Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:47:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 330203.pdf: 1093979 bytes, checksum: 968e97e3b4ceabae56aa4959d2e8df86 (MD5) Previous issue date: 2014 / No presente trabalho micropartículas contendo ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) foram obtidas por atomização em Spray Dryier. Dez formulações contendo diferentes proporções de amido modificado Capsul®, maltodextrina, goma arábica, L-fosfatidilcolina e Tween foram caracterizadas através de análises físico-químicas (eficiência da microencapsulação, teor de umidade, densidade, Espectroscopia de infravermelho - FTIR (Fourier transform infrared spectroscopy), microscopia eletrônica de varredura - MEV, calorimetria exploratória diferencial - DSC (Differential Scanning Calorimetry) e análise termogravimétrica - TGA (Thermogravimetric analysis). Os AGCC foram submetidos às análises de concentração mínima inibitória (CMI) e concentração mínima bactericida (CMB) a fim de avaliar o potencial antimicrobiano, antes e após o processo de atomização. De acordo com os resultados obtidos, as micropartículas com surfactantes na composição (fosfatidilcolina e Tween 80) apresentaram melhor eficiência de microencapsulção (80%; 77,3% e 76,5% respectivamente), menor teor de umidade e menor densidade aparente. Para estas amostras também foram observadas estruturas na forma de esferas com menor tendência a agregação. Através dos espectros de FTIR foi possível observar que as partículas obtidas apresentaram diferenças na concentração de AGCC retido. Os termogramas de DSC e TGA revelaram a presença de um evento endotérmico, com temperatura onset de fusão de 137,17°C e com perda de massa ( m) de 54,92% entre 304,79°C e 413,87°C. A determinação da concentração mínima inibitória (CMI) e concentração mínima bactericida (CMB) indicaram atividade antimicrobiana para todas as cepas testadas (Escherichia coli - ATCC 25922; Salmonella enteritidis - ATCC 13076; Staphylococcus aureus - ATCC 25923; Staphylococcus aureus - ATCC 29213; Listeria monocytogenes - ATCC 19117 e, Listeria monocytogenes sorotipo 2 - ATCC 19112), antes e após a obtenção das micropartículas carregadas de AGCC. A técnica de spray drying se mostrou um método eficaz para a obtenção de um produto com maior estabilidade e pode tornar mais fácil e eficiente a utilização dos ACGC com atividade antimicrobiana na indústria.<br> / Abstract : Microcapsules containing short-chain fatty acids (SCFA) were obtained by atomization Spray dryier. Ten formulations containing different proportions of Capsul ® (modified starch) , maltodextrin, gum arabic , L- phosphatidylcholine and Tween were characterized by physico-chemical analysis (efficiency of microencapsulation , moisture content, density, infrared spectroscopy - FTIR (Fourier transform infrared spectroscopy), scanning electron microscopy - SEM, differential scanning calorimetry and thermogravimetric analysis. The SCFA were analyzed for determinate the minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) to evaluate the antimicrobial activity before and after the atomization process. According to the results, it was observed that formulations containing surfactants in the composition (L-phosphatidylcholine and Tween 80) showed better efficiency microencapsulção (80%; 77,3% and 76,5% respectively), less moisture content and less bulk density. For these samples also were observed structures in the form of spheres with fewer tendencies to aggregation. Through the FTIR spectra was observed that the particles obtained showed differences in the concentration of AGCC retained. The DSC and TGA thermograms revealed the presence of an endothermic event with onset melting temperature of 137.17 ° C and weight loss ( m) 54.92 % from 304.79 °C and 413.87 °C. The minimum inhibitory concentration and minimum bactericidal concentration showed antimicrobial activity against all tested strains (Escherichia coli - ATCC 25922 , Salmonella enteritidis - ATCC 13076 , Staphylococcus aureus - ATCC 25923 , Staphylococcus aureus - ATCC 29213, Listeria monocytogenes - ATCC 19117 and Listeria monocytogenes serotype 2 - ATCC 19112) before and after the atomization process of SCFA. The Spray Drying technique proved to be an effective method for obtaining a product with greater stability and can make use of ACGC with antimicrobial activity in the industry easier and more efficient.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:54:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 332270.pdf: 1706802 bytes, checksum: 365e170069369e3e94809e0517164927 (MD5) Previous issue date: 2014 / Este trabalho teve por objetivo produzir e caracterizar micropartículas de zeína carregadas de extratos de casca de noz-pecã [Carya Illinoinensis (Wangenh) C. Koch] obtidas por spray-dryer. Extratos aquosos e hidroalcoólicos de casca de noz-pecã foram obtidos através de extração assistida por ultrassom e a atividade antioxidante dos mesmos foi determinada através das metodologias ABTS e DPPH. Para a microencapsulação dos extratos por spray dryer foi utilizado o biopolímero zeína como material de parede e nas formulações com maior rendimento e eficiência de encapsulação foram avaliados a liberação de compostos fenólicos, a densidade, ângulo de contato, a cor através do sistema CIE Lab, o comportamento térmico por Differencial Scanning Calorimeter (DSC), espectrofotometria no infravermelho (FTIR) e, a morfologia e distribuição de tamanho das partículas por MEV. As micropartículas também foram adicionadas a óleo de palma e girassol e a estabilidade dos mesmos foi avaliada através do Shaal Oven Test. Os teores mais significativos (p<0,05) para fenólicos totais, taninos condensados e atividade antioxidante ABTS e DPPH foram observados no extrato hidroalcoólico (275,24mg GAE.g-1; 319,08mg CE.g-1; 1207,62mol TEAC.g-1 e 1191,69 mg TEAC.g-1, respectivamente). As formulações contendo 10g de zeína e 0,4g de extrato aquoso e, 5g zeína e 0,6g de extrato hidroalcoólico apresentaram maior rendimento e eficiência de encapsulação. As micropartículas de zeína com extrato aquoso (MAQ) obtiveram melhor perfil de liberação de compostos fenólicos e menor densidade. A determinação do ângulo de contato indicou que as micropartículas são hidrofóbicas, apesar do núcleo hidrofílico. A análise térmica mostrou que as micropartículas apresentam comportamento amorfo até a temperatura de 200 ºC e a análise espectrofotométrica indicou encapsulação dos extratos, com predomínio dos grupamentos da zeína. Através da análise microscópica foi possível observar que as micropartículas apresentaram forma esférica, de superfície lisa, amassada e com concavidades, sem porosidades, fissuras ou fendas. As partículas de zeína com extrato aquoso e hidroalcoólico apresentaram tamanhos médios de 4,93µm e 4,81µm respectivamente, indicando que se encontram na escala micrométrica, sendo a distribuição de tamanho unimodal. Os resultados para o Shaal Oven Test indicaram que as micropartículas de zeína com extrato aquoso protegeram melhor o óleo contra as reações de oxidação.<br> / Abstract : The aim of this study was to produce and characterize zein microparticles loaded with extracts of pecan nut shell [Carya illinoinensis (Wangenh) C. Koch] obtained by atomization in a spray dryer. The aqueous and hydroalcoholic extracts of pecan nut shell were obtained by ultrasound-assisted extraction (UAE) and their antioxidant activity was determined by the ABTS and DPPH methods. In order to microencapsulate the extract in a spray dryer, zein (a biopolymer) was used as wall material. The following properties were evaluated for the formulations with a higher yield and encapsulation efficiency: release of phenolic compounds, density, contact angle, color (using the CIELAB color system), thermal behavior (using the Differential Scanning Calorimeter [DSC]), infrared spectrophotometry [FTIR], and morphology and distribution of particle size by SEM [scanning electron microscope]). The microparticles were also added to palm and sunflower oils, and their stability was determined by the Schaal Oven Test. The most significant contents (p<0.05) for total phenolics, condensed tannins and antioxidant activity obtained by DPPH and ABTS were observed in the hydroalcoholic extract (275,24mg GAE.g-1; 319,08mg CE.g-1; 1207,62mol TEAC.g-1 and 1191,69 mg TEAC.g- 1respectively). Formulations containing 10g of zein and 0.4g of aqueous extract, and 5g of zein and 0.6g of hydroalcoholic extract, showed a higher yield and encapsulation efficiency. Zein microparticles loaded with aqueous extract (MAE) showed a better release profile of phenolic compounds and a lower density. The contact angle found indicated that the microparticles are hydrophobic despite their hydrophilic core. Thermal analysis revealed that the microparticles exhibit an amorphous behavior up to 200°C, and spectrophotometric analysis of the extracts indicated extract encapsulation, with a predominance of chemical groups present in zein. Microscopic analysis made it possible to observe that the microparticles had a spherical shape, with a smooth, depressed, partly concave surface, without pores, fissures or cracks. Zein particles loaded with aqueous and hydroalcoholic extracts had average sizes of 4,93µm and 4,81µm respectively; their size distribution was unimodal.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T21:18:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 330196.pdf: 1196958 bytes, checksum: 3653940e5f7812b755cbce3787b94c57 (MD5) Previous issue date: 2014 / Nos diversos trabalhos científicos têm sido demonstrados os efeitos benéficos da Ilex paraguariensis, principalmente relacionados às suas propriedades antioxidantes, devido ao alto teor de compostos fenólicos presentes em seu extrato aquoso. A tecnologia de crioconcentração foi aplicada para concentrar estes compostos e o fluido concentrado, obtido da terceira etapa do processo de crioconcentração, foi microencapsulado com maltodextrina por spray drying. O efeito da concentração de maltodextrina (20, 30 e 40 %) foi investigado em função do teor de compostos fenólicos totais, atividade antioxidante, rendimento dos compostos fenólicos microencapsulados, morfologia e tamanho de partícula, teor de umidade, atividade de água, dissolução, higroscopicidade, análise de cor e propriedades térmicas. A retenção dos compostos fenólicos, após a microencapsulação por spray drying e a estabilidade das microcápsulas a 4 °C por 45 dias, também, foram verificados. Verificou-se um aumento no teor de compostos fenólicos totais e atividade antioxidante do extrato aquoso de folhas de erva mate crioconcentrado. As concentrações mais elevadas de maltodextrina nas microcápsulas promoveram aumento do rendimento dos compostos fenólicos microencapsulados, do tamanho das microcápsulas e do tempo de dissolução em água, enquanto que o teor de umidade, atividade de água e higroscopicidade diminuíram. Os parâmetros de cor indicaram que a maltodextrina protegeu as microcápsulas contra o calor durante o processo de spray drying. Os resultados das análises térmicas sugerem um aumento na estabilidade das microcápsulas. Além disto, as microcápsulas produzidas com maltodextrina apresentaram melhor retenção dos compostos fenólicos e maior estabilidade a 4 ºC durante 45 dias.<br> / Abstract : Several scientific studies have shown the beneficial effects of yerba mate, mainly related to its antioxidant properties, due to the high content of phenolic compounds present in the aqueous extract. The freeze concentration technology was applied to concentrate these compounds and the concentrated fluid from third stage of the freeze concentration process was microencapsulated with maltodextrin by spray drying. The effect of maltodextrin concentration (20, 30 and 40 %) on the total phenolic compounds, antioxidant activity, microencapsulation yield, morphology, particle size, moisture content, water activity, dissolution, hygroscopicity, color and thermal properties were investigated. The retention of phenolic compounds after microencapsulation by spray drying and the stability at 4 °C for 45 days of the microcapsules were also determined. It was possible to verify an enhancement of the total phenolic content and antioxidant activity of mate leaves aqueous extract through freeze concentration. The high concentrations of maltodextrin in the microcapsules promoted higher phenolic compounds microencapsulated yield, higher particle size and the time required for the powders to dissolve in water, while the moisture content, water activity and higroscopicity decreased. The color parameters indicated that the maltodextrin protected the microcapsules against heat during spray drying process. The results of the thermoanalyses suggest an increase in the stability of the microcapsules. Besides, the microcapsules produced with maltodextrin showed better retention of phenolic compounds and had enhanced stability at 4 ºC for 45 days.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-02-09T03:14:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337263.pdf: 1673590 bytes, checksum: e5cdd06de677a9652de054e5ad4a673c (MD5) Previous issue date: 2015 / Cepas de Lactobacillus paracasei têm demonstrado possuírem propriedades probióticas  in vitro quando isoladas de seres humanos, soja fermentada e azeitonas, entre outras fontes. Os efeitos benéficos atribuídos às bactérias probióticas estão fortemente relacionados à capacidade de sobrevivência à passagem no trato digestório e às propriedades antipatogênicas, seja pela competição por nutrientes, produção de substâncias antimicrobianas e/ou exclusão competitiva. Um dos desafios tecnológicos para a produção industrial de células probióticas é que estas devem manter-se estáveis e viáveis em níveis satisfatórios durante todo o prazo de validade do produto. Os objetivos deste trabalho foram: avaliar a resistência de Lactobacillus paracasei FNU (isolado de fermento natural de uva) ao processo de secagem por pulverização ( spray drying ) usando leite desnatado e soro de queijo líquido como material de parede; avaliar a tolerância  in vitro da forma livre e microencapsulada a valores de pH e sais biliares nas concentrações semelhantes às encontrados no trato digestório humano; testar a tolerância ao cloreto de sódio e sobrevivência ao tratamento térmico; avaliar a capacidade de inibição de bactérias patógenas e deteriorantes, bem como produzir um produto lácteo (iogurte) com adição da cepa de L. paracasei e acompanhar sua viabilidade durante o armazenamento sob refrigeração. A sobrevivência a pH ácido foi testada utilizando caldo MRS com pH ajustado para 2,0; 3,0; 5,0 e 7,0 com contagens efetuadas após 0, 1, 2 e 3 h de incubação a 37 °C. Tolerância a bile foi avaliada utilizando caldo MRS adicionado de 0,0; 0,5; 1,0 e 2,0% de sais biliares, após 0, 3, 6, 9 e 12 horas de incubação a 37 °C. Tolerância ao sal foi testada por exposição de L. paracasei a 0,0, 1,0, 1,5 e 2,0% de NaCl (em caldo MRS), durante 3 horas de incubação a 37 °C. L. paracasei foi enumerado por contagem em placas de ágar MRS com sobrecamada, incubadas a 30 °C por 48 horas. A morfologia das microcápsulas foi determinada por microscopia eletrônica de varredura. Para a detecção da atividade antimicrobiana da cepa em estudo, foi utilizado o sobrenadante de um cultivo de L. paracasei FNU em caldo MRS, neutralizado e esterilizado por filtração. A atividade antibacteriana do sobrenadante foi testada contra Listeria monocytogenes ATCC 7644, Staphylococcus aureus ATCC 2593, Bacillus subtilis ATCC 6051, Escherichia coli ATCC 25922 e Salmonella enterica subsp. enterica sorovar. typhimurium ATCC 14028 através de ensaio de difusão em poços. Na produção de iogurte foi utilizada cultura lática comercial composta por Lactobacillus delbruecki subsp. bulgaricus e Streptococcus thermophilus. L. paracasei FNU foi adicionado na forma livre, diretamente no iogurte produzido e a viabilidade foi determinada pelo período de 28 dias através de enumeração em Agar MRS e quantificação por PCR em tempo real. L. paracasei demonstrou possuir resistência  in vitro aos sais biliares e a baixo pH e a microencapsulação em leite em pó desnatado e soro de leite proporcionou uma boa proteção contra os sais biliares e a pH ácido. A cepa produziu substâncias inibidoras contra E. coli, Salmonella, S. aureus, L. monocytogenes, B. subtilis. Foram observadas diferenças entre a enumeração por PCR em tempo real e contagens em placas apenas 28 dias após a preparação do iogurte, enquanto que as contagens foram semelhantes entre os dois métodos aos 7, 14 e 21 dias. L. paracasei FNU na sua forma livre foi capaz de sobreviver por pelo menos 28 dias em iogurte refrigerado.<br> / Abstract : Lactobacillus paracasei strains have demonstrated probiotic properties "in vitro" when isolated from humans, fermented soy and olives, among other sources. The beneficial effects attributed to probiotic bacteria are strongly related to their ability to survive the passage through the gastrointestinal tract and antipathogenic properties either by competition for nutrients, production of antimicrobial substances and/or competitive exclusion. One of the technological challenges for industrial production of probiotic cells is that they should remain stable and viable at satisfactory levels throughout the shelf life of the product. The objectives of this study were to evaluate the resistance of Lactobacillus paracasei isolated from natural grape sourdough to the spray drying process using skim milk and whey as wall material; to evaluate the tolerance "in vitro" of free and microencapsulated cells to pH and bile salts in concentrations similar to those found in the human gut; to test the tolerance to sodium chloride and survival to the heat treatment; to evaluate the ability to inhibit pathogenic and spoilage bacteria, as well as producing a dairy product (yogurt) with addition of L. paracasei FNU and to verify its viability in yoghurt by plate count and real time PCR (qPCR) during storage. The survival at acidic pH was tested using MRS broth with pH adjusted to 2.0, 3.0, 5.0 and 7.0 (control) incubated at 37 °C and samples were taken at one hour intervals for enumeration up to 3 hours of incubation. Tolerance to bile was evaluated using MRS broth added of 0.0, 0.5, 1.0 and 2.0% bile salts, with samples collected after 0, 3, 6, 9 and 12 hours incubation at 37 °C. Salt tolerance was tested by L. paracasei FNU exposure to MRS broth 0.0, 1.0, 1.5 and 2.0% NaCl for up to 3 hours of incubation at 37 °C. L. paracasei was enumerated by direct plating onto MRS agar plates overlayed and incubated at 37 °C for 48 hours. The morphology of the microcapsules was determined by scanning electron microscopy. For the detection of antimicrobial activity, we used the supernatant of L. paracasei FNU grown in MRS broth, neutralized and sterilized by filtration. The antibacterial activity of the supernatant was tested against Listeria monocytogenes ATCC 7644, Staphylococcus aureus ATCC 2593, Bacillus subtilis ATCC 6051, Escherichia coli ATCC 25922 and Salmonella enterica subsp enterica serovar typhimurium ATCC 14028 using the well diffusion method. In the yogurt production we used commercial lactic culture consisting of Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus. L. paracasei was added in free form, directly to the final product, and the viability was determined by direct plating onto agar MRS and quantification by real time PCR for up to 28 days. L. paracasei demonstrated resistance "in vitro" to bile salts and low pH and the microencapsulation in skimmed milk powder and cheese whey provided a good protection against bile salts and acidic pH, the strain was able to produce inhibitory substances against E. coli, Salmonella, S. aureus, L. monocytogenes and B. subtilis. Differences between qPCR and plate counts were observed only 28 days after yoghurt preparation, whereas no significative differences were observed between the two methods, counts were similar at 7, 14 and 21 days. Free cells of L. paracasei FNU were able to survive for at least 28 days in refrigerated yogurt.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias. Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos. / Made available in DSpace on 2013-06-25T19:29:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 310053.pdf: 1084339 bytes, checksum: f4e533564a81d21be765655d212f2579 (MD5) / O soro de leite e o principal subproduto da industria lactea. Apesar do seu elevado valor nutricional, o aproveitamento do soro de leite ainda e pequeno. Novas alternativas para utilizacao do soro sao necessarias a fim de reduzir seu desperdicio e a poluicao ambiental causada quando nao descartado adequadamente. O objetivo deste estudo foi avaliar o potencial do soro de leite liquido como agente encapsulante de Bifidobacterium BB-12 por spray drying, comparando-o com a goma arabica, a qual e tradicionalmente utilizada na tecnologia de microencapsulacao. O rendimento da microencapsulacao e a viabilidade das microcapsulas durante o armazenamento foram determinados. Quando o soro de leite foi utilizado como agente encapsulante, o rendimento da microencapsulacao foi maior e a viabilidade das celulas manteve-se elevada e constante durante doze semanas. A caracterizacao das microcapsulas foi realizada atraves da determinacao da microestrutura, umidade, atividade de agua, tempo para dissolucao em agua e em oleo e a cor. As microcapsulas obtidas com ambos agentes encapsulantes apresentaram diametros em torno de 11 um e formato esferico, com a presenca de concavidades, tipicas de produtos atomizados. O conteudo de agua residual e a Aw obtidos estao dentro dos limites para produtos atomizados e tambem dentro do recomendado para garantir a estabilidade microbiologica. O tempo para dissolucao em oleo foi menor do que em agua tanto para as microcapsulas produzidas com goma arabica quanto para as produzidas com soro. As microcapsulas elaboradas com soro de leite apresentaram dissolucao mais rapida tanto em agua quanto em oleo quando comparadas as microcapsulas com goma arabica. Ambas as microcapsulas apresentaram coloracao clara, sendo observada tonalidade mais vermelha e amarela nas elaboradas com soro do que nas obtidas com goma arabica. Em um segundo momento, foi avaliada a sobrevivencia em condicoes gastrointestinais simuladas, a tolerancia ao NaCl e a viabilidade durante o armazenamento das microcapsulas obtidas com soro de leite. Foi observada uma pequena reducao na viabilidade de Bifidobacterium microencapsulada em pH baixo. Quanto a exposicao a bile, a microencapsulação com soro de leite não protegeu as células probióticas, no entanto, a viabilidade das microcápsulas permaneceu > 6 log UFC/g mesmo após 24 horas de incubação na maior concentração de bile estudada. A microencapsulação não teve influência na suscetibilidade da cultura ao sal. Quando as microcápsulas foram adicionadas em sobremesa láctea, a população do probiótico manteve-se acima de 7 log UFC/g por 6 semanas. O soro de leite apresentou-se como um eficiente agente encapsulante de Bifidobacterium por spray drying. / The whey is the main by-product of the dairy industry. Despite its high nutritional value, the use of the whey is still small. New alternatives of usage are required to reduce its waste and environmental pollution, which are caused if it is not disposed properly. The objective of this study was to evaluate the potential of liquid whey as the encapsulating agent Bifidobacterium BB-12 by spray drying, compared with arabic gum, which is typically used in microencapsulation technology. The microencapsulation yield and viability during storage were determined. When the whey was used as the encapsulating agent, the microencapsulation yield was higher, and cell viability remained high and steady for twelve weeks. The characterization of the microcapsules was performed by determining the microstructure, moisture, water activity, time for dissolution in water and in oil and by the color. The microcapsules obtained with both encapsulating agents had diameters of about 11 um and spherical shape, with the presence of dimples, which are typical in atomized product. The residual water content and Aw obtained are within the range for atomized products and also within the recommended range to ensure microbiological stability. The time for dissolution in oil was lower than in water, for the microcapsules made with gum arabic as much as for the ones which were produced with whey. Microcapsules prepared with whey had much more rapid dissolution in water and in oil, when compared to microcapsules with gum arabic. Both microcapsules showed clear color. It was observed more red and yellow shades in microcapsules made with whey than in those obtained with gum arabic. In a second step, it was evaluated the survival of microcapsules obtained with whey under simulated gastrointestinal conditions, their tolerance to NaCl and their viability during storage. The results showed a small decrease in the viability of microencapsulated Bifidobacterium at low pH. In relation to the exposure of Bifidobacterium to bile, microencapsulation with whey did not protect the probiotic cells; however, the viability of the microcapsules remained >6 log cfu/g, even after 24 h of incubation at the highest bile concentration analyzed. No growth was noted with either the free cells or the microencapsulated cells on MRS-LP with NaCl. The viability of the microcapsules stored at 4 °C remained high and constant for 12 weeks. When the microcapsules were added to a dairy dessert, the probiotic count remained above 7 log cfu/g for 6 weeks. The whey was shown to be an effective encapsulating agent of Bifidobacterium by spray drying.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências dos Alimentos, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:31:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 320589.pdf: 2081959 bytes, checksum: 7cf922f884890474ce3163ddea7491c2 (MD5) Previous issue date: 2013 / Este trabalho visou primeiramente o desenvolvimento e caracterização de microcápsulas contendo o micro-organismo probiótico Bifidobacterium BB-12, microencapsulado com substituição parcial (1:1) de leite desnatado reconstituído (LDR) por agentes prebióticos (inulina, inulina enriquecida com oligofrutose e oligofrutose) através da técnica de spray drying. A caracterização das microcápsulas compreendeu as seguintes análises: viabilidade, morfologia, tamanho de partícula, umidade, atividade de água, solubilidade, higroscopicidade, cor, propriedades térmicas, rendimento, sobrevivência em condições gastrintestinais simuladas e após tratamento térmico. Posteriormente, as microcápsulas que apresentaram o melhor desempenho nas análises anteriores foram aplicadas em creme de ricota, e o produto foi avaliado quanto às propriedades microbiológicas, físicas, químicas e sensoriais. A partir dos resultados obtidos, pôde-se observar uma elevada sobrevivência da bifidobactéria microencapsulada, tanto durante o processo de spray drying, como ao longo do armazenamento, sendo que as maiores contagens foram observadas nas microcápsulas produzidas com LDR e inulina enriquecida com oligofrutose. Além disso, de maneira geral, os resultados da caracterização física sugerem uma maior estabilidade para as microcápsulas produzidas com prebióticos. A utilização dos prebióticos inulina e inulina enriquecida com oligofrutose melhorou o rendimento da encapsulação, além de conferir maior proteção contra as condições gastrintestinais simuladas e os tratamentos térmicos e, por isso, as formulações contendo estes prebióticos foram escolhidas para a aplicação em creme de ricota. As contagens ao longo do armazenamento para as amostras de creme de ricota com bifidobactéria microencapsulada foram maiores do que para as amostras com células livres, sendo que as microcápsulas produzidas com LDR e inulina mostraram a maior viabilidade. Os valores de sólidos totais e firmeza foram maiores para as amostras com microcápsulas. Todas as amostras apresentaram um perfil similar para os valores de pH, acidez, sólidos totais e cor. De acordo com os julgadores, todas as amostras de creme de ricota apresentaram boa aceitabilidade sensorial. Desta forma, os resultados obtidos neste trabalho sugerem que a microencapsulação por spray drying pode ser usada como um efetivo método para manter a sobrevivência de Bifidobacterium BB-12, e que a combinação dos agentes encapsulantes LDR e inulina foi a mais indicada para a aplicação em creme de ricota <br>

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:24:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-12-03. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:47:31Z : No. of bitstreams: 1 000843898.pdf: 1360987 bytes, checksum: eeb1170ea817515b2c839bf006aca6f0 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Este trabalho visou à produção de fitases por fungos termofílicos em cultivo em estado sólido (CES), utilizando resíduos agroindustriais como substratos, e secá-las, juntamente com xilanases, por spray drying. Após a secagem, os pós foram armazenados e a redução da atividade enzimática com o tempo de armazenamento foi avaliada. Para a produção das fitases foram testados 13 fungos pertencentes do Laboratório de Bioquímica dos Processos e Microbiologia Aplicada do IBILCE/UNESP, sendo o termotolerante Lichtheimia ramosa escolhido para seguir com os experimentos. A xilanase foi metabolizada pelo fungo Myceliophtora thermophila I-1D3b. O fungo L. ramosa foi cultivado em bagaço de cana de açúcar, bagaço de laranja e farelo de trigo, enquanto que M. thermophila foi cultivado em bagaço de cana de açúcar e farelo de trigo, ambos a 45 oC. Os ensaios de secagem foram divididos entre discriminação do adjuvante que proporcionasse maior proteção às enzimas, otimização das condições de secagem e armazenamento dos pós secos. Para os ensaios de discriminação de adjuvante, foram escolhidas como variáveis o adjuvante e a temperatura de saída do ar do spray dryer, Os adjuvantes empregados foram farelo de trigo, farelo de milho e farelo de soja, sendo que este último forneceu os melhores resultados. A temperatura não foi um fator significativo na análise de variância. Para os ensaios de otimização das condições de secagem foi empregada a técnica de superfície de resposta, sendo usadas variáveis preditoras a temperatura de saída do ar, a vazão de alimentação de suspensão e a concentração de sólidos. Os resultados indicaram a vazão e concentração de sólidos como variáveis significativas. A suspensão na condição ótima de secagem continha 7,5% e a vazão foi de 3 mL/min, sendo a temperatura escolhida de 83 oC. O ensaio realizado nestas condições proporcionou retenção 83% de atividade de fitase e de 85%... / This work aimed to produce phytases by thermophilic molds in solid state cultivation, using solid agro-industrial by-products as substrates, and dry the enzymes, along with xylanases, by spray-drying. Following the drying, the powders were storage and the reduction of the enzyme activities was evaluated. For the phytase production, 13 fungi were tested, and Lichthemia ramose was chosen. Xylanase was metabolized by Myceliophtora thermophila I-1D3b. All tested microorganisms belonged to the Laboratório de Bioquímica dos Processos e Microbiologia Aplicada. L. ramose was cultivated in sugar cane bagasse, Orange pulp and peel and wheat bran, while M. thermophila was cultivated in sugar cane bagasse and wheat bran, both at 45 oC. Drying experiments were done to discriminate the adjuvant able to provide the best protection to the enzymes. The tested variables were the adjuvants (brans of wheat, corn and soybean) and the air temperature at the spray dryer outlet. The temperature was not a statistically significant factor and soybean bran provided the best protection. Experiments to optimize the drying conditions for soybean bran were carried out following a response surface approach, having the outlet air temperature, the suspension flow rate and the total solid concentration as the controlled variables. The results showed that the flow rate and the solid concentration were the significant variables. The estimated optimum condition had 7,5% of solids and the flow rate was 3 mL/min. The experiment carried at this condition, at 83 oC showed 83% of retention for phytase and 85%...

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-06-18Bitstream added on 2014-12-02T11:21:32Z : No. of bitstreams: 1 000791510.pdf: 1007722 bytes, checksum: 35de05c30fb9f0918eebd0b6011c60af (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A ciclomaltodextrina glucanotransferase (EC 2.4.1.19) é uma enzima capaz de formar ciclodextrinas a partir do amido. As ciclodextrinas são oligossacarídeos cíclicos, os quais os principais tipos são α-, β- e γ-CD, que apresentam 6, 7 e 8 unidades de glicose interligadas por ligações α-1,4. Duas bactérias alcalofílicas Bacillus sp subgrupo alcalophilus E16 e Paenibacillus campinasensis H69-3 foram estudadas por apresentarem boa produção de CGTase, ambas foram isoladas de amostras de solo. A atividade enzimática foi estudada utilizando os métodos já pré-determinados em estudos anteriores, como dextrinizante, CD-fenolftaleína e determinação de proteína. Para alcançar a purificação foram utilizados os processos de ultrafiltração e purificação por gel filtração em resina Sephadex G-75. A partir desses processos obteve-se resultados significativos, para o extrato purificado produzido por Bacillus sp subgrupo alcalophilus E16, obteve-se um fator de purificação de 35,4 vezes, um rendimento de 34.1 % e atividade específica de 13.10 U/mg, enquanto o extrato purificado de Paenibacillus campinasensis H69-3 resultou em um fator de purificação de 94.5 vezes, um rendimento de 33.2 % e a atividade específica de 23.64 U/mg. Foram feitos ensaios quanto a produção de ciclodextrinas utilizando o extrato bruto concentrado da CGTase por ultrafiltração produzida por Paenibacillus campinasensis H69-3, no perfil de hidrólise de diferentes amidos a 1.0%, a enzima atuou convertendo o amido em β-CD de melhor forma nos amidos de arroz e de mandioca, enquanto que na concentração de 2.5 % a melhor conversão se deu nos amidos de milho e mandioca. Quanto à dextrinização dos amidos, as concentrações de 1.0 % e 2.5 % apresentaram o mesmo perfil de hidrólise, sendo os amidos de mandioca, solúvel e batata apresentaram melhor conversão, quando comparadas aos amidos de arroz e milho. A dextrinização do amido foi mais efetiva na ... / The cyclomaltodextrin glucanotransferase ( EC 2.4.1.19 ) is an enzyme able to form cyclodextrin from starch . Cyclodextrins are cyclic oligosaccharides , which are the main types α - , β - and γ - CD which have 6, 7 and 8 glucose units connected by α - 1, 4 bonds. Two bacterial alkalophilic Bacillus sp subgroup alcalophilus E16 and Paenibacillus campinasensis H69 -3 was studied due to their good CGTase production, both of which were isolated from soil samples. The enzymatic activity was studied using the methods already pre-determined in previous studies, as dextrinizante, CD-phenolphthalein and protein determination. To achieve the purification and ultrafiltration processes were used for purification gel filtration resin Sephadex G-75. From these processes significant results were obtained for the purified extract produced by Bacillus sp subgroup alcalophilus E16 gave a purification factor of 35.4 times, a yield of 34.1% and a specific activity of 13.10 U / mg , while the purified extract of Paenibacillus campinasensis H69-3 resulted in a purification factor of 94.5 times , a yield of 33.2 % and specific activity of 23.64 U / mg . Tests were made for the production of cyclodextrins using concentrated crude extract by ultrafiltration CGTase produced by Paenibacillus campinasensis H69 3, hydrolysis of starches from different profile than 1.0 % , the enzyme acted converting starch into β- CD best in rice starch and tapioca , whereas a concentration of 2.5 % and better conversion is given cassava and corn starch . As for dextrinizing the starch, the concentrations of 1.0% and 2.5% showed the same profile hydrolysis , and cassava starches , potato and soluble showed better conversion, when compared to starches of rice and corn. Dextrinisation of starch was more effective at 1.0% concentration , because practically all starch was hydrolyzed at a concentration of 2.5% was slower hydrolysis , for 24 hours, the starches in the study were ...

Orientador: Vânia Regina Nicoletti Telis / Banca: Wanderley Pereira de Oliveira / Banca: Cassia Roberta Malacrida Mayer / Banca: João Cláudio Thoméo / Banca: Andrea Carla da Silva Barreto / Resumo: O presente trabalho teve como objetivo avaliar a produção, as características físicoquímicas e a aplicação de betalaínas oriundas da beterraba (Beta vulgaris L.) microencapsuladas pelo processo de spray drying, utilizando agentes carreadores. Inicialmente, avaliou-se a influência das condições de processo (temperatura e vazão do ar de secagem, concentração e formulação dos agentes carreadores) sobre a umidade das microcápsulas, rendimento do processo, solubilidade, retenção de betalaínas e parâmetros de cor, através de um delineamento composto central rotacional 24 . Foram produzidas partículas utilizando a mistura de dois agentes carreadores: maltodextrina 10 DE (Md) e amido de milho modificado (Am). A partir dos resultados do planejamento experimental, foi selecionado um grupo de quatro amostras para serem estudadas quanto à morfologia, distribuição de tamanho das partículas, isotermas de sorção, atividade antioxidante, temperatura de transição vítrea e estabilidade à luz e ao pH. Além disso, essas amostras foram aplicadas como corante natural em uma formulação modelo de queijo petit suisse, sendo submetidas a avaliação sensorial por teste de aceitação e intenção de compra juntamente com uma amostra comercial do mesmo produto. Em todos os ensaios de produção de microcápsulas foram obtidos baixos valores de umidade (0,16 a 2,91%) e elevada solubilidade (> 90%). O rendimento variou de 2,96 até 81,34% e a retenção de betalaínas nas microcápsulas variou entre 40 e 46%. As amostras com maior concentração total de carreadores resultaram em partículas maiores e com paredes mais lisas, o que está relacionado ao aumento da viscosidade da mistura a ser seca, além disso foram mais estáveis nos testes de estabilidade à luz, apresentando menor variação da cor ao longo de 98 dias de estudo. O processo de encapsulação ofereceu elevada... / Abstract: This study aimed to evaluate the production, physical-chemical characteristics, and the application of betalains derived from beetroots (Beta vulgaris L.) microencapsulated by spray drying using carrier agents. Initially, we assessed the influence of process conditions (temperature and drying air flow-rate, concentration and formulation of carrier agents) on the water content of the microcapsules, process yield, solubility, betalain retention and color parameters through a central composite design 24 . Particles were produced using blends of two carrier agents: maltodextrin 10 DE (Md) and modified corn starch (Am). Taking into account the results of the experimental design, a group of four samples was selected to be further evaluated regarding morphology, particle size distribution, sorption isotherms, antioxidant activity, glass transition temperature and stability to light and pH. In addition, these samples were applied as natural colorant in a model formulation of petit Suisse cheese, which was subjected to sensory evaluation for acceptance and purchase intention along with a sample of the corresponding commercial product. In all the production trials, the microcapsules presented low water content values (0.16 to 2.91%) and high solubility (> 90%). The yield ranged from 2.96 to 81.34%, and betalain retention in the microcapsules ranged between 40 and 46%. Samples with higher total carrier concentration resulted in larger particles and smoother walls, which are related to increased viscosity of the mixture to be dried; further, they were more stable under light exposure, presenting lower color changes up to 98 days of study. The encapsulation process provided high protection to the antioxidant compounds of betalains, keeping more than 70% of the activity in these samples when compared to the results obtained for the pure extract. The highest antioxidant activity was ... / Doutor

Orientador: Vânia Regina Nicoletti Telis / Coorientador: Isidro Hermosín-Gutiérrez / Banca: Izabela Dutra Alvim / Banca: Cassia Roberta Malacrida Mayer / Banca: Ellen Silva Lago Vanzela / Banca: José Francisco Lopes Filho / Resumo: O suco de uva possui um alto teor de antocianinas, com elevada atividade antioxidante e grande potencial de uso como corante natural. Porém, a secagem dos sucos de frutas em spray dryer apresenta complicações devido à pegajosidade e elevada higroscopicidade dos pós, o que ocasiona problemas durante o processamento e armazenamento do produto. Uma alternativa para facilitar a secagem é a adição de carreadores, que também desempenham o papel de encapsulantes. O objetivo desse trabalho foi a obtenção do suco de uva em pó pelo processo de atomização, utilizando misturas de maltodextrina e proteínas de soja ou de soro de leite como agentes carreadores, visando proteger as antocianinas e obter um produto com boa estabilidade em relação às alterações físicas e químicas. Inicialmente, avaliou-se a influência das condições do processo sobre o rendimento, umidade, solubilidade e cor do suco em pó. As condições selecionadas para realizar a secagem do suco foram: temperatura de entrada do ar de 140 ºC, fluxo de ar de 500 L/h, vazão de alimentação de 2 mL/min e baixa concentração de carreador. Posteriormente, foram avaliados diferentes carreadores - misturas de proteína isolada de soja e maltodextrina (SM) e misturas de proteína concentrada de soro de leite e maltodextrina (WM) - no rendimento de processo, solubilidade, retenção de antocianinas, eficiência de encapsulação (EE), cor e morfologia das microesferas. As concentrações de agente carreador (CAC, g de carreador/g sólidos solúveis do suco) utilizadas foram na faixa de 0,65 a 1,35 para SM e de 0,15 a 0,85 para WM, enquanto as proporções de proteína foram de 5,86 a 34,14 g de proteína/100 g de agente carreador. Os sucos em pó apresentaram alta solubilidade e baixa umidade. Os pós produzidos com as misturas WM resultaram em alto rendimento e alta retenção de antocianinas, enquanto as... / Abstract: Grape juice has a high content of anthocyanins, with high antioxidant capacity and great potential to be used as a natural dye. Nevertheless, drying of fruit juices by atomization presents complications due to stickiness and high hygroscopicity of powders, which cause problems during processing and storage of the product. An alternative to facilitate drying is the addition of carriers that also play the role of encapsulants. The aim of this work was to produce grape juice powders by spray drying, using blends of maltodextrin and soy or whey protein as carrier agents, in order to protect the anthocyanins and to obtain a stable product with respect to physical and chemical changes. In a first step, the influence of process conditions on yield, moisture, solubility and color of powdered juice was evaluated. The conditions selected to perform drying of juice were: inlet-air temperature of 140 °C, air flow of 500 L/h, feed flow rate of 2 mL/min and low concentration of carrier. Subsequently, the use ofdifferent carriers - blends of soy protein isolate with maltodextrin (SM) and whey protein concentrated of milk with maltodextrin (WM) - was assessed on yield, solubility, anthocyanin retention, encapsulation efficiency (EE), color and morphology of the microspheres. The carrier agent concentration (CAC, g of carrier/g of soluble solids of the juice) used was in the range of 0.65 - 1.35 to SM, and of 0.15 - 0.85 to WM, whereas the protein ratio (R, g protein/100 g carrier agent) varied between 5.86 - 34.14. The grape juice powders presented high solubility and low water content. WM blends resulted in higher yields and higher anthocyanin retention than SM blends, whereas SM blends leaded to higher encapsulation efficiency. Treatments that presented the best overall results were: CAC = 1.25, 10 % soy protein; CAC = 1.00, 5.86 % soy protein; CAC = 0.75, 30 % whey protein; ... / Doutor