Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-23T16:46:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 262159.pdf: 2117152 bytes, checksum: c44f56c867e74fe05d6798fffc36bd5e (MD5) / No presente trabalho foram estudadas as reações de hidrólise dos ácidos 1-acetóxi 2-naftóico (1Ac), 2-acetóxi 1-naftóico (2Ac), 3-acetóxi 2-naftóico (3Ac) e 8-acetóxi 1-naftóico (8Ac), onde, exceto para o 2Ac, a forma aniônica do éster mostrou-se mais reativa. Dependendo da posição entre o grupo reativos dois mecanismos puderam ser determinados: catálise básica geral com ativação de uma molécula de água e catálise nucleofílica com formação do anidrido. Os resultados indicam que o mecanismo de hidrólise não pode ser correlacionado com os efeitos eletrônicos do grupo de saída mas sim com efeitos espaciais como a distância e orientação entre os grupos reativos. Esses efeitos foram avaliados através de cálculos computacionais em nível B3LYP/6-31+g(d)/SCRF-PCM e análise da estrutura cristalina do 1Ac. Além disso, através dos métodos computacionais em fase gasosa, foram construídas as superfícies de energia potencial para o 1Ac e 3Ac em função do ângulo diedro formado entre o plano do anel e os grupos éster e carboxilato. Dessa forma, no composto onde ocorre o ataque intramolecular (1Ac) existe uma barreira de energia derivada de uma interação repulsiva que impede a livre rotação do grupo éster, fazendo com que o mesmo permaneça por mais tempo em uma posição que favorece o ataque do grupo carboxilato.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. / Made available in DSpace on 2012-10-24T01:11:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 258967.pdf: 4112722 bytes, checksum: 509cc2d1951b381dc94fef2f05121681 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-24T03:44:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 248781.pdf: 1067857 bytes, checksum: a7095961ecf81db35878a6d94aacdf93 (MD5) / Tem sido proposto que a redução de SO2 em carbonos acontece através de intermediários reativos unidos a matriz de carbono, no qual 2-oxido de 1,2-oxatieteno (ou sultina), e 1,3,2-dioxatiolano são decompostos formando epissulfeto e CO2. A reatividade desses intermediários foi estudada neste trabalho através de várias reações, usando espectros XPS e NMR para postular seus mecanismos. A reação de grafite + SO2 a 630 ºC mostrou a formação dos mesmos intermediários que no carvão ativado. Quando o carvão ativado modificado obtido a 630 °C foi aquecido a 900° C, observou-se mudança no espectro XPS como resultado da reação de decomposição dos intermediários oxidados com transferência de S, produzindo o epissulfeto e CO2, e a reação reversa com eliminação de SO2. A hidrólise básica produziu a hidrólise da sultina intermediária e o ataque do íon hidróxido no epissulfeto formando um ânion sulfeto e eliminando S2- posteriormente. A tiólise, a aminólise e a reação com o haleto de alquila com o carvão ativado modificado mostraram a inserção da molécula orgânica na matriz do carvão. De acordo com as reações postuladas alguns mecanismos foram estabelecidos. Estes resultados fornecem informação adicional ao mecanismo da redução de SO2 em carbono, a natureza química dos intermediários e um novo método para modificar as propriedades físico-química da matriz de carbono por inserção de um fragmento orgânico.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-24T05:45:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 251887.pdf: 13161331 bytes, checksum: eb63c1fdaf2e945f50046b9e69c1177f (MD5) / As ribonucleases constituem enzimas que quebram o RNA eficientemente, mas sua forma de atuação ainda não é de consenso entre os pesquisadores. Neste trabalho estudou-se a reação de hidrólise do diéster de fosfato, BMIPP. Foi obtido um perfil de pH em forma de sino, indicando uma catálise bifuncional pela espécie reativa zwiteriônica. Sugere-se que o efeito catalítico observado para BMIPP (106) deve-se a uma catálise intramolecular básica do imidazol desprotonado sobre a água, simultânea a uma catálise intramolecular ácida do imidazol protonado, assistindo o grupo de saída. O efeito isotópico obtido e os parâmetros de ativação são consistentes com o mecanismo proposto. O diéster BMIPP forma como produtos o monóester correspondente (Me-IMPP) e o fenol (IMP) e, posteriormente, a hidrólise do monoéster Me-IMPP leva a um segundo equivalente do IMP. Através dos estudos de ESI-MS (MS) foi possível detectar todos os produtos da reação do BMIPP. Cálculos computacionais também foram realizados, e para a estrutura otimizada do estado de transição da reação do BMIPP com H2O, observou-se que a distância entre o oxigênio fenólico e o hidrogênio do imidazol protonado é característico de ligação de hidrogênio (1,7 Å), favorecendo uma catálise ácida intramolecular. Apesar do impedimento conformacional dos grupos metilas, BMIPP se mostrou um eficiente modelo bifuncional da ribonuclease.

Orientador: Rubens Monti / Banca: Thais Borges Cesar / Banca: João Atílio Jorge / Banca: Rosa dos Prazeres Melo Furriel Inocentes / Banca: Reinaldo Marchetto / Resumo: Os hidrolisados de proteínas do soro de queijo vêm sendo amplamente utilizados para diversos fins. Dependendo das enzimas utilizadas e meio de reação, podemos obter hidrolisados com diferentes características. O intuito do presente trabalho foi hidrolisar as proteínas do soro de queijo bovino de diferentes maneiras, variando-se a temperatura de reação e modo de adição das enzimas, a fim de se obter hidrolisados com diferentes graus de hidrólise para posterior aplicação em ensaios animais. Os hidrolisados escolhidos para aplicação nos ensaios biológicos foram obtidos pela ação das enzimas pepsina, tripsina, quimotripsina e carboxipeptidase a 50ºC. Dois hidrolisados diferentes foram preparados: um com maior quantidade de pequenos peptídeos (oligo, di e tripeptídeos) e outro com maior quantidade de aminoácidos livres. O soro sem hidrólise também foi utilizado como suplementação para um outro grupo de animais. A intenção foi testar os dois diferentes hidrolisados e o soro sem hidrólise como suplemento para ratos idosos, visando a minimização da sarcopenia. Diversos estudos apontam que fórmulas contendo oligopeptídeos, especialmente di- e tripeptídeos, possuem maior valor nutricional do que uma mistura equivalente de aminoácidos livres ou proteínas intactas. Tomando-se como base essa informação, delineou-se a pesquisa esperando-se que, o grupo suplementado com as proteínas parcialmente hidrolisadas obtivesse um melhor desempenho na minimização da sarcopenia. Todos os 3 grupos suplementados obtiveram aumento na massa muscular e óssea diferindo significativamente em relação ao controle (não suplementado) porem, o que apresentou efeitos mais positivos na minimização da sarcopenia foi realmente o grupo suplementado por proteínas parcialmente hidrolisadas. Paralelamente a esse estudo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The cheese whey hydrolysates have been widely used for various purposes. Depending on the enzymes used and the reaction medium, we can obtain hydrolysates with different characteristics. The purpose of this study was to hydrolyze bovine cheese whey proteins in different ways, varying the temperature of reaction and enzyme addition, in order to obtain hydrolysates with different degrees of hydrolysis for application in animal tests. The hydrolysates chosen for application in biological assays were obtained by the action of enzymes pepsin, trypsin, chymotrypsin and carboxypeptidase at 50°C. Two different hydrolysates were prepared: one with a larger amount of small peptides (oligo-, di-and tripeptides) and another with larger amount of free amino acids. Serum without hydrolysis was also used as a supplement to another group of animals. The intention was to test the two different hydrolysates and whey without hydrolysis as a supplement to old age rats in order to minimize the sarcopenia. Several studies indicate that formulas containing oligopeptides, especially di-and tripeptides, have higher nutritional value than an equivalent mixture of free amino acids or intact proteins. Taking this information as a basis, the research was then outlined expecting that the group supplemented with partially hydrolyzed protein could obtain a better performance in reducing the sarcopenia. The all 3 supplemented groups showed increase in muscle mass and bone and differ significantly from control (not supplemented). However, the group who presented the most positive effects in reducing the sarcopenia was actually the group supplemented with partially hydrolyzed protein. In parallel with this study, in sandwich PhD, the attainment of immobilized pepsin and trypsin (derivatives) in solid support, stable was studied, for further application to obtain... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Cecília Laluce / Banca: José Maria Corrêa Bueno / Banca: Jonas Contiero / Banca: Sarita Candida Rabelo / Banca: Maria das Graças de Almeida Felipe / Resumo: A fermentação do hidrolisado de bagaço de cana-de-açúcar (BCA), permite a obtenção de etanol 2G. Um dos principais desafios neste trabalho foi desenvolver metodologias para obtenção de hidrolisados ricos em glicose para a fermentação. Sete pré-tratamentos do BCA resultaram de simplificações e ajustes com base em procedimentos descritos na literatura foram realizados com o objetivo de obter frações ricas de pré-tratamento mais adequado na conversão de celulose em açúcares fermentáveis em etanol. Técnicas de caracterização química, morfológica e estrutural foram aplicadas ao bagaço de cana e frações ricas com celulose foram apresentadas aos vários pré-tratamentos a fim de prever e compará-los. Estas técnicas foram SEM, FT-IR, DRX, TG e análise química, utilizando o método TAPPI. O pré-tratamento com base na utilização de hidróxido de sódio assistida por microondas provou ser mais eficiente e isto resultou em fracções ricas em celulose PT6. As concentrações de fenóis totais e furanos resultantes de extrações ácidas aplicadas a frações ricas com celulose também foram determinados. As concentrações mais elevadas de extrações com fenol foram obtidos para as frações ricas em celulose, utilizando 30 % (m/v) de ácido sulfúrico, na presença de 100 mM de FeCl3, enquanto que as soluções de ácido sulfúrico, ambos os fenóis como os furanos foram obtidos em concentrações mais baixas, possivelmente devido degradação. No entanto, a utilização de 30 % (m/v) de ácido sulfúrico não era recomendada para a extração de frações menores de outras concentrações. Finalmente, o melhor pré-tratamento resultou no PT6 por seu maior rendimento e menor perda de massa inicial do BCA, enquanto que o tratamento com 6 % (m/v) de ácido sulfúrico, na presença de 100 mM de FeCl3 liberou mais açúcares redutores libertados mais não-solubilizado durante os... / Abstract: The fermentation of sugarcane bagasse hydrolyzate (BCA) allows obtaining ethanol 2G. One of the main challenges in this work was to develop methodologies for obtaining rich hydrolysates into glucose for fermentation. Seven pretreatments BCA resulted from simplifications and adjustments based on literature procedures were carried out with the goal of getting rich fractions from pretreatment most appropriate in converting cellulose into fermentable sugars into ethanol. Techniques of chemical, morphological and structural characterization were applied to sugarcane bagasse and cellulose-enriched fractions were submitted the various pretreatments in order to predict and compare it. These techniques were SEM, FT-IR, XRD, TG and chemical analysis using the TAPPI method. The pre- treatment based on the use of sodium hydroxide assisted by microwave proved to be more efficient and this has resulted in fractions rich in cellulose PT6. Concentrations of total phenols and furans resulting from acid extractions applied to cellulose-enriched fractions were also determined. The highest concentrations of phenol extractions were obtained for fractions rich in cellulose using 30% (w/v) sulfuric acid in the presence of 100 mM FeCl3, whereas solutions of sulfuric acid, both total phenols as furans were obtained at lower concentrations possibly due to degradation. However, the use of 30 % (w/v) sulfuric acid was not recommended for extracting minor fractions of other concentrations. Finally, the best pretreatment resulted in a fraction PT6 for its higher performance and lower loss of the initial mass of the BCA, whereas treatment with 6% (w/v) sulfuric acid in the presence of 100 mM FeCl3 total reducing sugars released more non- solubilized during the pretreatment . This seems the most promising enriched fractions of cellulose for obtaining second-generation ethanol. / Doutor

Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-04-15. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:24:12Z : No. of bitstreams: 1 000826362_20160630.pdf: 110113 bytes, checksum: f05731314becc84a71fc418fd4ec775f (MD5) Bitstreams deleted on 2016-05-16T14:18:41Z: 000826362_20180630.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-05-16T14:19:22Z : No. of bitstreams: 1 000826362_20180630.pdf: 136606 bytes, checksum: 1cd2799716c0ea4cc26970184b05ebdc (MD5) Bitstreams deleted on 2018-07-02T19:54:15Z: 000826362_20180630.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2018-07-02T19:55:05Z : No. of bitstreams: 1 000826362.pdf: 2389588 bytes, checksum: 2527ec11007d932d66c3de4fbc868c36 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-17T16:51:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-04-15. Added 1 bitstream(s) on 2016-05-17T16:54:34Z : No. of bitstreams: 1 000826362_20180630.pdf: 136606 bytes, checksum: 1cd2799716c0ea4cc26970184b05ebdc (MD5) / Item merged in doublecheck by Vivian Rosa Storti null (vstorti@reitoria.unesp.br) on 2018-07-02T19:35:36Z Item was identical to item(s): 123598, 137846 at handle(s): http://hdl.handle.net/11449/124520, http://hdl.handle.net/11449/138386 / A fermentação do hidrolisado de bagaço de cana-de-açúcar (BCA), permite a obtenção de etanol 2G. Um dos principais desafios neste trabalho foi desenvolver metodologias para obtenção de hidrolisados ricos em glicose para a fermentação. Sete pré-tratamentos do BCA resultaram de simplificações e ajustes com base em procedimentos descritos na literatura foram realizados com o objetivo de obter frações ricas de pré-tratamento mais adequado na conversão de celulose em açúcares fermentáveis em etanol. Técnicas de caracterização química, morfológica e estrutural foram aplicadas ao bagaço de cana e frações ricas com celulose foram apresentadas aos vários pré-tratamentos a fim de prever e compará-los. Estas técnicas foram SEM, FT-IR, DRX, TG e análise química, utilizando o método TAPPI. O pré-tratamento com base na utilização de hidróxido de sódio assistida por microondas provou ser mais eficiente e isto resultou em fracções ricas em celulose PT6. As concentrações de fenóis totais e furanos resultantes de extrações ácidas aplicadas a frações ricas com celulose também foram determinados. As concentrações mais elevadas de extrações com fenol foram obtidos para as frações ricas em celulose, utilizando 30 % (m/v) de ácido sulfúrico, na presença de 100 mM de FeCl3, enquanto que as soluções de ácido sulfúrico, ambos os fenóis como os furanos foram obtidos em concentrações mais baixas, possivelmente devido degradação. No entanto, a utilização de 30 % (m/v) de ácido sulfúrico não era recomendada para a extração de frações menores de outras concentrações. Finalmente, o melhor pré-tratamento resultou no PT6 por seu maior rendimento e menor perda de massa inicial do BCA, enquanto que o tratamento com 6 % (m/v) de ácido sulfúrico, na presença de 100 mM de FeCl3 liberou mais açúcares redutores libertados mais não-solubilizado durante os... / The fermentation of sugarcane bagasse hydrolyzate (BCA) allows obtaining ethanol 2G. One of the main challenges in this work was to develop methodologies for obtaining rich hydrolysates into glucose for fermentation. Seven pretreatments BCA resulted from simplifications and adjustments based on literature procedures were carried out with the goal of getting rich fractions from pretreatment most appropriate in converting cellulose into fermentable sugars into ethanol. Techniques of chemical, morphological and structural characterization were applied to sugarcane bagasse and cellulose-enriched fractions were submitted the various pretreatments in order to predict and compare it. These techniques were SEM, FT-IR, XRD, TG and chemical analysis using the TAPPI method. The pre- treatment based on the use of sodium hydroxide assisted by microwave proved to be more efficient and this has resulted in fractions rich in cellulose PT6. Concentrations of total phenols and furans resulting from acid extractions applied to cellulose-enriched fractions were also determined. The highest concentrations of phenol extractions were obtained for fractions rich in cellulose using 30% (w/v) sulfuric acid in the presence of 100 mM FeCl3, whereas solutions of sulfuric acid, both total phenols as furans were obtained at lower concentrations possibly due to degradation. However, the use of 30 % (w/v) sulfuric acid was not recommended for extracting minor fractions of other concentrations. Finally, the best pretreatment resulted in a fraction PT6 for its higher performance and lower loss of the initial mass of the BCA, whereas treatment with 6% (w/v) sulfuric acid in the presence of 100 mM FeCl3 total reducing sugars released more non- solubilized during the pretreatment . This seems the most promising enriched fractions of cellulose for obtaining second-generation ethanol.

Orientador: Manoel Lima de Menezes / Banca: Valdecir Farias Ximenes / Banca: Rosa dos prazeres Melo Furriel / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi / Resumo: Com a expansão da agroindústria e comercialização manga tem demonstrado grande potencial econômico, podendo ser utilizada na formulação de polpa, néctares, sucos, geléias e compotas. Em contrapartida, a industrialização gera uma grande quantidade de resíduos que equivale a aproximadamente 35 a 60% do peso bruto da materia prima. Por razões sanitárias, a deposição do resíduo deve ser feita em locais distantes da unidade de processamento, o que agrega custo adicional e gera problemas ambientais. Dentro deste contexto o principal objetivo deste trabalho foi obter etanol a partir da amêndoa do caroço de manga e desenvolver uma nova metodologia de desidratação e retificação. Por meio do processo de preparação da matéria prima, hidrólise seguida por fermentação e destilação, obteve-se um resultado por cromatografia gasosa de 275 litros de etanol hidratado para cada tonelada de amêncoa de caroço de manga. Na metodologia desenvolvida para desidratação do etanol hidratado em amostras fortificadas, foram empregados os solventes: glicerina, etilenoglicol e polietilenoglicol como agentes desidratantes, aplicados num processo de destilação com arraste de vapor, obtendo uma relação de agente desidratante/etanol anidro de 1:1,7, 1:1,8 e 1:2, respectivamente. Simultaneamente ao processo de desidratação avaliou-se a retificação do etanol, observando reduções dos componentes presentes no etanol hidratado, da ordem de 90,6, 91,7 e 97,0% (m/v) para glicerina, etilenoglicol e polietilenoglicol, respectivamente. No processo de retificação obteve-se uma redução de 75,0% na acidez de 92,2% na condutividade do etanol retificado. O etanol produzido a partir da amêndoa do coroço da manga foi submetido ao mesmo processo de desidratação e retificação desenvolvido, obtendo índices de desidratação de 99,9%(m/v), em um álcool com teor de 88%(m/v). Com relação a eliminação dos demais componentes presentes na referida... / Abstract: With the expansion of agribusiness marketing the manga has shown great economic potential and can be used in the formulation of pulp, nectars, juices, jellies and jams. In contrast, the manufacturing generates a large amount of waste which is approximately 35 to 60% of the gross weight of the feedstock. For health reasons, the deposition of waste should be carried out in remote locations of the processing unit, which adds additional cost and creates environmental problems. Within this context the main objective of this work was to obtain ethanol from mango seed almond and develop a new methodology for dehydration and rectification. By means of the preparation of the feedstock, hydrolysis followed by fermentation and distillation process obtained theoretical results by gas chromatography of 275 liters of hydrous ethanol spiked samples, the solvents were employed: glycerin, ethylene glycol and polyethylene glycol as dehydrating agents, applied in a process of steam distillation drag, showed a ratio of dehydrating agent/anhydrous ethanol 1:1,7, 1:1.8 and 1:2 respectively. Simultaneously, the dehydration process was evaluated rectification of ethanol observing reductions of the components present in hydrous ethanol, in the order of 90.6, 91.7 and 97.0% (w/v) glycerine, ethylene glycol and polyethylene glycol, respectively. In the grinding process yielded a reduction of 75.0% in the acidity of 92.2% in the conductivity of ethanol rectified. The ethanol produced from almond core sleeve was subjected to the same process of dehydration and grinding developed and obtained from dehydration of 99,9% (m/v) with an alcohol content of 88% (w/v). Regarding the removal of other components present in said sample to ethanol, there was a reduction of 94.8; 91,5; 97.0 and 100% (w/v) for acetaldehyde, methanol, isoamy alcohol and acetic acid, respectively, promoting the reduction of acidity and condutivity. Thus it can be inferred that the new method was... / Mestre

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T21:14:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327509.pdf: 4111489 bytes, checksum: e1405cdd29f5d01c17b25ba4da71c8a2 (MD5) Previous issue date: 2014 / A ß-galactosidase (E.C 3.2.1.23) é uma das enzimas mais empregadas na indústria de alimentos sendo principalmente utilizada na hidrólise da lactose para obtenção de produtos com baixo teor de lactose e na síntese de galactooligossacarídeos (GOS). A imobilização desta e outras enzimas é uma forma eficaz de permitir o reuso do biocatalisador e aumentar sua estabilidade térmica. Esta imobilização pode ser feita em suportes à base de quitosana, pois, além de serem seguros, possuem grupos funcionais que permitem a imobilização direta ou a modificação com outros grupos funcionais de interesse. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi estudar a hidrólise da lactose e a síntese de GOS utilizando a ß-galactosidase imobilizada em suportes à base de quitosana. Primeiramente, macro e nanopartículas de quitosana foram obtidas, caracterizadas e utilizadas para a imobilização da ß-galactosidase de Kluyveromyces lactis. Avaliou-se a carga de enzima imobilizada em cada um dos suportes, bem como a estabilidade térmica e operacional do biocatalisador imobilizado. Subsequentemente, as macropartículas de quitosana foram utilizadas em um reator de leito fixo a fim de avaliar a hidrólise da lactose e a síntese de GOS em sistema contínuo. A imobilização da ß-galactosidase de Aspergillus oryzae em macropartículas de quitosana foi realizada utilizando a genipina como agente de entrecruzamento para substituir o glutaraldeído, dada sua toxicidade. Tanto o suporte como a enzima imobilizada obtidos foram caracterizados e aplicados na hidrólise da lactose e na síntese de GOS. Por fim, investigou-se a estabilidade térmica da ß-galactosidase de Aspergillus oryzae imobilizada em macropartículas de quitosana em presença de lactose e GOS, a fim de simular as condições operacionais de obtenção deste prebiótico. Apesar das macro e nanopartículas de quitosana terem apresentado algumas diferenças entre si (área superficial, capacidade de carga, estabilidade térmica e retenção de atividade da enzima), ambos biocatalisadores puderam ser reutilizados por 50 bateladas de hidrólise. A hidrólise da lactose permaneceu estável ao longo de mais de 15 dias de operação, resultando em 90 % de conversão de lactose, a 37 ºC. Nesta mesma temperatura, a produtividade máxima de GOS foi de 484,5 g L-1 h-1. A estabilidade térmica da enzima foi melhorada em presença de lactose, glicose e galactose, o que sugere que sistemas de operação contínua podem contribuir na estabilização térmica da enzima. A imobilização da enzima de A. oryzae em macropartículas de quitosana entrecruzadas com genipina também foi bem sucedida, rendendo biocatalisadoresoperacionalmente estáveis, com hidrólise da lactose efetiva e estável durante 25 bateladas de reuso da enzima imobilizada. O parâmetro que mais teve influência na síntese de GOS foi a concentração de lactose, sendo que a concentração máxima de GOS obtida foi de 146 g L-1, utilizando uma solução de lactose 500 g L-1. A melhoria na estabilidade térmica da ß-galactosidase de A. oryzae imobilizada em macropartículas de quitosana foi bastante acentuada em presença de GOS, o que sugere que os processos de síntese deste composto podem ser otimizados em relação à temperatura, já que altas temperaturas facilitam o processo de dissolução da lactose e evitam a contaminação microbiana.<br> / Abstract : The ß-galactosidase (E.C 3.2.1.23) is one of the most used enzymes in the food industry, being mainly applied in lactose hydrolysis and galactooligosaccharides (GOS) synthesis. The immobilization of ß-galactosidase and others enzymes is an effective way to allow the reuse and to improve the thermal stability of the biocatalyst. Immobilization can be carried out on chitosan based supports, since they are safe and presents functional groups to direct enzyme immobilization or for modification with others functional groups. Then, the objective of this work was to study the lactose hydrolysis and GOS synthesis by using the enzyme ß-galactosidase immobilized on chitosan based supports. Firstly, chitosan macro and nanoparticles were obtained, characterized and used for immobilization of the ß-galactosidase from Kluyveromyces lactis. The enzyme load, the thermal stability and the operational stability were evaluated for each support. Subsequently, chitosan macroparticles were applied in a packed-bed reactor in order to evaluate the lactose hydrolysis and GOS synthesis in a continuous system. The immobilization of Aspergillus oryzae ß-galactosidase on chitosan macroparticles was carried out using genipin as crosslinking agent in order to replace glutaraldehyde, given its toxicity. The support and the immobilized enzyme obtained were characterized and applied in the lactose hydrolysis and in the GOS synthesis. Lastly, the thermal stability of A. oryzae ß-galactosidase immobilized on chitosan macroparticles was investigated in the presence of lactose and GOS, in order to simulate operational conditions for obtaining this prebiotic compound. Although chitosan macro and nanoparticles having shown some differences (surface area, load capacity, thermal stability and activity retention), both biocatalysts were reused for 50 batches of hydrolysis. The lactose hydrolysis remained stable during more than 15 days of continuous operation, yielding 90 % of lactose conversion, at 37 ºC. In the same temperature, maximum GOS productivity was 484.5 g L-1 h-1. The enzyme thermal stability was improved in the presence of lactose, glucose and galactose, this suggests that systems of continuous operation could contribute for the thermal stability of the enzyme. The immobilization of A. oryzae ß-galactosidase immobilized on chitosan macroparticles cross-linked with genipin was also satisfactory, with stable and effective lactose hydrolysis during 25 batches of reuse. The parameter that most influenced GOS synthesis was the initial lactose concentration, being 146 g L-1 the maximum GOS concentration achieved when 500 g L-1 lactose buffered solution was used. Theimprovement of A. oryzae ß-galactosidase thermal stability was substantial in the presence of GOS, suggesting that the synthesis of this compound can be optimized related to the temperature, once higher temperatures facilitates the process of lactose dissolution and avoid microbial contamination.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Aquicultura, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-01-15T14:53:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336741.pdf: 836845 bytes, checksum: dde8c2f5495ba8b6673393b8bf024ddd (MD5) Previous issue date: 2015 / Resíduos de pescado processados na forma de silagem podem se constituir em uma alternativa ao uso de farinha de peixe (FP), devido ao seu alto valor nutritivo e biológico na alimentação de peixes. Este estudo visa caracterizar a composição e qualidade da silagem ácida de vísceras de atum (SAVA), determinar a digestibilidade de nutrientes, bem como avaliar a resposta zootécnica do jundiá (Rhamdia quelen), quando alimentado com dietas contendo níveis crescentes de SAVA. Ao final de trinta dias, 61,74% da proteína bruta (PB) da SAVA estava solubilizada. O ensaio de digestibilidade foi realizado com jundiás fêmeas (272,58 ± 20,04 g), utilizando-se o método indireto. No ensaio de desempenho, três grupos de 20 juvenis de jundiá (15,64 ± 1,26 g) foram alimentados com níveis crescentes (0, 20, 40, 60, 80 e 100%) de substituição proteica de FP pela SAVA. A digestibilidade da PB foi similar (88,52%) para SAVA e FP, mas a da matéria seca foi maior (P<0,05) para a SAVA (92,20%). Ao final de 45 dias, o ganho em peso dos peixes respondeu negativamente (P<0,05), de forma linear, à substituição proteica de FP por SAVA. O mesmo ocorreu para a taxa de crescimento específico, consumo alimentar diário, taxa de retenção proteica e conversão alimentar. A sobrevivência esteve acima dos 85% em todos tratamentos. Apesar da boa qualidade e composição da SAVA, o jundiá responde de forma negativa ao aumento de níveis de SAVA nas dietas com grau de solubilidade proteica de 61,74%. Mais estudos devem ser realizados sobre o tema, focando em SAVA com diferentes graus de hidrólise proteica, bem como na quantificação das frações solúveis peptídeos e aminoácidos livres.