Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-06-09T19:13:04Z No. of bitstreams: 1 resumo.pdf: 93956 bytes, checksum: 09bb839dea071f43bfd9ffe5e02560fb (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-09T19:13:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 resumo.pdf: 93956 bytes, checksum: 09bb839dea071f43bfd9ffe5e02560fb (MD5) Previous issue date: 2000-09-20 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Seis linhagens de Penicillium foram estudadas quanto à capacidade de produzir a micotoxina patulina. Dentre as seis linhagens de Penicillium testadas, apenas P. expansum GF produziu patulina, em todos os tempos de cultivo, meios testados e em quantidades superiores às permitidas por legislação (50μg/L). A curva de produção da patulina foi determinada para as linhagens de P. expansum isolada de maçã (GF) e de sementes de plantas florestais (VIC), bem como suas capacidades em produzir patulina nas mesmas condições em que há a produção das enzimas poligalacturonase (PG) e xilanase. O isolado de P. expansum (GF) apresentou maior produção de patulina entre o 9 o e o 15 o dia de crescimento, mas apenas em condições de incubação estática. Sob agitação rotacional, concentrações baixas de 0,16 μg/mL de patulina foram detectadas apenas no 9 o dia de crescimento. A linhagem VIC não produziu patulina em nenhuma condição de incubação. Os fungos P. expansum GF e VIC não produziram patulina sob as mesmas condições em que houve a produção de enzimas despolimerizantes da parede celular de plantas, PG e lanase. As características morfológicas e genéticas xidas três linhagens de P. expansum (GF, VIC e CCT-4608) foram testadas por comparação e mostraram que as linhagens de P. expansum GF e VIC possuem grande semelhança entre si, mas se relacionam muito pouco com a terceira linhagem (CCT- 4608), adquirida como linhagem padrão de P. expansum. / Six Penicillium strains were studied in relation to their capacity to produce the mycotoxin patulin. Among them, only P. expansum GF produced patulin in all cultivation times and media tested and in amounts above those allowed by legislation (50 μg/L). Patulin production curves were determined under the same conditions of polygalacturonase (PG) and xylanase production for Penicillium strains isolated from apples (GF) and seeds of forest trees (VIC). The isolate P. expansum GF presented the highest production of patulin between the 9 th and the 15 th day of growth, albeit only under static incubation. Under rotational shaking, concentrations as low as 0.16 μg/L patulin were detected in the 9 th day of growth. The strain VIC did not produce patulin under any incubation condition tested. The strains GF and VIC did not produce patulin under the same conditions under which the production of plant cell wall depolymerizing enzymes, PG, and xylanase was observed. The morphological and genetic characteristics of three strains of P. expansum (GF, VIC, and CCT- 4608) were compared and showed that the strains GF and VIC were highly similar to each other, but were poorly related to CCT-4608, a standard strain of P. expansum.

Submitted by Leonardo Freitas (leonardo.hfreitas@ufpe.br) on 2015-04-08T19:33:00Z No. of bitstreams: 2 TESE Lidiane Roberta.pdf: 4098007 bytes, checksum: 1d5178be0e4a13fb93c02de95203971a (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-08T19:33:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 TESE Lidiane Roberta.pdf: 4098007 bytes, checksum: 1d5178be0e4a13fb93c02de95203971a (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-02-26 / FACEPE / O Brasil é o país com a maior diversidade biológica, abrigando entre 15% e 20% do número total de espécies do planeta, sendo por isso considerado megadiverso. Dentre os biomas encontrados nesse país, estão a Mata Atlântica e a Caatinga. Dos fungos comumente isolados de solos destacam-se as espécies de Penicillium. A taxonomia desse gênero é bastante complexa e a dificuldade encontrada na identificação morfológica das espécies de Penicillium torna necessária a busca de novas ferramentas, tais como a microscopia eletrônica de varredura e a biologia molecular, que venham a complementar e validar a taxonomia clássica. Essas espécies possuem um largo potencial biotecnológico para a produção de enzimas de interesse industrial, como é o caso da tanase, que apresenta aplicação principalmente na produção de bebidas e fármacos. A produção industrial de tanase pode ser realizada através de Fermentação em Estado Sólido (FES) pela utilização de resíduos de frutos ricos em taninos, como o cajá, a manga e o umbu-cajá, visando minimizar os custos da produção. Apesar de excelentes produtores de enzimas de interesse biotecnológico, algumas linhagens de Penicillium produzem micotoxinas que podem apresentar ação carcinogênica, teratogênica, nefrotóxica, entre outras. Assim, torna-se necessária a avaliação da produção de tais metabólitos por linhagens de espécies de Penicillium que apresentem potencial para aplicação em processos biotecnológicos, principalmente nas indústrias farmacêutica e alimentícia. Os objetivos desta tese foram 1) isolar e avaliar a diversidade de espécies de Penicillium em solos das áreas da Caatinga e da Mata Atlântica no Estado de Pernambuco (Brasil), 2) determinar qualitativa e quantitativamente a produção de tanase por espécies de Penicillium atrravés da FES, utilizando resíduos de cajá, de manga e de umbu-cajá e 3) a caracterização desses isolados quanto aos seus perfis micotoxigênicos. Um total de 815 culturas de Penicillium foram isoladas, sendo 370 do solo da Caatinga e 445 do solo de Mata Atlântica. Trinta e uma espécies foram identificadas morfologicamente, sendo 23 provenientes da Caatinga e 17 da Mata Atlântica. Três isolados do solo da Caatinga foram identificados morfologicamente apenas ao nível de gênero. Destes, um foi posteriormente identificado através de análises morfológicas e filogenéticas como uma espécie nova, denominada Talaromyces pernambucanus. Um grupo de 3 isolados foi identificado como Penicillium bilaiae, porém apresentando um diferencial, a produção de esclerócios, sendo proposta a epitipificação dessa espécie.Todas as linhagens testadas foram produtoras de tanase, sendo que o isolado P. rolfssi URM 6216 o melhor produtor em resíduos de manga, com 96,22 U mL-l. Algumas linhagens de Penicillium avaliadas nesta tese, são possíveis produtoras das micotoxinas ocratoxina A e patulina. Contudo, nenhuma das micotoxinas avaliadas neste estudo foi observada para a maioria dos melhores produtores de tanase. O presente estudo revelou que os solos de Caatinga e Mata Atlântica apresentam alta diversidade de espécies de Penicillium, com a Caatinga apresentando espécies raras e uma espécie nova para a ciência. Tais linhagens apresentam um elevado potencial biotecnológico para a produção de tanase através da FES utilizando resíduos de cajá, de manga e de umbu-cajá como substratos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias. Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos. / Made available in DSpace on 2013-07-16T01:37:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A presença de patulina (PTL), um metabólito secundário de fungos (Penicillium spp., Aspergillus spp. e Byssoclamys spp.), foi avaliada em produtos de maçã por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) com detecção por ultravioleta (276 nm) em produtos de maçã (sucos de maçã, purê e maçã desidratada) comercializados na região de Florianópolis. Foram analisadas 201 amostras comercializadas em Florianópolis provenientes da região Sul e Sudeste do Brasil. Do total de amostras analisadas 2 % (4 amostras) estavam contaminadas com PTL e todas com níveis abaixo do limite máximo de resíduos (LMR = 50 µg/L) estabelecido pelo Codex Alimentarius. Todas as amostras positivas foram de sucos artesanais, representando 33,3 % (4), com níveis entre 6,3 e 10,8 µg/L. Quanto as análises físico-químicas, todas as amostras de sucos de maçã apresentaram acidez acima 0,15 g/100 mL (ácido málico) e ºBrix maior que 10,5º, mostrando boa qualidade e de acordo com a legislação brasileira. Foi observado que a PTL aplicada (50; 100 e 200 µg/L) em suco de maçã e submetida à ação de adsorventes: quitosana (QT) e carvão ativado (CA) com níveis de 0,1; 0,2 e 0,3 % foi reduzida para os dois adsorventes para os três níveis de contaminação. Como esperado a maior remoção de PTL foi observada nos sucos que foram aplicados maior quantidade de adsorvente (0,3 %). O CA apresentou maior capacidade de remoção de PTL com médias de 76,4; 79,1 e 80,5 % enquanto a QT com 17,6; 19,7 e 26,1 %. Inclusive, o CA apresentou maior eficácia que a QT na remoção de PTL em suco de maçã independente da quantidade de adsorvente aplicada.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2012-10-24T12:09:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Quase a totalidade do suco de maçã concentrado produzido no Brasil (>90%) é destinado à exportação. As maçãs não qualificadas para o consumo in natura são utilizadas para a produção de suco. Assim sendo, a boa qualidade da matéria-prima deve ser garantida de forma a se obter um produto que atenda aos rígidos padrões internacionais. Bactérias e fungos podem ser potenciais contaminantes do suco de maçã. Os fungos termorresistentes, como Byssochlamys spp., estão entre os micro-organismos relevantes para os sucos de fruta termoprocessados devido à sua capacidade deteriorante associada à produção de toxinas. As bactérias termoacidofílicas do gênero Alicyclobacillus podem produzir substâncias, como o guaiacol, que são responsáveis pela produção de odores "medicinais" ou "antissépticos" nos sucos de frutas embalados. Penicillium expansum é o mais importante contaminante das maçãs e é também o responsável por causar "podridão azul" nestas frutas. Patulina (PAT) é uma micotoxina termoestável, produzida principalmente por este fungo e também por Byssochlamys spp. Estudos apontam que esta toxina pode causar severos efeitos crônicos e agudos em humanos. As agências regulatórias internacionais recomendam um nível máximo de 50 µg/L (ppb) para suco de maçã. Assim sendo, o objetivo geral deste trabalho foi a detectação da patulina em maçãs e avaliação do processo de lavagem/desinfecção das frutas destinadas à produção de suco. O levantamento inicial mostrou que P. expansum, Byssochlamys fulva e Alicyclobacillus acidoterrestris são os micro-organismos de maior relevância no processo produtivo. Os testes de desinfecção mostraram que o sanitizante clorado dicloroisocianurato de sódio foi mais efetivo que ácido peracético contra P. expansum. Porém, nenhum dos sanitizantes foi eficiente contra os esporos de A. acidoterrestris e B. fulva. Quando hipoclorito de sódio foi testado na redução de esporos de P. expansum, a eficácia aumentou com o decréscimo do pH. Os modelos de Bigelow e de Weibull foram os mais adequados em descrever a inativação de P. expansum pelo calor e por cloro, respectivamente. Todas as variedades de maçãs inoculadas com P. expansum desenvolveram deterioração sob 11°C e 20,5°C, exceto Red Delicious e Empire. Os maiores níves de PAT ocorreram nas variedades Golden Supreme e McIntosh. Verificou-se que PAT não está presente nas frutas durante o período da safra. Entretanto, 86% dos lotes avaliados na entressafra apresentaram níveis de PAT superiores a 50 ppb. O plano de amostragem para a avaliação das frutas durante o recebimento sugeriu a retirada de uma amostra de 50 maçãs por lote, sendo estabelecido o critério de rejeição quando mais que 8 maçãs podres forem encontradas. São consideradas podres as frutas que apresentarem podridão característica de tamanho superior a 4 cm ou com visível desenvolvimento do "fungo azul" (P. expansum). A etapa de lavagem das frutas com água sob alta pressão reduziu os níveis de PAT em 64 a 100%, entretanto, transferiu a toxina para a água. Os tratamentos com dicloroisocianurato de sódio provaram ser eficientes para reduzir 100% da PAT em solução aquosa. Pode-se concluir que este sanitizante, mesmo quando usado em baixas concentrações (25 ppm), foi eficiente tanto para reduzir PAT, quanto esporos de P. expansum, sendo recomendado para as operações de manejo e lavagem das frutas. Os resultados deste estudo podem causar impacto direto na redução de PAT no suco de maçã, diminuindo assim os riscos à saúde do consumidor e trazendo muitos benefícios para a indústria processadora, além de torná-la mais competitiva no mercado internacional. The majority of concentrated apple juice produced in Brazil (>90%) is destined for exportation. Apples rejected for the fresh fruit consumption market are used for juice processing. The quality of this raw material should be attained in order to obtain a juice under the rigid international standards. Heat resistant molds and the thermoacidophilic bacterium from Alicyclobacillus genus are among the microorganisms of importance for heat-processed fruit juices, such as apple juice. Some species of heat resistant molds, such as Byssochlamys spp., are able both to deteriorate packaged fruit juice and to produce mycotoxins. Alicyclobacillus causes medicinal off-flavors in packaged fruit juices. Penicillium expansum is the most important contaminant in apples and is responsible for "blue mold rot" in those fruits. Patulin (PAT) is a thermal stable mycotoxin produced primarily by this mold and also by Byssochlamys spp. PAT has been shown to exhibit severe chronic and acute effects in humans. The regulatory agencies have recommended a PAT maximum level of 50 µg/L (ppb) for apple juice. Then, the aim of this study was to detect PAT in apples and to assess the washing/sanitizing treatments for apples destined for juice. In the initial survey, P. expansum, Byssochlamys fulva and Alicyclobacillus acidoterrestris was the most import microorganisms in the process. In the disinfection test, the chlorine-based sanitizer sodium dichloroisocyanurate was more efficient than peracetic acid against P.expansum spores. None of those sanitizers were efficient against A.acidoterrestris and B.fulva spores. When sodium hypochlorite was tested against P.expansum, the efficacy of chlorine solutions was enhanced by decreasing the pH. For the modeling investigation, the results showed that Bigelow and Weibull were the best models to describe P.expansum thermal and sanitizer inactivation, respectivelly. All P.expansum inoculated apple varieties incubated under 11°C and 20.5°C showed mold spoilage at both temperatures, except Red Delicious and Empire. The highest PAT productions occurred in Golden Supreme and McIntosh varieties. Findings showed that PAT was not detected throughout the harvest season. However, 86% of lots from off-season yielded more than 50 ppb of PAT. The sampling plan developed to evaluate the apples during the receiving step suggested to reject the lot when more than 8 rotten fruits were found in a total of 50 apples, because the risk of > 50 ppb of PAT in the final product. Rotten fruits are those with size lesion > 4 cm or with visible "blue mold" development. Wash treatments using high-pressured water reduced PAT levels by 64 to 100%, but the toxin was transferred to the water. Treatments using sodium dichloroisocyanurate proved to be efficient in reducing 100% of PAT in aqueous solution. In conclusion, this sanitizer, even at low concentration (25 ppm), is efficient to reduce both PAT and P. expansum spores and should be recommended for apple handling and washing treatments. This investigation provides direct impact in the PAT levels for the final product which reduce the risk for healthy consumers and help in the development of industry international competitiveness.

En aquest treball es presenten diferents estratègies encaminades a millorarl'anàlisi qualitativa i quantitativa de patulina en suc de poma mitjançant la utilització de tècniques cromatogràfiques d'acoblament, CG-EM i HPLC-EM.Un aspecte rellevant d'aquesta estratègia es basa en l'obtenció mitjançant síntesi química de compostos estructuralment relacionats a la patulina per a ser utilitzats com a patrons interns en l'anàlisi quantitativa.S'han preparat tres sèries de compostos:Una sèrie de sis compostos preparats per condensació entre el tertbutil[( 5-{[tert-butil(dimetil)silil]oxi}-3-furil)metoxi]dimetilsilà, sintetitzat en aquest treball, i 6 aldèhis diferents.Una segona sèrie de sis compostos utilitzant en aquest cas el reactiu comercial el (2-furiloxi)(trimetil)silà i els mateixos 6 aldehids.I una tercera sèrie de compostos obtinguts per esterificació entre la 4-(hidroximetil) furan -2(5H)-ona, un alcohol sintetitzat també en aquest treball i 21 àcids diferents. En aquest cas s'ha seguit una estratègia de síntesi en paral·lel, fent totes les reaccions en fase sòlida.Els èsters obtinguts es van analitzar utilitzant dos columnes capil·lars de diferent fase estacionaria, una de 5% fenilmetilpolisiloxà i una de trifluorometilpropilpolisiloxà. Un total de 4 èsters van reportar resultats satisfactoris com a patrons interns, en l'anàlisi quantitativa de patulina sense derivatitzar per CG-ES-SIM. Si bé els resultats més òptims des del punt de vista de precisió i exactitud es van obtenir utilitzant l'èster (5-oxo-2,5-dihidrofuran-3-il)-metilacetat i la columna cromatogràfica de trifluorometilpropilpolisiloxà. En aquestes condicions es va assolir un límitde detecció de 1 µg/L i un límit de quantificació inferior a 6 µg/L de patulina en suc de poma. / En el siguiente trabajo se presentan diferentes estrategias encaminadas a mejorar el análisis de la micotoxina patulina en zumo de manzana, empleando técnicas cromatográficas de acoplamiento con la espectrometria de masas, tales como la CG-EM y la HPLC-EM.Un aspecto importe del trabajo se basa en la síntesis de compuestos estructuralmente relacionados con la patulina, para ser utilizados como patrones internos en el análisis cuantitativo.Se han sintetizado tres series de compuestos:Seis de ellos a partir de la reacción entre el tert-butil[(5-{[tertbutil( dimetil)silil]oxi}-3-furil)metoxi]dimetilsilano, compuesto también sintetizado en este trabajo, con 6 aldehídos distintos.Una segunda serie de 6 compuestos preparados a partir del reactivo comercial, el (2-furiloxi)(trimetil)silano con 6 aldehídos.Una tercera serie de compuestos obtenidos por síntesis paralela en una reacción de esterificación en fase sólida a partir del compuesto 4- (hidroximetil)furan-2(5H)-ona, obtenido también en este trabajo y 21ácidos diferentes.Cuatro de los ésteres sintetizados han sido probados con éxito, como patrones internos, en el análisis cuantitativo mediante CG-EM-SIM de patulina en zumo de manzana, sin necesidad de proceder a la preparación de un derivado de esta micotoxina. Se han probado dos tipos de columnas capilares, con fases estacionarias de 5% fenilmetilpolisiloxano y de trifluoropropilmetilpolisiloxano. Los mejores resultados en cuanto a precisión y exactitud se refiere, se han obtenido con la utilización del patrón interno acetato de (5-oxo-2, 5-dihidrofuran -3-il)-metilo y la fase estacionaria de trifluoroprilmetilpolisiloxano. El límite de detección calculado es de 1 µg/L y el límite de cuantificación es inferior a 6 µg/L. / In the present work we develop a strategy to improve the analysis of patulin in apple juice using chromatographic hyphenated techniques such us GC-MS and HPLC-MS. One aspect of the strategy deals with the synthesis of compounds structurally related to patulin to be used as internal standards in the quantification step.Three synthetic series of compounds have been prepared: In the first one we have synthesized 6 compounds by reaction of tertbutyl[(5-{[tert-butyl(dimethyl)silyl]oxy}-3-furyl)methoxy]dimethylsilane with different aldehids.In the second one, we have synthesized 6 aldols from the reaction of (2-furyloxy)(trimethyl)silane with different aldehids.In the third series we have prepared 21 esters using a parallel synthesis strategy in a polymer-assisted reaction of 4- (hydroxymethyl) furan- 2(5H)-one with 21 different carboxylic acids.Four of the esters have been successfully used as internal standards for the quantification of underivatized patulin in apple juice using gas chromatography-mass spectrometry in SIM mode. Two different capillary chromatographic columns were assayed, a 5% phenylmethylpolyxiloxane stationary phase and a trifluoropropylmethylpolisiloxane one.When using trifluoropropylmethylpolisiloxane as stationary phase and (5-oxo-2,5-dihydrofuran-3-yl)-methyl acetate as IS a precise and accurate quantification of patulin can be obtained down to 6 µg/L. A detection limit of 1 µg/L was established.

Significantes quantidades de maçãs produzidas no Rio Grande do Sul são usadas para a produção de suco destinado à exportação. As frutas que são utilizadas pela indústria são aquelas que não atingem o padrão exigido para o consumo in natura. Estas maçãs constituem fator de risco quanto à contaminação por fungos, que podem produzir micotoxinas, como a patulina. O Brasil não tem legislação que estabeleça níveis permitidos de patulina em alimentos. Mas muitos países têm adotado a recomendação do Codex Alimentarius que indica um nível máximo permitido de 50 μg/L de patulina em suco de maçã. Esse fato estimula países exportadores, como o Brasil, a pesquisar a qualidade micotoxicológica dos seus produtos, a fim de se tornarem competitivos no mercado internacional e de fornecerem alimentos seguros. Nesse contexto, os objetivos desse trabalho foram: (1) avaliar a contaminação fúngica de maçãs destinadas à produção de suco, bem como a possível presença de patulina nos sucos produzidos a partir destas frutas; (2) adaptar metodologicamente a técnica de cromatografia em camada delgada à quantificação de patulina em maçãs e sucos de maçã; (3) analisar os níveis de patulina nas fases do processamento de suco de maçã; e (4) pesquisar fungos termorresistentes nos sucos em estudo. As amostras de maçãs e de sucos foram fornecidas pela Golden Sucos Ltda de Farroupilha, RS. Penicillium expansum foi a espécie isolada predominantemente, sendo que 94,44% dos isolados pertencentes a esta espécie se mostraram produtores de patulina nas condições testadas. A prevalência de fungos produtores de patulina nas maçãs processadas resultou em altas concentrações da micotoxina nessas maçãs, variando entre 254,62 e 653,37 μg/kg e também nos sucos concentrados produzidos, com níveis de patulina nestes entre 56,04 e 231,44 μg/L. O método desenvolvido para extração e quantificação da patulina foi eficaz. O detector de carga acoplada forneceu boa sensibilidade, precisão, linearidade e recuperação para a determinação quantitativa de patulina. Todos os estágios do processamento do suco contribuíram para a redução dos níveis de patulina. Desde a maçã até o suco a redução foi de 75,2%. A presença de Byssochlamys nivea em uma das amostras de suco indica que a patulina poderia ser produzida por este fungo durante o armazenamento. / Significant amounts of apples produced in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, are used to juice production destined to exportation. Fruits used by the industry show some defects and are not accepted for fresh consumption. These apples are a risk factor considering the contamination by fungus, which can produce mycotoxins, such as patulin. Brazil does not have legislation for patulin in food. But many countries have adopted the recommendation of the Codex Alimentarius, which indicates a maximum permitted level of 50 μg/L of patulin in apple juice. This concern stimulates exporting countries, like Brazil, in the research of mycotoxigenic quality of apples and by-products, to become competitive and provide safe foods. In this context, the objectives of this work were (1) evaluate mould contamination of apples used to juice production and possible presence of patulin in apples; (2) methodologically adapt the thin-layer chromatographic technique for quantification of patulin in apples and apple juice; (3) analyze patulin levels in some processing stages of apple juice production; and (4) investigate heat-resistant moulds in juices. The apples and juice samples were obtained from Golden Sucos Ltda, located in Farroupilha city, in Rio Grande do Sul state, Brazil. Penicillium expansum was the most frequently isolated fungus, among these isolates, 94.44% were able to produce patulin under the tested conditions. The prevalence of patulin-producing fungi in apples resulted in high patulin levels in these apples, ranging from 254.62 to 653.37 μg/Kg and in juices ranging from 56.04 to 231.44 μg/L. The method developed to patulin extraction and quantification was effective. The charged coupled device imaging system provides good sensitivity, precision and linearity for the quantitative determination of patulin. All stages of apple juice production contributed to patulin reduction. The overall loss of patulin through processing from apple to apple juice was 75.2%. The presence of Byssochlamys nivea in a juice sample indicates that this fungus could produce patulin during storage.

Significantes quantidades de maçãs produzidas no Rio Grande do Sul são usadas para a produção de suco destinado à exportação. As frutas que são utilizadas pela indústria são aquelas que não atingem o padrão exigido para o consumo in natura. Estas maçãs constituem fator de risco quanto à contaminação por fungos, que podem produzir micotoxinas, como a patulina. O Brasil não tem legislação que estabeleça níveis permitidos de patulina em alimentos. Mas muitos países têm adotado a recomendação do Codex Alimentarius que indica um nível máximo permitido de 50 μg/L de patulina em suco de maçã. Esse fato estimula países exportadores, como o Brasil, a pesquisar a qualidade micotoxicológica dos seus produtos, a fim de se tornarem competitivos no mercado internacional e de fornecerem alimentos seguros. Nesse contexto, os objetivos desse trabalho foram: (1) avaliar a contaminação fúngica de maçãs destinadas à produção de suco, bem como a possível presença de patulina nos sucos produzidos a partir destas frutas; (2) adaptar metodologicamente a técnica de cromatografia em camada delgada à quantificação de patulina em maçãs e sucos de maçã; (3) analisar os níveis de patulina nas fases do processamento de suco de maçã; e (4) pesquisar fungos termorresistentes nos sucos em estudo. As amostras de maçãs e de sucos foram fornecidas pela Golden Sucos Ltda de Farroupilha, RS. Penicillium expansum foi a espécie isolada predominantemente, sendo que 94,44% dos isolados pertencentes a esta espécie se mostraram produtores de patulina nas condições testadas. A prevalência de fungos produtores de patulina nas maçãs processadas resultou em altas concentrações da micotoxina nessas maçãs, variando entre 254,62 e 653,37 μg/kg e também nos sucos concentrados produzidos, com níveis de patulina nestes entre 56,04 e 231,44 μg/L. O método desenvolvido para extração e quantificação da patulina foi eficaz. O detector de carga acoplada forneceu boa sensibilidade, precisão, linearidade e recuperação para a determinação quantitativa de patulina. Todos os estágios do processamento do suco contribuíram para a redução dos níveis de patulina. Desde a maçã até o suco a redução foi de 75,2%. A presença de Byssochlamys nivea em uma das amostras de suco indica que a patulina poderia ser produzida por este fungo durante o armazenamento. / Significant amounts of apples produced in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, are used to juice production destined to exportation. Fruits used by the industry show some defects and are not accepted for fresh consumption. These apples are a risk factor considering the contamination by fungus, which can produce mycotoxins, such as patulin. Brazil does not have legislation for patulin in food. But many countries have adopted the recommendation of the Codex Alimentarius, which indicates a maximum permitted level of 50 μg/L of patulin in apple juice. This concern stimulates exporting countries, like Brazil, in the research of mycotoxigenic quality of apples and by-products, to become competitive and provide safe foods. In this context, the objectives of this work were (1) evaluate mould contamination of apples used to juice production and possible presence of patulin in apples; (2) methodologically adapt the thin-layer chromatographic technique for quantification of patulin in apples and apple juice; (3) analyze patulin levels in some processing stages of apple juice production; and (4) investigate heat-resistant moulds in juices. The apples and juice samples were obtained from Golden Sucos Ltda, located in Farroupilha city, in Rio Grande do Sul state, Brazil. Penicillium expansum was the most frequently isolated fungus, among these isolates, 94.44% were able to produce patulin under the tested conditions. The prevalence of patulin-producing fungi in apples resulted in high patulin levels in these apples, ranging from 254.62 to 653.37 μg/Kg and in juices ranging from 56.04 to 231.44 μg/L. The method developed to patulin extraction and quantification was effective. The charged coupled device imaging system provides good sensitivity, precision and linearity for the quantitative determination of patulin. All stages of apple juice production contributed to patulin reduction. The overall loss of patulin through processing from apple to apple juice was 75.2%. The presence of Byssochlamys nivea in a juice sample indicates that this fungus could produce patulin during storage.

Significantes quantidades de maçãs produzidas no Rio Grande do Sul são usadas para a produção de suco destinado à exportação. As frutas que são utilizadas pela indústria são aquelas que não atingem o padrão exigido para o consumo in natura. Estas maçãs constituem fator de risco quanto à contaminação por fungos, que podem produzir micotoxinas, como a patulina. O Brasil não tem legislação que estabeleça níveis permitidos de patulina em alimentos. Mas muitos países têm adotado a recomendação do Codex Alimentarius que indica um nível máximo permitido de 50 μg/L de patulina em suco de maçã. Esse fato estimula países exportadores, como o Brasil, a pesquisar a qualidade micotoxicológica dos seus produtos, a fim de se tornarem competitivos no mercado internacional e de fornecerem alimentos seguros. Nesse contexto, os objetivos desse trabalho foram: (1) avaliar a contaminação fúngica de maçãs destinadas à produção de suco, bem como a possível presença de patulina nos sucos produzidos a partir destas frutas; (2) adaptar metodologicamente a técnica de cromatografia em camada delgada à quantificação de patulina em maçãs e sucos de maçã; (3) analisar os níveis de patulina nas fases do processamento de suco de maçã; e (4) pesquisar fungos termorresistentes nos sucos em estudo. As amostras de maçãs e de sucos foram fornecidas pela Golden Sucos Ltda de Farroupilha, RS. Penicillium expansum foi a espécie isolada predominantemente, sendo que 94,44% dos isolados pertencentes a esta espécie se mostraram produtores de patulina nas condições testadas. A prevalência de fungos produtores de patulina nas maçãs processadas resultou em altas concentrações da micotoxina nessas maçãs, variando entre 254,62 e 653,37 μg/kg e também nos sucos concentrados produzidos, com níveis de patulina nestes entre 56,04 e 231,44 μg/L. O método desenvolvido para extração e quantificação da patulina foi eficaz. O detector de carga acoplada forneceu boa sensibilidade, precisão, linearidade e recuperação para a determinação quantitativa de patulina. Todos os estágios do processamento do suco contribuíram para a redução dos níveis de patulina. Desde a maçã até o suco a redução foi de 75,2%. A presença de Byssochlamys nivea em uma das amostras de suco indica que a patulina poderia ser produzida por este fungo durante o armazenamento. / Significant amounts of apples produced in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, are used to juice production destined to exportation. Fruits used by the industry show some defects and are not accepted for fresh consumption. These apples are a risk factor considering the contamination by fungus, which can produce mycotoxins, such as patulin. Brazil does not have legislation for patulin in food. But many countries have adopted the recommendation of the Codex Alimentarius, which indicates a maximum permitted level of 50 μg/L of patulin in apple juice. This concern stimulates exporting countries, like Brazil, in the research of mycotoxigenic quality of apples and by-products, to become competitive and provide safe foods. In this context, the objectives of this work were (1) evaluate mould contamination of apples used to juice production and possible presence of patulin in apples; (2) methodologically adapt the thin-layer chromatographic technique for quantification of patulin in apples and apple juice; (3) analyze patulin levels in some processing stages of apple juice production; and (4) investigate heat-resistant moulds in juices. The apples and juice samples were obtained from Golden Sucos Ltda, located in Farroupilha city, in Rio Grande do Sul state, Brazil. Penicillium expansum was the most frequently isolated fungus, among these isolates, 94.44% were able to produce patulin under the tested conditions. The prevalence of patulin-producing fungi in apples resulted in high patulin levels in these apples, ranging from 254.62 to 653.37 μg/Kg and in juices ranging from 56.04 to 231.44 μg/L. The method developed to patulin extraction and quantification was effective. The charged coupled device imaging system provides good sensitivity, precision and linearity for the quantitative determination of patulin. All stages of apple juice production contributed to patulin reduction. The overall loss of patulin through processing from apple to apple juice was 75.2%. The presence of Byssochlamys nivea in a juice sample indicates that this fungus could produce patulin during storage.

Orientadores: Pilar Rodriguez de Massaguer, Amauri Rosenthal / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-08T21:56:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sant'Ana_AndersondeSouza_M.pdf: 2935543 bytes, checksum: 8836bcdf5bfa2652ee4e277718b808dc (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A patulina é uma micotoxina produzida por fungos pertencentes aos gêneros Penicillium, Aspergillus e Byssochlamys. Penicillium expansum se destaca por ser potencial produtor de patulina nas maçãs, enquanto Byssochlamys nivea e B.fulva se destacam pela potencial produção desta micotoxina em sucos de maçãs pasteurizados. À patulina tem sido atribuídos diversos efeitos agudos e crônicos adversos à saúde humana. No presente estudo determinou-se quantitativamente o risco dos níveis de patulina no suco de maçã ultrapassar o limite de 50ppb estabelecido pela Organização Mundial de Saúde (OMS) e a probabilidade de produção da patulina por bolores termoresistentes sobreviventes à pasteurização do produto. Para isto, i) avaliou-se a ocorrência de bolores termoresistentes e patulina em amostras pertencentes à 5 diferentes lotes de suco de maçã provenientes de uma unidade produtora localizada no sudeste do Brasil; ii) avaliou-se a capacidade de produção da patulina por cepas de B.fulva (IOC 4518) e B.nivea (ATCC 24008 e FRR 4421) em suco de maçã armazenado à 21ºC e à 30ºC (consideradas temperaturas médias anuais das regiões tropicais e subtropicais do Brasil); iii) determinou-se a cepa Byssochlamys produtora de patulina mais termoresistente dentre as três estudadas, em suco de maçã; iv) determinou-se a resistência térmica através do método dos tubos TDT (thermal death tubes) da cepa mais termoresistente; v) Estabeleceu-se o efeito da pasteurização em sistema contínuo (UHT), simulando as condições industriais, sobre a cepa de Byssochlamys spp mais termoresistente produtora de patulina; vi) determinou-se a probabilidade de produção de patulina pela cepa mais termoresistente produtora de patulina em suco clarificado de maçã variando-se a temperatura de estocagem (21ºC e 30ºC), com carga remanescente pós-processo de 10º e 101 esporos / 100 mL e vii) determinou-se quantitativamente o risco da patulina em suco clarificado de maçã a partir de 15 cenários que relacionados a diferentes cargas de esporos sobreviventes e temperatura de estocagem do suco pós-pasteurização, utilizando-se a modelagem de Monte Carlo, feita através do software @RISK versão 4.5 for students com 1 simulação e 10000 iterações. Os resultados revelaram que a ocorrência de bolores termoresistentes nas amostras de suco de maçã é baixa (<10ºesporos/100mL), com a cepa isolada de (Aspergillus carneus ¿ IOC 4519) não sendo confirmada como um bolor termoresistente. As três cepas estudadas (B.nivea FRR 4421, B.nivea ATCC 24008 e B.fulva IOC 4518) foram capazes de produzir a patulina em concentrações que dependeram da carga de esporos inoculada no suco de maçã, temperatura de estocagem e material de embalagem. B.fulva IOC 4518 foi determinada como a cepa mais termoresistente, sobrevivendo ao choque térmico de 95ºC por 5 min. Valores D* à 85ºC, 90ºC, 92ºC e 95ºC iguais a 64,58 min; 16,68 min; 6,31 min e 3,10 min, respectivamente foram obtidos, enquanto o valor Z foi igual a 7,4ºC. O processo de pasteurização do suco de maçã na unidade Microthermics mostrou que há variabilidade com relação ao número de reduções causadas pelo processo equivalente ao industrial quando variações na temperatura de processo da ordem de até 1ºC são observadas. Maiores probabilidades de crescimento de B.fulva IOC 4518 e maior extensão da deterioração no suco de maçã estão relacionadas ao aumento da carga de esporos sobreviventes e temperatura de estocagem pós-processo. A produção de patulina por B.fulva IOC 4518 é influenciada principalmente pela temperatura de estocagem quando a carga de sobreviventes é elevada (101esporos/100mL), com maiores quantidades da micotoxina sendo produzidas à 30ºC do que à 21ºC. Através do modelo de risco para o suco de maçã e patulina pôde-se concluir que a etapa de recepção é sempre a que mais impactou para que níveis elevados de patulina estejam presentes nos sucos de maçã. Mas, a etapa de estocagem após a pasteurização quando há bolores termoresistentes sobreviventes, foi a responsável pelas maiores concentrações finais de patulina, à medida que se aumentava o tempo de estocagem. As etapas de lavagem, filtração e seleção das frutas, respectivamente, são as responsáveis pela redução nos níveis de patulina durante o processamento do suco, enquanto a pasteurização em virtude da elevada resistência térmica desta micotoxina praticamente não apresenta efeito algum para redução dos níveis da micotoxina no produto final. Após 10000 iterações, dentre os 15 cenários avaliados, somente nos de número 1 (sem sobreviventes à pasteurização e concentração de patulina na matéria-prima na faixa baixa), 2 (sem sobreviventes à pasteurização e concentração de patulina na matéria-prima na faixa média), 4 (10ºesporos/100mL de B.fulva IOC 4518 sobreviventes à pasteurização, com temperatura de estocagem de 21ºC e concentração de patulina na matéria-prima na faixa baixa) e 7 (10ºesporos/100mL de B.fulva IOC 4518 sobreviventes à pasteurização, com temperatura de estocagem de 30ºC e concentração de patulina na matéria-prima na faixa baixa) o limite de 50ppb de patulina não seria ultrapassado para nenhuma das iterações, considerando-se valores médios e máximos da concentração final desta micotoxina. A distribuição da concentração de patulina no produto final se ajustou às distribuições do tipo Betageneral, Lognormal e Inversa Gaussiana dependendo da concentração de patulina na recepção das frutas, com a média e a maior parte dos dados se concentrando à esquerda / Abstract: Patulin is a mycotoxin produced by some species from Penicillium, Aspergillus and Byssochlamys ssp genera. Penicillium expansum are known by their potential to produce patulin in apples, while Byssochlamys nivea and B.fulva are recognized by its potential to produce this micotoxin in pasteurized apple juice. Several acute and chronic effects to human health have been attributed to patulin. This study has quantitatively assessed the risk of levels of patulin to exceed the level established by The World Health Organization ¿ WHO (50ppb) and also was determined the probability of patulin being produced by heat-resistant mold which survived the apple juice pasteurization. Therefore, the following items have been analyzed: i) it was evaluated the occurrence of heat resistant mold and patulin in samples belonging to 5 different lots of apple juice from a factory located in the southeast of Brazil; ii) the ability of patulin production by the strains of B.fulva (IOC 4518) and B.nivea (ATCC 24008 and FRR 4421) in apple juice stored at 21°C and 30°C (these are average year temperature in the tropical and subtropical regions of Brazil); iii) it was determined which of the three patulin producer strains, B. fulva and/or B.nivea, was the most heat resistant in apple juice; iv) it was determined the heat resistance (D and Z values) of the most heat resistant patulin producer strain of Byssochlamys using thermal death tubes (TDT); v) the effect of the continuous pasteurization system (UHT), simulating the industrial conditions, has been established over the most heat resistant and patulin producer strain of Byssochlamys spp; vi) the probability of producing patulin by the most heat resistant strain in clarified apple juice stored at 21°C and 30°C with a survival level post pasteurization process of 10º e 101 spores/100 mL, has also been established. vii) it has been quantitatively assessed the risk of patulin in clarified apple juice using Monte Carlo simulation, with @Risk software for students (version 4.5). The simulation was carried out with 10000 iterations. The results showed that the occurrence of heat resistant mold in the apple juice samples examined was low (<10ºesporos/100mL), with the strain Aspergillus carneus ¿ IOC 4519 isolated not confirming their heat resistance. The three mold strains studied (B.nivea FRR 4421, B.nivea ATCC 24008 and B.fulva IOC 4518) were able to produce patulin in concentrations that were dependent of spore inocula in apple juice, storage temperature and package type. B.fulva IOC 4518 was determined as the most heat resistant strain, surviving to heat shock at 95ºC/5 min. D* values at 85ºC, 90ºC, 92ºC and 95ºC of 64,58 min; 16,68 min; 6,31 min and 3,10 min, respectively were obtained, while z value was of 7.4ºC. The apple juice pasteurization process applied in a Microthermics pilot plant showed variability related to the number of decimal reductions caused by the equivalent process when temperature variations were near 1ºC. Higher growth probabilities for B.fulva IOC 4518 and higher extension of spoilage of apple juice are related to the increase of survival spore level and to storage temperature pos-pasteurization. The patulin production by B.fulva IOC 4518 was mainly influenced by storage temperature when survival spores level is elevated (101spores/100mL), with the higher quantities of this mycotoxin being produced at 30ºC than 21ºC. The risk assessment model for the apple juice and patulin showed that fruit reception is always the step that more impacted to higher levels of patulin being found in apple juices. However, storage step after pasteurization, when there are heat resistant survivors was responsible for the higher final concentrations, when the storage time increased. Fruit washing, juice filtration and fruit selection, respectively, are the main responsible steps to reduce patulin levels during apple juice processing, while juice pasteurization due to high heat resistance of patulin practically does not presents effects on mycotoxin reduction in the final product. After 10000 iterations, among the 15 scenarios evaluated, only in the scenario number 1 (without mold survival to pasteurization and with low level of patulin concentration in fruits), 2 (without mold survival to pasteurization and with medium level of patulin concentration in fruits), 4 (10º/100mL of B.fulva IOC 4518 spores survival to pasteurization, with storage temperature at 21ºC and low level of patulin in fruits) and 7 (10º/100mL of B.fulva IOC 4518 spores survival to pasteurization, with storage temperature at 30ºC and low level of patulin in fruits) the limit of 50ppb of patulin would not be exceeded for any of iterations, considering medium and maximum values of the final quantity of this mycotoxin. The final distribuition of patulin concentration in apple juice best fitted to Betageneral, Lognormal and Inverse Gaussian depending on the concentration on fruit reception, with the mean and the most part of data skewed to the left / Mestrado / Mestre em Ciência de Alimentos