃnicas, e a reaÃÃo ocorreu pela reaÃÃo do Ãcido graxo com metanol usando Ãcido sulfÃrico como catalisador. Nos estudos de esterificaÃÃo foram estudados, via planejamento experimental, as principais variÃveis do processo: razÃo molar metanol:Ãcido graxo (razÃo molar entre 3 e 9), concentraÃÃo de catalisador (entre 0,5 a 3,5% em massa) e temperatura (entre 30 e 90ÂC). Ãleo de soja foi utilizado no estudo de transesterificaÃÃo. A reaÃÃo de transesterificaÃÃo tambÃm foi realizada em reator batelada submetida a ondas ultrasÃnicas, e a reaÃÃo ocorreu pela reaÃÃo do Ãleo com metanol usando hidrÃxido de potÃssio como catalisador. Nos estudos de transesterificaÃÃo foram estudados a influÃncia da razÃo molar metanol:Ãleo (razÃo molar entre 3 e 9) e da concentraÃÃo de catalisador (entre 0,2 a 0,6% em massa) no processo. Para efeito comparativo, a reaÃÃo auxiliada por ultra-som foi comparada ao processo convencional (agitaÃÃo vigorosa), mostrando que o processo utilizando ultra-som resultou em uma conversÃo em biodiesel superior ao processo convencional. A produÃÃo de biodiesel usando Ãcido graxo de Ãleo de peixe resultou em uma conversÃo de 99,9% de Ãcido graxo em biodiesel e a condiÃÃo Ãtima foi obtida com uma razÃo molar metanol:Ãcido graxo de 7, usando 4,1% de catalisador. Usando Ãcido graxo de Ãleo de fritura resultou em uma conversÃo de 99,0% de Ãcido graxo em biodiesel e a condiÃÃo Ãtima foi obtida com uma razÃo molar metanol:Ãcido graxo de 11, usando 1,25% de catalisador e temperatura de 60ÂC. Para a reaÃÃo de transesterificaÃÃo, a conversÃo obtida foi de 98% de Ãleo em biodiesel e foi obtida aplicando uma razÃo molar metanol:Ãleo de 9, usando 0,2% de catalisador. Os resultados mostraram que o processo de produÃÃo de biodiesel utilizando ultra-som à uma tecnologia promissora, obtendo-se conversÃes maiores do que o processo convencional. O tempo necessÃrio de processamento à menor do que no processo convencional e para o processo de esterificaÃÃo, o tempo total (produÃÃo do Ãcido graxo e esterificaÃÃo) à 75% menor. O processo mostrou necessitar de uma menor quantidade de catalisador, minimizando problemas reacionais, tais como a formaÃÃo de sabÃo na reaÃÃo de transesterificaÃÃo / This work presents the use of a new technology for biodiesel production applying ultrasound, instead of using the conventional method that requires heating and vigorous mixing. The process for biodiesel production applying ultrasound was studied with the esterification reaction of fatty acid of vegetal and animal origin and with the transesterification reaction of vegetal oil. Fatty acids from fish oil and from waste oil (soybean oil), produced by the saponification reaction followed by acid hydrolysis, were used in the esterification studies. The esterification reaction was carried out in a batch reactor subjected to ultrasound, reacting the fatty acid with methanol using sulfuric acid as catalyst. In the esterification studies, the main parameters that affect the reaction were studied: molar ratio of methanol and fatty acid (from 3 to 9), catalyst concentration (between 0.5 to 3.5%) and temperature (between 30 and 90ÂC). Soybean oil was used in the transesterification reactions. The transesterification reaction was also carried out in a batch reactor subjected to ultrasonic waves, reacting the oil with methanol using potassium hydroxide as catalyst. In the transesterification reaction, the parameters molar ratio of methanol and oil (between 3 and 9) and catalyst concentration (from 0.2 and 0.6%) were studied. To compare the ultrasound process with the onventional process, the reactions were carried out with both processes. The results showed that the ultrasound process was superior to the conventional process in terms of conversion into biodiesel. The production of biodiesel using fatty acid of fish oil resulted in a conversion of 99.9% of fatty acid into biodiesel and the optimal condition was found applying a molar ratio of methanol to fatty acid of 7, using 4.1% of catalyst. Using the waste oil fatty acid, the highest conversion obtained was at 99.0% and was obtained at a molar ratio of methanol to fatty acid of 11, using 1.25% of catalyst and 60ÂC. For the transesterification reaction, the conversion of soybean oil into biodiesel was 98% and was obtained applying a molar ratio of 9 and 0.2% of catalyst. The results showed that the process for biodiesel production using ultrasound is a promising technology that is able to obtain higher conversions compared to the conventional process. The processing time is lower than of the conventional process and for the esterification process, the total processing time (production of the fatty acid and esterification) is 75% lower. The process also required less catalyst, reducing reacting problems such as soap formation during transesterification

nÃo hà / Os Ãsteres de Ãcidos graxos representam uma das mais importantes classes de compostos orgÃnicos devido à diversidade de aplicaÃÃes, tais como aromas, biopesticida, biodiesel e antimicrobianos. O setor industrial de Ãleos e gorduras, bem como as pesquisas cientÃficas, tem desenvolvido diversos processos para manipular a composiÃÃo das misturas de triglicerÃdeos para a sÃntese de Ãsteres a partir dos Ãcidos graxos, por rota quÃmica ou enzimÃtica. Nesse contexto, a lipase à a enzima mais amplamente utilizada por apresentar diversas vantagens relacionadas à sua especificidade. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar a seletividade das lipases imobilizadas de Candida antarctica tipo B e de Rhizopus oryzae em relaÃÃo aos Ãcidos graxos saturados (AGS) e insaturados (AGI), bem como a conversÃo destes em Ãsteres etÃlicos. A seletividade foi avaliada em relaÃÃo ao Ãcido oleico (insaturado) e o Ãcido eicosanÃico (saturado), obtidos na hidrÃlise quÃmica do Ãleo do peixe tilÃpia (Oreochromis niloticus). Para anÃlise da seletividade foi realizado um planejamento experimental composto central 24, variando a velocidade de agitaÃÃo (rpm), temperatura (ÂC), razÃo molar (etanol:Ãcido graxo) e quantidade de enzima (%m), mantendo-se fixa a quantidade de peneira molecular â zeÃlita 5 à â (5 %m) e o tempo reacional (24 h). Da mesma forma, o comportamento das enzimas em relaÃÃo aos AGS foi avaliado segundo planejamento experimental composto central 23, variando temperatura (ÂC), razÃo molar (etanol:Ãcido graxo) e quantidade de enzima (%m), mantendo-se fixa a quantidade de peneira â zeÃlita 5 à â molecular (5 %m), agitaÃÃo (180 rpm) e tempo reacional (24 h), utilizando como substrato uma mistura de Ãcidos palmÃtico e esteÃrico. Em todas as anÃlises estatÃsticas foram considerados 85% de intervalo de confianÃa. Em relaÃÃo à esterificaÃÃo dos Ãcidos graxos do Ãleo de peixe hidrolisado, ambos os catalisadores foram seletivos para o Ãcido saturado eicosanÃico. Quase todas as variÃveis estudadas influenciaram na seletividade da lipase de R. oryzae, enquanto quase nenhuma foi significativa para a seletividade da lipase de C. antarctica. Quando a resposta estudada foi a conversÃo, a lipase de C. antarctica foi responsÃvel pelas maiores conversÃes de Ãcido oleico em oleato de etila. Quando os ensaios foram realizados utilizando lipase de R. oryzae, mais variÃveis significativas foram encontradas para o modelo de conversÃo. No meio reacional contendo a mistura de AGS, ambas as lipases apresentaram maior afinidade pelo Ãcido palmÃtico. A faixa de valores selecionada para avaliar a influÃncia na seletividade nÃo afetou significativamente a resposta da lipase de C. antarctica, mas foram todas significativas para a de R. oryzae. Quanto à conversÃo, a lipase de C. antarctica foi responsÃvel pelas maiores conversÃes de Ãcidos esteÃrico e praticamente todas as variÃveis selecionadas foram significativas para o modelo da conversÃo quando ambas as enzimas foram utilizadas. / Esters of fatty acids represent one of the most important classes of organic compounds due to ther variety of applications, such as flavoring, biopesticide, biodiesel and antimicrobials. Oils and fats industry as well as scientific researches have developed many different processes to manipulate composition of triglycerides mixtures. The aim is synthesis of esters from fatty acids by chemical or enzymatic routes. In this context, lipase is the most widely used enzyme due to several advantages related its specificity. The aim of this study was to evaluate the selectivity of immobilized lipases of Candida antarctica type B and Rhizopus oryzae compared to saturated (SFA) and unsaturated (UFA) fatty acids as well as their yield into ethyl esters. Selectivity was assessed with respect to oleic acid (unsaturated) and eicosanoic acid (saturated), obtained from chemical hydrolysis of fish oil Tilapia (Oreochromis niloticus), through 24 central composite design using agitation rate (rpm), temperature (ÂC), molar ratio (ethanol:fatty acid) and amount of enzyme (%wt) as independ variables (design factors). The amount of molecular sieve â zeolite 5 à â (5 %wt) and reaction time (24 h) were fixed. Likewise, the behavior of both enzymes to the SFA was evaluated according to 23 central composite design where temperature (ÂC), molar ratio (ethanol:fatty acid) and amount of enzyme (%wt) were independ variables. The amount of molecular sieve â zeolite 5 à â (5 %wt), stirring (180 rpm) and reaction time (24 h) were fixed and a mixture of palmitic and stearic acids was used as substrate. A confidence interval of 85% was considered for all statistical analyses. Regarding the esterification of fatty acids from hydrolyzed fish oil, both catalysts were selective for saturated eicosanoic acid rather than for the unsaturated acid. The design factors did not present significant effect on response variable when lipase from C. antarctica was used like catalyst. However all design factors presented an influence on the selectivity when lipase from R. oryzae was used like catalyst. In this way, lipase of C. antarctica lead to higher conversions of oleic acid into ethyl oleate and more significant variables have been found for the model when lipase of R. oryzae was uesd in assays. In the reaction medium containing the mixture of SFA, both lipases showed higher affinity for palmitic acid. The values range selected to evaluate the selectivity did not present significant effect on responses when lipase from C. antarctica was used, however that value range was significant for all assays performed using lipase from R. oryzae. The higher stearic acid conversions were obtained when lipase from C. antarctica was used like catalyst and all design factors were significant for both enzymes.