O presente projeto teve como objetivo selecionar lipases comerciais para a interesterificação enzimática da gordura do leite com óleo de soja visando à obtenção de produto enriquecido com ácidos graxos essenciais. Foram testadas lipases de diferentes fontes microbianas (Aspergillus niger, Mucor javanicus, Rhizopus oryzae, Candida rugosa, Penicillium roqueforti e Rhizomucor miehei) imobilizadas em matriz híbrida polissiloxano-álcool polivinílico (POS-PVA) previamente caracterizada quanto às suas propriedades físicoquímicas e morfológicas. Tanto as enzimas livres como imobilizadas, foram inicialmente caracterizadas com relação às suas atividades hidrolítica e de esterificação. Em função da alta complexidade das matérias-primas \"gordura do leite e óleo de soja\", optou-se pela triagem inicial da enzima em um sistema reacional modelo de interesterificação. Como reagentes de partida, foram escolhidos tripalmitina e trioleína, uma vez que os ácidos graxos palmítico e oléico estão presentes em grande quantidade nos triglicerídeos que compõem as matériasprimas de interesse. Assim, as lipases imobilizadas no suporte POS-PVA foram empregadas na catálise de reações de interesterificação no sistema modelo empregando-se hexano como solvente. O valor mais elevado de rendimento de interesterificação (31%) foi obtido com o emprego da lipase de Rhizopus oryzae (L036P), sendo esta enzima selecionada para continuidade do trabalho. Testes adicionais foram efetuados para verificar a influência da concentração de trioleína e tripalmitina no rendimento da reação. Neste caso, o melhor resultado foi alcançado no substrato equimolar de tripalmitina e trioleína (40mM), para o qual observou-se um rendimento de interesterificação de 45%, em 24 h de reação. O sistema imobilizado selecionado foi caracterizado quanto às suas propriedades físico-químicas e de estabilidade, empregando-se técnicas como difratometria de raios-X e espectroscopia no infravermelho. Foi observada boa estabilidade à estocagem, mantendo-se 100% da atividade hidrolítica inicial após 120 dias de armazenamento. Finalmente, foram realizados testes de interesterificação da gordura do leite com óleo de soja sendo que, de maneira geral, a lipase de Rhizopus oryzae imobilizada em POS-PVA promoveu o aumento na concentração dos triglicerídeos C26-C34 e C46-C50, e diminuição dos triglicerídeos C38, C44 e C54, obtendo-se 12% de rendimento de interesterificação. A análise de textura do meio reacional e do produto interesterificado mostrou que a simples mistura física de óleo de soja com a gordura do leite provocou uma diminuição de mais de 50% na consistência desta gordura. Após a reação de interesterificação, o produto obtido apresentou redução de aproximadamente 24 % na consistência em relação à da mistura física das matérias-primas, devido à incorporação dos ácidos graxos insaturados do óleo de soja nos triglicerídeos presentes na gordura do leite, e à formação de mono e diglicerídeos devida à hidrólise parcial das matérias-primas. Assim, os resultados promissores obtidos com o uso da lipase de Rhizopus oryzae (L036) imobilizada em POS-PVA, tanto na reação modelo de interesterificação de tripalmitina com trioleína quanto nas matérias-primas lipídicas, possibilitaram a seleção deste sistema enzimático visando ao seu emprego no bioprocesso de interesse. / The objective of this work was to select a commercial lipase for enzymatic interesterification of milkfat with soybean to obtain a product enriched with essential fatty acids. Lipases from different microbial sources (Aspergillus niger, Mucor javanicus, Rhizopus oryzae, Candida rugosa, Penicillium roqueforti, Rhizomucor miehei) were immobilized on polysiloxane- polyvinyl alcohol hybrid matrix (POS-PVA) previously characterized in relation to its physico-chemical and morphological properties. All lipase preparations in both free and immobilized forms were initially characterized, regarding their hydrolytic and esterification activities. Owing to the high complexity of the raw materials \"milkfat and soybean oi\", the lipase screening assay was carried out using a model interesterification system consisted of tripalmitin and triolein. These triglycerides were chosen as starting materials since palmitic and oleic fatty acids are present at high amount proportions in the raw materials. Thus, immobilized lipase derivatives on POS-PVA were used to catalyze the interesterification of tripalmitin with triolein in the presence of hexane as solvent. The highest interesterification (31%) was obtained using the lipase from Rhizopus oryzae (L036P) and therefore, this enzyme was selected for continuing the work. Additional tests were performed to verify the influence of the molar ratio between triolein and tripalmitin in the reaction yield. The best result was achieved for the substrate containing equimolar amounts of tripalmitin and triolein (40 mM), attaining 45% of interesterification yield at 24 h reaction. The selected immobilized system was characterized in relation to its physico-chemical and stability properties using techniques as X-ray difractometry and IR spectroscopy. High stability was found for the immobilized lipase that maintained full original activity after 120 days storage at 4?C. Finally, interesterification tests of milkfat with soybean oil were carried out, and the use of Rhizopus oryzae lipase immobilized in POS-PVA increased the concentration of the triglycerides C26- C34 and C46-C50, and decreased the concentration of the triglycerides C38, C44 and C54, which corresponded to 12% of interesterification yield. The texture analysis of both reaction medium and interesterified product showed that simple physical blend of soybean oil with milk fat reduced more than 50% the milkfat consistency. After the interesterification reaction, the obtained product showed even lower consistency (24% reduction) in comparison with the physical raw materials blend, due to the incorporation of unsaturated fatty acids from soybean oil in the triglycerides of milkfat, and to the formation of mono and diglycerides resulting from partial hydrolysis of the raw materials. Thus, the promising results obtained using Rhizopus oryzae lipase (L036P) immobilized on POS-PVA, both in the model interesterification reaction of tripalmitin with triolein and in the lipid raw materials, indicated the suitability of the selected immobilized derivative to be applied in the proposed bioprocess.

O trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de bases gordurosas para margarinas utilizando o método de modificação por interesterificação, como alternativa ao processo de hidrogenação parcial, que forma isômeros trans. / The aim of the study was to develop soft margarines by using intertesterification, as an alternative of hydrogenation, which forms trans isomers.

O presente projeto teve como objetivo selecionar lipases comerciais para a interesterificação enzimática da gordura do leite com óleo de soja visando à obtenção de produto enriquecido com ácidos graxos essenciais. Foram testadas lipases de diferentes fontes microbianas (Aspergillus niger, Mucor javanicus, Rhizopus oryzae, Candida rugosa, Penicillium roqueforti e Rhizomucor miehei) imobilizadas em matriz híbrida polissiloxano-álcool polivinílico (POS-PVA) previamente caracterizada quanto às suas propriedades físicoquímicas e morfológicas. Tanto as enzimas livres como imobilizadas, foram inicialmente caracterizadas com relação às suas atividades hidrolítica e de esterificação. Em função da alta complexidade das matérias-primas \"gordura do leite e óleo de soja\", optou-se pela triagem inicial da enzima em um sistema reacional modelo de interesterificação. Como reagentes de partida, foram escolhidos tripalmitina e trioleína, uma vez que os ácidos graxos palmítico e oléico estão presentes em grande quantidade nos triglicerídeos que compõem as matériasprimas de interesse. Assim, as lipases imobilizadas no suporte POS-PVA foram empregadas na catálise de reações de interesterificação no sistema modelo empregando-se hexano como solvente. O valor mais elevado de rendimento de interesterificação (31%) foi obtido com o emprego da lipase de Rhizopus oryzae (L036P), sendo esta enzima selecionada para continuidade do trabalho. Testes adicionais foram efetuados para verificar a influência da concentração de trioleína e tripalmitina no rendimento da reação. Neste caso, o melhor resultado foi alcançado no substrato equimolar de tripalmitina e trioleína (40mM), para o qual observou-se um rendimento de interesterificação de 45%, em 24 h de reação. O sistema imobilizado selecionado foi caracterizado quanto às suas propriedades físico-químicas e de estabilidade, empregando-se técnicas como difratometria de raios-X e espectroscopia no infravermelho. Foi observada boa estabilidade à estocagem, mantendo-se 100% da atividade hidrolítica inicial após 120 dias de armazenamento. Finalmente, foram realizados testes de interesterificação da gordura do leite com óleo de soja sendo que, de maneira geral, a lipase de Rhizopus oryzae imobilizada em POS-PVA promoveu o aumento na concentração dos triglicerídeos C26-C34 e C46-C50, e diminuição dos triglicerídeos C38, C44 e C54, obtendo-se 12% de rendimento de interesterificação. A análise de textura do meio reacional e do produto interesterificado mostrou que a simples mistura física de óleo de soja com a gordura do leite provocou uma diminuição de mais de 50% na consistência desta gordura. Após a reação de interesterificação, o produto obtido apresentou redução de aproximadamente 24 % na consistência em relação à da mistura física das matérias-primas, devido à incorporação dos ácidos graxos insaturados do óleo de soja nos triglicerídeos presentes na gordura do leite, e à formação de mono e diglicerídeos devida à hidrólise parcial das matérias-primas. Assim, os resultados promissores obtidos com o uso da lipase de Rhizopus oryzae (L036) imobilizada em POS-PVA, tanto na reação modelo de interesterificação de tripalmitina com trioleína quanto nas matérias-primas lipídicas, possibilitaram a seleção deste sistema enzimático visando ao seu emprego no bioprocesso de interesse. / The objective of this work was to select a commercial lipase for enzymatic interesterification of milkfat with soybean to obtain a product enriched with essential fatty acids. Lipases from different microbial sources (Aspergillus niger, Mucor javanicus, Rhizopus oryzae, Candida rugosa, Penicillium roqueforti, Rhizomucor miehei) were immobilized on polysiloxane- polyvinyl alcohol hybrid matrix (POS-PVA) previously characterized in relation to its physico-chemical and morphological properties. All lipase preparations in both free and immobilized forms were initially characterized, regarding their hydrolytic and esterification activities. Owing to the high complexity of the raw materials \"milkfat and soybean oi\", the lipase screening assay was carried out using a model interesterification system consisted of tripalmitin and triolein. These triglycerides were chosen as starting materials since palmitic and oleic fatty acids are present at high amount proportions in the raw materials. Thus, immobilized lipase derivatives on POS-PVA were used to catalyze the interesterification of tripalmitin with triolein in the presence of hexane as solvent. The highest interesterification (31%) was obtained using the lipase from Rhizopus oryzae (L036P) and therefore, this enzyme was selected for continuing the work. Additional tests were performed to verify the influence of the molar ratio between triolein and tripalmitin in the reaction yield. The best result was achieved for the substrate containing equimolar amounts of tripalmitin and triolein (40 mM), attaining 45% of interesterification yield at 24 h reaction. The selected immobilized system was characterized in relation to its physico-chemical and stability properties using techniques as X-ray difractometry and IR spectroscopy. High stability was found for the immobilized lipase that maintained full original activity after 120 days storage at 4?C. Finally, interesterification tests of milkfat with soybean oil were carried out, and the use of Rhizopus oryzae lipase immobilized in POS-PVA increased the concentration of the triglycerides C26- C34 and C46-C50, and decreased the concentration of the triglycerides C38, C44 and C54, which corresponded to 12% of interesterification yield. The texture analysis of both reaction medium and interesterified product showed that simple physical blend of soybean oil with milk fat reduced more than 50% the milkfat consistency. After the interesterification reaction, the obtained product showed even lower consistency (24% reduction) in comparison with the physical raw materials blend, due to the incorporation of unsaturated fatty acids from soybean oil in the triglycerides of milkfat, and to the formation of mono and diglycerides resulting from partial hydrolysis of the raw materials. Thus, the promising results obtained using Rhizopus oryzae lipase (L036P) immobilized on POS-PVA, both in the model interesterification reaction of tripalmitin with triolein and in the lipid raw materials, indicated the suitability of the selected immobilized derivative to be applied in the proposed bioprocess.

Fundação de Amparo a Pesquisa no Estado do Rio Grande do Sul / This work has as goal to evaluate the use of heterogeneous catalysts on interesterification reaction for glycerol-free biodiesel production. Interesterification is a reaction between the triglyceride ester from vegetable oil and a short-chain ester, like methyl acetate. This technique has advantages over conventional transesterification like elimination of product washing and purification steps, less effluent production, catalyst reusing possibility and coproduction of biofuel additive, named triacetin.. Firstly, performance tests of solid catalysts commonly used for transesterification reaction were carried out. Among them, the hydrotalcite-like compound Ca 40%-Mg-Al presented the best results, reaching a global yield (esters + triacetin) of 91.83% at equilibrium, at 250°C, methyl acetate/oil molar ratio of 32:1 and 4.7% wt. catalyst/reactants concentration. Next, in order to investigate the effects of temperature, methyl acetate to oil molar ratio and catalyst concentration over reaction yield, an experimental planning and kinetics tests were performed. At 350°C, signs of thermal degradation were observed, affecting negatively the product yields. Besides, it was noted that dilution and cage-effect can occur depending on the methyl acetate to oil molar ratio applied.In respect of the catalyst, it was observed that saturation occurs at concentration of 5% wt. catalyst/oil. The condition of 325°C, 40:1 methyl acetate/oil molar ratio and 5% wt. catalyst/oil was chosen as the more adequate, reaching in 1.33 h a global yield of 68.5%. At those conditions, the catalyst can be reused, without any treatment, at least for three reaction cycles. / Este trabalho teve como objetivo investigar o emprego de catalisadores heterogêneos na reação de interesterificação para produção de biodiesel sem glicerol. A interesterificação é uma reação entre o éster triglicerídeo do óleo vegetal e outro éster de cadeia curta, como metil acetato. A técnica tem vantagens à transesterificação clássica como eliminação de etapas de lavagem e purificação de produtos, menor produção de efluentes, possibilidade de recuperação do catalisador e a coprodução de um aditivo ao biocombustível chamado triacetina. Primeiramente, fez-se um teste de desempenho de alguns catalisadores sólidos bastante utilizados em reações de transesterificação. Dentre eles, o composto tipo hidrotalcita Ca 40%-Mg-Al apresentou melhores resultados, atingindo rendimento global (ésteres + triacetina) de 91.83% no equilíbrio a 250°C, razão molar metil acetato/óleo de soja 32:1 e concentração de 4.7% m/m de catalisador/reagentes. A seguir, a fim de investigar o efeito da temperatura, razão molar de metil acetato e concentração de catalisador sobre o rendimento da reação, realizaram-se um planejamento experimental e experimentos cinéticos de reação. Para temperatura de 350°C, foram observados indícios de degradação térmica dos produtos, afetando negativamente os rendimentos de reação. Além disso, notou-se que ocorrem efeitos de diluição ou solvatação, dependendo das razões molares metil acetato/óleo usadas. Em relação ao catalisador, observou-se que a saturação ocorre para concentração de 5% m/m catalisador/óleo. A condição mais adequada de reação foi 325°C, razão molar 40:1 e 5% m/m catalisador/óleo, onde atinge-se um rendimento global de 68.55% em 1.33h. Nessas condições, por fim, também foi investigada a estabilidade do catalisador. Descobriu-se que o mesmo catalisador, sem tratamento algum, pode ser utilizado por pelo menos 3 ciclos de reação sem perda expressiva da atividade catalítica.

Orientador: Daniel Barrera Arellano / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-09T03:51:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cruz_CarlaLeadeCamargoVianna_D.pdf: 616206 bytes, checksum: 98da89ebbff6356a40ef492ce249aa2f (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Os monoacilgliceróis acetilados (MGA) são produtos de alto valor agregado utilizados em coberturas ou filmes comestíveis, gomas de mascar e produtos farmacêuticos entre outros. Esses são usualmente produzidos através de interesterificação química na presença de catalisadores ácidos ou básicos sob alta temperatura, acima de 200°C, consumindo grande quantidade de energia e produzindo compostos indesejáveis no produto. Além disso, há necessidade de se realizar uma destilação molecular para purificar o produto. A interesterificação enzimática ocorre em condições mais suaves eliminando tais problemas e o processo de purificação pode ser uma destilação simples. Este estudo apresenta um processo de obtenção de MGA via enzimática através de reação de interesterificação, e subseqüente destilação. Foram realizados testes para selecionar os substratos e via de processo com ácido oléico, óleo de soja e gordura parcialmente hidrogenada de soja esterificados com triacetina em diferentes proporções. Foram testadas quatro enzimas diferentes Lipozyme TL 100L, Lipozyme IM, Lipozyme RM IM e Lipozyme TL IM. Após seleção da enzima (Lipozyme TL IM) e substrato (gordura parcialmente hidrogenada) foi realizada a otimização utilizando um desenho experimental fatorial completo 23, totalizando 17 ensaios, sendo 3 pontos centrais e 6 axiais. As variáveis independentes foram: tempo (h), temperatura (°C) e quantidade da enzima (% em relação ao total dos substratos). As variáveis dependentes: rendimento de MGA (%) e relação diacilglicerol/monoacilglicerol, foram determinadas por HPSEC (High Performance Size Exclusion Chromatography). A faixa ótima encontrada foi: 6 horas, 65°C e 4% de enzima em relação ao total de substratos. Nestas condições foi possível produzir MGA em concentrações até 85% após destilação. Testes de reutilização da enzima, com 0,4% de enzima nova adicionados em cada ciclo indicam que após 6 ciclos essa mantém alta atividade. O produto purificado apresentou características similares ao produto comercial / Abstract: Acetylated monoacylglycerols (AMG) are high added value products used in coatings or edible films, bubble gums, pharmaceutical products and others. They are usually produced through chemical interesterification, in the presence of acid or basic catalysts at high temperatures (above 200°C), causing high energy demands, producing undesirable by-products and requiring molecular distillation to purify the product. Enzymatic interesterification occurs in mild conditions, eliminating such problems, and the purification process can be a simple distillation. This study presents an enzymatic process to obtain AMG through the interesterification reaction and subsequent distillation. Trials were carried out to select the substrates and process path using oleic acid, soy oil and partially hydrogenated soy fat, esterified with triacetin in different proportions (1:1.5 and 1:3). Four different enzymes were tested: Lipozyme TL 100L, Lipozyme IM, Lipozyme RM and Lipozyme TL IM. After the selection of the enzyme (Lipozyme TL IM) and the substrate (partially hydrogenated fat), the optimization of the reaction was studied using a 23 complete factorial experimental design, totalizing 17 assays, including 3 central and 6 axial points. The independent variables were: time (h), temperature (°C) and quantity of enzyme (% of total substrates). The dependent variables were: AMG yield (%) and diacylglycerol/monoacylglycerol ratio, analyzed through HPSEC (High Performance Size Exclusion Chromatography). The optimal condition found was 6 hours, 65°C and 4% enzyme with respect to total substrates. Under these conditions, it was possible to produce AMG in concentrations of up to 85% after distillation. Enzyme reutilization trials, adding 0.4% new enzyme to each cycle, indicate that, after 6 cycles, high enzyme activity is maintained. The purified product presented characteristics similar to the commercial product / Doutorado / Doutor em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Lireny Aparecida Guaraldo Gonçalves / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-10T22:48:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Becker-Almeida_DeniseFabianaSilvestre_D.pdf: 1952309 bytes, checksum: 3a74a72f3ab9269e8d8a904f486fb372 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Os ácidos graxos trans (AGT) presentes na dieta são oriundos principalmente das gorduras parcialmente hidrogenadas e em menor quantidade dos óleos refinados, da carne e do leite de animais ruminantes. Estudos comprovam que o consumo de AGT ocasiona o aumento da lipoproteína de baixa densidade (LDL) em grau similar ao causado pelos ácidos graxos saturados e a diminuição da lipoproteína de alta densidade (HDL). Mediante a necessidade de substituir gorduras contendo AGT em alimentos por gorduras sem trans este trabalho teve como objetivo produzir e avaliar gorduras interesterificadas quimicamente partindo-se de misturas binárias contendo óleos líquidos de algodão e de soja com óleo de palma totalmente hidrogenado (PTH). Misturas com diferentes teores destas matérias-primas foram avaliadas quanto às propriedades físico-químicas, características microscópicas dos cristais e tendência de cristalização, antes e após a reação química. Frações de algodão/PTH e soja/PTH foram testadas em escala de bancada e reproduzidas em escala piloto até desodorização para aplicação alimentícia. O conteúdo de gordura sólida, a composição triacilglicerólica, o comportamento de fusão e cristalização, bem como a consistência instrumental foram os parâmetros que permitiram a seleção das frações para aplicação. A gordura de algodão/PTH (65/35 p/p) foi aplicada em bolo tipo inglês e a gordura de soja/PTH (65/35 p/p) na produção de margarina de mesa (80% de lipídios). Os produtos desenvolvidos com as gorduras low trans foram comparados com produtos elaborados com gordura parcialmente hidrogenada. As margarinas tiveram aplicação mais apropriada como shortenings e foram utilizadas na elaboração de bolo. As propriedades reológicas e a avaliação sensorial dos bolos foram comparadas e permitiram considerar que a consistência, o volume e o sabor dos bolos preparados com as gorduras low trans foram os atributos menos apreciados pelos consumidores. A substituição da gordura parcialmente hidrogenada por gorduras low trans promoveu a obtenção de produtos com diferença significativa (p£ 0,05) em relação à aceitação e não garantiu a mesma qualidade estabelecida pelos consumidores. Alterações na formulação, nas condições de processo e o uso de aditivos específicos são necessários para atender a demanda e as novas exigências do mercado / Abstract: Trans fatty acids (TFA) present in diet come mainly from the partially hydrogenated fats and a lower amount from the refined oils, meat and ruminant animals¿ milk. Some studies show that TFA consumption leads to an increase in low-density lipoprotein (LDL) as much as that caused by saturated fatty acids and decrease in high-density lipoprotein (HDL). Hence, this study aimed to produce and evaluate chemically interesterified fats based on binary blends containing cottonseed and soybean oils with fully hydrogenated palm oil (FHPO). Mixtures with different contents of these raw materials were evaluated before and after chemical reaction, regarding to their physical-chemical properties, microscopic characteristics and tendency to crystallization. Fractions of cottonseed/FHPO and soybean/FHPO were tested in laboratory and reproduced in pilot scale until desodorization for food application. The solid fat content, triacylglycerol composition, melting and crystallization behaviors and instrumental consistency were the parameters studied for selecting fractions for application. The cottonseed/FHPO fat (65/35 w/w) was used in plain cake and the soybean/FHPO fat (65/35 w/w) in table margarine (80% lipids). Low trans products were compared to the ones with partially hydrogenated fat. Margarines showed better properties for cake preparation since they were suitable shortenings. Rheological properties and sensory evaluation of the cakes were also compared and allowed to consider that the product consistency, volume and flavor of the cakes made with low trans fats were the attributes less appreciated by consumers. The replacement of partially hydrogenated fat by low trans fats led to achieve significant different products (p£ 0,05), but did not ensure the same quality established by consumers. Changes in formulation, in process conditions and the use of specific additives are necessary to attend the market demand and its new requirements / Doutorado / Doutor em Tecnologia de Alimentos

O trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de bases gordurosas para margarinas utilizando o método de modificação por interesterificação, como alternativa ao processo de hidrogenação parcial, que forma isômeros trans. / The aim of the study was to develop soft margarines by using intertesterification, as an alternative of hydrogenation, which forms trans isomers.

Orientadores: Gabriela Alves Macedo, Ana Paula Badan Ribeiro / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-25T18:56:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Speranza_Paula_D.pdf: 7220198 bytes, checksum: 8b6f66b900cc6f1b3afb59b799b23584 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Este trabalho teve como objetivos produzir, caracterizar e avaliar as propriedades antimicrobianas de bases lipídicas interesterificadas produzidas com óleos e gorduras da Amazônia utilizando diferentes lipases. No trabalho foram utilizadas duas misturas de óleo e gordura da Amazônia para a produção das bases lipídicas, sendo a primeira delas composta pelo óleo de buriti e a gordura de murumuru e a segunda composta pelo óleo de patauá e a estearina de palma. As reações de interesterificação foram catalizadas por duas lipases em três sistemas enzimáticos diferentes: lipase comercial Lipozyme TL-IM (Novozymes), lipase do micro-organismo Rhizopus sp. e a mistura de ambas as enzimas (comercial + Rhizopus sp.). Em ambas as misturas, os lipídios produzidos apresentaram diferentes características dependendo da enzima utilizada. Na mistura buriti: murumuru, a lipase de Rhizopus sp., além de ser específica pelas posições sn-1,3 do triacilglicerol, foi específica para o tipo de ácido graxo (insaturado). A lipase comercial foi específica apenas pelo tipo de ácido graxo (insaturado), enquanto que a utilização de ambas as enzimas não apresentou efeito sinérgico nesta mistura, os resultados obtidos foram intermediários aos obtidos com as enzimas individualmente. Na mistura patauá: estearina de palma, a lipase de Rhizopus sp. foi específica para o tipo de ácido graxo (insaturados), enquanto que a lipase comercial não demonstrou específicidade para esta mistura. No sistema catalisado por ambas as enzimas também não foi observado efeito sinérgico; os resultdos obtidos foram similiares aos obtidos com a enzima de Rhizopus sp. Para ambas as misturas, com os três sistemas enzimáticos, houve redução nos triacilglceróis trisaturados e tri-insaturados após as reações, com a formação de bases lipídicas predominantemente mono e di-insaturados. Estes lipídios formados mantiveram a concentração elevada de tocoferóis, carotenos e fenóis, indicando que a reação não influenciou na concentração dos compostos minoritários. Na avaliação antimicrobiana, as misturas antes e após a interesterificação foram emulsificadas, produzindo diferentes respostas. Emulsões produzidas com os lipídios interesterificados apresentaram menor tamanho de partícula e maior potencial antimicrobiano, exibindo efeito bactericida; emulsões produzidas com as misturas não-interesterificadas, apresentaram maior tamanho de partícula e menor potencial antimicrobiano, exibindo efeito bacteriostático. Portanto, as lipases foram capazes de catalisar as reações de interesterificação entre os óleos da Amazônia, indicando o potencial destes catalisadores nestas reações. As frações lipídicas obtidas apresentaram atividade antimicrobiana, o que abre precedentes para que estudos biológicos mais aprofundados sejam realizados / Abstract: This study aimed to produce, characterize and evaluate the antimicrobial properties of interesterified Amazonian oils produced by different lipases. Two blends of Amazonian oils were subjected to enzymatic interesterification: the first one was composed by buriti oil and murumuru fat and the second one was composed by patauá oil and palm stearin. The interesterification reactions were catalyzed by two microbial lipases in three different enzymatic systems: one with a commercial lipase Lipozyme-TL-IM (Novozymes); a second with a lipase from the microorganism Rhizopus sp.; and the third with a mixture of both lipases (commercial and Rhizopus sp.). In both blends, depending on the enzyme used, the lipids produced presented different characteristics. In the buriti: murumuru blend, the lipase from Rhizopus sp. besides being specific for the sn-1,3 positions of triacylglycerol was specific for the type of fatty acids (unsaturated). The commercial lipase was specific only for the type of fatty acids (unsaturated), while the use of both enzymes showed no synergistic effect in this blend; the results were intermediate to those obtained with the individual enzymes. In the patauá: palm stearin blend, the lipase from Rhizopus sp. is specific for the type of fatty acid (unsaturated), while commercial lipase showed no specificity to this blend. In the system with both enzymes no synergistic effect was also observed; the results obtained were similiar to those obtained using only the enzyme from Rhizopus sp. In both blends, with the three enzymatic systems, there was a reduction in the proportions of triacylglycerols of the types trisaturated and tri-unsaturated after the reactions, with the formation of predominantly mono -and di- unsaturated lipids. These lipids produced maintained the high concentration of tocopherols, carotenoids and phenolics, indicating that the reaction did not influence the concentration of minor compounds. In the antimicrobial evaluation, the blends before and after interesterification were emulsified, producing different responses. Emulsions produced with interesterified lipids showed lower droplet size and higher antimicrobial activity (bactericidal effect); emulsions produced with non-interesterified blends showed larger droplet size and lower antimicrobial activity (bacteriostatic effect). Therefore, lipases were able to catalyze the interesterification reactions between Amazonian oils, indicating the potential of these catalysts in these reactions. Lipids obtained showed antimicrobial activity, which encourages more detailed biological studies / Doutorado / Ciência de Alimentos / Doutora em Ciência de Alimentos

Orientadores: Maria Regina Wolf Maciel, Cibelem Iribarrem Benites / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-18T15:37:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Galucio_CleysondeSouza_M.pdf: 2671846 bytes, checksum: 073b9a1a95f494699d09f6ea38120b15 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Monoacilgliceróis (MAG) são emulsificantes utilizados em produtos alimentícios, farmacêuticos e cosméticos. A obtenção de MAG a partir de óleos vegetais vem se destacando frente aos processos industriais devido aos benefícios que compostos naturais trazem à saúde humana. Industrialmente, são produzidos através da glicerólise química de triacilgliceróis (TAG), gerando cerca de 40 a 50% de MAG. Para algumas aplicações, é necessário concentrá-lo, sendo o processo de destilação molecular uma alternativa vantajosa, porque possibilita a concentração de compostos termicamente sensíveis e não utiliza solventes. Neste trabalho, foi realizado o estudo da glicerólise química do óleo de girassol (Helianthus annus), que se destaca por ser rico em ácido linoléico, pertencente à família ?-6. Após a reação, os MAG obtidos foram concentrados por destilação molecular. Foram utilizados dois destiladores moleculares de filme descendente agitado das marcas POPE e UIC-GmbH, salientando-se este último por apresentar as melhores condições de operação para o estudo de concentração de MAG. A técnica de planejamento de experimentos foi utilizada para o estudo dos fatores envolvidos na obtenção e concentração de MAG. Assim, nas condições otimizadas de glicerólise química, obteve-se 48,3% de MAG, 42,3% de diacilgliceróis (DAG), 6,9% de TAG e 2,8% de glicerol (GL). No processo destilação molecular foi realizada, primeiramente, a remoção de GL na corrente de destilado; a corrente de resíduo (rica em acilgliceróis) foi submetida a outra destilação molecular, visando aumentar a concentração de MAG. Na primeira destilação, sob temperatura do evaporador (TEV) de 90ºC, retirou-se 99,5% de GL. Na segunda destilação molecular concentraram-se os MAG em 82,6% na corrente de destilado, sob TEV de 170°C. Tanto o óleo vegetal quanto a mistura de acilgliceróis (oriunda da glicerólise) e o concentrado de MAG foram caracterizados por métodos físico-químicos, tomando como referência as características do óleo de girassol. Seguindo essas características de identidade e qualidade, os resultados obtidos apresentaram-se dentro dos padrões de legislação (ANVISA e CODEX). Ressalta-se que o conteúdo de ácidos graxos insaturados não foi alterado durante o processo de obtenção e concentração de MAG que apresentou características de qualidade aceitável para aplicação como emulsificante. A destilação molecular de filme descendente agitado (UIC-GmbH) mostrou-se uma ótima alternativa para concentração de MAG termicamente degradáveis. Portanto, nas condições estudadas, a glicerólise química e a destilação molecular mostraram-se processos viáveis para a obtenção de emulsificantes naturais concentrados / Abstract: Monoacylglycerols (MAG) are emulsifiers used in food, pharmaceutical and cosmetic products. MAG obtained from vegetable oils has been emphasizing to industrial processes due to the benefits that these natural compounds bring to human health. Industrially, these are produced by chemical glycerolysis of triacylglycerols (TAG), generating about 40 to 50% of MAG. For some applications, it is necessary to concentrate it and the process of molecular distillation is attractive because it enables the concentration of thermally sensitive compounds and does not use solvents. This work was carried out to study the chemical glycerolysis of sunflower (Helianthus annus), which is notable for being rich in linoleic acid (?-6 family). After reaction, the MAG obtained was concentrated by molecular distillation. Two falling film molecular distillers were used (POPE and UIC-GmbH), emphasizing this last one by better operating conditions for the study of concentration of MAG. The technique of experimental design was used to study the factors involved in MAG production and concentration. Thus, under optimized conditions, the chemistry glycerolysis obtain 48.3% of MAG, 42.3% diacylglycerols (DAG), 6.9% of TAG and 2.8% of glycerol (GL). Firstly, the molecular distillation process was conducted to remove the GL in the distillate stream, the residue stream (rich in acylglycerols) was feed to a second molecular distillation, to increase the MAG concentration. In the first distillation, at 90°C of evaporator temperature (TEV), 99.5% from GL was removed. In the second molecular distillation, MAG was concentrated at 82.6% in the distillate stream, under 170 °C of TEV. Both, the vegetable oil and the mixture of acylglycerols (from glycerolysis) and the MAG concentrate were characterized by physicochemical methods, with sunflower oil as reference. Following these characteristics of identity and quality, the results were inside the standards (ANVISA and CODEX). It is important to stand out that the unsaturated fatty acids were not changed during the process of obtaining and concentration of MAG showing acceptable quality characteristics for use it as an emulsifier. The agitated falling film molecular distillation (UIC-GmbH) was a great alternative to the concentration of thermally degradable MAG. Therefore, under these studied conditions, the chemical glycerolysis and the molecular distillation proved itself as a viable process for obtaining concentrated natural emulsifiers / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Juliana Alves Macedo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-27T14:49:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Falcao_AndreadeOliveira_M.pdf: 1463035 bytes, checksum: 9854047b99b1a1d8ed36dc6246a189d5 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: No Brasil, especialmente na Amazônia, a variedade de óleos vegetais pouco explorados, com excelentes propriedades nutricionais, vem atraindo o interesse de pesquisadores para o potencial biológico destes óleos. Somado a isto, há o crescente interesse da indústria alimentícia na obtenção de lipídios estruturados, com melhores propriedades fisíco-químicas e nutricionais. A interesterificação enzimática é usada na reestruturação dos triacilgliceróis, induzindo a troca dos ácidos graxos na estrutura do glicerol. O uso de lipases, em reações de interesterificação tem apresentado resultados positivos na síntese de gorduras zero-trans e também de produtos de alto valor agregado, como substitutos de gordura de leite materno e manteiga de cacau. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial biológico, através da determinação dos compostos minoritários e da capacidade antioxidante, dos óleos amazônicos de buriti e murumuru, da mistura destes e dos novos lipídios estruturados, gerados pelo processo de interesterificação em três sistemas enzimáticos diferentes: com lipase não comercial, produzida por fermentação em estado sólifo do microorganismo Rhizopus sp.; com lipase comercial Lipozyme TL-IM (NOVOZYME®); com a adição das duas lipases concomitantemente. Os resultados mostraram o óleo de buriti como fonte de carotenos e tocoferóis, sem efeitos citotóxicos e de boa capacidade antioxidante, sendo superior à gordura de murumuru em todos estes quesitos. A reação de interesterificação enzimática originou lipídios estruturados ricos em carotenos e tocoferóis, mantendo as caracteristicas do óleo original. A capacidade antioxidante dos lipídios estruturados, em relação à simples mistura foi preservada ou melhorada de acordo com a lipase utilizada. As análises in vitro mostram os lipídios estruturados como substâncias capazes de modular a atividade das enzimas antioxidantes, podendo atuar no combate ao estresse oxidativo / Abstract: In Brazil, especially in the Amazon, the variety of underexploited vegetable oils with excellent nutritional properties, have attracted interest in the study of the biological potential of these oils. Added to this, there is growing interest in the food industry in obtaining structured lipids, with better physical chemical and nutritional properties. Enzymatic interesterification is used in restructuring triglycerides, inducing exchange of fatty acid in the glycerol structure. The use of lipases in interesterification reactions, has shown positive results in the synthesis of zero-trans fats as well as high value-added products, as a substitute for breast milk fat and cocoa butter. The objective of this study was to assess the biological potential, by determining the minor compounds and antioxidant capacity of the Amazonian oils buriti and murumuru, and new structured lipids, generated from the interesterified blends in three different enzyme systems: for non-commercial lipase produced through fermentation by Rhizopus sp in solid form, with commercial lipase (NOVOZYME®), with the concomitant addition of the two lipases. And, to the simple mixture of oil and fat. The mixtures were composed by Buriti oil combined with murumuru fat. The results show the Buriti oil as a source of carotenes and tocopherols without cytotoxic effects and good antioxidant capacity, is better than the fat murumuru on all these points. The reaction of enzymatic interesterification originated structured lipids rich in carotenes and tocopherols, keeping the characteristics of the original oil. The antioxidant activity of structured lipids has been preserved or enhanced according to the lipase used. The in vitro assays show the structured lipids as substances capable of modulating the activity of antioxidant enzymes and may act to combat oxidative stress / Mestrado / Nutrição Experimental e Aplicada à Tecnologia de Alimentos / Mestra em Alimentos e Nutrição