A busca por substâncias benéficas à saúde humana tem impulsionado o desenvolvimento de pesquisas visando o estudo de enzimas e seus produtos através da otimização de bioprocessos. Um dos principais componentes utilizados como base para a indústria de alimentos funcionais são carboidratos denominados frutooligossacarídeos (FOS) derivados da sacarose. Estes são sintetizados por enzimas denominadas frutosiltransferases que podem ser encontradas em plantas, bactérias e fungos. Os FOS têm atraído grande interesse da indústria, devido às suas características fisiológicas e biomoduladoras. Por serem polissacarídeos prebióticos não-digeríveis, têm a capacidade de estimular seletivamente o crescimento de bifidobactérias e lactobacilos, auxiliando na prevenção da cárie dentária e câncer de cólon em humanos. Podem também contribuir na diminuição do colesterol total e triglicerídeos no sangue, promover a reabsorção de cálcio e magnésio e serem utilizados em dietas com restrições alimentares, por serem açúcares de baixo valor calórico e elevado valor nutricional. Tendo em vista a existência de diferentes formas de FOS sintetizados por diferentes mecanismos, o presente trabalho buscou realizar a caracterização estrutural e funcional de um conjunto de 13 frutosiltransferases de bactérias e fungos. Os genes alvo foram clonados e as enzimas expressas e purificadas. Ensaios estruturais e de atividade enzimática, incluindo de hidrólise e polimerização da sacarose, foram conduzidos para a melhor compreensão das bases moleculares envolvidas no reconhecimento do substrato. Oito enzimas, duas β-frutofuranosidases de B. adolescentis, três sucrose-6-phosphate hydrolase de B. licheniformis e L. gasseri e uma invertase de A.niger foram cristalizadas e as enzimas de B. adolescentis e de L. gasseri tiveram suas estruturas resolvidas e seus sítios catalíticos mapeados. Estas apresentam em sua estrutura uma região β-propeller, local identificado como sítio catalítico, conectada à um módulo β-sanduíche. Ambas as enzimas apresentaram atividade hidrolítica da sacarose e a enzima de L. gasseri apresentou a formação dos FOS nistose e 1-cestose com concentrações de 1 M de sacarose bem como em tempos de 8 e 12 horas de incubação. Estes estudos, somados às análises das outras enzimas, permitirão o melhoramento na produção em larga escala, além da otimização e o controle destes processos de obtenção de FOS. / The search for beneficial substances to human health has driven the development of researches on the study of enzymes and their products through bioprocess optimization. One of the main components used as a basis for functional food industry are carbohydrates called fructooligosaccharides (FOS) derived from sucrose. These are synthesized by enzymes called fructosyltransferases which can be found in plants, bacteria and fungi. The FOS has attracted great interest of the industry due to its physiological and biomodulator properties. Because it is non-digestible polysaccharides prebiotics, have the ability to selectively stimulate the growth of bifidobacteria and lactobacilli, assisting in the prevention of tooth decay and colon cancer in humans. They can also contribute to decrease total cholesterol and triglycerides in the blood, to promote the absorption of calcium and magnesium and can be used in diets with dietary restrictions, because they are low-calorie sugars presenting high nutritional value. Considering there are different forms of FOS synthesized by different mechanisms, the present work attempts to make structural and functional characterization of a set of 13 fructosyltransferases of bacteria and fungi. The target genes were cloned and the enzymes were expressed and purified. Structural testing of X-ray crystallography and enzymatic activity, including sucrose hydrolysis and polymerization were carried out for a better understanding of the molecular basis involved in substrate recognition. Eight enzymes, two β-frutofuranosidases B. adolescentis, three sucrose-6-phosphate hydrolase of B. licheniformis and L. gasseri and A. niger invertase, were crystallized and the enzymes from B. adolescentis and from L. gasseri had their structures determined and their catalytic site mapped. These are similar to each other and present in their structure one β-propeller region which was identified as catalytic site, connected to one β-sandwich module. Both enzymes showed hydrolytic activity of the sucrose and L. gasseri showed the formation of FOS, 1-kestose and nystose with 1 M sucrose concentrations and times of 8 and 12 hours of incubation. These studies together with the analysis of other enzymes will enable the improvement in large-scale production, besides the optimization and control of these processes for the production of FOS.

Orientador: Glaucia Maria Pastore / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-10T04:17:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lemos_AdrianeCristinaGarcia_M.pdf: 3126675 bytes, checksum: d4e933e5a55a5976601fb2fd461ad4cb (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Os prebióticos são alimentos indigeríveis, porém fermentáveis, que afetam o hospedeiro por estimulação seletiva do crescimento e atividade de uma espécie de bactérias ou um número limitado de bactérias no cólon. De todos os prebióticos disponíveis, os únicos que possuem estudos para serem classificados como componentes ativos de alimentos funcionais são os frutooligossacarídeos (FOS), inulina e o galactooligossacarídeos (GOS). Devido à sua estrutura química são fermentados no cólon por bactérias endógenas para substratos metabólicos e energéticos e promove melhoria das funções intestinais por meio do estímulo ao crescimento de bactérias benéficas, resultando em efeitos específicos sobre a fisiologia gastrointestinal, biodisponibilidade de minerais, sistema imune, gênese de tumores e regulação do colesterol sérico. No momento pouco é conhecido sobre o efeito do FOS no desenvolvimento de órgãos linfóides ou os mecanismos moleculares de sua ação na resposta imunológica. O objetivo do presente estudo é investigar o efeito da suplementação de FOS sobre o sistema imunológico em ratos. Para o desenvolvimento deste trabalho, foram utilizados 32 ratos machos, adultos jovens, da linhagem Wistar. Os animais foram alimentados com ração balanceada padrão para roedores (Purina) e água ¿ad libidum¿, mantidos em gaiolas à temperatura ambiente de 25ºC e foto período de 12 horas de claro e 12 de escuro. Durante o ensaio biológico os animais foram divididos em 4 grupos (n=8), o suplemento foi administrado diariamente por 21 e 42 dias por gavagem, nas diferentes concentrações (0, 50, 100 e 150 mg/kg). Ao final do período experimental os animais foram anestesiados e as amostras de sangue (5ml) coletadas por punção cardíaca, centrifugadas por 15 minutos, sendo o soro sanguíneo separado. Os órgãos linfóides (timo, baço) foram removidos e pesados. Todos os procedimentos experimentais foram previamente aprovados pelo Comitê de Ética em Pesquisa Animal da Universidade Estadual de Campinas. O soro coletado foi mantido a temperatura de 5°C e encaminhado ao laboratório de Bioquímica da Universidade do Sagrado Coração (Bauru) para a quantificação das imunoglobulinas IgA, IgG e IgM através da técnica de nefelometria. Os dados foram expressos como média ± erro padrão da média (EPM) e submetidos a analise de variância (ANOVA) As comparações entre grupos foram realizadas empregando-se o teste Tukey. As diferenças foram consideradas estatisticamente significativas para p<0,05. O efeito da suplementação dietética com FOS na concentração de 100 e 150 mg/kg aumentou (p <0,05) as concentrações no soro das Imunoglobulinas IgA, IgG e IgM. Em ambos os períodos de 21 e 42 dias a suplementação dietética com 50 mg/Kg não aumentam (p>0,05) as concentrações no soro de imunoglobulinas. A suplementação dietética com 100 mg/Kg e 150 mg/kg promoveu um aumento (p <0,05) nas concentrações no soro de imunoglobulinas durantes os 21 e 42 dias de suplementação. A Suplementação com FOS não promoveu o aumento (p>0,05) no desenvolvimento dos órgãos linfóides. Os animais que foram suplementados com 100 e 150 mg/kg apresentaram um ganho de peso estatisticamente significativo (p<0,05) quando comparados com grupo controle. Com os resultados do presente estudo pode se concluir que o FOS melhorou a resposta imune em ratos, por modulação positiva da resposta imune / Abstract: The prebiotics are non-digestible foods, however fermented, they affect the host by selectively stimulating the growth and/or activity of one of a limited number of bacteria in the colon. From all the available prebiotics, the only ones that possess enough studies of activity are the Fructooligosaccharides (FOS), inulin and galactooligosaccharides. Due to their chemical structure, they are fermented in the colon by endogenous bacterias to metabolic and energy substrata and they promote improvement of the intestinal functions by inducing the growth of beneficial bacterias, resulting in specific effects on the gastrointestinal physiology, mineral availability, immune system, genesis of tumors and regulation of the Serum cholesterol. At present, little is known about the effect of FOS on the development of lymphoid organs or the molecular mechanisms of it's action on the immune response. The objective of this study was to determine the effects of supplementation with FOS on immune system in rats. For the development of this work, 32 male Wister rats were used, young adults, of the lineage Wistar. The animals were fed with standard food for rodents (Purina) and water ¿ad libitum¿, maintained in cages at temperature of 25ºC and picture period of 12 hours of light and 12 of darkness. During biological assays the animals were divided into 4 groups (n=8), the supplement was administered daily by 21 and 42 days by gavage, in different concentrations (0, 50, 100 and 150 mg/kg). At the end of the experimental period the animals were anesthetized and the samples of blood (5ml) collected by heart puncture, centrifuged by 15 minutes, being the separate sanguine serum. The llymphoid organs (thymus, spleen) they were removed and wighted. All the experimental procedures were previously approved for the Committee of ethical in Animal Research of the State University of Campinas. The collected serum was maintained at 5°C and direc ted to the laboratory of Biochemistry of the University of the Sacred Heart (Bauru) for the quantification of imunoglobulins IgA, IgG and IgM following the nefelometria technique. The data were expressed as average ± standard deviation of the average (SD) and submitted to analyzes of variance (ANOVA). The comparisons among groups were accomplished Tukey test. The differences were considered statistically significative for p <0,05. The effect of dietary supplementation with FOS in the concentration of 100 to 150 mg/kg increased (p<0,05) on serum concentrations of Imunoglobulins IgA, IgG e IgM. In both of periods 21 and 42 day, dietary supplementation wich 50 mg/Kg did not increase (p>0,05) serum concentrations of imunoglobulins, Dietary supplementation with 100 mg/Kg e 150 mg/kg resulted in higher (p <0,05) serum concentration of imunoglobulins and 21 and 42 day. The suplementation with FOS don¿t increase (p>0,05) lymphoid organ development. The animals that were suplementation with 100 and 150 mg/kg presented an weight gain statistically significant (p <0,05) when compared with control group. The results of the present study it may concluded that FOS can improve immune response in rats, Through positive modulation of the immune response / Mestrado / Mestre em Ciência de Alimentos

O yacon é uma planta perene originária da região andina, cujas raízes têm recebido atenção devido ao alto teor de frutooligossacarídeos (FOS) prebióticos. Além de proporcionar benefícios à saúde, os FOS apresentam características interessantes como ingredientes alimentícios, sendo utilizados como substitutos do açúcar. Sua extração das raízes de yacon pode ser uma alternativa aos FOS de alto custo atualmente disponíveis comercialmente. O presente trabalho avaliou a tecnologia de separação por membranas para concentração e purificação dos FOS a partir de um extrato obtido da raiz de yacon, mediante o emprego de ultrafiltração (UF) e nanofiltração (NF), com e sem utilização de diafiltração (DF) descontínua. A UF teve como objetivo clarificar o extrato de yacon, removendo partículas em suspensão de alta massa molar e recolhendo os açúcares no permeado. Depois da UF, 63,75 % dos açúcares totais presentes na solução de alimentação inicial foram recuperados no permeado. A NF do permeado, obtido previamente por UF, foi realizada para remover os sais e açúcares simples e concentrar os FOS no retido. O emprego da DF não influenciou a retenção de FOS na NF (que aumentou de 68,78 % sem DF para 70,48 % com DF), mas diminuiu a retenção de glicose de 40,63 para 31,61 % e de frutose de 25,64 para 18,69 %, permitindo uma maior purificação dos FOS no retido. Após o processo combinado de UF-NF, 51,85 % dos FOS da solução inicial foram recuperados no retido da nanofiltração, alcançando pureza de 19,75%. A seguir, o retido obtido na nanofiltração associada à diafiltração foi liofilizado. Nesse produto liofilizado foram analisadas cor, atividade de água (aw), microestrutura – por meio de microscopia eletrônica de varredura acoplada a espectroscopia por energia dispersiva de raios-X (MEV-EDS) – e cristalinidade – através de difração de raios-X. O teor de açúcares do produto liofilizado foi 19,75 % de FOS, 36,66 % de glicose e 43,59 % de frutose, em massa, com aw de 0,284. A sua aparência externa foi a de um pó granulado e esbranquiçado, cujos parâmetros de cor, no sistema CIELAB, foram de 76,25±1,19, -1,03±0,09 e 1,02±0,03 para L*, a* e b* respectivamente. A amostra se mostrou altamente higroscópica e com tendência à aglomeração, confirmada pela visualização da formação de pontes entre partículas adjacentes nas imagens do MEV. Não foram identificados picos nos difratogramas de raios-X, indicando características amorfas. Entretanto, a alta higroscopicidade da amostra, que levou à formação de uma massa rígida e contínua, pode ter dificultado a correta difração de raios-X. / Yacon is a perennial plant originated from the Andean region which roots have been receiving increased attention due to their high content in prebiotic fructooligosaccharides (FOS). Apart from promoting many health benefits, FOS present interesting characteristics as food ingredient, being used as sugar substitute, and its extraction from yacon roots may be an alternative to the high costs FOS actually commercially available. The present work evaluated membrane technology for concentrating and purifying FOS from an extract obtained from yacon roots, combining a first ultrafiltration (UF) clarifying step with nanofiltration (NF), with and without association with discontinuous diafiltration (DF). UF aimed to remove large molecules such as proteins and suspended solids, yielding a saccharide-rich permeate. After UF, 63.75 % of total saccharides from the initial feed were recovered in the permeate, that was then subjected to NF in order to reduce glucose, fructose and salts content and concentrate the oligosaccharides in the retentate. DF did not largely influenced FOS retention in NF (it increased from 68.78 % without DF to 70.48 % with DF), but decreased glucose and fructose retentions, from 40.63 to 31.61 % and 25.64 to 18.69 %, respectively, allowing a greater purification of FOS in the retentate. After the combined UF-NF process, 51.85 % of FOS from the initial feed were recovered in the NF final retentate, with 19.75 % purity. After this, the final retentate of nanofiltration associated with diafiltration was lyophilized and the powder was subjected to analyses of color, water activity (aw), microstructure – by Scanning Electron Microscopy coupled to Energy-dispersive X-ray Spectroscopy (SEM-EDS) – and crystallinity – by X-ray diffraction. The obtained freeze-dried FOS-enriched saccharides powder, containing 19.75 % of FOS, 36.66 % of glucose and 43.59 % of fructose, in weight, was a whitish granulated powder, with aw of 0.284 and CIELAB color coordinates L*, a* and b* of 76.25±1.19, -1.03±0.09 and 1.02±0.03, respectively. It was highly hygroscopic and with agglomeration tendency, confirmed by the formation of bridges between particles on the SEM images. No peaks were identified at X-ray diffractograms, indicating its amorphous characteristics. However, the sample high hygrospicity and the formation of a rigid mass may have hindered a trustable X-ray analysis.

O Yacon (Smallanthus sonchifolius) é uma planta que pertence à família Asteraceae, é originário das montanhas dos Andes e no Brasil seu cultivo iniciou-se em 1991. Possui carboidratos solúveis tais como frutose, glicose, sacarose e frutooligossacarídeos (FOS), sendo que os FOS não podem ser metabolizados pelo trato digestivo humano, tendo dessa forma atividade prebiótica. Este trabalho visou estudar o efeito do branqueamento no yacon e posterior secagem mediante ar quente. As raízes foram limpas e selecionadas considerando a ausência de injúrias visuais e infecções. A seguir foram descascadas e cortadas em forma de rodelas (espessuras de 1,75 ± 0,35 mm) e cubos (1,00 ± 0,01cm3). Foi verificada a ocorrência da solubilização dos açúcares durante o branqueamento, onde foram avaliadas as perdas de inulina, glicose e frutose em diferentes condições de tempo e temperatura. Foi observada a maior solubilização nas amostras em rodelas que em cubos na maioria dos tratamentos estudados. O teste de Tukey indicou que no branqueamento do yacon em forma de rodelas e cubos, o tempo, a temperatura e a interação entre eles foi significativa na solubilização dos açúcares, exceto na frutose (nas amostras em rodelas) e na inulina (nas amostras em cubos) onde somente foi significativo o tempo e a temperatura. Os resultados obtidos da superfície de resposta permitiram obter modelos estatísticos para estimar a perda de açúcares no branqueamento das amostras em rodelas, estimando as condições de maior solubilização. Devido a essas perdas, estudou-se o branqueamento a vapor em amostras em rodelas, que foram colocadas dentro de uma autoclave gerando vapor a 100oC nos tempos de 1, 2, 4, 6, 8 e 10 minutos, sendo a melhor condição a 4 minutos, onde foi possível reduzir a atividade enzimática da PER e PPO em 84,6% e 83,7%, correspondendo a perdas de inulina, glicose e frutose de 30,6, 39,4 e 15,8% respectivamente. A seguir foi realizada a secagem nas amostras de yacon, nas temperaturas de 50, 60 e 70°C por 5 horas e 30 minutos sem e com branqueamento, onde verificou-se o efeito do pré-tratamento e da temperatura sobre a redução da umidade e da atividade de água, revelando que o menor tempo de secagem foi obtido a 70°C em amostras com branqueamento. Também foi observado que após 5 horas de secagem a concentração de inulina diminuiu, enquanto que as concentrações de glicose e frutose aumentaram, sendo que os teores desses componentes no final da secagem não diferiram com a temperatura, tanto nas amostras que sofreram ou não branqueamento. No entanto, houve conversão dos FOS em açúcares redutores. O aumento na concentração dos açúcares redutores pode ser devido à presença de atividade enzimática da inulinase. / Yacon (Smallanthus sonchifolius) is a plant belonging to the Asteraceae family and originated in the Andes Mountains, having been cultivated in Brazil since 1991. It contains soluble carbohydrates such as fructose, glucose, sucrose and fructooligosaccharides (FOS), the latter not being metabolized in the human digestive tract and thus presenting prebiotic activity. This work aimed to study the effect of blanching and subsequent hot air drying on yacon. The roots were cleaned and selected considering the absence of visual injury and infections. They were then peeled and cut into slices (1.75 ± 0.35 mm thick) and cubes (1.00 ± 0.01cm2). The sugars were shown to dissolve during blanching, and the losses of inulin, glucose and fructose were determined under different conditions of time and temperature. For the majority of conditions studied, greater dissolution was observed with the slices than with the cubes. Tukey's test indicated that both the time and the temperature and the interaction between them were significant with respect to the dissolution of sugars in the blanching of yacon in the form of both slices and cubes, with the exception of fructose (for the sliced samples) and inulin (for the samples in cubes), where only the time and temperature were significant. The results obtained from the response surface allowed for the production of statistical models to estimate the loss of sugars during blanching for the samples in slices, estimating the conditions for greatest dissolution. Due to these losses, steam blanching of the slices was studied, placing the slices inside an autoclave generating steam at 100ºC for times of 1, 2, 4, 6, 8 and 10 minutes, the best condition being that of 4 minutes where it was possible to reduce the PER and PPO activities by 84.6% and 83.7%, respectively, with losses of inulin, glucose and fructose of 30.6, 39.4 and 15.8%, respectively. Drying of the yacon samples at temperatures of 50, 60 and 70ºC for 5 hours and 30 minutes, with and without blanching, was then carried out, verifying the effect of the pre-treatment and of the drying temperature on the reduction in moisture content and water activity. The shortest drying time was obtained at 70ºC with blanched samples. It was also observed that after 5 hours of drying the concentration of inulin decreased, whereas the concetrations of glucose and fructose increased, the contents of these components at the end of the drying period not varying according to the drying temperature, for either the blanched or non-blanched samples. Thus the FOS were converted into reducing sugars, and the increase in reducing sugars could have been due to the presence of inulinase activity.

O yacon (Smallanthus sonchifolius) é uma planta de origem andina, cujas raízes tuberosas armazenam açúcares como frutose, glicose, sacarose e, principalmente, frutooligossacarídeos (FOS). Os FOS são designados como prebióticos, que por sua não digestibilidade pelas enzimas do trato digestivo humano, estimulam seletivamente a multiplicação e a atividade de bactérias intestinais promotoras de saúde. Este trabalho visou estudar a separação de FOS do extrato de yacon, mediante o emprego do processo de separação por membranas (PSM) por ultrafiltração (UF) e avaliar as características físico-químicas do pó obtido por spray drying, a partir do permeado da UF. As raízes foram descascadas e cortadas em rodelas e submetidas ao branqueamento mediante vapor a 100ºC. A partir das fatias branqueadas foi extraído o suco empregando um processador de alimentos; da polpa obtida após a separação do suco, foram extraídos os açúcares restantes mediante a adição de água a 80°C em uma proporção de 2:1 (massa água/massa polpa). O suco de yacon e a solução líquida obtida da polpa foram separadamente filtrados e a mistura dos filtrados constituiu o extrato de yacon. A separação dos FOS foi realizada pelo processo de UF, utilizando duas membranas poliméricas de 10 kDa (UF-10) e 30 kDa (UF-30) com pressões transmembrana de 1,2 bar e 0,75 bar, respectivamente. Encontrou-se que o fluxo de permeado aumentou com o aumento da pressão de 0,5 bar a 2 bar e com a temperatura de 15ºC a 35ºC. Para a UF- 10, a resistência da membrana (Rm) aumentou de 3,25×1013 m-1 para 3,41×1013 m-1 com o aumento da pressão de 0,5 bar para 2 bar; o mesmo ocorreu com a UF-30, aumentando de 1,69×1013 m-1 para 1,89×1013 m-1. As resistências total (Rt), do fouling (Rf) e da polarização por concentração (Rc) apresentaram um leve incremento com o aumento da pressão. Com o aumento da temperatura os valores de Rf e Rc diminuíram devido à redução da viscosidade da solução, enquanto que Rt e Rm não variaram. A porcentagem de formação do fouling diminuiu com o aumento do poro da membrana, de 61,24% na UF-10 para 57,33% na UF-30. O entupimento dos poros da membrana foi revertido empregando procedimentos de limpeza, obtendo-se altas recuperações de fluxo de permeado (76,46% para UF-10 e 83,56% para UF-30). A retenção dos FOS foi de 24,48%, da glicose de 12,95% e da frutose de 22,18% na membrana UF-10, sendo que o aumento do tamanho de poro proporcionou menor retenção dos açúcares, 6,49%, 9,11% e 11,31% para os FOS, glicose e frutose respectivamente para a UF-30.O balanço de massa mostrou que os FOS obtidos no permeado da UF alcançaram pureza de 24,08% para a UF-10 e 18,43% para a UF-30. Ao permeado da UF foi adicionado goma arábica como agente encapsulante nas concentrações de 10% e 15% sob constante agitação até completa homogeneização, seguido de imediata secagem no spray dryer empregando temperaturas de entrada de ar de 140°C e 160°C. O p roduto final apresentou valores de umidade menores que 4 gH2O/100 g m.s. e de atividade de água menores que 0,15. O aumento da concentração de goma e da temperatura de secagem resultou em aumento na solubilidade dos pós, obtendo-se valores superiores a 90%, enquanto que a higroscopicidade diminuiu. A microscopia eletrônica de varredura mostrou que as partículas obtidas por atomização apresentaram tamanhos em torno de 5 μm e morfologias distintas, além de uma forte tendência à aglomeração das partículas menores em torno das maiores, principalmente na temperatura de 140ºC. Com relação à cor, o parâmetro L* diminuiu significativamente com o aumento da temperatura de 140ºC para 160ºC, resultando em amostras mais escuras; os parâmetros a* e b* indicaram que as amostras observadas foram esverdeadas e amareladas, com índice de escurecimento significativamente maior a 160ºC na UF-30. Durante a secagem, o aumento da temperatura diminuiu as concentrações de inulina, enquanto que os teores de glicose e frutose aumentaram devido à reação de termólise que levou à degradação das cadeias de inulina. Os ensaios de atividade prebiótica mostraram que todas as amostras de permeado e retido sem encapsulação foram metabolizados de forma semelhante à glicose pelas três diferentes bactérias (Lactobacillus acidophilus LA-5®, Bifidobacterium lactis BB-12® e Escherichia coli ATCC 25922). Com relação às amostras atomizadas, os tratamentos provenientes da UF-30 e que foram metabolizadas pela cultura probiótica LA-5 apresentaram indicativo potencial de atividade prebiótica, por terem sido metabolizadas de forma similar à glicose. / The yacon (Smallanthus sonchifolius) is a plant originated from Andean regions, whose tuberous roots contain sugars such as fructose, glucose, sucrose, and especially fructooligosaccharides (FOS). FOS is referred to as prebiotics due to it is not digestible by enzymes in the human digestive tract, therefore it selectively stimulates the multiplication and activity of health-promoting bacteria. This study aimed to evaluate the separation of FOS from the extract of yacon by ultrafiltration (UF) membrane separation process (PSM), and study the physic-chemical characteristics of the powder obtained by spray drying from the permeate obtained by UF. The juice was extracted from the bleached slices using a food processor; after, the remaining sugars were extracted from the pulp by adding water at 80ºC in a ratio of 2:1 (water / pulp). The yacon juice and the liquid solution obtained from the pulp were filtered and the filtrate mixture was the yacon extract. The separation of FOS was carried out by two polymeric membranes of 10 kDa (UF-10) and 30 kDa (UF- 30), at pressures of 1.2 bar and 0.75 bar, respectively. The permeate flux increased with increasing pressure from 0.5 bar to 2 bar and temperature from 15ºC to 35ºC. For the UF- 10, the intrinsic membrane resistance (Rm) increased from 3.25×1013 m-1 to 3.41×1013 m-1 with increasing pressure from 0.5 bar to 2 bar. The same occurred with UF-30, in which Rm increased from 1.69×1013 m-1 to 1.89×1013 m-1. The total resistance (Rt), fouling resistance (Rf) and cake layer resistance (Rc) slight increased with increasing pressure. As the temperature increased, the values of Rf and Rc decreased due to the reduced viscosity of the solution, while Rt and Rm values did not change. The percentage of membrane fouling decreased from 61.24% in UF-10 to 57.33% in UF-30 with increasing the membrane pore size. The membrane pore clogging was reversed by cleaning procedures, resulting in high recoveries of the permeate flow (76.46% in UF-10 and 83.56% in UF-30). For UF-10, the FOS retention was 24.48%, while glucose and fructose retention were 12.95% and 22.18% respectively, and the increase in pore size resulted in less retention of sugars, once for the UF-30 the retention percentage was 6.49%, 9.11% and 11.31% for FOS, glucose and fructose, respectively. The mass balance showed that FOS from the UF permeate reached 24.08% purity in UF-10 and 18.43% in UF-30. Gum arabic at concentrations of 10% and 15% was added to the UF permeate as an encapsulating agent with constant stirring until complete homogenization, followed by immediate drying in a spray dryer at inlet temperatures of 140ºC and 160ºC. The final product presented moisture content less than 4 gH2O/100 g d.m. and water activity less than 0.15. Increasing both the arabic gum concentration and drying temperature have increased the powder solubility, with values higher than 90%, and decreased hygroscopicity. Scanning electron microscopy showed that the atomized particles had about 5 μm diameter and exhibited different morphologies, with a strong tendency to particle agglomeration, once smaller particles appeared to overlap large particles, mainly at 140ºC. Regarding the color parameters, the parameter L* significantly decreased with increasing temperature from 140ºC to 160ºC, resulting in darker samples. The parameters a* and b* indicated that the samples were greenish and yellowish with significantly increase in the browning index at 160ºC for UF-30. During the drying process, increasing the temperature decreased inulin concentrations, whereas the levels of glucose and fructose increased due to the thermolysis reaction that lead to degradation of inulin chains. The prebiotic activity assay showed that all permeate and retentate samples without encapsulation were metabolized similarly to glucose by the three different bacteria (Lactobacillus acidophilus LA-5®, Bifidobacterium lactis BB-12® and Escherichia coli ATCC 25922). With respect to the atomized samples, the treatments from the UF-30 that were metabolized by the probiotic culture LA-5 seemed to present potential prebiotic activity, since they were metabolized in a manner similar to glucose metabolism.

Orientador: Francisco Maugeri Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-17T02:08:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AlvaradoHuallanco_MonicaBeatriz_D.pdf: 1075413 bytes, checksum: f34b7681cc54bc046c7344d2601d8d16 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Os frutooligossacarídeos são considerados prebióticos, uma vez que promovem seletivamente o crescimento de micro-organismos probióticos como Lactobacillus acidophillus e Bifidobacterium bifidus. Novas enzimas, na forma livre ou imobilizada, representam uma das possibilidades para síntese destes compostos. Neste trabalho procedeu-se ao estudo da modelagem cinética e simulação da síntese de frutooligossacarídeos a partir de sacarose em diferentes tipos de reatores, pela enzima frutosiltransferase produzida pela levedura do gênero Rhodotorula, isolada em trabalhos prévios. Os estudos foram realizados sob condições de pH 4,5, 50°C e 5 UTF/mL de concentração da enzima. Tanto a enzima livre quanto a imobilizada mostraram seguir a cinética de Michaelis-Menten com inibição pelo substrato para concentrações acima de 70% e 60% (p/v), respectivamente. Observou-se inibição competitiva da glicose para os substratos sacarose, kestose e nistose. Por outro lado, considerou-se significativa a atividade hidrolítica da nistose, sendo incluída no modelo. Após a análise de sensibilidade dos parâmetros cinéticos, estes foram ajustados por simulação, e determinou-se seus valores intrínsecos. O modelo mostrou-se válido com desvios menores que 4% para a enzima livre (57% de FOS) e de 5% para enzima imobilizada (46% de FOS), indicando que ele pode ser utilizado no desenvolvimento e controle de biorreatores. No caso da enzima imobilizada incluiu-se no balanço de massa o efeito da resistência à transferência de massa externa. Devido ao suporte ser um sólido compacto, com porosidade interna desprezível, desprezou-se a difusão intraparticular, considerando-se que a imobilização da enzima foi somente na superfície da partícula. A otimização do processo em reator de cesto em batelada, tanto quanto na do reator de cesto contínuo, foi realizada segundo delineamentos do tipo composto central rotacional (DCCR), nas condições de 50% de sacarose, 50?C e pH 4,5. As condições ótimas para o processo em batelada, foram de 14 Ui/mL para a enzima imobilizada e 45 rpm para a agitação, sendo o rendimento de FOS igual a 50,60% após 24 horas de síntese. Para o reator de cesto contínuo as variáveis otimizadas foram de 15 Ui/mL para a enzima imobilizada e 45 rpm para a agitação, com rendimentos de FOS de 32,1% e produtividade de 5,0 g?L.h, com tempo de residência de 32 h. Neste último caso, o componente principal de FOS foi o GF4 (25%). Os resultados mostraram que a atividade biocatalítica e o coeficiente de transferência de massa tiveram influência significativa no curso da reação e no rendimento de produção de FOS e que o melhor processo foi o de batelada em reator de cesto / Abstract: Fructooligosaccharides (FOS) are considered prebiotics, since selectively promote the growth of microorganisms as probiotic Lactobacillus and Bifidobacterium bifidus acidophillus. New enzymes, in its free or immobilized form, represent one of the possibilities for this development. In this work, the kinetic modeling and simulation of the synthesis of FOS from sucrose in different types of reactors were carried out. The enzyme utilized was the fructosyltransferase from Rhodotorula sp., a microorganism isolated in a previous study. The studies were performed under conditions of pH 4.5, 50°C and 5 UFT/mL concentration of enzyme. Both free and immobilized enzymes showed the Michaelis-Menten kinetics with substrate inhibition, at concentrations above 70% and 60% (w/v), respectively. Additionally, it was shown that there is competitive inhibition of glucose over sucrose, kestose and nystose uptake. Moreover, the hydrolytic activity on nystose was considered significant, therefore, it was included in the model. After the parameter sensitivity analysis the intrinsic kinetic parameters were determined and the model was validated against experimental data for sucrose concentrations of 50 and 70%. The model proved to be valid with deviations of less than 4% for the free enzyme (57% FOS) and 5% for immobilized enzyme (46% FOS), indicating that it can be used in the development and control of bioreactors. The enzyme immobilization was by adsoption on the surface of a niobium ore, which is a compact solid with negligible internal porosity. For the batch and continuous basket reactor processes, the optimization experiments were simulated in two central composite rotatable designs (DCCR), using 50% of sucrose concentration, 50?C and pH 4.5. The optimum conditions for the batch reactor were: 14 Ui/mL for the activity of immobilized enzyme and agitation speed of 45 rpm, with yield of 50.60% of FOS, after 24 hours of synthesis. For the continuous basket reactor, the optimum conditions were: an activity of immobilized enzyme of 15 Ui/mL and an agitation speed of 45 rpm, performing a FOS yield of approximately 32.1% and produtivity of 5.0 g?L.h, with a residence time of 32 h. In the latter case of the main FOS fraction was the GF4, with about 25% of the total, a result very different from those obtained with other types of reactors. The results showed that the immobilized enzyme activity and the coefficient of mass transfer had a significant influence on the course of the reaction and the yield of FOS and that the best process for FOS production is the batch basket reactor / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Glaucia Maria Pastore / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-12T17:24:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_JunioCota_M.pdf: 1041148 bytes, checksum: 4cc2da3de714f40ac19aea72962747ef (MD5) Previous issue date: 2009 / Abstract: Impulsionados pela grande demanda por alimentos ¿saudáveis¿ e de calorias controladas, têm surgido desde os anos 80 um grande número de adoçantes alternativos e, entre eles, diversos oligossacarídeos. Entre os oligossacarídeos mais estudados estão os frutooligossacarídeos (FOS), que se tornaram mais importantes por suas propriedades funcionais que pelo seu poder adoçante. Os FOS podem ser produzidos por meio da reação de transfrutosilação catalisada pela enzima frutosiltransferase (FTase), onde uma molécula de sacarose é hidrolisada e o radical frutosil é transferido para outra sacarose. Diversos microrganismos possuem o gene que codifica para a FTase, e sua aplicação industrial já está bem estabelecida, contudo, o Brasil detém apenas uma pequena fração do total de patentes desses processos tecnológicos. Esse trabalho teve por objetivo selecionar novas linhagens microbianas produtoras de frutosiltransferase que sejam eficientes e competitivas com as já descritas na literatura. Para isso, novas linhagens de microrganismos foram isoladas do Baru, um fruto do cerrado. Inicialmente 54 linhagens foram avaliadas quanto à atividade de transfrutosilação, sendo identificadas 13 como potenciais produtoras de FTase. Cada uma das 13 linhagens foi testada com relação à síntese de FOS em diferentes tempos de reação (6, 12, 24, 48 e 72 h), tendo sido utilizadas preparações enzimáticas parcialmente purificadas. A FTase de Penicillium sp. apresentou o maior rendimento da reação de síntese de FOS (50%), sendo as condições de reação 500g.L-1 de sacarose, 20% de enzima (v/v), agitação de 100 rpm, temperatura de 50°C e tempo de reação de 48 horas, em tampão acetato 50 mM (pH 4,5). Baseando-se no rendimento da reação de síntese de FOS, essa linhagem de Penicillium sp. foi selecionada para realização de estudos dos parâmetros cinéticos e termodinâmicos da FTase. Foi utilizada a metodologia de superfície de resposta para avaliar as condições ótimas de atividade enzimática, sendo estas: pH de 4,8 a 5,2, 54 a 57°C e sacarose (410 a 520 g.L-1). Os parâmetros termodinâmicos tempo de meia vida (t1/2), constante de desnaturação (kd) e valor de redução decimal (D) foram determinados para cada uma das quatro temperaturas estudadas (45, 50, 55 e 60°C). A energia de ativação da desnaturação (Ead) e o valor z também foram calculados para a FTase. A enzima estudada apresentou inibição pelo substrato quando a concentração de sacarose foi superior a 400 g/L. Os parâmetros cinéticos vmax, km e ki foram estimados pelos métodos de linearização de Lineweaver-Burk e Eadie-Hofsteen e pelo modelo de clássico de inibição combinado com o modelo de Hill utilizando o software Statistica® 8.0. A análise das constantes sugere que há um fenômeno de inibição que afeta a enzima e não foi possível a identificação de quais componentes do sistema reacional causam a inibição enzimática, utilizando apenas o modelo clássico de inibição, sendo necessários estudos futuros para desenvolver o modelo cinético adequado para a FTase. Os resultados obtidos indicam que a FTase de Penicillium sp. tem potencial para ser aplicada em processos industriais para produção de FOS / Abstract: Nowadays, there is a high demand on health and low caloric food. Since the years of 1980 a big number of sweteners have appeared to replace sucrose. The fructooligosacchrides (FOS) are considered the most important sweeteners among them due their properties to promoting health by increasing of the amount of beneficial bacteria in human gut. They can be produced by simple transfructosilation reaction catalysed by fructosyltransferase (FTase), wherein one molecule of sucrose is hydrolyzed and the fructosyl radical is bonded to another sucrose. Some microorganisms have the gene encoding FTase and its industrial applications are well known. However, Brazil has a small share of patents registered around the world in these technological process. In this work, we aimed to find potential microorganisms strains that produce both FTase and FOS. New strains were isolated from Baru fruits of Brazilian Cerrado biome. Initially 54 isolated strains were screened for transfructosilating activity. As result it was found 13 strains which were able to produce FTase. Enzimatc extracts partially purified from each of 13 strains were evaluated in the ability to produce FOS in several reaction times (6, 12, 24, 48 and 72 h). The reaction conditions were 500 g.L-1 sucrose, 20% (v/v) enzime:solution, 100 rpm, 50°C and 48 h reaction time in acetate buffer 50 mM (pH 4,5). The Penicillium sp. FTase showed the highest yield of FOS synthesis. Hence this strain was selected to study the FTase kinetical and thermodynamical properties. The best conditions found using the Response Surface Methodology were: pH 4.8 to 5.2; 54 to 57°C and 410 to 520 g.L-1 sucrose. The thermodynamic parameters half-life (t1/2), denaturation constant (kd) and the decimal reduction time (D) were calculated to each of the four tested temperatures (45, 50, 55 e 60°C). The activation energy of denaturation (Ead) and the z-value were also calculated. This enzyme showed inhibition by substrate when the sucrose concentration was above 400 g.L-1. The kinetical parameters vmax, km e ki were estimated by Lineweaver-Burk e Eadie-Hofsteen linearization methods. In addition, these constants were also estimated by classic model of inhibition combined with the Hill model using the StatisticaTM 8.0 software. The data analisys indicated an enzimatic inhibition fenomena. However, it was not possible to identify which agents triggered the enzimatic inhibition using only the classic model. It is necessary more future studies to elucidate the appropriated model to FTase. These results sugest that the FTase from Penicillium sp. has a great potential to be applied in further FOS industrial processes / Mestrado / Mestre em Ciência de Alimentos

Orientador: Francisco Maugeri Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-08T15:05:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barbosa_GeraldoNazarenodeOliveira_M.pdf: 4283132 bytes, checksum: e53eb2f80fe4d082c698366125715321 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O mercado global de alimentos funcionais é estimado em 33 bilhões de dólares anuais. Um grande número de alimentos funcionais tem sido introduzido no mercado. Maior atenção tem sido dada aos carboidratos dietéticos, em especial aos frutooligossacarídeos (FOS), por possuírem características vantajosas tais como baixas calorias e estimular o aumento da população de bifidobactérias do cólon. As frutosiltransferases são as enzimas responsáveis pela produção microbiana de FOS, e a imobilização de enzimas apresenta-se como um método eficaz e econômico para a produção destas substâncias. Como a produção e aplicação de FOS ganharam grande importância comercial devido às suas propriedades funcionais favoráveis, a busca de novas fontes potenciais de frutosiltransferases passa a ser de grande importância do ponto de vista de mercado. Por este motivo, investigou-se a possibilidade de produção de frutosiltransferase, realizando-se fermentações em batelada simples por Rhodotorula sp., isolada e selecionada no Laboratório de Engenharia de Bioprocessos da FEA, UNICAMP, utilizado meios industrias pré-tratados com carvão ativado. Para isso, foram realizados dois planejamentos experimentais. Primeiramente um planejamento do tipo Plackett Burman (Screening Design) para a seleção das variáveis mais importantes do processo, seguido de um delinemaneto composto central rotacional através do qual foi possível a otimização da produtividade enzimática, obtendo-se valores de 2000 U/L.h em um meio contendo melaço com 60 g/L de ART, 70 g/L de água de maceração de milho a uma temperatura de 30 °C, 650 rpm de agitação, 1,5 vvm de aeração e um pH inicial de 4,5. Em fermentações realizadas com controle de pH (valores de pH fixos em 4,5, 5, 6 e 7) constatou-se que esta variável desempenhou um papel importante na manutenção de altos valores de atividade enzimática, uma vez que, após ocorrer uma máxima produção da enzima, não houve redução nos valores de atividade enzimática mantendo-se o valor de pH constante / Abstract: The global functional food market is estimated at 33 billion dollars per year and a great number of new functional foods have been introduced continuously to the market. A lot of attention has been given to dietary carbohydrates, in special to the fructooligosaccharides (FOS). FOS present advantageous characteristics such as low calories and stimulating effects to bifid bacterium growth, present in human gut. Fructosyltransferases (FTase) are the enzymes responsible for FOS production. An efficient and economical method for industrial production is immobilization of this enzyme. The production and application of FOS has gained great commercial importance due to its favorable functional properties. The search of new potential sources of fructosyltransferase starts to be of great importance in a market point of view. For this reason, the possibility of fructosyltransferase production, by conducting several batch fermentations with Rhodotorula sp., isolated and selected in the Laboratory of Bioprocess Engineering at FEAUNICAMP was investigated. Fermentations were realized using industrial by-products pretreated with activated carbon. In order to analyze the obtained results, two experimental designs were carried out. Firstly, a Plackett Burman screening design led to election of the most important process variables, followed by a second analysis with a central composite rotatable design which permitted the optimization of the enzyme production. The highest productivity was about 2000 U/L_h. utilizing the following medium composition and conditions: molasses at 60 g/L of total reducing sugars, 70 g/L of corn steep liquor, temperature of 30°C, agitation at 650 rpm, 1.5 vvm of aeration and initial pH 4.5. pHcontrolled fermentations (at pH 4.5, 5, 6 and 7) showed that the pH plays an important role in maintaining high values of enzymatic activity. After reaching a maximum enzyme production, no decrease of enzymatic activity was seen while the pH was kept constant / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Gláucia Maria Pastore / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-19T17:48:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ChoqueDelgado_GrethelTeresa_D.pdf: 4927853 bytes, checksum: ef8c679c8f9658e583bf806254de0d6b (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O yacon (Smallanthus sonchifolius), raiz andina, tem se destacado pelo seu potencial prebiótico devido aos elevados teores de frutooligossacarídeos (FOS) e inulina em sua composição. O objetivo deste trabalho foi verificar se a alimentação com yacon alteraria o sistema imune de camundongas BALB/c e se sua ingestão regular seria capaz de modular a resposta intestinal induzida pela instilação retal de ácido trinitrobenzeno sulfônico (TNBS). Para avaliar os efeitos do consumo regular de yacon sobre o sistema imune murino, camundongas BALB/c com oito semanas de idade foram divididas em quatro grupos experimentais alimentados por trinta dias com dieta: controle AIN-93M; 5% de FOS comercial; 3% e 5% FOS de yacon. O peso corporal e consumo da ração foram acompanhados semanalmente. Os níveis de anticorpos IgA, IgM, IgG séricos e IgA fecal, a produção de óxido nítrico (NO) por macrófagos, a frequência de linfócitos T e B sanguíneos e a proliferação de células esplênicas in vitro foram avaliados. Para avaliar o efeito do consumo regular de yacon sobre a colite experimental, metade dos animais que ingeriram as dietas teste foi instilada por via retal durante sete dias consecutivos com solução contendo TNBS, enquanto que o restante recebeu veículo (etanol). Foram analisados o peso corpóreo, histopatologia dos intestinos, bem como a proliferação de células esplênicas e dosagem de citocinas. Os animais alimentados com yacon apresentaram respostas semelhantes aos camundongos que ingeriram as demais dietas em relação ao ganho de peso, consumo de ração, níveis de anticorpos séricos, frequência de linfócitos T e B sanguíneos e produção de NO por macrófagos. Entretanto, observou-se um aumento significativo tanto na secreção de IgA fecal quanto na proliferação de células esplênicas de animais alimentados com yacon. Os camundongos alimentados com yacon sofreram menor perda de peso após instilação com TNBS do que os animais alimentados com AIN93M e FOS. Os animais que consumiram yacon apresentaram intestinos íntegros e funcionais, oposto ao observado nos animais dos demais grupos. Não foram encontradas diferenças significativas na proliferação de células esplênicas e produção de citocinas entre os diferentes grupos, salvo a maior produção de IL-17 e menor secreção de IL-10 nas culturas de células de animais alimentados com FOS. Nossos dados indicam que o consumo regular de yacon não acarreta efeitos adversos à fisiologia e sistema imune murino, levando à melhora no quadro de colite induzida por instilação com TNBS / Abstract: Yacon (Smallanthus sonchifolius), Andean root, has been recognized for its prebiotic potential due to its high levels of fructooligosaccharides (FOS) and inulin. The objective of this study was to verify if the regular consumption of yacon alters the immune system of BALB/c mice and if it may modulate intestinal inflammation induced by the rectal instillation of trinitrobenzene sulfonic acid (TNBS). To evaluate the effects of regular yacon consumption on the murine immune system, eight-week-old BALB/c mice were divided into four experimental groups fed for thirty days with diet: control AIN-93M, 5% commercial FOS, or 3% or 5% yacon FOS. Body weight and food consumption were monitored weekly. The serum levels of IgA, IgM and IgG and fecal IgA, the nitric oxide (NO) production by macrophages, the frequency of T and B lymphocytes in the blood and the proliferation of spleen cells (in vitro) were evaluated. To evaluate the effects of regular yacon consumption on experimental colitis, half of the animals was instilled rectally with a solution containing TNBS for seven consecutive days while the rest received vehicle (ethanol). We analyzed the body weight, histopathology of the intestines, spleen cell proliferation and cytokine production. The animals fed yacon showed responses similar to mice that consumed the other diets in relation to weight gain, food intake, serum antibody levels, frequencies of T and B lymphocytes in the blood and NO production by macrophages. There was a significant increase in both fecal IgA secretion and the proliferation of spleen cells from animals fed yacon. The mice fed yacon suffered less TNBS-induced weight loss than animals fed the FOS and AIN93M diets. The animals that consumed yacon also showed intact and functional intestines, as opposed to the other groups of animals. There were no significant differences in spleen cell proliferation or cytokine production among groups, except for the increased production of IL-17 and lower IL-10 secretion in the cultures of cells from animals fed FOS. Our data indicate that the regular consumption of yacon does not cause adverse effects on the physiology or the murine immune system and that yacon consumption ameliorates colitis induced by TNBS instillation / Doutorado / Ciência de Alimentos / Doutor em Ciência de Alimentos

Orientador: Nelson Horacio Pezoa Garcia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-03T21:38:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ventura_FernandaCardoso_M.pdf: 1877574 bytes, checksum: c23eb257d3323059ba76be42b8665eb3 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Ultimamente tem aumentado a preocupação pela relação entre dieta e saúde, estimulando o consumo de alimentos saudáveis, nutritivos e funcionais e ainda de valor calórico reduzido, que tenham nutrientes com potencial protetor de saúde. Esses alimentos além de satisfazer requerimentos nutricionais e sensoriais básicos desempenham efeitos fisiológicos benéficos que diminuiriam o risco de doenças crônicas cardiovasculares, cancerígenas ou outras. Existe uma grande variedade de produtos para fins especiais, sendo aqueles destinados a dietas de redução de açúcares um dos mais expressivos. Assim, as indústrias têm o desafio de desenvolver processamentos em condições amenas de operação, tempo e temperatura, provocando menores alterações de coloração, sabor e nutricionais. Com base nisso, a finalidade desse trabalho foi concentrar os nutrientes da goiaba vermelha e yacon, através da desidratação osmótica e desenvolver um doce em massa com as frutas desidratadas osmoticamente e acerola, de valor calórico reduzido através de processo contínuo. Primeiramente, foi realizado um estudo para otimizar a desidratação osmótica utilizando xarope de sorbitol e de sacarose. Os ensaios foram realizados utilizando planejamento fatorial completo, variando-se o tempo, temperatura e concentração da solução osmótica, visando a maximização da perda de umidade e minimização da incorporação de sólidos. Na desidratação osmótica utilizando xarope de sorbitol foram obtidas perdas de umidade de 35 a 43% % e incorporação de sólidos de 5,7 a 8% na goiaba vermelha e no yacon 53 a 55% de perdas de umidade e 6,02 a 6,46% de incorporação de sólidos. Os resultados obtidos mostraram que utilizando xarope de sorbitol se conseguem maiores perdas de umidade em relação ao xarope de sacarose, contudo há também uma maior incorporação de sólidos, mas isto seria irrelevante no caso de produtos de baixo valor calórico, nos quais o sorbitol é comumente utilizado, por apresentar um valor energético de 2,4kcal/g, enquanto que a sacarose fornece 4kcal/g. Outro objetivo foi também obter um doce em massa de goiaba vermelha, yacon e acerola, com um maior teor em sólidos de frutas que um produto convencional. Foram realizadas três formulações para análise sensorial, sendo utilizado o teste de aceitação. Os doces em massa tiveram boas médias de aceitação sensorial, variando de ¿gostei ligeiramente¿ a ¿gostei moderadamente¿, diferindo entre si (p< 0,05) nos atributos cor, sabor e impressão global, e não apresentando diferença significativa no atributo aroma. A formulação preferida foi com 50% goiaba vermelha, 30% acerola e 20% yacon, processada em tratamento térmico contínuo. Os resultados da caracterização química (pH, acidez e atividade de água) e física (sinerese, cor e textura) dos doces em massa mostraram concordância com os trabalhos encontrados na literatura. Através da avaliação microbiológica o produto foi considerado como ¿comercialmente estéril¿, indicando que o tratamento térmico foi eficiente para manter a estabilidade microbiológica do produto / Abstract: Concern about the relation between diet and health has greatly increased recently, stimulating the consumption of healthy, nutritive and functional foods, preferably of reduced caloric value, containing potentially health-protecting nutrients. In addition to satisfying the basic nutritional and sensory requirements, these foods play a beneficial physiological role in decreasing the risks of chronic cardiovascular diseases, cancer and other diseases. A great variety of special purpose foods exist, those destined for low sugar diets being the most prominent. Thus modern industry faces the challenge of developing processes operating under mild time/temperature conditions so as to minimize alterations in color, flavor and nutritional quality. Based on this idea, the objective of this research was to concentrate the nutrients of red guava and yacon by osmotic dehydration and develop a reduced calorie solid preserve using the osmotically dehydrated fruits plus West Indian cherry by way of a continuous process. Initially the osmotic dehydration process was optimized using sorbitol and sucrose syrups. A complete factorial experimental design was used for these trials, varying the time, temperature and concentration of the osmotic solution, aiming at maximizing moisture loss and minimizing solids incorporation. Osmotic dehydration using sorbitol syrup resulted in moisture losses of from 35 to 43% and solids incorporation between 5.7 and 8% for red guava and moisture losses of from 53 to 55% for yacon with solids incorporation from 6.02 to 6.46%. The results showed that higher moisture losses were obtained using the sorbitol syrup than with the sucrose syrup, although the solids incorporation was also higher. However, in low calorie products this is irrelevant since sorbitol is frequently used in such products due to its low energy value of 2.4kcal/g as compared to 4kcal/g for sucrose. A further objective was to prepare a solid preserve from red guava, yacon and West Indian cherry containing higher fruit solids content than the conventional product. Three formulations were prepared for the sensory acceptance test. The three formulations received good mean scores for acceptance, varying from ¿liked slightly¿ to ¿liked moderately¿, with significant differences (p£0.05) amongst the three for the attributes of color, flavor and overall impression but with no significant difference for aroma. The most preferred formulation was that containing 50% red guava, 30% West Indian cherry and 20% yacon, processed by a continuous heat treatment. The results of the chemical (pH, acidity and water activity) and physical (syneresis, color and texture) characterizations agreed with those of similar studies reported in the literature. The microbiological evaluation showed the product to be commercially sterile, indicating that the heat treatment was efficient in maintaining the microbiological stability of the product / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos