Tesis para optar al Título Profesional de Ingeniera Agrónoma y al Grado de Magíster en Ciencias Agropecuarias con Mención en Producción Agroindustrial / Los consumidores requieren frutas MPF con buena apariencia, saludables y frescos, sin el uso de tratamientos químicos. Por esta razón, es interesante el uso de tratamientos alternativos amigables con el medio ambiente para prolongar la vida útil de duraznos MPF. En el presente estudio se evaluó el efecto de tratamientos térmicos suaves en la calidad de cascos de duraznos ‘Ryan sun’. Se utilizaron tratamientos térmicos mediante la inmersión en agua a 50ºC, con diferentes combinaciones entre el momento de aplicación y la duración. La acidez titulable, el pH, la pérdida de peso (%), los recuentos de bacterias aerobias mesófilas, enterobacterias, hongos y levaduras, y los parámetros sensoriales de firmeza, jugosidad y sabor no presentaron diferencias significativas entre los tratamientos. Todos los tratamientos mostraron una disminución en el contenido fenólico y un aumento de la capacidad antioxidante, especialmente en los cascos tratados térmicamente. Los tratamientos térmicos menos adecuados para mantener la calidad de los cascos de duraznos en esta variedad fueron los tratamientos aplicados sobre los 20 min de duración en fruta intacta antes de procesar e inmersiones aplicadas por 0,5 min en los cascos después de cortados. El tratamiento térmico más efectivo en mantener la calidad en los cascos de duraznos fue de 15 min a 50ºC aplicado en el fruto intacto, donde se observó una disminución en la tasa respiratoria, en los recuentos de microorganismos psicrófilos, un retardo en el ablandamiento, el pardeamiento y en la pérdida de la apariencia visual. / Consumers require fruits with good appearence, healthy and fresh, without the use of chemical treatments. For that reason, the use of friendly environmental alternatives is interesting to extend shelf-life of fresh-cut peaches. In the present study the effect of mild heat treatments (MHT) on ‘Ryan sun’ peach slices quality stored for 8 days at 5ºC was evaluated. MHT were applied by immersion in water at 50ºC in different combinations between time of application (before or after processing) and treatment length (minutes). The titratable acidity, pH, weight lost (%), aerobic mesophilic bacterias, enterobacteriaceaes, yeast and molds counts and sensorial parameters as firmness, juiciness and flavor did not show significant differences among treatments. Furthermore, all treatments showed a decrease of total phenols, while antioxidant capability was increased, specially in treated slices. Treatments over 20 min in whole fruit (before processing) and immersion applied for 0,5 min after cutting are not adequate for maintain quality in this variety. The most effective treatment to mantain quality on freshcut peaches was at 50ºC for 15 min applied in whole fruit. Results showed significant decrease in respiration rate, psychrotrophic count, softening, browning and visual appereance losses.

Tesis presentada para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo y al grado de Magíster en Ciencias Agropecuarias, mención Producción Frutícola / Autorizada por el autor, pero con restricción para ser publicada a texto completo hasta el 2013 / Las operaciones unitarias involucradas en la obtención de frutas mínimamente procesadas en fresco (MPF) limitan su vida útil, debido a un aumento en la tasa respiratoria, respuesta y producción de etileno, y pardeamiento enzimático. En el presente estudio se evaluó la inmersión de cascos de peras „Packham´s Triumph‟ (PT) en ácido cítrico (AC) (2 g·L-1), ácido ascórbico (AA) (2 g·L-1), L-cisteína (C) (2 g·L-1) y ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) (1 g·L-1) almacenados a 5 °C por 8 días en atmósfera modificada pasiva. Los tratamientos empleados fueron: testigo en agua; AC + AA + C; AC + C + EDTA; AA + C + EDTA; AC + AA + EDTA; AC + AA + C + EDTA. Se evaluó la tasa respiratoria, color, firmeza, parámetros químicos, calidad sensorial y actividad de las polifenol oxidasas (PPO). Luego del procesamiento (1 a 4 h) todos los cascos presentaron tasas respiratorias altas (23,2 a 36,2 mg CO2·kg-1·h-1) con respecto al fruto entero (6,9 mg CO2·kg-1·h-1). Luego de 6 días no se observaron diferencias significativas entre los tratamientos (6,7 a 10 mg CO2·kg-1·h-1). En el día 1, los cascos sin C (testigo y con AC + AA + EDTA) presentaron valores de luminosidad (L) de 73,4 y 74 respectivamente; los cascos con C presentaron los valores más altos en un rango de 77,3 a 78,3. Tras 8 días, los cascos testigo y AC + AA + EDTA, presentaron valores de L de 73,8 y 70,8 respectivamente y los cascos con C presentaron los valores de 74,1 a 75,6. Comportamiento similar a la L fue observado en la actividad de la PPO; los cascos con C presentaron la menor actividad con valores entre 1,3 a 2,7 U·mg-1·prot-1, comparado con los cascos sin C que presentaron los valores de 3,4 a 3,9 U·mg-1·prot-1. En calidad sensorial los tratamientos mejor evaluados fueron: AC + C + EDTA y AC + AA + C + EDTA. No se observaron diferencias significativas entre los tratamientos para los parámetros de firmeza y químicos. Se concluyó que los tratamientos con C, fueron los más efectivos en disminuir el pardeamiento enzimático de la fruta. / New eating habits and current lifestyle with little time to prepare balanced meals, have caused a demand for natural, fresh, healthy and ready to consume products as minimally processed fruits (MPF), also known as fresh-cut fruits, becoming fresh-cut pears an interesting alternative. The unit operations involved in obtaining these products limit their life, due to an increase in respiratory rate, ethylene synthesis and response, and as well as initiate enzymatic browning reactions by the contact of enzymes with substrates located in different parts prior cutting. In the present study, fresh-cut pears dipping in: citric acid (CA) (2 g·L-1), ascorbic acid (AA) (2 g·L-1), L-cysteine (C) (2 g·L-1) and ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) (1 g·L-1) was evaluated, during 8 days at 5 °C. The treatments used were: control on water; CA + AA + C; CA + C + EDTA; AA + C + EDTA; CA + AA + EDTA; CA + AA + C + EDTA. Respiratory rate, firmness, chemical and color parameters, sensory quality and polyphenol oxidase activity (PPO) were evaluated. A completely randomized design was used, with six treatments and variance analyses with a 5 % of significance were used. After processing (1-4 h) all slices had higher respiration rates (23,2 to 36,2 mg CO2·kg-1·h-1) compared with the whole fruit (6,9 mg CO2·kg-1·h-1). After 6 days, there were not significant differences between treatments (6,7 to 10 mg CO2·kg-1·h-1). On day 1, slices control and CA + AA + EDTA (without C) presented lightness (L) values of 73,4 and 74 respectively. Slices with C presented higher values from 77,3 to 78,3. Then on day 8 slices control and CA + AA + EDTA, showed values of 73,8 and 70,8 respectively and slices with C had the highest values from 74,1 to 75,6. Similar behavior was observed in the PPO activity. Slices with C had the lowest activity with values ranging from 1,3 to 2,7 U·mg-1·prot-1, contrary to slices with C slices without C presented 3,4 to 3,9 U·mg-1·prot-1 values. On the visual aspect slices with AC + C + EDTA and AC + AA + C + EDTA were the better evaluated. Antibrowning agents did not influence the chemical and firmness parameters. And it was concluded that treatment with C, were most effective in reducing enzymatic browning.

Tesis presentada para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo y al grado de Magíster en Ciencias Agropecuarias, mención Producción Frutícola / Las operaciones unitarias involucradas en la obtención de frutas mínimamente procesadas en fresco (MPF) limitan su vida útil, debido a un aumento en la tasa respiratoria, respuesta y producción de etileno, y pardeamiento enzimático. En el presente estudio se evaluó la inmersión de cascos de peras „Packham´s Triumph‟ (PT) en ácido cítrico (AC) (2 g·L-1), ácido ascórbico (AA) (2 g·L-1), L-cisteína (C) (2 g·L-1) y ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) (1 g·L-1) almacenados a 5 °C por 8 días en atmósfera modificada pasiva. Los tratamientos empleados fueron: testigo en agua; AC + AA + C; AC + C + EDTA; AA + C + EDTA; AC + AA + EDTA; AC + AA + C + EDTA. Se evaluó la tasa respiratoria, color, firmeza, parámetros químicos, calidad sensorial y actividad de las polifenol oxidasas (PPO). Luego del procesamiento (1 a 4 h) todos los cascos presentaron tasas respiratorias altas (23,2 a 36,2 mg CO2·kg-1·h-1) con respecto al fruto entero (6,9 mg CO2·kg-1·h-1). Luego de 6 días no se observaron diferencias significativas entre los tratamientos (6,7 a 10 mg CO2·kg-1·h-1). En el día 1, los cascos sin C (testigo y con AC + AA + EDTA) presentaron valores de luminosidad (L) de 73,4 y 74 respectivamente; los cascos con C presentaron los valores más altos en un rango de 77,3 a 78,3. Tras 8 días, los cascos testigo y AC + AA + EDTA, presentaron valores de L de 73,8 y 70,8 respectivamente y los cascos con C presentaron los valores de 74,1 a 75,6. Comportamiento similar a la L fue observado en la actividad de la PPO; los cascos con C presentaron la menor actividad con valores entre 1,3 a 2,7 U·mg-1·prot-1, comparado con los cascos sin C que presentaron los valores de 3,4 a 3,9 U·mg-1·prot-1. En calidad sensorial los tratamientos mejor evaluados fueron: AC + C + EDTA y AC + AA + C + EDTA. No se observaron diferencias significativas entre los tratamientos para los parámetros de firmeza y químicos. Se concluyó que los tratamientos con C, fueron los más efectivos en disminuir el pardeamiento enzimático de la fruta. / New eating habits and current lifestyle with little time to prepare balanced meals, have caused a demand for natural, fresh, healthy and ready to consume products as minimally processed fruits (MPF), also known as fresh-cut fruits, becoming fresh-cut pears an interesting alternative. The unit operations involved in obtaining these products limit their life, due to an increase in respiratory rate, ethylene synthesis and response, and as well as initiate enzymatic browning reactions by the contact of enzymes with substrates located in different parts prior cutting. In the present study, fresh-cut pears dipping in: citric acid (CA) (2 g·L-1), ascorbic acid (AA) (2 g·L-1), L-cysteine (C) (2 g·L-1) and ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) (1 g·L-1) was evaluated, during 8 days at 5 °C. The treatments used were: control on water; CA + AA + C; CA + C + EDTA; AA + C + EDTA; CA + AA + EDTA; CA + AA + C + EDTA. Respiratory rate, firmness, chemical and color parameters, sensory quality and polyphenol oxidase activity (PPO) were evaluated. A completely randomized design was used, with six treatments and variance analyses with a 5 % of significance were used. After processing (1-4 h) all slices had higher respiration rates (23,2 to 36,2 mg CO2·kg-1·h-1) compared with the whole fruit (6,9 mg CO2·kg-1·h-1). After 6 days, there were not significant differences between treatments (6,7 to 10 mg CO2·kg-1·h-1). On day 1, slices control and CA + AA + EDTA (without C) presented lightness (L) values of 73,4 and 74 respectively. Slices with C presented higher values from 77,3 to 78,3. Then on day 8 slices control and CA + AA + EDTA, showed values of 73,8 and 70,8 respectively and slices with C had the highest values from 74,1 to 75,6. Similar behavior was observed in the PPO activity. Slices with C had the lowest activity with values ranging from 1,3 to 2,7 U·mg-1·prot-1, contrary to slices with C slices without C presented 3,4 to 3,9 U·mg-1·prot-1 values. On the visual aspect slices with AC + C + EDTA and AC + AA + C + EDTA were the better evaluated. Antibrowning agents did not influence the chemical and firmness parameters. And it was concluded that treatment with C, were most effective in reducing enzymatic browning.

Tesis para optar al Título Profesional de Ingeniera Agrónoma y al Grado de Magíster en Ciencias Agropecuarias con Mención en Producción Agroindustrial / Los consumidores requieren frutas MPF con buena apariencia, saludables y frescos, sin el uso de tratamientos químicos. Por esta razón, es interesante el uso de tratamientos alternativos amigables con el medio ambiente para prolongar la vida útil de duraznos MPF. En el presente estudio se evaluó el efecto de tratamientos térmicos suaves en la calidad de cascos de duraznos ‘Ryan sun’. Se utilizaron tratamientos térmicos mediante la inmersión en agua a 50ºC, con diferentes combinaciones entre el momento de aplicación y la duración. La acidez titulable, el pH, la pérdida de peso (%), los recuentos de bacterias aerobias mesófilas, enterobacterias, hongos y levaduras, y los parámetros sensoriales de firmeza, jugosidad y sabor no presentaron diferencias significativas entre los tratamientos. Todos los tratamientos mostraron una disminución en el contenido fenólico y un aumento de la capacidad antioxidante, especialmente en los cascos tratados térmicamente. Los tratamientos térmicos menos adecuados para mantener la calidad de los cascos de duraznos en esta variedad fueron los tratamientos aplicados sobre los 20 min de duración en fruta intacta antes de procesar e inmersiones aplicadas por 0,5 min en los cascos después de cortados. El tratamiento térmico más efectivo en mantener la calidad en los cascos de duraznos fue de 15 min a 50ºC aplicado en el fruto intacto, donde se observó una disminución en la tasa respiratoria, en los recuentos de microorganismos psicrófilos, un retardo en el ablandamiento, el pardeamiento y en la pérdida de la apariencia visual. / Consumers require fruits with good appearence, healthy and fresh, without the use of chemical treatments. For that reason, the use of friendly environmental alternatives is interesting to extend shelf-life of fresh-cut peaches. In the present study the effect of mild heat treatments (MHT) on ‘Ryan sun’ peach slices quality stored for 8 days at 5ºC was evaluated. MHT were applied by immersion in water at 50ºC in different combinations between time of application (before or after processing) and treatment length (minutes). The titratable acidity, pH, weight lost (%), aerobic mesophilic bacterias, enterobacteriaceaes, yeast and molds counts and sensorial parameters as firmness, juiciness and flavor did not show significant differences among treatments. Furthermore, all treatments showed a decrease of total phenols, while antioxidant capability was increased, specially in treated slices. Treatments over 20 min in whole fruit (before processing) and immersion applied for 0,5 min after cutting are not adequate for maintain quality in this variety. The most effective treatment to mantain quality on freshcut peaches was at 50ºC for 15 min applied in whole fruit. Results showed significant decrease in respiration rate, psychrotrophic count, softening, browning and visual appereance losses.

La industria alimentaria necesita disponer de tecnologías y procesos industriales acordes a las exigencias actuales en cuanto a calidad nutricional y cuidado del medio ambiente, y a su vez que le resulten económicamente convenientes. Las grasas sólidas y semisólidas se han producido a partir de aceites vegetales desde hace décadas utilizando distintas tecnologías, siendo uno de los objetivos actuales de su producción evitar introducir o generar compuestos perjudicia-les para la salud del consumidor. La acidólisis enzimática, pro-ceso que consiste en utilizar lipasas como biocatalizadores para incorporar ácidos grasos específicos en la estructura de los triglicéridos, se vislumbra como una alternativa válida para cumplir dicho objetivo. En la presente tesis se estudia la producción de biocatalizadores sólidos y su accionar en la reacción de acidólisis entre aceite de girasol y ácidos grasos saturados libres, llevándola a cabo tanto en reactor batch como en uno de lecho empacado. En el Capítulo 1 se hace una introducción general al tema de estudio junto con la revisión bibliográfica general. Los materiales utilizados y los métodos generales de análisis empleados se describen en el Capítulo 2. Los métodos específicos se describen en el lugar donde se plantea su utilización. En el Capítulo 3 se analizan las características más relevantes para esta tesis del pre-parado comercial de lipasas de Rhizomucor miehei, así como la capacidad de las mismas para catalizar la reacción de interés en su estado libre. Los Capítulos 4 y 5 se centran en la pro-ducción de los biocatalizadores sólidos. En el Capítulo 4 se analizan los métodos de inmovilización de las lipasas por adsor-ción. En el Capítulo 5 se describe la preparación y modifica-ción de microesferas de quitosano a fin de ser empleadas como soportes, junto a la caracterización de las mismas me-diante diversas técnicas. Obtenido el biocatalizador que se consideró de mejor desempeño en la reacción de interés, en el Capítulo 6 se realizó el análisis de las condiciones de reacción propiamente dichas, seleccionando los niveles óptimos de las variables, y en el Capítulo 7 se indagó acerca del comporta-miento cinético de este sistema en reactores batch. La construcción y modos de funcionamiento del reactor de lecho empacado se describen en el Capítulo 8, donde también se desarrolla el modelado y simulación de este sistema, inclu-yendo la resistencia a la transferencia de materia. Por último, en el Capítulo 9 se presentan las conclusiones generales a las cuales se abordó con el estudio desarrollado en la presente tesis. / The food industry requires new technologies and processes in line with the current requirements in terms of nutritional quality and environmental care, being at the same time economically profitable. For decades, different technologies have been used to produce solid and semisolid fats. One of the main goals of current processes is to avoid the introduc-tion or generation of compounds which are harmful to human health. Enzymatic acidolysis, which consists in the incor-poration of specific fatty acids in the glycerol backbone of triglycerides, appears as a valid alternative to fulfill this objec-tive. In the present thesis the production of solid biocatalysts and their performance in the acidolysis reaction between sunflower oil and free saturated fatty acids, in batch and packed bed reactor configuration, is studied. In Chapter 1 a general introduction to the subject and the bibliographic revision are presented. The different materials employed, as well as the general analytical methods used throughout the development of this thesis, are described in Chapter 2. The specific methods are detailed in the corresponding sections where their applications are presented. The most relevant characteristics of commercial preparations of Rhizomucor miehei lipases, as well as their capability to act in free form on the reaction in study, are analyzed in Chapter 3. Chapters 4 and 5 are focused on the solid biocatalysts production. In Chapter 4 different lipase immobilization methods based on adsorption principle are analyzed. In Chapter 5 the prepara-tion and modification of chitosan microspheres intended to be used as supports, together with their characterization, are described. Once the most appropriate biocatalyst was ob-tained, the reaction conditions analysis, along with the selection of their optimum values, was developed in Chapter 6. In Chapter 7 the kinetic behaviour of batch reaction systems was studied. The construction and operating mode of the packed bed reactor are described in Chapter 8. In addition, the modeling and simulation of the system, including mass transfer resistance considerations, are also developed. Finally, the main conclusions that can be drawn from the studies developed in the present thesis are presented in Chapter 9.

A produção de leite no Brasil apresentou um crescimento de 131% em 15 anos e foi de 25,7 bilhões de litros em 2006, e para que este setor continue em crescimento, boas condições higiênico-sanitárias na cadeia de produção são indispensáveis. A higienização dos equipamentos de ordenha é de particular importância para a qualidade da matéria-prima que chega aos laticínios. A limpeza de ordenhadeiras, tradicionalmente, é realizada com um detergente alcalino para remoção dos resíduos de lipídios e proteínas, logo em seguida, utiliza-se um detergente ácido para solubilizar os sais de cálcio que precipitam em pH alcalino e acabam formando incrustações no interior da ordenhadeira. O objetivo do presente trabalho é o desenvolvimento e produção de um detergente enzimático ácido, constituído de enzimas hidrolíticas, para limpeza de ordenhadeiras, e avaliação de sua viabilidade econômica de produção. Foram testados 12 microrganismos produtores de lipase, e o melhor foi Penicillium aurantiogriseum, da coleção da empresa BioPlus – Desenvolvimento Biotecnológico LTDA. Foi selecionado óleo de soja como fonte de carbono para indução da lipase. Através da metodologia de superfície de resposta, a temperatura de produção de lipase foi otimizada em 29º C, a concentração do óleo de soja em 15 g/L, e o pH em 6,5, no início do processo. Foi realizado um bioprocesso de produção de lipase em escala piloto de 100 litros, e a atividade foi 6,8 vezes maior do que em Erlenmeyer, atingindo 32 U/mL na quadragésima hora. Os testes de formulação do produto foram realizados com enzimas comerciais, e se mostraram estáveis por uma semana. O detergente formulado foi utilizado na Fazenda do Araçá, e promoveu economia de tempo (42,8%), água (42,8%), energia elétrica (48%), em comparação com o sistema tradicional, e os ensaios de desgaste dos insufladores sugerem que sua utilização promove um menor desgaste destas peças. A análise de viabilidade econômica mostra que a produção do detergente é viável, considerando a compra das enzimas (TIR = 35,6%), e que, para a produção destas matérias-primas, é necessário uma maior atividade enzimática e produção em biorreatores de 30 m3 (TIR = 34,7%).

A produção de leite no Brasil apresentou um crescimento de 131% em 15 anos e foi de 25,7 bilhões de litros em 2006, e para que este setor continue em crescimento, boas condições higiênico-sanitárias na cadeia de produção são indispensáveis. A higienização dos equipamentos de ordenha é de particular importância para a qualidade da matéria-prima que chega aos laticínios. A limpeza de ordenhadeiras, tradicionalmente, é realizada com um detergente alcalino para remoção dos resíduos de lipídios e proteínas, logo em seguida, utiliza-se um detergente ácido para solubilizar os sais de cálcio que precipitam em pH alcalino e acabam formando incrustações no interior da ordenhadeira. O objetivo do presente trabalho é o desenvolvimento e produção de um detergente enzimático ácido, constituído de enzimas hidrolíticas, para limpeza de ordenhadeiras, e avaliação de sua viabilidade econômica de produção. Foram testados 12 microrganismos produtores de lipase, e o melhor foi Penicillium aurantiogriseum, da coleção da empresa BioPlus – Desenvolvimento Biotecnológico LTDA. Foi selecionado óleo de soja como fonte de carbono para indução da lipase. Através da metodologia de superfície de resposta, a temperatura de produção de lipase foi otimizada em 29º C, a concentração do óleo de soja em 15 g/L, e o pH em 6,5, no início do processo. Foi realizado um bioprocesso de produção de lipase em escala piloto de 100 litros, e a atividade foi 6,8 vezes maior do que em Erlenmeyer, atingindo 32 U/mL na quadragésima hora. Os testes de formulação do produto foram realizados com enzimas comerciais, e se mostraram estáveis por uma semana. O detergente formulado foi utilizado na Fazenda do Araçá, e promoveu economia de tempo (42,8%), água (42,8%), energia elétrica (48%), em comparação com o sistema tradicional, e os ensaios de desgaste dos insufladores sugerem que sua utilização promove um menor desgaste destas peças. A análise de viabilidade econômica mostra que a produção do detergente é viável, considerando a compra das enzimas (TIR = 35,6%), e que, para a produção destas matérias-primas, é necessário uma maior atividade enzimática e produção em biorreatores de 30 m3 (TIR = 34,7%).

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Departamento de Biologia Celular, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2018. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-08-07T20:21:05Z No. of bitstreams: 1 2018_AntonielleVieiraMonclaro.pdf: 9739696 bytes, checksum: fb2e730ea94e180181077962c855b712 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-08-08T19:09:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_AntonielleVieiraMonclaro.pdf: 9739696 bytes, checksum: fb2e730ea94e180181077962c855b712 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-08T19:09:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_AntonielleVieiraMonclaro.pdf: 9739696 bytes, checksum: fb2e730ea94e180181077962c855b712 (MD5) Previous issue date: 2018-08-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / Nesta tese foram feitos estudos mais aprofundados de enzimas produzidas pelo fungo Aspergillus tamarii em diferentes contextos de degradação de biomassa lignocelulósica. O primeiro trabalho avaliou a influência de condições de cultivo na ação de celulases e xilanases e demonstrou que ferramentas estatísticas (CCD e CCRD) são necessárias para avaliar o comportamento da enzima em diferentes condições. Os resultados demonstraram que utilização de triptona como fonte de nitrogênio inibiu fortemente a atividade das celulases, enquanto aumentou das xilanases. Além disso, a suplementação com CuSO4 aumentou a atividade de todas as enzimas. Sugere-se que influência dos componentens do meio de culturam devem ser considerados ao fazer um planjamento de coquetel enzimático de fungo. O segundo trabalho avaliou os parâmetros termodinâmicos de uma xilanase pura de baixa massa molecular (22 kDa) de A. tamarii ativa em ácido ferúlico. Após análise de molecular docking de uma xilanase de A. niger com ácido ferúlico, identificou-se que o possível sítio de ligação do ácido ferúlico é no sítio catalítico da enzima. Baseado nisso, foi feita uma avaliação dos parâmetros termodinâmicos de ligação do ácido ferúlico na xilanase de A. tamarii e demonstrou-se que há uma mudança conformacional da enzima na presença do ácido ferúlico, que influencia no encaixe do substrato no sítio catalítico, e dessa forma a enzima se torna ativa ou tolerante. Por fim, dois genes de LPMOs da família AA9 foram clonadas e expressas em Pichia pastoris da linhagem PichiaPink™. As enzimas foram expressas apenas com seus domínios catalíticos. As duas AA9, nomeadas AtAA9.1_SD e AtAA9.2_SD, foram caracterizadas em função da regioseletividade e especificidade ao substrato. AtAA9.1_SD é uma AA9 com oxidação na posição C4 que possui atividade em celulose (PASC), celopentose, xiloglucana e possivelmente xilana e liquenana. AtAA9.2_SD é uma AA9 com oxidação na posição C1/C4 e que possui atividade em celulose (PASC), xiloglucana e possivelmente xilana. Utilizando o fungo A. tamarii como objeto de estudo, mostrou-se que ele possui potencial na aplicação da degradação da biomassa por possuir enzimas com características únicas. / This thesis discusses in-deep studies from enzymes produced by Aspergillus tamari in different contexts of lignocellulose biomass degradation. The first part of this work evaluated the influence of different conditions in cellulase and xylanase activity. Statistic tools (CCD and CCRD) demonstrated their importance to evaluate the behavior of these enzymes in different conditions. The results showed that the use of tryptone as a nitrogen source inhibited cellulase activity while activated xylanase activity. Supplementation with CuSO4 increased activity of both enzymes. The influence of culture medium composition in the enzymatic activity might be considered when designing enzymatic cocktail from fungi. The second part of this work evaluated thermodynamic parameters of a pure low molecular-weight xylanase (22 kDa) from A. tamarii that was active in the presence of ferulic acid. Molecular docking of a xylanase from A. niger with ferulic acid displayed that most probably the ligand interacts with the catalytic site of the enzyme. Based on this, thermodynamic parameters of the xylanase from A. tamarii with ferulic acid were assessed. The results indicated that there was a conformational change of the enzyme in the presence of ferulic acid, and this influenced the fitting of the substrate in the catalytic site, making the enzyme active in or tolerante to the presence of ferulic acid. The last part of this work studied two AA9 LPMOs from A. tamarii. They were cloned and expressed in PichiaPink™. These two enzymes were expressed in a truncated version, with only the catalytic domain, because the vector could not express the proteins’s full length. They were named AtAA9.1_SD and AtAA9.2_SD and were characterized based on their regioselectivity and specificity to substrate. AtAA9.1_SD is a C4-oxidizer with activity in cellulose (PASC), cellopentaose, xyloglucan and probably xylan and lichenan. AtAA9.2_SD is a C1/C4-oxidizer with activity in cellulose (PASC), xyloglucan and probably xylan. This thesis showed that A. tamarii has potential in biomass degradation mainly due to its enzymes with exclusive features.

A produção de leite no Brasil apresentou um crescimento de 131% em 15 anos e foi de 25,7 bilhões de litros em 2006, e para que este setor continue em crescimento, boas condições higiênico-sanitárias na cadeia de produção são indispensáveis. A higienização dos equipamentos de ordenha é de particular importância para a qualidade da matéria-prima que chega aos laticínios. A limpeza de ordenhadeiras, tradicionalmente, é realizada com um detergente alcalino para remoção dos resíduos de lipídios e proteínas, logo em seguida, utiliza-se um detergente ácido para solubilizar os sais de cálcio que precipitam em pH alcalino e acabam formando incrustações no interior da ordenhadeira. O objetivo do presente trabalho é o desenvolvimento e produção de um detergente enzimático ácido, constituído de enzimas hidrolíticas, para limpeza de ordenhadeiras, e avaliação de sua viabilidade econômica de produção. Foram testados 12 microrganismos produtores de lipase, e o melhor foi Penicillium aurantiogriseum, da coleção da empresa BioPlus – Desenvolvimento Biotecnológico LTDA. Foi selecionado óleo de soja como fonte de carbono para indução da lipase. Através da metodologia de superfície de resposta, a temperatura de produção de lipase foi otimizada em 29º C, a concentração do óleo de soja em 15 g/L, e o pH em 6,5, no início do processo. Foi realizado um bioprocesso de produção de lipase em escala piloto de 100 litros, e a atividade foi 6,8 vezes maior do que em Erlenmeyer, atingindo 32 U/mL na quadragésima hora. Os testes de formulação do produto foram realizados com enzimas comerciais, e se mostraram estáveis por uma semana. O detergente formulado foi utilizado na Fazenda do Araçá, e promoveu economia de tempo (42,8%), água (42,8%), energia elétrica (48%), em comparação com o sistema tradicional, e os ensaios de desgaste dos insufladores sugerem que sua utilização promove um menor desgaste destas peças. A análise de viabilidade econômica mostra que a produção do detergente é viável, considerando a compra das enzimas (TIR = 35,6%), e que, para a produção destas matérias-primas, é necessário uma maior atividade enzimática e produção em biorreatores de 30 m3 (TIR = 34,7%).

Submitted by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-04-08T17:26:40Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Daniely da Rocha Cordeiro Dias.pdf: 788269 bytes, checksum: de1d57a720e32f692e37695cf3ff3d91 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-08T17:26:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Daniely da Rocha Cordeiro Dias.pdf: 788269 bytes, checksum: de1d57a720e32f692e37695cf3ff3d91 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2014-02-25 / CNPq / A graviola é uma fruta tropical apreciada pelo seu agradável sabor e por ter qualidades sensoriais que permitem sua utilização in natura, bem como na agroindústria, onde é usada no preparo de sucos, sorvetes, néctar, entre outros. Contudo, esta fruta é susceptível ao escurecimento enzimático, reação catalisada por enzimas oxidativas, como as polifenoloxidases (PPO), que interferem desfavoravelmente na cor desses produtos, consistindo em um grande problema para a sua industrialização. O uso do ultrassom é uma alternativa à aplicação do tratamento térmico, tais como a pasteurização e esterilização, que se constituem na forma mais empregada na indústria de alimentos para inativação de enzimas e micro-organismos, mas que podem causar danos em produtos sensíveis a altas temperaturas utilizadas nestes processos. O objetivo deste estudo foi investigar a aplicação do ultrassom em parâmetros de qualidade do suco de graviola através da metodologia da superfície de resposta, avaliando a influência das variáveis intensidade de potência (75-373 W/cm2) e tempo de processamento (2-10 min) na atividade residual da enzima polifenoloxidase, temperatura do processamento, teores de fenólicos totais e ácido ascórbico e na coloração do suco. Após o processamento, a atividade residual de PPO no suco foi reduzida em até 15% e obteve-se pequena alteração de cor após a aplicação do ultrassom. O conteúdo de compostos fenólicos em comparação com o suco não sonicado não foi estatisticamente significativo. No entanto, uma boa retenção dos compostos foi obtida (91,4%) na maior intensidade (373 W/cm2). Houve aumento no teor de ácido ascórbico na maior parte das amostras tratadas. Altas intensidades do ultrassom e maior tempo exposição resultaram em maior aumento da temperatura; contudo esta temperatura foi menor que as encontradas nos processos tradicionais de pasteurização. Sensorialmente, a amostra submetida ao ultrassom foi bem aceita, situando-se nas categorias “gostei ligeiramente” e “gostei moderadamente”. A tecnologia demonstrou ser adequada para o suco de graviola como alternativa aos tratamentos térmicos, que resulta na perda de qualidade.