Orientador: Luiz Antonio Viotto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-28T04:23:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_CristianeVieira_M.pdf: 26073085 bytes, checksum: e85b49f13920a36cca3b83105b64210c (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: o processo de fracionamento das proteínas do leite por membranas, em comparação aos processos fisico-químicos convencionais, resulta em frações de proteínas na forma nativa, garantindo as suas propriedades funcionais e consequentemente sua aplicação como ingrediente na indústria de alimentos. A caseína e as proteínas do soro apresentam propriedades funcionais tais como geleificação, emulsificação, capacidade de retenção de água e capacidade de formação de espuma, e quando isoladas podem encontrar um grande número de aplicações. Leite em pó desnatado foi reconstituído, à temperatura de 50°C, microfiltrado a fator de concentração (FC) 4 e diafiltrado, por 4 ciclos em uma unidade piloto, utilizando uma membrana cerâmica de alumina de 19 canais, Membralox, com diâmetro de poro de 0,1 11m e 0,24 m2 de área de permeação, resultando em produtos com cerca de 85% de caseína, em base seca. Amostras da alimentação, do retentado a FC 2 e 4 e do produto diafiltrado a 2 e 4 ciclos de diafiltração (CD) foram tomadas para análise de composição química. Através de planejamento experimental, variando as condições operacionais de pressão transmembrana na faixa de 90 a 310 kPa e de velocidade tangencial na faixa de 1,9 a 6,1 m/s, foi possível verificar o efeito combinado destes parâmetros sobre a porcentagem de variação, em relação à alimentação, da razão entre a caseína e a proteína (CsfPt) e sobre o fluxo de permeado global ¿Observação: O resumo, na íntegra poderá ser visualizado no texto completo da tese digital. / Abstract: Fractionation of milk proteins by membrane technology, in comparison with a conventional physico-chemical process, results in proteins in native state, which maintain their functional properties and consequently permit their application as ingredients in the food industry. Casein and whey proteins have functional properties like gelling, binding of water, emulsifying, overrun and foaming stability, and when isolated can serve in a wide range of applications. Skim milk powder was reconstituted at a temperature of 50°C, microfiltrated to concentration factor (CF) of 4 and diafiltrated in a pilot with four repetitions, using a ceramic membrane of alumina, with a 19 channels, Membralox, pore size 0.1 um and a permeation area of 0.24 m2, resulting in products with aproximately 85% of casein on a dry basis. Samples of the feed, retentates at CF 2 and CF 4, and diafiltrated products of the 2nd and 4th cycle of diafiltration (CD) were taken to chemical analyses. Using the method of experimental design and varying the experimental preconditions like transmembrane pressure (90 to 310 kPa) and tangential flow velocity (1.9 to 6.1 m/s), it was possible to verify the correlated effect ofthem on percentage of variation of casein/protein ratio (Cs/Pt) and on average permeat fluxo ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations. / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientadores: Angela Maria Moraes, Carlos Augusto Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T21:03:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Batista_FabianaReginaXavier_M.pdf: 2519549 bytes, checksum: 9a767f56a5012a084b651731c3577e7f (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado

Orientador: Luiz Francisco Prata / Tese (Doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-21T06:42:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gomes_MariaIsabelFranchiVasconcelos_D.pdf: 4473200 bytes, checksum: 688f2de3ab14fc8ca5e1fc6ca43530e4 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: O leite esterilizado UHT pode sofrer alterações importantes durante o armazenamento, limitando seu período de conservação. Essas alterações são atribuídas à ação de proteases produzidas por bactérias psicrotróficas ou à plasmina. Poucas pesquisas tem sido realizadas, no Brasil, dificultando a identificação correta do problema. Foram verificadas as condições proteolíticas e as alterações nas frações da caseína do leite UHT adquirido no comércio. Foram realizados, também, experimentos com adição de 7 tratamentos diferentes durante 180 dias de manutenção a temperatura ambiente, empregando metodologia padronizada, com densitogramas obtidos através de eletroforese (PAGE) da caseína total. Os resultados mostraram que a diálise não foi eficaz como método alternativo de fracionamento, na avaliação da atividade proteolítica. No entanto, o método da ninidrina ácida mostrou-se eficiente para monitorar alterações na K¬caseína. A adição de citrato de sódio 0,025% protegeu o leite de geleificação pela ação da plasmina, embora os densitogramas tenham mostrado alterações nas frações de caseína. Não foi observado geleificação em todos os outros tratamentos, apesar de se observar evolução da proteólise sobre a caseína evidenciada pelas variações de absorbância e pelos respectivos densitogramas. O leite cru refrigerado apresentou qualidade microbiológica adequada, com contagens menores nas análises efetuadas durante o período de junho e, contagens maiores para as amostras analisadas em dezembro, possibilitando um reconhecimento das condições microbiológicas das regiões de Campinas e Botucatu / Abstract: Alterations occurred during the storage of UHT sterilised milk limit its shelf-life. These alterations are probable due to proteinases coming from psychrotrofic bacteria or to plasmin. The lack of research on this subject, in Brazil, difficult the correct identification of the problem. In the present work it was determined the proteolitic conditions and casein alterations of UHT milk usually found in the market. In addition, it were also performed experiments during 180 days of storage, with 7 different treatments, at room temperature employing standardised methodology through whole casein electrophoresis (PAGE). The results showed that the dialysis did not work as an alternative method for the fractionation to evaluate the proteolytic activity. However, the acid nihydrin method was shown to be a efficient way to control the K-casein alterations. The addition of sodium citrate (0.025%) avoided the occurrence of milk gelation due to the plasmin action, although the densitograms showed alterations in the casein fractions. It was not observed gelation with all other treatments, in spite of the evolution of the proteolitic activity on the casein, evidenced by absorbance variation and respective densitograms. The raw milk showed adequate microbiological quality. The bacterial counts were lower in June and higher in December allowing the determination of the microbiological conditions in Campinas and Botucatu areas / Doutorado / Doutor em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Salvador Massaguer Roig / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-22T05:50:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Viotto_LuizAntonio_D.pdf: 7065772 bytes, checksum: c24a791765f6e4ffc7734b3b4a555016 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: A partir de leite cru desnatado e não pasteurizado foi desenvolvido o processo em cascata de fracionamento das proteínas do leite empregando membranas cerâmicas. Para uma maior separação da gordura foi empregada a membrana de microfiltração com diâmetro de poro de 0,8 'mu'm cujo retentado caracterizou-se como um produto com alto teor de gordura. O permeado, leite com reduzido teor de gordura, foi utilizado na etapa seguinte de ultrafiltração, onde uma membrana cerâmica de poro de 0,05 'mu'm fez a concentração e diafiltração das micelas de caseína e produziu como pemeado uma solução de proteínas do soro. Este produto foi então concentrado e diafiltrado, por ultrafiltração, utilizando membranas cerâmicas de poro de 0,01 'mu'm e 0,02 'mu'm. Os produtos na forma de concentrados foram secos em um secador por atomização. Para a concentração de caseína empregou-se Fatores de Concentração (FC) 4 e 6, enquanto que os ciclos de diafiltração foram feitos combinando-se o uso de permeado do processo de concentração das proteínas do soro (denominado de solução) e água deionizada, ou sómente água deionizada em números variáveis de ciclos, perfazendo um total máximo de 12. No caso das proteínas do soro os valores dos FCs foram 6 ou 7, e utilizou-se somente água deionizada para a diafiltração, chegando a 12 ciclos de diafiltração. Foram obtidos diversos produtos em função da combinação destas duas variáveis. O modelo de WU et alli (1991) desenvolvido para soluções com uma única proteína foi aplicado para a avaliação do fluxo de permeadonas etapas de concentração da caseína e das proteínas do soro. Para o trecho de queda de fluxo aproximadamente constante o modelo apresentou boa concordância com os dados experimentais. Os vários CCDs e CPSDs obtidos tiveram suas propriedades funcionais avaliadas em relação à solubilidade, capacidade de aeração e estabilidade da espuma e apresentaram resultados comparáveis ou superiores ao produtos comerciais utilizados para fins de comparação. / Abstract: Cascade process, a new method to fractionate proteins from raw skim milk using microfiltration and ultrafiltration ceramic membranes, was studied. For fat separation, the microfiltration membrane, pore size 0,8 µm, produced the milk rich fat fraction (retentate) and fat reduced raw skim milk (permeate). The permeate was used at the followed ultrafiltration step with ceramic membrane, pore size 0,05 µm, to perform the concentration and diafiltration of casein rich fraction and to obtain the rich fraction of whey proteins at the permeate side. This product was concentrated and diafiltered by ultrafiltration, using ceramic membrane, pore size 0,01 and 0,02 µm. All the products were dried in spray drier. Casein rich fraction was ultrafiltered to obtain Concentration Factor (CF) 4 and 6. The permeate obtained from concentration of whey protein rich fraction was used to diafilter the casein rich ftaction. Different ratios of this permeate and deionized water (DW) were used as diafiltering liquid The purification of casein was tested using only DW. The number of Diafiltration Cycle (DC) of each diafiltering liquid was variable, until the maximum value of 12 times with DW. The whey protein processing used values of CF 6 or 7 and DC 12, using DW. Different runs using many combinations of CF and DC produced different concentrated protein powder, as Casein Concentrated and Diafiltered (CCD) and Whey Protein Concentrated Diafiltered (WPCD) with different chemical composition on each group of product. During the run, change of chemical composition was determined at some CFs and/or DCs. The WU's (1991) model was developed for solution with only one protein. Its application was used, on this work, at the concentration step of casein rich fraction, concentration and diafiltration of whey protein rich iTaction. At the almost constant decline period of permeate flux, the model showed good agreement with experimental data. The functional properties (solubility, overrun and foaming stability) of CCDs and WPCDs were comparable or better than some commercial products, showing that cascade process is a feasible membrane technique for milk proteins fractionation. / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientadores: Valdemiro Carlos Sgarbieri, Durvanei Augusto Maria / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-09T10:14:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Castro_GeorgiaAlvaresde_D.pdf: 11428319 bytes, checksum: 35439f6a0fe2edb2363b7aa078ebd0fa (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O principal objetivo deste projeto foi avaliar as propriedades fisiológicas potenciais de hidrolisados de colágeno (HC) e de um isolado protéico de soro de leite bovino (WPI) em relação aos efeitos anti-ulcerativo e anti-tumoral em roedores. O projeto apresenta uma parte tecnológica que envolve a produção do WPI e hidrolisados de colágeno (Gelita) com diferentes distribuições de massa molecular. Para obter as frações protéicas utilizadas neste estudo, responsáveis por estes atributos, uma caracterização foi conduzida por fracionamento através de microfiltração utilizando tecnologia de membranas e sistema FPLC por cromatografia de permeação em gel e de fase reversa. Estas tecnologias foram utilizadas para obtenção dos hidrolisados de colágeno com diferentes massas moleculares e do isolado protéico de soro de leite (WPI), para possibilitar a caracterização química e avaliações bioquímica/ fisiológica em suas atividades anti-úlcera e anti-tumoral. Os produtos elaborados a partir desta tecnologia de fracionamento foram caracterizados de acordo com o grau de hidrólise, composição de aminoácidos, massa molecular e número de peptídios, utilizando metodologias estabelecidas. Hidrolisados de colágeno bovino e suíno apresentaram características diferentes quanto ao grau de amidação e teor de amônio total, assim como na eletrofocalização. Os perfis cromatográficos de permeação em gel foram semelhantes, mas a atividade biológica em meio com células de melanoma B16F10 também diferiu. A combinação destas duas proteínas para avaliação dos efeitos anti-ulcerativo e anti-tumoral, também foi utilizada. Atenção especial foi dedicada a uma melhor compreensão da rota metabólica e mecanismos de ação destas duas proteínas e seus peptídios nos ensaios biológicos (modelo com ratos e camundongos, respectivamente). Para investigar o efeito anti-ulcerativo, ratos Wistar com 250-300g de peso corpóreo foram utilizados. Experimentos com dose única e repetitivas foram feitos para avaliar os efeitos destas proteínas na redução ou inibição da úlcera gástrica. A participação das substâncias sulfidrila ativas provenientes da glutationa (GSH), aminoácidos e ligações inter e intra- cadeias polipeptídicas, no mecanismo de proteção, foi estudada através da alquilação total do grupo reativo SH pela Netilmaleimida (NEM). Algumas respostas fisiológicas foram avaliadas como a produção de muco gástrico e gastrina durante o modelo experimental de úlcera induzida por etanol. A atividade inibitória em modelo de úlcera gástrica induzida por etanol foi também distinta nos hidrolisados bovino (BCH) e suínos (PCH), apresentando o hidrolisado suíno em torno de 60% de inibição das lesões ulcerativas quando administrado em dose única 750mg/Kg de peso corpóreo. No experimento de dose dupla a porcentagem de inibição das lesões ulcerativas gástricas dos hidrolisados bovinos foi maior que 70% quando administrado 1500 mg/Kg pc. Quando foram realizadas combinações de hidrolisados de colágeno bovino ou suíno com WPI, obteve-se uma combinação otimizada para BCH:WPI (50:50) na concentração de 375mg/Kg, com mais de 70% de inibição das lesões ulcerativas gástricas. Os hidrolisados de colágeno levaram ao aumento da produção de muco na mucosa gástrica e o WPI à inibição com a participação das substâncias sulfidrila não protéica na atividade inibitória das lesões gástricas. Na avaliação in vitro com as células B16F10 e os hidrolisados de colágeno bovino e suíno e suas frações obtidas por micro e ultrafiltração, assim como aquelas provenientes da cromatografia por HPLC de fase reversa, mostraram que estas últimas apresentaram a menor concentração inibitória para 50% das células (IC50), também apresentando aumento na fase de apoptose com significativo aumento na porcentagem de expressão da caspase-3 nos meios contendo as frações F1, F2 e F3. O estudo de propriedade anti-tumoral foi conduzido utilizando camundongos C57BL/6J. Animais saudáveis foram injetados (transplantados) com células tumorais de melanoma murino B16F10 na área dorsal para avaliar a implantação tumoral, progressão, caquexia observando a perda de peso e outros sintomas, metástase, capacidade proliferativa do tumor assim como sua classificação de acordo com o volume, tamanho e número. Os mecanismos nos quais a dieta protéica pode estar envolvida, avaliando a fase do ciclo celular, apoptose e efeitos anti-proliferativos no tecido tumoral foram também objetivos deste estudo. Protocolos utilizando quimioterápico foram seguidos com aquelas dietas protéicas que apresentaram melhor resposta contra a tumorigênese considerando outros mecanismos que poderiam estar envolvidos. No modelo de tumorigênese in vivo com células de melanoma B16F10 observouse uma menor porcentagem de mortalidade, maior porcentagem de sobre-vida e aspectos macroscópicos vantajosos para o grupo de animais C57BL/6J que ingeriram American Institute of Nutrition (AIN-93) tendo como fonte protéica BCH: WPI (50:50) e tratamento quimioterápico. O ciclo celular também sofreu alteração com as diferentes dietas. A fase G0/G1 tanto no grupo com tratamento quimioterápico como no grupo sem quimioterápico foi significativamente aumentada para os grupos dietéticos com BCH e BCH-P1 + WPI. A porcentagem de apoptose aumentou para BCH+WPI com tratamento quimioterápico. A capacidade proliferativa das células B16F10 diminuiu para os grupos de camundongos C57BL/6J que se alimentaram de hidrolisados de colágeno sem tratamento quimioterápico e quando houve quimioterapia associada somente aqueles grupos que receberam a combinação das duas proteínas BCH ou BCHP1 com WPI tiveram uma diminuição significativa da capacidade proliferativa das células B16F10 / Abstract: The main objective of this project was to evaluate the potential physiological properties of collagen hydrolysate (CH from Gelita) and a whey protein isolate (WPI) in relation to anti-ulcerative and anti-tumoral effects in rodents. The project presents a technological part, which involves the WPI production with different molecular masses. To obtain the proteic fractions used in this study responsible for these attributes, a characterization was conducted using fractionation through microfiltration using membranes technology and FPLC system through gel permeation and reverse phase chromatography. These technologies were used to obtain the collagen hydrolysate with different molecular masses and the whey protein isolate (WPI) to allow the chemical characterization and biochemical and physiological evaluations of their anti-ulcerative and anti-tumoral activities. The elaborated products obtained from these fractionation technologies and also the products from GELITA (derivatives of collagen) were characterized according to degree of hydrolysis, amino acids composition, molecular mass and peptide number, using established methodologies. Bovine and porcine collagen hydrolysates presented different characteristics concerning degree of amidation and total ammonium content, as well as in isoelectric focusing. The chromatographic profiles in gel were similar, but the biological activity in cellular medium of melanoma B16F10 also differed. Combination of these two types of proteins to evaluate anti-ulcerative and antitumoral effects were also done. Special attention was dedicated to better understanding of metabolic routes and mechanisms of action of these two proteins and their peptides in biological assays (models with rats and mice, respectively). To investigate the anti-ulcerative effect Wistar rats (250-300g bw) were used. Experiments with single and double doses were conducted to evaluate the effect of these proteins in reduction or inhibition of gastric ulcer. The participation of active sulfhydryl compounds, from gluthatione, aminoacids and inter-, intra- polypeptides chains, in protection mechanism, was studied through alkylation of SH reactive groups using N-ethylmaleimide (NEM). Some physiological responses were evaluated, as mucus and gastrin production, during experimental model of ulcer induced by ethanol. The inhibitory activity in gastric ulcer model induced by ethanol was also distinct for these two hydrolysates, bovine (BCH) and porcine (PCH). The porcine hydrolysate presented around 60% of ulcerative lesion inhibition when 750mg/Kg body weight was administrated at single dose. For double dose experiment the percentage of inhibition for bovine hydrolysate was higher than 70% when 1,500mg/Kg bw was administrated. When was tested combinations of either bovine or porcine collagen hydrolysate with WPI a optimized combination was obtained BCH:WPI (50:50) at 375mg/Kg bw of concentration presenting more than 70% gastric ulcerative lesion inhibition. The collagen hydrolysate led to increased mucus production in gastric mucosa while WPI caused in addition an inhibition by non-proteic sulfhydryl compounds participation in the inhibitory activity of gastric lesions. In vitro evaluation using B16F10 cells, the bovine and porcine collagens hydrolysates and their fractions obtained through micro and ultrafiltration, as well as those obtained by reverse phase chromatography (F1, F2, F3), showed the lowest inhibitory concentration for 50% of cells (IC50), presenting increased apoptosis percentage and a significant increase of caspase-3 expression. The study of anti-tumoral property was conducted using mice C57BL/6J. Healthy animals were injected (transplanted) with tumoral cells of murine melanoma B16F10 in dorsal area to evaluate the tumoral implantation, progression, caquexia observing the body weight loss and other symptoms, metastasis, proliferative capacity of the tumor, as its classification according to volume, size and number. The mechanisms involving the protein in the diet for evaluating cell cycle phases, apoptosis and anti-proliferative effects in tumoral tissue development were also objectives of this study. Protocols using chemotherapic were followed with protein which presented better response against tumorigenesis considering other mechanisms that could be involved. In tumorigenesis, in vivo model using B16F10 melanoma cells, a lower percentage of mortality, longer survival percentage and better macroscopic aspects were observed for C57BL/6J animal groups, fed American Institute of Nutrition (AIN-93) with BCH:WPI (50:50) as protein source plus chemotherapic treatment. The cellular cycle also suffered alteration with different diets. The G0/G1 phase for both groups treated and non-treated with chemotherapic increased significantly for the dietetic groups BCH or BCH-P1 + WPI. The apoptosis percentage increased for BCH+WPI+ChTP (with chemotherapic treatment). The proliferative capacity of B16F10 cells was reduced in the groups fed collagen hydrolysate without chemotherapic treatment and when the chemotherapic was associated only the groups that received both proteins BCH or BCH-P1 with WPI showed a significant reduction of proliferative capacity of these cells / Doutorado / Nutrição Experimental e Aplicada à Tecnologia de Alimentos / Doutor em Alimentos e Nutrição

Orientador : Cesar Costapinto Santana / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T23:59:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_LibiadeSousaConrado_D.pdf: 9163144 bytes, checksum: 7949d3eb39c8f8f9c063bf92849c405f (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Neste trabalho são estudados os efeitos da temperatura, grau de expansão e altura do leito sedimentado sobre: a purificação e recuperação da alfa-lactalbumina, a eficiência da coluna em adsorver todas as proteínas do soro do leite bovino e, o comportamento fluidodinâmico da coluna de leito expandido na presença da solução tampão e do soro de leito bovino. A avaliação da fluidodinâmica foi realizada através da análise quantitativa dos parâmetros Pe, N e j obtidos através da aplicação de um modelo matemático, denominado de PDE. Foi utilizado um planejamento fatorial como ferramenta para verificar o efeito das variáveis estudadas. A alfa-Iactalbumina é uma proteína hidrofóbica e que se liga ao íon cálcio. Essa ligação provoca uma mudança conformacional na sua estrutura tomando-a mais hidrofílica. Essa propriedade é explorada estrategicamente no processo de purificação. Para entender o processo de adsorção foram obtidas isotermas de equilíbrio do soro a 34 °C, da alfa-lactalbumina e da beta-Iactalbumina, separada e conjuntamente, nas temperaturas de 25 e 30 ºC, em tanques agitados. Observou-se que a alta -Iactalbumina adsorve mais fortemente no adsorvente hidrofóbico do que a beta-Iactoglobulina. Através do processo de adsorção realizado na coluna de leito expandido obteve-se a altalactalbumina com grau de pureza de até 100%, detectado por análise realizada em HPLC, para uma altura de leito de 15 cm, temperatura de 32°C e grau de expansão de 2,75. A recuperação dessa proteína foi de aproximadamente 9,5%. Através do ajuste dos dados experimentais, obtidos das curvas de Distribuição dos Tempos de Residência (DTR), ao modelo PDE, encontrou-se valores de Pe, N e j , para a condição em que se obteve o grau de pureza de 100%, iguais a 50, zero e 97%, respectivamente, indicando que ocorreu uma baixa dispersão axial na coluna, que não houve formação de camada estagnada e, como conseqüência, a fluidização do leito não foi comprometida. A análise estatística dos dados do planejamento experimentaI aponta que a temperatura e o grau de expansão têm efeito significativo e positivo sobre a pureza da alfa-Iactalbumina e dos parâmetros Pe e j, que apenas a temperatura possui efeito significativo e negativo sobre a recuperação, e que o grau de expansão e a temperatura têm efeitos negativos sobre o parâmetro N / Abstract: In the present work, the effect of temperature, degree of expansion and sedimented bed high on purification and recovery of alpha-Iactalbumin, on column efficiency in adsorbing all the bovine whey proteins and the fluidodynamic behaviour of expanded column bed in presence of buffer solution and bovine whey, are studied. The fluidodynamic evaluation was performed by quantitative analysis of Pe, N and j parameters which were obtained by using the PDE mathematical model. An experimental factorial design was used as a tool to verify the multivariable affect. Alpha -Iactalbumin is a hydrophobic protein and gets bonded with calcium ion. This bonding results in a conformational change of its structure making it more hydrophilic. This property is strategically explored for the process of purification to understand the adsorption process, the equilibrium isotherm of bovine whey for alpha-Iactalbumin and for beta-Iactoglobulim at 34 ºC , and for apha-Iactalbumin and for beta-lactoglobulim, separately and together, at 25 and 34 ºC, were obtained using well stirred tanks. It was observed that alpha-Iactalbumin adsorbs more strongly on the hydrophobic adsorbent than the beta-lactoglobulim. Alpha-Iactabumin having 100% purity, detected by HPLC analysis, was obtained by the adsorption process, using an expanded bed column of 15 cm bed high, with 2,75 degree of expansion at 30 ºC. The protein recovery was approximately 9,5%. The values of parameters Pe, N and j formed were 50, zero and 97% respectively, which were obtained from the PDE model of the Residence Time Distribution (RTD) curves, thus indicating that in the column, low axial dispersion occurs and there is no formation of a stagnant layer and, consequently, the bed fluidization is not affected. Statistical analysis of the experimental design data points shows that the temperature and degree of expansion have significant and positive effect on the purity of the alpha-Iactalbumin and for the parameters Pe and j, only temperature affects significantly and negatively the protein recovery and that the degree of expansion and temperature have negative effects on the parameter N / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Cesar Costapinto Santana / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T00:14:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nobrega_ElcimardaSilva_D.pdf: 4909659 bytes, checksum: 64e320460f31099ab346eb27a752a0ab (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O uso da técnica de separação cromatográfica de componentes por recido apresenta alguns aspectos relevantes como melhorar o rendimento da separação, diminuir o uso de solvente e o aumento da produtividade. O uso do reciclo na forma de Reciclo Externo Estacionário (REE) é usualmente comparado à técnica cromatográfica de separação binária por Leito Móvel Simulado (LMS), diferente desta que opera em regime estacionário e é verdadeiramente contínuo, o REE é um sistema repetitivo, porém descontínuo. No presente trabalho foi utilizada a técnica de Redclo Externo. Estacionário para separação e purificação de uma mistura binária de proteínas em colunas cromatográficas com resinas de exclusão de tamanho G200. As proteínas utilizadas foram a a-Lactalbumina e p-Lactoglobulina. O processamento de uma mistura binária dessas proteínas no REE forma um perfil cromatográfico onde no início e no fmal deste perfil é verificado a presença das respectivas proteínas puras e no meio do perfil encontra-se a mistura das duas proteínas, esta região é recirculada ao mesmo tempo em que uma nova amostra é injetada no processo. As frações de proteínas retiradas foram analisadas por HPLC utilizando uma coluna de troca iônica. Os resultados mostram que as aplicações do REE na separação e purificação das proteínas em questão apresentaram purezas e rendimentos elevados, mas também foi observado um fator de concentração menor que 1,0 o que justifica o complemento por outra etapa de processo de purificação para a obtenção das proteínas individuais mais concentradas. Os modelos matemáticos aplicados à filtração em gel em coluna cromatográfica foram discretizados através do método da colocação ortogonal. Os sistemas de equações diferenciais e algébricas resultantes foram solucionados através da rotina RUNGE-KUTTA GIL, o modelo matemático serviu para descrever por simulação a técnica de separação por exclusão de tamanho destas proteínas utilizando o Recido Externo Estacionário. Este modelo matemático poderá ser usado para o desenvolvimento de métodos de aumento de escala e otimização do processo de separação do REE / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Doutor em Engenharia Química

Made available in DSpace on 2015-08-20T17:10:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-05-18. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-20T17:25:39Z : No. of bitstreams: 1 000840788.pdf: 567367 bytes, checksum: 4dc2694e6ca0afa028b23329fad1aa85 (MD5) / A rastreabilidade da cama de aviário na dieta de vacas leiteiras foi realizada pela análise dos isótopos estáveis de carbono (δ13C), nitrogênio (δ15N), oxigênio (δ18O) e deutério (δ2H) no leite e suas frações (gordura, soro do leite, e proteína). Os valores de δ13C e δ15N do leite e suas frações foram maiores nos animais alimentados com a dieta contendo cama de aviário em comparação aos da dieta vegetal, enquanto os valores de δ18O e δ2H foram semelhantes entre os tratamentos. As análises de componentes principais do leite e suas frações proteína e soro permitiram distinguir o grupo alimentado com cama de aviário dos grupos alimentados com a dieta vegetal, sendo os isótopos de δ13C e δ15N os mais representativos. No entanto, a rastreabilidade não foi possível na gordura extraída do leite. Os resultados demonstraram a possibilidade de rastrear a presença da cama de aviário na dieta de bovinos leiteiros pela análise isotópica do leite e suas frações proteína e soro, surgindo como nova ferramenta na fiscalização e controle de qualidade deste alimento / Traceability of poultry litter in dairy cow diet was performed by analysis of stable isotopes of carbon (δ13C), nitrogen (δ15N), oxygen (δ18O) and deuterium (δ2H) in milk and its fractions (fat, whey, and protein). The values of δ13C and δ15N were higher in milk and fractions of animals fed diet containing poultry litter than those fed with vegetable diet, while the values of δ18O and δ2H remained similar. The principal component analysis of milk and fractions (protein and water) differed among the group which diet contained poultry litter from those fed vegetable diet, where the stable isotopes of carbon and nitrogen were more representative. However, by stable isotopes in the fat was not possible to differentiate between treatments. The results demonstrate the capacity to track the presence of poultry litter in dairy cow diet by isotopic analysis of milk and its components (protein and whey), emerging as a new tool in the supervision and quality control of this food

Orientador: Rosiane Lopes da Cunha / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-10T02:52:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Takeuchi_KatiuchiaPereira_D.pdf: 2512071 bytes, checksum: bf144af04917964fdd59c0d4a482b84e (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A avaliação do processo de gelificação ácida de caseinato de sódio (CS) induzida por glucona-d-lactona (GDL) foi realizada em diferentes taxas e com ampla faixa de concentração de proteína (2-6% p/p). A cinética de acidificação e gelificação foi avaliada desde o pH 6,7 até o ponto isoelétrico das caseínas através da medida de pH e de propriedades mecânicas obtidas em compressão uniaxial (tensão e deformação na ruptura). A formação da rede do gel foi mais influenciada pelas interações eletrostáticas do que pelas diferentes taxas de acidificação, principalmente em pH próximo ao pI das caseínas. Além disso, interações hidrofóbicas e ligações de hidrogênio também estiveram envolvidas na estabilização da estrutura da rede, promovendo géis mais fortes. Também foi avaliado o processo de gelificação de proteínas do leite em pH 6,7 em sistemas contendo carragena. Neste caso, a ?-carragena foi adicionada em concentração de 0,3 a 0,8% (p/p) em misturas contendo caseinato de sódio (2 a 8% p/p), isolado protéico de soro (0,5 a 7% p/p) ou sacarose (5 a 30% p/p). Estes sistemas foram estudados a partir de ensaios reológicos em cisalhamento oscilatório, propriedades mecânicas e microestrutura. A temperatura de início da gelificação ou do desenvolvimento de estrutura (Ts) aumentou com a concentração de carragena em sistemas puros, enquanto que a presença de sacarose ou isolado protéico de soro promoveu um aumento da Ts e a adição de caseinato de sódio não modificou esta temperatura, em relação aos géis puros. Após a fomação do gel, um aumento da concentração de carragena levou a géis mais elásticos, rígidos, deformáveis e firmes, sendo que a adição de sacarose exerceu pouco efeito nas propriedades reológicas destes sistemas. A adição de isolado protéico de soro enfraqueceu a rede do gel em baixas concentrações (até 3%), mas houve formação de uma rede mista em maiores concentrações, sem demonstração de sinergismo entre os biopolímeros. A mistura de carragena e caseinato de sódio mostrou sinergia até 5% (p/p) desta proteína e para maiores concentrações, ocorreu o enfraquecimento da rede, diminuição da rigidez e firmeza do gel, provavelmente relacionada à micro-separação de fases, observada por microscopia confocal. Os espectros mecânicos mostraram que a maioria destes sistemas mistos apresentou comportamento de gel fraco, devido ao efeito simultâneo das interações físicas e incompatibilidade termodinâmica. No entanto, géis fortes foram observados na maior e menor concentração de carragena e caseinato de sódio, respectivamente, indicando a importância da interação eletrostática entre estes dois biopolímeros. O aumento da concentração de carragena e de proteínas promoveu um aumento da heterogeneidade da microestrutura do gel e a intensidade de interações repulsivas entre os biopolímeros e a formação da rede do gel, dominado pela carragena, afetou de maneira complexa as propriedades físicas destes sistemas / Abstract: Evaluation of acid-induced sodium caseinate (CS) gelation promoted by glucono-d- lactone (GDL) was performed at different acidification rates with several protein concentrations (2-6% w/w). The kinetics of acidification and gelation were followed from pH 6.7 to the isoelectric point of casein by evaluation of the pH and mechanical properties using uniaxial compression measurements (stress and strain at rupture). Gel network formation was more influenced by electrostatic interactions than different acidification rates, showing the contribution of rearrangements of bonds to strengthening the network, mainly at steady-state pH close to pI of caseins. Besides the hydrophobic interactions and hydrogen bonds were also important forces involved in structure stabilization, leading to stronger gels. Moreover, evaluation of gelation process of milk proteins at pH 6.7 in systems containing ?-carrageenan. In this study, the ?-carrageenan was added at concentration from 0.3 to 0.8% (w/w) into mixtures containing sodium caseinate (2 a 8% w/w), whey protein isolate (0.5 a 7% w/w) or sucrose (5 a 30% w/w). This systems was analysed using rheological measurements under oscillatory shear, mechanical properties and microstructure. The temperature at which structure development began or initial of gelation (Ts) augmented with increasing carrageenan concentration for pure systems, but sucrose or whey protein isolate addition promoted an increase of Ts and sodium caseinate did not affect this temperature, in relation to pure gel. After gel formation, increasing carrageenan concentration promoted more elastic, stronger, deformable and firmer, as well as sucrose addition showed a little effect to decrease elastic character of gel. Whey protein addition weakened gel network at lower concentrations (up to 3% w/w), but at higher concentration was observed a mixed gel network entanglement of carrageenan and whey protein, without sinergism between this biopolymers. Mixed gels of carrageenan and sodium caseinate showed synergism up to 5% (w/w/) of this protein and increasing concentration led to weaken the gel network, decreasing the rigidity and the firmness of gel, probably related to micro-phase separation, observed by confocal microscopy. Mechanical spectra showed that most of mixed systems presented weak gel behaviour, due to simultaneous effect of physical interactions and thermodynamic interactions. However, stronger gels were formed at higher and lower concentration of carrageenan and sodium caseinate, respectively, which indicate the relevance of electrostatic interactions between these biopolymers. Increasing carrageenan and proteins concentrations led to greater microstructure heterogeneity and increased repulsive interactions between biopolymers and thus gel formation, dominated by carrageenan, affected in a complex way the physical properties of these systems / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Rosiane Lopes da Cunha / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-08T11:58:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cavallieri_AngeloLuizFazani_D.pdf: 4175503 bytes, checksum: 112549679044052b28c8967120da2e07 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A gelificação a frio de soluções de isolado protéico de soro (WPI) foi realizada pela adição de diferentes quantidades de glucona-d-lactona (GDL) a soluções de WPI desnaturadas termicamente (80ºC/30 minutos). Foram analisados sistemas protéicos puros (WPI na concentração de 7% p/p) e mistos, após a adição de xantana ou guar (concentração WPI 5% fixa e de polissacarídeos, 0,1, 0,3 e 0,5% p/p). Estes sistemas exibiram diferentes taxas de acidificação e valores de pH final em torno do ponto isoelétrico das principais frações protéicas do soro (5,2 a 3,9). Nos sistemas protéicos puros foi possível distinguir dois estágios de desenvolvimento estrutural: 1-início da formação da rede até o ponto de gel, em que as propriedades reológicas não foram influenciadas pela taxa de acidificação, e 2- subseqüente desenvolvimento estrutural com a redução do pH devido a fortalecimento de ligações e rearranjos estruturais. O processo lento de acidificação levou a géis mais estruturados no pH final de 5,2 enquanto que a acidificação rápida produziu géis mais frágeis (pH 4,2), que mostraram rearranjo estrutural após a obtenção do pH final. No pH de equilíbrio em torno do pI, a capacidade de retenção de água foi menor, o que foi associado à menor solubilidade protéica (exceto da fração ß-Lg) nestas condições. A solubilidade protéica na presença ou ausência de condições desnaturantes indicou que interações eletrostáticas foram responsáveis pela manutenção da rede nos pHs 5,2 a 4,6, porém um maior caráter hidrofóbico foi visualizado no pH 4,2. A adição de polissacarídeos levou a uma descontinuidade da estrutura da rede do gel, com um aumento da quantidade de poros. A adição de xantana enfraqueceu a rede e diminuiu a sua deformabilidade. Em menores taxas de acidificação e concentração de xantana visualizou-se a formação de géis heterogêneos (separação de fases macroscópica), com maiores valores de lacunaridade (descontinuidade da microestrutura), e menores valores de dimensão fractal, Df, (agregados protéicos menores e menos complexos na rede). No entanto, o aumento da taxa de acidificação e diminuição do pH final levou à formação de géis homogêneos, com uma rede mais forte, um sistema menos poroso e com maiores valores de Df (agregados mais complexos na rede devido a maior interação eletrostática entre proteínas e xantana). Em elevadas concentrações de guar houve formação de géis não auto-sustentáveis com grande lacunaridade e menores Df. Em menores concentrações de guar observou-se a formação de uma rede contínua no gel (menos porosa), com menores valores de Df. Nos géis autosustentáveis foi visualizado que o aumento da taxa de acidificação levou a géis com maior valor de tensão de ruptura e módulo de elasticidade, maior Df e menor lacunaridade, o que foi associado ao aumento de interação proteína-proteína. A descontinuidade da microestrutura nos géis WPI-xantana foi resultado de fenômenos simultâneos de separação de fases (condição inicial dos sistemas no pH 6,7) e gelificação (fase de redução de pH), sendo, portanto influenciada pela concentração de xantana, taxa de acidificação e pH final do gel, enquanto que nos géis WPI-guar o efeito predominante do aumento da concentração de guar foi associado a efeitos de exclusão de volume entre as proteínas do soro e a guar / Abstract: The cold set gelation of whey protein isolate (WPI) solutions was induced by addition of several amounts of glucone-d-lactone (GDL) to thermal denatured (80ºC/30min) WPI solutions. Pure whey protein systems (7% WPI w/w) and mixed WPI-xanthan or WPI-guar gels (5% WPI w/w with the addition of 0.1, 0.3 and 0.5% polysaccharide) were studied. The systems showed different acidification rates, which led to different final pH values near the isoelectric point (pI) of the main whey proteins (5.2 to 3.9). Two gelation stages were defined in pure whey protein systems: 1- until the gel point, in which the rheological properties were not influenced by the acidification rates; 2- gel structure development until the pH equilibrium, in which bonds strengthening and molecular rearrangements on gel network took place. Lower acidification rates led to stronger and structured gels at final pH 5.2. However, the increase in acidification condition caused the formation of weaker gels at final pH 4.2. In the latter case, molecular rearrangements on structure took place during a long time after the achievement of steady pH values. At this pH, the water retention capacity of the gels was also lower, which was attributed to more fragile network but mainly due to the lower protein solubility (except ß-Lg fractions) near the pI. The protein solubility in buffers also showed that electrostatic interactions were involved in gel structure stabilization at final pH range of 5.2-4.6 and a more hydrophobic contribution was observed at pH 4.2. The polysaccharide addition caused the formation of great discontinuity on gels structure, leading to an increment on gel porosity. The xanthan addition weakened the gels. Heterogeneous gels (macroscopic phase separation), with higher values of lacunarity (network discontinuity) and lower values of fractal dimension, Df, (smaller and less complex aggregates) were formed at lower acidification conditions and xanthan concentration. However, the increase in acidification rate led to homogeneous gels formation, with lower lacunarity. This could be explained by an increased electrostatic attraction between proteins and xanthan at pH<pI, leading to higher values of stress at rupture and elasticity modulus at final pHs 5.2 and 4.2, respectively. At higher guar concentration the WPI-guar gels were not self-supported, with greater lacunarity and lower Df values. More continuous network was observed for mixed gels at lower guar concentration. The increase in acidification rate led a reduction in lacunarity and an increase stress at rupture; elasticity modulus and Df values of self supported WPI-guar gels. This latter result was attributed to an increase in protein-protein interactions. The network discontinuity in mixed WPI-xanthan gels was attributed to simultaneous effects of phase separation and gelation. These effects were influenced by xanthan concentration, acidification rate and final pH. However, mixed WPI-guar gels showed a predominant effect of guar concentration on microstructure discontinuity, which was attributed to excluded volume effects between the whey proteins and guar / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos