The gum arabic belt in Sudan plays a significant role in environmental, social and economical aspects. The belt has suffered from deforestation and degradation due to natural hazards and human activities. This research was conducted in North Kordofan State, which is affected by modifications in conditions and composition of vegetation cover trends in the gum arabic belt as in the rest of the Sahelian Sudan zone. The application of remote sensing, geographical information system and satellites imageries with multi-temporal and spatial analysis of land use land cover provides the land managers with current and improved data for the purposes of effective management of natural resources in the gum arabic belt. This research investigated the possibility of identification, monitoring and mapping of the land use land cover changes and dynamics in the gum arabic belt during the last 35 years. Also a newly approach of object-based classification was applied for image classification. Additionally, the study elaborated the integration of conventional forest inventory with satellite imagery for Acacia senegal stands. The study used imageries from different satellites (Landsat and ASTER) and multi-temporal dates (MSS 1972, TM 1985, ETM+ 1999 and ASTER 2007) acquired in dry season (November). The imageries were geo-referenced and radiometrically corrected by using ENVI-FLAASH software. Image classification (pixel-based and object-based), post-classification change detection, 2x2 and 3x3 pixel windows and accuracy assessment were applied. A total of 47 field samples were inventoried for Acacia senegal tree’s variables in Elhemmaria forest. Three areas were selected and distributed along the gum arabic belt. Regression method analysis was applied to study the relationship between forest attributes and the ASTER imagery. Application of multi-temporal remote sensing data in gum arabic belt demonstrated successfully the identification and mapping of land use land cover into five main classes. Also NDVI categorisation provided a consistent method for land use land cover stratification and mapping. Forest dominated by Acacia senegal class was separated covering an area of 21% and 24% in the year 2007 for areas A and B, respectively. The land use land cover structure in the gum arabic belt has obvious changes and reciprocal conversions between the classes indicating the trends and conditions caused by the human interventions as well as ecological impacts on Acacia senegal trees. The study revealed a drastic loss of Acacia senegal cover by 25% during the period of 1972 to 2007.The results of the study revealed to a significant correlation (p ≤ 0.05) between the ASTER bands (VNIR) and vegetation indices (NDVI, SAVI, RVI) with stand density, volume, crown area and basal area of Acacia senegal trees. The derived 2x2 and 3x3 pixel windows methods successfully extracted the spectral reflectance of Acacia senegal trees from ASTER imagery. Four equations were developed and could be widely used and applied for monitoring the stand density, volume, basal area and crown area of Acacia senegal trees in the gum arabic belt considering the similarity between the selected areas. The pixel-based approach performed slightly better than the object-based approach in land use land cover classification in the gum arabic belt. The study come out with some valuable recommendations and comments which could contribute positively in using remotely sensed imagery and GIS techniques to explore management tools of Acacia senegal stands in order to maintain the tree component in the farming and the land use systems in the gum arabic belt.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:56:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arquivototal.pdf: 1506813 bytes, checksum: 01a6e65a669f2f0616d92f5db1de2aaf (MD5) Previous issue date: 2011-12-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The objective of this study was to evaluate the effect of CPP-ACP in dental erosion control. For this purpose two studies. (1) The objective the first study was to evaluate in vitro the effect of pastes containing CPP-ACP and fluoride dentifrice in controlling dental erosion with or without abrasion. Eighty enamel blocks were divided into 10 groups (n = 8) according to the type of product used: MI Paste ® (G1/G6), Mi Paste Plus ® (G2/G7), Sensodyne Pro-Enamel ® (G3 / G8), Crest ® (G4/G9) and artificial saliva (G5/G10) and the experimental procedure: erosion with dripping with solution of the product (G1-G5) and erosion abrasion with dripping of the solution of the product (G6- G10). The specimens were subjected to simulated erosion using a soft drink as an agent of erosion, for three cycles of erosion of five minutes under constant agitation, for ten days. The surface roughness (Ra) was used to quantify the changes of the enamel surface eroded. For qualitative assessment of enamel was used SEM. There was a statistically significant difference (p <0.05) between groups G1-G4 in the control group G5 after the erosive challenge. The same occurred between groups G6-G9 and G10 when the erosion control was followed by abrasion. However, the products did not differ when they were compared in two conditions of erosion. In the evaluations of the SEM observed change in the surface of all experimental groups compared to healthy surface in each specimen surface. It can be concluded that the CPP-ACP and CPP-ACPF, showed ability to reduce the deleterious effects of erosion similar to fluoride toothpastes. (2) The objective of the second study was to evaluate in situ the effect of CPP-ACP incorporated into a chewing gum in reducing the increase of surface roughness of enamel after being subjected to erosive challenge with or without abrasion. This study presented a blind crossover design in which eight volunteers used intraoral palatal appliances containing six specimens. Each volunteer was subjected to three experimental periods of seven days each, with seven-day wash out between them. In each period were observed three conditions of erosion: erosion only, immediate erosion associated with brushing and erosion associated with brushing after an hour. The surface roughness (Ra, Rz and Rt) was used to analyze the surface changes. In all specimens there was an increase in roughness of enamel after the erosive challenges. Statistically significant difference was found between the experimental periods "no gum" and "gum with CPP-ACP" when erosion was followed by immediate brushing: Rz (p = 0.0148) and Rt (p = 0.036) and one hour after brushing Ra (p = 0.0312), Rz (p = 0.0264) and RT (p = 0.498). Among the three conditions of erosion in each period, the roughness values always followed the same pattern of presentation: erosion <erosion with abrasion after an hour <erosion with abrasion immediately, but there was no statistically significant difference. The data suggest that the use of chewing gum with CPP-ACP after ingestion of erosive beverages, contributes to reduction of dental enamel erosion, especially when the challenge is followed by the erosive abrasion. Thus, it is concluded that the CPP-ACP incorporated into folders or chewing gum was able to reduce the deleterious effects of dental erosion. / O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do CPP-ACP no controle da erosão dentária. Para isso foram realizados dois estudos 1 e 2. (1) O objetivo do estudo 1 foi avaliar in vitro o efeito de pastas contendo CPP-ACP e dentifrícios fluoretados no controle da erosão dentária associada ou não à abrasão. Oitenta blocos de esmalte foram distribuídos em 10 grupos (n=8) de acordo com o tipo do produto utilizado: Mi Paste®(G1/G6), Mi Paste Plus®(G2/G7), Sensodyne Pro-Esmalte®(G3/G8), Crest®(G4/G9) e saliva artificial (G5/G10) e do procedimento realizado: erosão seguida de gotejamento com solução do produto (G1-G5) e erosão seguida de abrasão com gotejamento da solução do produto (G6-G10). Os espécimes foram submetidos à simulação da erosão, utilizando um refrigerante à base de cola como agente erosivo. Foram realizados três ciclos erosivos de cinco minutos, sob constante agitação, durante dez dias. A rugosidade superficial (Ra) foi avaliada para quantificar as alterações superficiais do esmalte erodido. Para a avaliação qualitativa do esmalte foi usado o MEV. Houve diferença estatística significante (p<0,05) entre os grupos G1-G4 em relação ao grupo controle G5 após o desafio erosivo. O mesmo ocorreu entre os grupos G6-G9 e o controle G10 quando a erosão foi seguida da abrasão. Porém, os produtos não diferiram quando foram comparados entre si nas duas condições de erosão. Nas avaliações do MEV observou-se nítida alteração na lisura de superfície de todos os grupos experimentais em relação à superfície hígida em cada espécime. Pode-se concluir que o CPP-ACP e o CPP-ACPF, apresentaram capacidade de reduzir os efeitos deletérios da erosão semelhante aos dentifrícios fluoretados. (2) O objetivo do estudo 2 foi avaliar in situ o efeito do CPP-ACP incorporado em uma goma de mascar na redução do incremento de rugosidade superficial do esmalte dentário após ser submetido a desafio erosivo associado ou não à abrasão. Este estudo apresentou um desenho cruzado e cego em que oito voluntários utilizaram aparelhos intrabucais palatinos contendo seis espécimes. Cada voluntário foi submetido a três períodos experimentais, de sete dias cada, com wash out de sete dias entre eles. Em cada período foram observadas três condições de erosão: erosão somente, erosão associada à escovação imediata e erosão associada à escovação após uma hora. A rugosidade superficial (Ra, Rz e Rt) foi avaliada para análise das alterações superficiais. Em todos os espécimes houve incremento de rugosidade no esmalte após os desafios erosivos. Diferença estatística significativa foi encontrada entre os períodos experimentais sem goma e goma com CPP-ACP quando a erosão foi seguida da escovação imediata: Rz (p=0,0148) e Rt (p=0,036) e escovação após uma hora: Ra (p=0,0312), Rz (p=0,0264) e Rt (p=0,498). Entre as três condições de erosão em cada período, os valores de rugosidade seguiram sempre o mesmo padrão de apresentação: erosão < erosão seguida de abrasão após uma hora < erosão seguida de abrasão imediata, porém não houve diferença estatística significante. Os dados sugerem que o uso da goma de mascar com CPP-ACP após a ingestão de bebidas erosivas, contribui para redução da erosão dentária no esmalte, sobretudo quando o desafio erosivo é seguido da abrasão. Assim, conclui-se que o CPP-ACP incorporado em pastas ou em gomas de mascar foi capaz de reduzir os efeitos deletérios da erosão dentária.

A goma xantana continua sendo o polissacarídeo microbiano mais produzido no mundo. Características como aumento da viscosidade em soluções, agente de geleificação, estabilidade frente aos diversos tratamentos despertam um interesse especial para a indústria de alimentos, porém, a aplicação para fins não alimentícios vem crescendo significativamente, como é o caso da indústria petrolífera e têxtil. A utilização de substratos alternativos e baratos para a produção de biomoléculas de interesse comercial, como resíduos agroindústrias, vem sendo alvo de virias pesquisas na atualidade. Sendo assim, neste trabalho, produzimos goma xantana utilizando a casca de soja como substrato para a Xanthomonas campestris. Utilizou-se um planejamento experimental e da metodologia de superfície de resposta a fim de identificar as melhores condições de produção de goma xantana em cultivo semi-sólido em biorreatores estáticos (CSSE). As melhores condições para este cultivo foram: temperatura de 31.2ºC, aeração de 467.5 L.min-1 e densidade óptica do inóculo de 0,929 em 600 nm. Em paralelo, conduziu-se um estudo da produção de goma xantana em cultivo submerso (CSm) e em cultivo semi-sólido agitado (CSSA), fazendo-se um comparativo entre os três sistemas quanto à produção e a viscosidade do exopolissacarídeo. Quanto à conversão de casca de soja em goma, o CSSA foi o que mais converteu, chegando a 19%, seguido de 10% no CS e 8% no SSE. A viscosidade da goma em solução chegou a 1550 cP na taxa de cisalhamento de 1 s-1 para SSA. A utilização da casca de soja como substrato e suporte de crescimento microbiano, mostrou-se adequado nessas condições. / The xanthan gum is still the most produced microbial polysaccharide in the world. Characteristics as the increase of viscosity in solutions, geleificant agent, stability in several treatments, bnng a special interest for the food industry, however, the application for non-food applications has been increasing significantly, as the case of the textile and petroleum industry. The utilization of an alternative and non-expensive substrate for the biomolecules production of commercial interest, as agro-industry residues, has been the aim of some researches nowadays. Thus, in this work, we produce xanthan gum using soybean hull as substrate for the Xanthomonas campestris. An experimental factorial design and response surface methodology was used in order to identify the best conditions of production of xanthan gum in solid-state cultivation in static bioreactors (SSSC). The best conditions for this cultivation were temperature of 3 1.2ºC, aeration of 467.5 L.min-1 and optic density of inoculum of 0,929 in 600 nm. At the same time, a study of the production of xanthan gum in submerged cultivation (SmC) and solid-state agitated cultivation (ASSC) has been conducted, comparing the three systems in relation to the production and the viscosity of the exopolysaccharide. In relation to the conversion of the soybean hull into gum, the SSA was the one with the highest rate of conversion, reaching 19%, followed by 10% in CS and 8% in the SSS. The viscosity of the gurn in solution reached 1550 cP in the shear rate of 1 s-1 for SSA. The use of the soybean hull as substrate and support of microbial growth has shown adequate in these conditions.

MENDES, Luana Guabiraba. Microencapsulação do corante natural de urucum: uma análise da eficiência da goma do cajueiro com material de parede. 2012. 130 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Tecnologia de Alimentos, Fortaleza-CE, 2012 / Submitted by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-06-14T16:13:27Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_lgmendes.pdf: 1934768 bytes, checksum: e4667dcb8eb5ef8e88f0c80e4d29e75b (MD5) / Approved for entry into archive by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-06-14T16:13:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_lgmendes.pdf: 1934768 bytes, checksum: e4667dcb8eb5ef8e88f0c80e4d29e75b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-14T16:13:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_lgmendes.pdf: 1934768 bytes, checksum: e4667dcb8eb5ef8e88f0c80e4d29e75b (MD5) Previous issue date: 2012 / Na prática, alguns corantes naturais, como a bixina, apresentam dificuldades tecnológicas de utilização, dificultando sua aplicação na indústria de alimentos. A microencapsulação pode amenizar essa situação, aumentando sua estabilidade e tornando possível sua incorporação em sistemas alimentícios sem a perda de suas propriedades. Assim, o objetivo dessa pesquisa foi microencapsular o corante natural de urucum, utilizando a goma de cajueiro como material de parede, aplicando os processos de liofilização e atomização, caracterizar as microcápsulas obtidas através de análises morfológicas, físico-quimicas, bem como determinar a eficiência da microencapsulação pela quantificação do teor de bixina total e superficial. Goma arábica foi utilizada como material de parede de referência, para efeito comparativo. Assim, foram preparadas três formulações, a saber: corante de urucum/ goma do cajueiro (U-GC) 4:1 m/m, corante de urucum /goma arábica (U-GA) 4:1 m/m e corante de urucum/ goma do cajueiro/ e goma arábica (1:1) 4:1 m/m (U-GCA). As suspensões, previamente preparadas também foram caracterizadas por análises físico-químicas. Na avaliação colorimétrica estudou-se a estabilidade do pigmento microencapsulado, em temperatura ambiente, a 25°C± 2°C na presença e na ausência de luz, durante 40 dias de armazenamento, em duas situações, ou seja, dissolvidos em solução-tampão pH 4,0 e na forma de pó. Nas três suspensões formuladas a análise colorimétrica e o pH não apresentaram grandes diferenças, mas já na viscosidade a suspensão goma do cajueiro/ corante de urucum, resultou em menor viscosidade (0,01746±0,000) nas mesmas concentrações de sólidos. As microcápsulas produzidas por atomização mostraram também formas irregulares com predominância circular e superfície dentada e, por liofilização, mostraram formas indefinidas e com tamanhos muito variáveis. Todas as microcápsulas mostraram-se solúveis em água. As microcápsulas elaboradas com goma arábica e goma do cajuerio/goma arábica (1:1) apresentaram as melhores eficiências na microencapsulação, 43,14 e 31,21%, respectivamente, além de conferirem maior estabilidade à bixina durante a exposição à luz e na estocagem no escuro. As diferentes formulações resultaram em diferentes teores do corante de urucum microencapsulado, sendo que a goma arábica apresentou maior eficiência e a goma do cajueiro menor eficiência, considerando os processos de liofilização e atomização. Houve uma maior degradação da bixina total, em torno de 65,79% e, da bixina superficial, em torno de 60,52%, nas microcápsulas armazenadas sob incidência de luz a 25°C±2°C, evidenciando o efeito deletério da luz sobre o corante de urucum. O método de microencapsulação por liofilização foi o que levou a menor degradação da bixina encapsulada. Dentre dos parâmetros de concentração utilizados e dos e dos métodos de microencsapsulação empregados, a goma do cajueiro, individualmente, não se apresentou como um eficiente material de parede. No entanto, a sua mistura com a goma arábica forneceu resultados promissores, os quais tornaram favorável a utilização desse material (U-GCA), como na indústria de alimentos, bem como em outros segmentos tecnologicos como os cosméticos e a farmacêutica. / In practice, some natural dyes, such as bixin present technological difficulties of use, hindering their application in the food industry. Microencapsulation can improve this situation by increasing their stability and making their incorporation in food systems possible without losing their properties. The objective of this research was to microencapsulate the natural dye annatto, using cashew gum as wall material, applying the freeze-drying and spray drying processes, to characterize the microcapsules obtained according to morphological and physico-chemical properties as well as to determine the effectiveness of the microencapsulation by quantification of the total bixin and surface bixin. Gum arabic was used as wall material, the reference for comparison. Thus, three formulations were prepared as follows: annatto colorant / cashew gum (U-GC) 4:1 w / w of annatto colorant / gum arabic (GA-U) 4:1 m / m of annatto colorant / cashew gum / gum arabic and (1:1) 4:1 m / m (U-GCA). The suspensions, which had been previously prepared, were also characterized in terms physical and chemical analyses. In colorimetric evaluation the stability of the microencapsulated pigment was studied, at a room temperature of 25 ° C ± 2 ° C in the presence and absence of light for 40 days storage in two situations, that is dissolved in buffer solution pH 4.0 and in powder form. In the three formulated suspensions , there were no major differences between the pH and colorimetric analyses, but the suspension viscosity cashew gum / dye annatto, resulted in lower viscosity (0.01746 ± 0.000) at the same concentrations of solids. The microcapsules produced by atomization also showed predominantly irregularly shaped circular and toothed surfaces, and lyophilization, show indefinite shapes and sizes vary widely. All the microspheres proved soluble in water. Microcapsules prepared with gum arabic and gum cajuerio / gum arabic (1:1) showed the best efficiency in the microencapsulation, 43.14 and 31.21%, respectivelyand this confers greater stability to the bixin during exposure to light and storage in the dark. The different formulations resulted in different concentrations of microencapsulated annatto dye, with the gum arabic being the most efficient and the cashew gum the least efficient in terms of lyophilization and spray drying. There was a greater total degradation of bixin, about 65.79% and the surface bixin, about 60.52%, in the microcapsules stored under light incidence at 25 ° C ± 2°C, demonstrating the detrimental effect of light on the dye annatto. The microencapsulation method by means of lyophilization is the one which led to the lowest levels of degradation of encapsulated bixin. Among the parameters used and the concentration and methods of microencapsulation employed, cashew gum, on its own, is not presented as an effective wall material. However, its mixture with gum arabic provided promising results, which favors making use of this material (U-GCA) in the food industry and in other technological sectors such as cosmetics and pharmaceuticals.

OLIVEIRA, Mirela Araújo de. Avaliação da influência de adjuvantes de secagem sobre as propriedades de suco de caju atomizado. 2008. 63 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Curso de Pós-Graduação em Tecnologia de Alimentos, Fortaleza-CE, 2008 / Submitted by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-06-21T15:44:25Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_maoliveira.pdf: 344638 bytes, checksum: c7be23bd0664083768d19e6b751a3c6d (MD5) / Approved for entry into archive by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-06-21T15:45:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_maoliveira.pdf: 344638 bytes, checksum: c7be23bd0664083768d19e6b751a3c6d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-21T15:45:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_maoliveira.pdf: 344638 bytes, checksum: c7be23bd0664083768d19e6b751a3c6d (MD5) Previous issue date: 2008 / The fruit industries have been compelled to adapt to the increasing consumer requeriments related to convenience, food safety and health benefits. An evidence of such changes is the increasing production of fruit juices and related products. Although the ready-to-drink fruit nectars are convenience products, they have high weight and volume, since they have water as their main component. This is an inconvenient aspect, and increases transportation costs. The powder juices have some advantages over whole juices, such as easier and cheaper transportation and higher microbial stability. However, the consumers seem to confuse powder juices with the more commonly found fruit-flavored powder drinks, impairing the consolidation of the former in the market. Cashew (Anacardium occidentale) is a fruit from Brazilian Northeast, having great socio-economic importance for that region. It contains the cashew nut (the real fruit) and the cashew apple (pseudofruit). The low stability of the fresh cashew apple has motivated the development of processes to obtain more shelf-stable products which could be available all year long, and at the same time easy to transport to distant markets. Spray drying is the most used technique to dry liquid foods. However, sugar-rich foods such as fruit juices are difficult to dry, since they produce too hygroscopic powders, which are prone to caking and flowing problems. This can be minimized by addition of drying-aids, such as maltodextrins, which reduce their hygroscopicity. The present study involved an attempt to totally or partially replace maltodextrins (MD) by cashew tree gum (CTG), a polysaccharide similar to gum arabic, very abundant in Brazilian Northeast but under-utilized. The objective of the work was to evaluate the impact of two variables – drying aid/cashew apple solids (DA/CA) ratio (2:1-5:1) and degree of replacement of MD with CTG (0-100%), according to a central composite design – on ascorbic acid retention, physical properties (hygroscopicity and flowability) and solubility of spray dried cashew apple juice. The ascorbic acid retention was favored by higher DA/CA ratios and higher replacements of MD. Cashew tree gum was shown as a promising drying aid material. The most adequate drying conditions were considered as being the following: DA/CA ratio, 5:1, with CTG replacing MD in at least 50%. / As indústrias de frutas têm sofrido pressões para se adaptar aos crescentes requerimentos dos consumidores, relacionados a conveniência, segurança alimentar, e benefícios à saúde. Uma evidência de tais mudanças é o aumento da produção de sucos de frutas e produtos similares. Embora os néctares, prontos para beber, sejam produtos de conveniência, eles têm alto peso e volume, já que têm a água como principal componente. Esse é um aspecto inconveniente, e aumenta os custos de transporte. Os sucos em pó têm algumas vantagens sobre os sucos integrais, como o transporte mais fácil e barato e sua maior estabilidade microbiológica. No entanto, o consumidor parece ainda confundir sucos em pó com refrescos artificiais em pó, mais comumente encontrados, o que prejudica a consolidação dos primeiros no mercado. O caju (Anacardium occidentale) é uma fruta originária do Nordeste brasileiro, para o qual apresenta grande importância socioeconômica. É formado por castanha (verdadeiro fruto) e pedúnculo (pseudofruto). A alta perecibilidade do pedúnculo in natura tem motivado o desenvolvimento de processos que gerem produtos estáveis, disponíveis ao longo do ano, ao mesmo tempo facilitando seu transporte para longe da região produtora. A atomização é a técnica mais utilizada para secagem de alimentos líquidos. Entretanto, produtos ricos em açúcares, como sucos de frutas, são difíceis de atomizar, pois produzem pós muito higroscópicos, suscetíveis a aglomeração. Isso pode ser minimizado pela adição dos chamados adjuvantes de secagem, como as maltodextrinas, que reduzem sua higroscopicidade. O presente estudo envolveu uma tentativa de substituição (total ou parcial) de maltodextrinas (MD) por goma de cajueiro (GC), um polissacarídeo semelhante à goma arábica, muito abundante no Nordeste brasileiro, mas ainda pouco utilizada. O objetivo do trabalho foi avaliar o impacto de duas variáveis do processo de atomização - proporção adjuvante de secagem/ sólidos de caju (2:1-5:1) e grau de substituição de MD por GC (0-100%), segundo um delineamento composto central - sobre a retenção de ácido ascórbico e as propriedades físicas (higroscopicidade e fluidez) e solubilidade de suco de caju atomizado. A retenção de ácido ascórbico durante a atomização foi favorecida por maiores proporções adjuvante de secagem/sólidos de caju (AS/SC) e maior grau de substituição de MD por GC. A goma de cajueiro mostrou-se um material bastante promissor a ser utilizado como adjuvante de secagem. As condições de processo consideradas como as mais adequadas foram as seguintes: proporção AS/SC, 5:1, com substituição de MD por GC em pelo menos 50%.

A goma xantana continua sendo o polissacarídeo microbiano mais produzido no mundo. Características como aumento da viscosidade em soluções, agente de geleificação, estabilidade frente aos diversos tratamentos despertam um interesse especial para a indústria de alimentos, porém, a aplicação para fins não alimentícios vem crescendo significativamente, como é o caso da indústria petrolífera e têxtil. A utilização de substratos alternativos e baratos para a produção de biomoléculas de interesse comercial, como resíduos agroindústrias, vem sendo alvo de virias pesquisas na atualidade. Sendo assim, neste trabalho, produzimos goma xantana utilizando a casca de soja como substrato para a Xanthomonas campestris. Utilizou-se um planejamento experimental e da metodologia de superfície de resposta a fim de identificar as melhores condições de produção de goma xantana em cultivo semi-sólido em biorreatores estáticos (CSSE). As melhores condições para este cultivo foram: temperatura de 31.2ºC, aeração de 467.5 L.min-1 e densidade óptica do inóculo de 0,929 em 600 nm. Em paralelo, conduziu-se um estudo da produção de goma xantana em cultivo submerso (CSm) e em cultivo semi-sólido agitado (CSSA), fazendo-se um comparativo entre os três sistemas quanto à produção e a viscosidade do exopolissacarídeo. Quanto à conversão de casca de soja em goma, o CSSA foi o que mais converteu, chegando a 19%, seguido de 10% no CS e 8% no SSE. A viscosidade da goma em solução chegou a 1550 cP na taxa de cisalhamento de 1 s-1 para SSA. A utilização da casca de soja como substrato e suporte de crescimento microbiano, mostrou-se adequado nessas condições. / The xanthan gum is still the most produced microbial polysaccharide in the world. Characteristics as the increase of viscosity in solutions, geleificant agent, stability in several treatments, bnng a special interest for the food industry, however, the application for non-food applications has been increasing significantly, as the case of the textile and petroleum industry. The utilization of an alternative and non-expensive substrate for the biomolecules production of commercial interest, as agro-industry residues, has been the aim of some researches nowadays. Thus, in this work, we produce xanthan gum using soybean hull as substrate for the Xanthomonas campestris. An experimental factorial design and response surface methodology was used in order to identify the best conditions of production of xanthan gum in solid-state cultivation in static bioreactors (SSSC). The best conditions for this cultivation were temperature of 3 1.2ºC, aeration of 467.5 L.min-1 and optic density of inoculum of 0,929 in 600 nm. At the same time, a study of the production of xanthan gum in submerged cultivation (SmC) and solid-state agitated cultivation (ASSC) has been conducted, comparing the three systems in relation to the production and the viscosity of the exopolysaccharide. In relation to the conversion of the soybean hull into gum, the SSA was the one with the highest rate of conversion, reaching 19%, followed by 10% in CS and 8% in the SSS. The viscosity of the gurn in solution reached 1550 cP in the shear rate of 1 s-1 for SSA. The use of the soybean hull as substrate and support of microbial growth has shown adequate in these conditions.

The consumption of low-calorie foods has increased in recent decades. The industries that are committed to health promotion have been developing technologies for food production with reduced fat, meeting the demands of consumers. Thus, this study began with a review of the behavior of different thickeners (guar gum, carrageenan, xanthan and tara) in experimental ricotta cream, and compared these with commercial ricotta cream. The various thickeners used in this study had a significant influence on instrumental and sensory firmness, being guar gum, the selected thickener for the next phase. The second phase of this work was conducted through the factorial planning 22 having whey and milk cream as independent variables. The factorial planning performed was the type Central Composite Rotational Delineation (CCRD), totaling 12 trials, being four factorial, four axial, one central point with three repetitions and one control treatment. The treatments were subjected to physico-chemical, microbiological and sensory analysis, as well as their stability assessed during shelflife. The use of whey as a partial fat substitute reduced by 50% the contents of this variable for the T8 treatment when compared to the control treatment. This reduction had no significant influence on the concentration of fatty acids present in creams. Generally, the pH of ricotta creams were slightly higher in the end of the storage period in relation to their averages in the beginning of the shellife. Lipid oxidation was enhanced in the presence of whey, a synergistic element for this analysis. Whey increased the instumental firmness of the creams when compared to the control treatment. The response surfaces generated in sensory acceptance analysis showed the existence of an optimal region for the best sensory grades in relation to attributes observed, in the range of 5-15% fat and 9-21% of whey. The cream selected as preferred by judges at the end of the sensory analyses of preference showed 5% fat and 10% whey in its composition. / O consumo de alimentos de baixa caloria tem aumentado nas últimas décadas. As indústrias comprometidas com a promoção da saúde vêm desenvolvendo tecnologias para produção de alimentos com reduzido teor de gordura, atendendo assim as demandas dos consumidores. Dessa forma, este estudo iniciou-se com a avaliação do comportamento de diferentes espessantes (guar, carragena, xantana e tara) em cremes de ricota experimentais, sendo estes comparados com creme de ricota comercial. Os diferentes espessantes utilizados neste estudo tiveram influência significativa na firmeza instrumental e sensorial dos produtos, sendo, a goma guar, o espessante selecionado para a etapa seguinte. A segunda etapa do trabalho foi conduzida através do planejamento fatorial 22 tendo o lactossoro e o creme de leite como variáveis independentes. O planejamento fatorial realizado foi do tipo Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR), totalizando 12 ensaios, sendo quatro fatoriais, quatro axiais, um ponto central com três repetições e um tratamento controle. Os tratamentos foram submetidos a análises físico-químicas, microbiológicas e sensoriais, assim como avaliada sua estabilidade durante o shelf life. A utilização do lactossoro como substituto parcial da gordura reduziu em até 50% o conteúdo desta variável para o tratamento T8 quando comparado com o tratamento controle. Esta redução não teve influencia significativa na concentração dos ácidos graxos presentes nos cremes. De maneira geral, o pH dos cremes de ricota apresentaram-se ligeiramente superiores no fim do período de armazenamento em relação a suas médias do início do shel life . A oxidação lipídica foi intensificada com a presença do lactossoro, representando este um elemento sinergístico para esta análise. O lactossoro aumentou a firmeza instrumental dos cremes quando comparados ao tratamento controle. As superfícies de respostas geradas na análise sensorial de aceitação mostraram a existência de uma região ótima para as melhores notas sensoriais em relação aos atributos observados, compreendida na faixa de 5 e 15% de gordura e 9 a 21% de lactossoro. O creme selecionado como o preferido pelos julgadores no final das análises sensoriais de preferência foi o que apresentou 5% de gordura e 10% de lactossoro em sua composição.

Orientador: Pedro de Oliva Neto / Banca: Valéria Marta Gomes de Lima / Banca: Ivanise Guilherme Branco / Resumo: Xanthomonas campestris é uma bactéria fitopatogênica que causa a podridão negra no sistema vascular das plantas da família das cruciferaceaes. Produz um exopolissacarídeo denominado goma xantana, que possui propriedades reológicas únicas sendo utilizada amplamente como agente de suspensão, espessante, emulsionante e estabilizante. É aplicados em indústrias petrolíferas, alimentícias, farmacêuticas, mineração, têxtil, termoquímicas, tintas, cosméticos e produtos agropecuários. O Brasil é um grande produtor mundial de cana de açúcar e álcool etílico. Produtos estes utilizados para a produção de xantana; o primeiro como substrato da fermentação e o segundo para a separação da goma. Apesar de todo esse potencial, o Brasil importa grande quantidade de goma xantana que poderá ser produzida com grande competitividade internacional. Portanto, este trabalho objetivou a utilização da técnica de irradiação ultravioleta, em uma linhagem específica de Xanthomonas campestris, para a obtenção de mutantes estáveis que possam melhorar o rendimento e/ou qualidade de goma obtida. A quantificação foi realizada através da determinação da biomassa, viscosidade, cálculos do rendimento da biomassa e goma. A irradiação UV por 600 segundos causou uma redução de 92,2% na população irradiada e as linhagens sobreviventes foram isoladas e analisadas nos testes de produção e viscosidade da goma xantana. As linhagens I6, I7, I9 e I10 apresentaram um aumento de 102% na produção de goma comparando com a linhagem não irradiada. Em relação à viscosidade do caldo, as linhagens irradiadas obtiveram um aumento de 48% comparadas com as não irradiadas de 20 e 30 rpm. A viscosidade da solução de goma xantana 1%, também foram superiores quando comparadas com a não irradiada. O aumento de...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Xanthomonas campestris is fitopatogenic bacterium that causes the black rotten in the vascular system of the plants of the family of the cruciferaceaes. It produces an exopolysaccharides that forms the xanthan gum, which is used in ample variety as agent of suspension, thicker, emulsifier and stabilizing, and singular rheological properties. It is applied in petroliferous, nourishing, pharmaceutical industries, of mining, textile, thermo chemistries, inks, cosmetics and farming products. Brazil is the worldwide producing greater of sugar cane of sugar and ethyl alcohol. Products theses used for the xanthan production; the first one as substratum of the fermentation, and the second as for the separation of the gum. Despite all this potential, the Brazil imports lot of xanthan gum that could be produced with great international competitiveness. This aimming work the used of the ultraviolet technique of irradiation in a specific strain of Xanthomonas campestris to obtain the mutants that can improve the income and/or quality of produced gum, through the determination of the biomass, viscosity, calculations of the income of the biomass and gum. The UV irradiation during 60 seconds caused a reduce of the 92.2% in the irradiated strains and the survived strains were isolated and analysed in the tests of production and viscosity of xanthan gum. The strains I6, I7, I9 e I10 showed increased in the xanthan production of 102% comparing with the non-irradiated strain. In relation the viscosity of the broth the irradiated strains the increase of 48% in shear rate of 20 and 30 rpm compared with the no irrdiated. The viscosity of the xanthan solution 1% irradiated were higher also whwn compared with no irradiated in both shear rate (20 and 30 rpm. The increase of viscosity was of 17% to rotational speed of 20 rpm and 16% to 30 rpm. The ...(Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GermanoEGM.pdf: 926195 bytes, checksum: 568b715287468c63c1f4f41fd8c65496 (MD5) Previous issue date: 2008-03-31 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Acerola (Malpighia emarginata D.C.) is a red fruit widely cultivated in Brazil, especially in the Northeastern region. Its increasing demand is attributed to its high ascorbic acid contents. Besides ascorbic acid, widely known by its health-benefit effects, acerola is rich in anthocyanins, which contribute for the antioxidant power of the fruit. Acerola processing produces a bright-red pomace, usually discarded. The further processing of this pomace, in order to explore its antioxidant compounds, could enhance acerola market value and rentability of its processing. Both ascorbic acid and anthocyanins are highly susceptible to degradation, that can be delayed by microencapsulation, which consists on packing particles (core) in an edible matrix (wall material). This work has been made with the purpose of producing a microencapsulated acerola pomace extract, which could be used by the food industry as a functional ingredient with antioxidant and coloring properties. Antioxidant compounds were recovered by pressing the pomace diluted in a solvent (a citric acid aqueous solution), by using a central composite design, with two variables: citric acid concentration in the solvent (0-2%), and solvent: pomace mass ratio (2:1-6:1). The acerola pomace extract was then microencapsulated by spray drying. A central composite design was adopted, with three variables: inlet temperature of the spray dryer (170o-200oC), wall material: acerola solids mass ratio (2:1-5:1), and degree of maltodextrin replacement by cashew tree gum as wall material (0-100%). The cashew tree gum was used because of its similarity to arabic gum, which is regarded as the wall material by excellence. The following conditions were considered as optimal for extraction of anthocyanins and ascorbic acid: solvent/pomace ratio, 5:1, and no citric acid in the solvent. 82.47% of the anthocyanins were recovered, as well as 83.22% of the ascorbic acid. Anthocyanin and ascorbic acid retentions were favored by lower inlet temperatures, higher wall material: acerola solids mass ratio and higher maltodextrin replacement by cashew tree gum, which was presented as a promising wall material. The more adequate microencapsulation conditions, based not only on retention of antioxidant compounds but also on physical properties of the final powder, were the following: inlet temperature, 185oC; wall material: acerola solids mass ratio, 5:1, and minimum degree of maltodextrin replacement by cashew tree gum, 50% / A acerola (Malpighia emarginata D.C.) ? um fruto avermelhado bastante cultivado no Brasil, principalmente no Nordeste. A demanda por esse fruto tem crescido muito, principalmente devido ao seu alto teor de ?cido asc?rbico. Al?m do ?cido asc?rbico, amplamente conhecido por seus efeitos ben?ficos ? sa?de, a acerola ? rica em antocianinas, que contribuem para o poder antioxidante da fruta. O processamento de acerola produz um res?duo (baga?o) vermelho intenso, geralmente descartado. O processamento desse baga?o para aproveitamento dos compostos de interesse poderia aumentar o valor comercial da acerola e a rentabilidade de seu processamento. Tanto o ?cido asc?rbico quanto as antocianinas s?o altamente suscet?veis ? degrada??o, que pode ser reduzida pela aplica??o de um processo de microencapsula??o, que consiste no empacotamento de part?culas (n?cleo) em uma matriz comest?vel (encapsulante). Este trabalho foi feito com o objetivo de produzir um extrato microencapsulado a partir de baga?o de acerola, com possibilidades de ser usado pela ind?stria de alimentos como ingrediente funcional com propriedades antioxidantes e/ou corantes. Os compostos de interesse foram recuperados por prensagem do baga?o dilu?do em um solvente (solu??o aquosa de ?cido c?trico), utilizando-se um delineamento composto central com duas vari?veis: concentra??o de ?cido c?trico no solvente (0-2%), e propor??o solvente: baga?o (2:1-6:1). O extrato de baga?o de acerola foi ent?o submetido a microencapsula??o por atomiza??o. Foi adotado um delineamento composto central, com tr?s vari?veis: temperatura de entrada do atomizador (170o-200oC), propor??o m?ssica encapsulante: s?lidos de acerola (2:1-5:1), e percentual de substitui??o de maltodextrina por goma de cajueiro como material encapsulante (0-100%). A goma de cajueiro foi utilizada por ser um material de composi??o similar ? goma ar?bica, que ? considerada o agente encapsulante por excel?ncia. As condi??es consideradas ?timas para a extra??o foram: propor??o solvente: baga?o, 5:1, e aus?ncia de ?cido c?trico no solvente, que resultaram em 82,47% de recupera??o de antocianinas e 83,22% de recupera??o de ?cido asc?rbico. A reten??o dos compostos de interesse durante a atomiza??o foi favorecida por menores valores de temperatura de entrada, maiores propor??es encapsulante/s?lidos de acerola e maior grau de substitui??o de maltodextrina por goma de cajueiro. A goma de cajueiro mostrou-se bastante promissora como material encapsulante. As condi??es mais adequadas de microencapsula??o por atomiza??o, baseadas n?o apenas na reten??o dos compostos de interesse, mas tamb?m nas propriedades f?sicas dos p?s obtidos (solubilidade, higroscopicidade e fluidez) foram as seguintes: temperatura de entrada, 185oC; propor??o encapsulante/s?lidos de acerola, 5:1, tendo o material encapsulante pelo menos 50% de goma de cajueiro

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Devido a busca e necessidade da aplicação de produtos sustentáveis, as blendas e os nanocompósitos a partir de biopolímeros surgem como uma proposta de uso em diversos campos tais como: embalagens, biomedicina e agricultura. Nesse sentido foram desenvolvidos blendas de goma de linhaça/ágar reticulados com glutaraldeído utilizando nanocristais de celulose como reforço, obtidos através do método “casting”. Testes preliminares foram realizados inicialmente variando a proporção de agente reticulante e plastificante além da variação de pH do meio, com o objetivo de promover ligações cruzadas na estrutura e consequente diminuição da hidrofilicidade do material. Seguiu-se o desenvolvimento das blendas em meio ácido fixando as proporções mássicas de aditivos (30% m/m de glicerol e 15% m/m de glutaraldeído em relação a massa final para cada filme), além de variar as proporções dos polímeros (75/25, 50/50 e 25/75 GL/AG). Os nanocompósitos foram obtidos a partir de cada formulação (blendas e amostras controles) com a adição de 2, 4 e 8% m/m de nanocristal de celulose (NC). Os filmes e blendas foram caracterizados pelas técnicas: Calorimetria Exploratória Diferencial, Análise Termogravimétrica, Difração de Raios-X e Infravermelho com Transformada de Fourier a fim de avaliar possíveis interações e organização do sistema. O estudo da reticulação das matrizes poliméricas, de suas blendas e dos nanocompósitos foram avaliados através da interação com a água pelo teste de solubilidade, absorção de vapor de água, ângulo de contato e permeabilidade ao vapor de água. A morfologia das amostras foi estudada por Microscopia Eletrônica de Varredura e por fim, o ensaio sob tração foi realizado para avaliação do desempenho mecânico das amostras. Os eventos endotérmicos observados nas curvas de DSC podem estar associados a novas interações estabelecidas no sistema. As curvas termogravimétricas apresentaram aumento da estabilidade térmica para os filmes controles e as blendas reticuladas em meio ácido. Os difratogramas de DRX apresentaram um padrão difuso de material tipicamente amorfo. Os espectros de FTIR não apresentaram bandas específicas de reticulação, apenas as existentes na estrutura original dos polissacarídeos. As imagens de MEV mostraram boa agregação e dispersão para as blendas e nanocompósitos. Os testes realizados de interação dos filmes com água mostraram que a reticulação em meio ácido levou a menor solubilidade para a formulação de goma de linhaça. A inserção de ágar bem como de NC contribuiu para uma menor absorção de água e melhora nas propriedades mecânicas. As formulações 50/502% NC e 50/504% NC apresentaram aumento da tensão na ruptura, elongamento e módulo de Young demonstrando assim resultados que justificam tanto a obtenção destas blendas quanto dos nanocompósitos. Além disso, com as diferentes morfologias obtidas nesse estudo é possível estender a faixa de aplicação para as formulações propostas. / Nowadays, due to the incentive and the requirement for the use of sustainable products, the blends and nanocomposites from biopolymers appear as a proposal for application in several fields, such as: packaging, biomedicine and agriculture. In this sense, flaxseed gum/agar blends were developed using glutaraldehyde as a crosslinker and cellulose nanocrystals as reinforcement, produced by casting method. Preliminary tests were fulfilled varying the amount of crosslinker agent and plasticizer, changing the pH of the medium in order to insert crosslinks in the polymer structure and consequently decrease the hydrophilicity of the samples. The development of the blends in acid medium by setting the mass proportions of additives (30 wt.% glycerol and 15 wt.% glutaraldehyde relative to the final mass for each film) and varying the polymers proportions (75/25, 50/50 and 25/75 GL/AG). The nanocomposites were obtained from each formulation (blends and control samples) with the addition of 2, 4 and 8% w/w of cellulose nanocrystals (NC). Films and blends were characterized by Differential Scanning Calorimeter, Thermal Gravimetric Analysis, X-ray Diffraction and Attenuated Total Reflectance with Fourier Transforms Infrared Spectroscopy techniques in order to assess possible interactions and organization of the system. The effect of the crosslinking in the polymer matrices, their blends and the nanocomposites were evaluated through the interaction with water by the solubility test, water vapor absorption, contact angle and water vapor permeability. The morphology of the samples was studied by the Scanning electron microscopy and, finally, the tensile test was performed to evaluate the mechanical performance of the samples. The endothermic events observed in the DSC curves may be associated with new interactions established in the polymeric systems. The thermogravimetric curves showed increased thermal stability for the control films and crosslinked blends in acid media. The X-ray diffractograms presented a diffuse pattern of the amorphous material. The infrared spectra did not present specific bands of crosslinking, only those being in the original structure of the polysaccharides. MEV images showed good aggregation and dispersion for blends and nanocomposites. Tests performed on the interaction of the films with water show that crosslinking in acid media led to a lower solubility for the flax gum formulation. The insertion of agar, as well as, the insertion of NC contributed to a lower water absorption and improvement in the mechanical tensile properties. The 50/502%NC and 50/504%NC formulations showed increased tensile rupture, Young's Modulus and elongation thus demonstrating results that justify both blends and nanocomposites originated from these. Moreover, with the different morphologies obtained in this study it is possible to extend the application range for the proposed formulations. / Dissertação (Mestrado)