Orientadores: Glaucia Maria Pastore, Gabriela Alves Macedo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-03T20:56:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Melo_LauroLuisMartinsMedeirosde_M.pdf: 884946 bytes, checksum: 5186705d88503555f6c035cd82e22868 (MD5) Previous issue date: 2004 / Mestrado

Orientador: Glaucia Maria Pastore / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:25:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Koblitz_MariaGabrielaBello_D.pdf: 1821532 bytes, checksum: 8374e5c67da3b6773d2f44dda8e21748 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: O presente trabalho teve por objetivo purificar e caracterizar a fração lipolítica produzida por linhagem de Rhizopus sp. e aplicar a lipase na produção de monoacilgliceróis. Apenas três etapas de purificação foram necessárias para se atingir a homogeneidade em SDS-PAGE, obtendo-se uma banda com massa molecular de 37,5KDa e atividade específica de l446U/mg de proteína. A fração purificada continha 2 isoformas da lipase, ambas com temperatura ótima de atividade de 50°C, valores para pH ótimos de 5,6 e 7,0, pH de 4,3 e 4,5 e estabilidade a valores de pH entre 6,5 e 7,5 e a temperaturas inferiores a 50°C, além de manter sua atividade em hexano. A lipase foi inativada por Hg+2 e por n-bromosuccinimida e ativada por Na+. Os estudos de purificação por diferentes métodos cromatográficos mostraram que, embora a lipase seja mais seletivamente retida por coluna de troca aniônica, ela perde parte de sua atividade no processo, o que não acontece em colunas de interação hidrofóbica. A lipase purificada por coluna de FENIL Sepharose apresentou faixa mais larga de pH de atividade, podendo variar entre 3,5 e 9,0, dependendo da temperatura de reação, porém menor estabilidade térmica do que a fração purificada por DEAE Sepharose. Entre os métodos testados, a síntese se mostrou mais promissora para obtenção de monoacilgliceróis. Após planejamento estatístico multivariável verificou-se que a remoção de água do meio reacional é fator preponderante para conversão e que a enzima testada utiliza tanto glicerol quanto monoacilgliceróis como substratos para síntese, o que torna indispensável a separação do produto do meio reacional para obtenção de taxas de conversão satisfatórias / Abstract: The aim of the present study was the purification and characterization of the lipolytic fraction secreted by a strain of Rhizopus sp. and to apply this lipase to the production of monoacylglycerols. On1y 3 steps of purification were necessary to achieve SDS-PAGE homogeneity. One band with 37.5 KDa molecular mass and with 1446 U/mg specific activity was obtained. The purified fraction presented 2 lipase isoforms; both showed optimum activity at 50°C, but at pH values of 5.6 and 7.0 and isoelectric points of 4.3 and 4.5. The lipase was stable between 6.5 and 7.5 pH values and at temperatures below 50°C and also kept its activity in hexane. The lipase was inactivated by Hg+2 and by n-bromosuccinimide and activated by Na+. The studies on purification by different chromatographic methods showed that, although the lipase is more selectively retained by the anionic exchange column, it loses part of its activity in the process, which does not happen in the hydrophobic interaction column. The lipase purified by the PHENYL Sepharose column showed activity in a larger pH range, that could vary from 3.5 to 9.0 depending on the reaction temperature, but also showed lower thermal stability when compared to the fraction purified by DEAE Sepharose column. Among the methods tested, the synthesis seemed to be the most promising for the production of monoacylglycerols. After the experimental design assays it could be verified that water removal from the reaction medium is a preponderant factor for the conversion and that the enzyme tested uses glycerol but also monoacylglycerol as synthesis substrate, what makes the separation of the product from the reaction medium indispensible for obtaining satisfactory conversion rates / Doutorado / Doutor em Ciência de Alimentos

Orientador: Francisco Maugeri Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-18T19:03:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VilocheBazan_JuanHeraldo_M.pdf: 4323076 bytes, checksum: c173b7a1393c3663a354336fee533b4c (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Este trabalho consiste na obtenção "in vitro" de dextrana clínica a partir da sacarose utilizando a enzima dextrana-sacarase obtida pela fermentação do Leuconostoc mesenteroides linhagem NRRL B512-F. A dextrana clínica, de peso molecular médio 40.000 daltons, tem sua aplicação consagrada como expansor volumétrico de sangue humano. A enzima foi produzida por fermentação e purificada usando ultrafiltração, separada com o uso de polietilenoglicol de peso molecular 1500 daltons e estocada a -10°C. O estudo da produção de dextrana clínica foi feito obedecendo 2 etapas de síntese, sendo que para cada uma delas foi realizado um delineamento experimental. No primeiro usou-se maltose como aceptor e no segundo dextrana de peso molecular 4676 daltons. O objetivo dó primeiro delineamento foi otimizar as condições para obtenção de dextrana de peso molecular próximo a 5000 daltons e no segundo para obtenção da dextrana clínica propriamente dita. Determinou-se o rendimento e a distribuição de pesos moleculares da dextrana produzida por um sistema de cromatografia de permeação em gel (HPLC). Os resultados do processo de síntese enzimática de dextrana, foram utilizados' ,para obtenção dos modelos de rendimento e distribuição de pesos moleculares em função da concentração de sacarose, relação R ([aceptor]/[sacarose]) e temperatura. Através da metodologia de superfície de resposta conclui-se que a concentração de sacarose é a variável que mais influencia no processo de síntese enzimática de dextrana. Os parâmetros, para produzir dextrana em torno de 40.000 daltons com maior rendimento, foram altas concentrações de sacarose (133,6 g/l), altos valores da relação R (0.0384)e baixas temperaturas (18.3°C). / Abstract: This study consists of the "in vitro" production of clinical dextran from sucrose using the enzyme dextransucrase obtained from Leuconostoc mesenteroides NRRl B512-F. Clinical dextran, whose average molecular weight is 40,000 daltons, is extensively used as a volume expander of human blood. The enzyme was produced by fermentation; purified by ultracentrifugation, separated using polyethylene glycol (mol. weight 1500 daltons) and stored at -10°C. The study of the production of clinical dextran was carried out according to the two steps of synthesis, an experimental design being produced for each step. In the first step maltose was used as an acceptor and in the second, dextran with a molecular weight of 4676 daltons. The objective of the first design was to optimize the conditions to obtain dextran with a molecular weight of about 5000 daltons, and the second design ained at obtaining the actual clinical dextran. The yield and the molecular weight distribution of the dextran produced was determined by a high performance gel permeation chromatography system (HPLC). The results of the process for the enzymatic synthesis of dextran were used to obtain models for the yield and the molecular weight distribution as conditions of sucrose concentrations, the ratio R and temperature. Using surface response methodology, it was conclucted that the sucrose concentration was the variable that most affected . the enzymatic synthesis of dextran. The parameters required to produced greater yields of dextran with a molecular weight of about 40,000 daltons were: high concentrations of sucrose (133,7 g/l), low temperatures (18,3°C) and high values to the relationship R (acceptor]/[sucrose]) of 0,0384. / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Francisco Maugeri Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-07T18:40:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hernalsteens_Saartje_D.pdf: 2071351 bytes, checksum: 1b18d6d6f4088be5bdd8d6168a5c2d5b (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Devido ao aumento da demanda por alimentos saudáveis e ao aumento da aplicação, de oligossacarídeos prebióticos, na indústria cosmética, agro-química, farmacêutica e na indústria de alimentos, a pesquisa visando a utilização de diferentes enzimas na produção dos oligossacarídeos se tornou algo necessário. O objetivo deste trabalho foi obter linhagens de leveduras, produtoras de frutooligossacarídeos a partir da sacarose. As linhagens foram isoladas de flores e frutos de diversas eco-regiões do Brasil. A partir da gama de microrganismos isolados foram selecionadas 4 cepas potencialmente aplicáveis na produção de frutooligossacarídeos: Candida sp. LEB-I3; Rhodotorula sp. LEB-U5; Cryptococcus sp. LEB-V2 e Rhodotorula sp. LEB-V10. Os quatro microrganismos estudados produzem enzimas semelhantes em relação a algumas características bioquímicas. As condições ótimas para a atividade de transferência de frutose foram pH entre 4,0 e 5,0 e temperaturas entre 65 e 70ºC, enquanto que para a atividade de frutofuranosidase o pH ótimo foi de 3,0 a 4,0 e a temperatura ótima entre 55 e 75ºC. A cinética enzimática (em relação à atividade de transferência de frutose) da enzima I3 seguiu o modelo de Michaelis-Menten, enquanto que U5 e V2 seguiram o modelo de inibição pelo substrato e a enzima V10 apresentou uma cinética de ¿cooperatividade¿. O estudo da síntese de FOS mostrou que o microrganismo Rhodotorula sp. LEB-V10 foi o único cuja enzima promoveu uma síntese constante de FOS, não apresentando nenhum indício de hidrólise dos frutooligossacarídeos, sendo devido a esta característica que tanto a produção da enzima quanto a síntese de frutooligossacarídeos foram otimizadas. Neste caso a produção de enzima foi máxima nas seguintes condições: 9% ± 1% de AMM e 7,5% ± 0,7% de açúcares redutores totais (melaço), com uma agitação de 250 rpm, a 30-35ºC, pH inicial do meio de 4,5. A produção de frutooligossacarídeos por esta enzima também foi otimizada chegando-se a 55-65% de rendimento nas seguintes condições: 50% de sacarose (P.A, comercial ou melaço), 6,5 (± 0,5) UTF.ml-1, temperatura entre 50 ºC (± 1ºC) e pH 5,0 (± 0,5). Desta forma foi alcançado o rendimento dos processos comerciais, com a vantagem de estarmos trabalhando com enzimas e não células. Além disso, a produção da enzima utilizando meios industriais, e o uso de açúcar cristal e mesmo melaço na síntese enzimática resultam em uma diminuição dos custos de produção. Desta forma há uma chance de que a continuação destes estudos resulte em um processo economicamente viável / Abstract: In response to the increasing demand for healthier foods and as a result of the expanding applications of oligosaccharides in the cosmetic, agrochemical, pharmaceutical and food industries, the search for ¿new¿ enzymes concerning the oligosaccharides production, became necessary. The present study reports on the screening for high transfructosylating enzymes in yeasts strains isolated from fruits and flowers obtained from tropical Brazilian biomass. The efforts made to screen for high extra-cellular transfructosylating enzyme producing yeasts provided very promising results. Although the enzymes from the strains Candida sp. LEB-I3, Rhodotorula sp. LEB-U5 and Cryptococcus sp. LEB-V2 showed high hydrolytic activity, the production of fructooligosaccharides (FOS) by the Rhodotorula sp. LEB-V10 enzyme was successful, showing a continuous increase in FOS concentration up to the end of the synthesis reaction. The best operational conditions for these enzymes, considering the transfructosylating activities, were determined to be in the pH range from 4.0 to 5.0 and temperatures from 65 to 70°C. While the fructofuranosidase activities had shown the optimum activity on pH values from 3.0 to 4.0 and temperatures between 55 and 75°C. The enzymatic kinetic (fructosyl transferase activity) of the Candida sp. LEB-I3 showed a Michaellis-Mentem behavior, while the Rhodotorula sp. LEB-U5 and Cryptococcus sp. LEB-V2 showed a substrate inhibitory kinetic and the Rhodotorula sp. LEB-V10 showed a sigmoid shape, similar to that of allosteric enzymes. Considering that the Rhodotorula sp. LEB-V10 process was the only one that may be regarded as economically possible, the response surface methodology was employed to study the fermentation and the synthesis condition aiming the process optimization. On basis of the experimental results, the optimum conditions to obtain high fructosyl transferase activity were: 250 rpm, 30-35°C, 9% ± 1% (w/v) corn steep liquor and 7.5% ± 0.7% (w/v) of total reducing sugar from sugar cane molasses. The synthesis of FOS was also optimized (55 to 65% of yield), being the optimum conditions: 50% sucrose (P.A., commercial or from sugar cane molasses), 50°C (± 1°C), pH 5.0 (± 0.5) and 6.5 FTA.ml-1 (± 0.5). This data is very similar to those from the commercial process, and the use of commercial sucrose and sugar cane molasses led to a reduction on the production cost, consequently, further studies on the enzyme and fructooligosaccharides production conditions may show its potential for commercial application / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Francisco Maugeri Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-07T02:51:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kuhn_RaquelCristine_M.pdf: 869149 bytes, checksum: 29e524283c358cff48f2049cd6406f50 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Os frutooligossacarídeos (FOS) são considerados ingredientes naturais de alimentos devido aos efeitos benéficos na proliferação de bifidobactérias no cólon humano, sendo classificados como prebióticos. Estudos recentes demonstram que a separação cromatográfica de monossacarídeos e misturas de dissacarídeos pode melhorar através da utilização de zeólitas Y, sendo também promissoras na separação de oligossacarídeos. Neste estudo, colunas com zeólitas foram utilizadas na separação de oligossacarídeos. A enzima produtora dos frutooligossacarídeos foi isolada de Rhodotorula sp., produzindo seletivamente GF2 (kestose), GF3 (nistose) e GF4 (frutofuranosilnistose). O rendimento de frutooligossacarídeos produzidos foi de 52% quando foi utilizada sacarose 50% como substrato. A separação dos frutooligossacarídeos foi realizada através de coluna empacotada com zeólitas Y trocadas com íons Ba2+. A eficiência de separação foi utilizada como critério para caracterizar a separação. Efeitos de temperatura (400C a 500C), quantidade de amostra injetada (1 a 3 mL), vazão (0,08 a 0,12 mL.min-1) e composição do desorvente (etanol 40 a 60%) foram analisados, através de um planejamento experimental fracionário, onde a vazão se mostrou significativa. O estudo de separação dos açúcares demonstrou que a condição mais favorável para a separação foi com duas colunas em série com etanol 60% como desorvente, temperatura de 500C, vazão de 0,08 mL.min-1 e quantidade de amostra injetada de 1 mL. Os valores de eficiência de separação foram de 0,60 para oligossacarídeos e glicose, 1,00 para oligossacarídeos e frutose, 0,22 para oligossacarídeos e sacarose, 0,43 para glicose e frutose, 0,82 para glicose e sacarose e 1,23 para frutose e sacarose / Abstract: Fructooligosaccharides (FOS) are nowadays considered natural food ingredients because of their beneficial effects in proliferating bifidobactéria in human colon; FOS are classified as prebiotics. Some recent studies show that the chromatographic separation of monosaccharides and a mixture of the disaccharides can be improved by using Y-zeolites, being promising in the separation of oligosaccharides. In this study, a column packed with zeolite was used to study the separation of oligosaccharides. The enzyme, which produces FOS from sucrose, was isolated from Rhodotorula sp., produced selectively GF2 (kestose), GF3 (nystose) and GF4 (frutofuranosyl nystose). The final yield of FOS was 52% when 50% sucrose was used as substrate. For the separation of fructooligosaccharides was used column packed with Ba2+ - exchanged Y zeolites. Efficiency of separation was used as a criterion to characterize the effectiveness of the separation. Effects of temperature (400C a 500C), amount of mixture injection (1 a 3 mL), flow rate (0,08 a 0,12 mL.min-1) and desorbent composition (ethanol 40 a 60%) were investigated, the according to a fractionary fatorial design; the flow rate was a significant factor under the response of efficiency of separation. The study of separation of sugars showed that the most favorable conditions for this separation were with utilization of two columns in series with ethanol 60% as desorbent, temperature of 500C, flow rate of 0,08mL.min-1 and amount of mixture injection of 1 mL. The values for the separation efficiency were 0,60 for oligosaccharides-glucose, 1,00 for oligosaccharides-fructose, 0,22 for oligosaccharides-sucrose, 0,43 for glucose-fructose, 0,82 for glucose-sucrose and 1,23 for fructose-sucrose / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos