LIMA, Jorgiane da Silva Severino. Desenvolvimento de revestimento à base de concentrado protéico de soro de leite e óleo essencial de erva doce e sua eficiência na vida pós-colheita de mamão "Golden". 2015. 74 f. Dissertação (mestrado em ciência e tecnologia de alimentos)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2015. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-03-22T18:47:42Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_jsslima.pdf: 2152799 bytes, checksum: 4b05e66f4d723d2c1ab344c4735fd5c0 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-05-18T19:18:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_jsslima.pdf: 2152799 bytes, checksum: 4b05e66f4d723d2c1ab344c4735fd5c0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-18T19:18:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_jsslima.pdf: 2152799 bytes, checksum: 4b05e66f4d723d2c1ab344c4735fd5c0 (MD5) Previous issue date: 2016 / Papaya (Carica papaya L.) is a climacteric fruit, has high transpiration rates and due to the intense metabolism during ripening, senesce quickly, making it difficult to store for long periods and consequently generating high rates of post harvest losses, which may be aggravated by the action of Colletotrichum gloeosporioides. In view of extending the useful life of the papaya'Golden' this study aimed to develop a coating using a combination of protein whey concentrate (WPC), essential oil of fennel (OED), calcium chloride (CC) and glycerol (G). Evaluations were carried out in vitro effect of different concentrations of OED reduction in mycelial growth of C. gloesporioides as were tested in vitro fungitoxic capacity of the O ED. Using the two most efficient concentrations of OED togethe r with different concentrations of WPC (10, 12, 14%), DC (1%) and G (5%) were formulated nine coatings, which have had their stability evaluated using the analysis contact angle, average particle diameter, zeta potential and microscopy. Possession of the most promising coatings were started three experiments in parallel. In the first, papayas artificially inoculated with C. gloesporiodes were submitted to coatings, to assess the incidence and severity of the pathogen. The second and third experiments, sound papayas were coated and subjected to analysis of survival and quality respectively. In vitro tests showed a positive potential in use of the fennel oil on mycelial growth of the fungus C. gloesporioides with minimal inhibitory concentration (MIC) and mini mum fungicidal concentration of 2000 ppm. The set of analyzes used to assess the stability of the formulated coatings indicated that those containing a lower percentage of WPC (10%) and the OED higher concentrations (0.2% and 0.4%) provided the formation of more stable coatings. In the experiment using papayas inoculated with C. gloeosporioides, we observed a lower incidence and severity of disease in non - inoculated points of the coated papayas Coatings tested in survival analysis were able to slow the ripening process of papayas, and the treatment consists of: 10% of CPSL, 0.4% O ED, 1% and 5% CC G was the most effective in controlling the incidence of C. gloeosporioides and the extension of postharvest life of these fruits. / O mamão (Carica papaya L.) é um fruto climatérico, apresenta altas taxas de transpiração e, devido ao intenso metabolismo durante o amadurecimento, senesce rapidamente, dificultando o armazenamento, por períodos prolongados e, consequentemente gerando altos índices de perdas pós-colheita, as quais podem ser agravadas pela ação do Colletotrichum gloeosporioides. Na perspectiva de estender o tempo de vida útil do mamão ´Golden´ este estudo objetivou desenvolver um revestimento usando uma combinação de concentrado protéico de soro de leite (CPSL), óleo essencial de erva doce (OED), cloreto de cálcio (CC) e glicerol (G).Foram realizadas avaliações in vitro do efeito de diferentes concentrações de OED na redução do crescimento micelial de C. gloesporioides, assim como foram testados in vitro a capacidade fungitóxica do OED. Utilizando as duas concentrações mais eficientes do OED juntamente com diferentes concentrações de CPSL (10, 12, 14%), CC (1%) e G (5%), foram formulados nove revestimentos, os quais tiveram sua estabilidade avaliada por meio das análises de ângulo de contato, diâmetro médio das partículas, potencial zeta e microscopia de varredura. De posse dos revestimentos mais promissores, foram iniciados três experimentos em paralelo. No primeiro,mamões inoculados artificialmente com C. gloesporiodes foram submetidos aos revestimentos,para avaliação da incidência e severidade do patógeno. No segundo e terceiro experimentos, mamões sadios foram revestidos e submetidos à análise de sobrevivência e da qualidade, respectivamente. Os testes in vitro demonstraram um potencial positivo na utilização do óleo de erva doce no desenvolvimento micelial do fungo C. gloesporioides, com concentração mínima inibitória (CMI) e concentração mínima fungicida de 2000ppm. O conjunto de analises utilizado para avaliar a estabilidade dos revestimentos formulados indicou que, aqueles contendo menor percentual de CPSL (10%)e maiores concentrações de OED (0,2% e 0,4%) proporcionaram, a formação de revestimentos mais estáveis. No experimento utilizando mamões inoculados com C. gloeosporioides, foi possível observar menor incidência e severidade da doença nos pontos não inoculados dos mamões revestidos. Os revestimentos testados na análise de sobrevivência foram capazes de retardar o processo de maturação dos mamões, sendo o tratamento composto por: 10% de CPSL, 0,4% de OED, 1% de CC e 5% de G o mais eficiente no controle da incidência de C. gloeosporioides e na extensão da vida pós-colheita destes frutos.

Submitted by Maykon Nascimento (maykon.albani@hotmail.com) on 2015-05-04T17:55:57Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Tese Ramon Ramos de Paula.pdf: 1203744 bytes, checksum: a274158b9e8be92298dc963783bfa3a8 (MD5) / Approved for entry into archive by Elizabete Silva (elizabete.silva@ufes.br) on 2015-05-04T19:20:34Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Tese Ramon Ramos de Paula.pdf: 1203744 bytes, checksum: a274158b9e8be92298dc963783bfa3a8 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-04T19:20:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Tese Ramon Ramos de Paula.pdf: 1203744 bytes, checksum: a274158b9e8be92298dc963783bfa3a8 (MD5) Previous issue date: 2015-05-04 / O soro de leite é um subproduto da fabricação do queijo, seja por acidificação ou por processo enzimático. Em condições ideais, a caseína do leite se agrega formando um gel, que posteriormente cortado, induz a separação e liberação do soro. É utilizado de diversas formas em toda a indústria alimentícia, possui rica composição em lactose, sais minerais e proteínas. A desidratação é um dos principais processos utilizados para beneficiamento e transformação do soro. Diante disto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência dos métodos de secagem: liofilização, leito de espuma (nas temperaturas de 40, 50, 60, 70 e 80ºC) e spray-dryer (nas temperaturas de 55, 60, 65, 70 e 75ºC), sobre as características de umidade, proteína, cor e solubilidade do soro, bem como estudar o seu processo de secagem. O soro foi obtido e desidratado após concentração por osmose reversa, testando 11 tratamentos, em 3 repetições, utilizando um delineamento inteiramente casualizado. Os resultados demonstraram que o modelo matemático que melhor se ajustou foi o modelo de Page, apresentado um coeficiente de determinação ajustado acima de 0,98 e erro padrão da regressão em todas as temperaturas abaixo de 0,04 para o método por leito de espuma. Para o método de liofilização os respectivos valores foram 0,9975 e 0,01612. A partir disso, pode-se elaborar um modelo matemático generalizado, apresentando um coeficiente de determinação igual a 0,9888. No caso do leito de espuma, observou-se que à medida que se aumenta a temperatura do ar de secagem, o tempo de secagem diminui e os valores do coeficiente de difusão efetiva aumentam. Porém, a redução no tempo de secagem entre os intervalos de temperatura, diminui com o aumento da mesma. A energia de ativação para a difusão no processo de secagem do soro foi de 26,650 kJ/mol e para todas as avaliações físico-químicas e tecnológicas, a análise de variância apresentou um valor de F significativo (p<0,05), indicando que há pelo menos um contraste entre as médias dos tratamentos que é significativo. / Whey is a product of cheese manufacturing, either by acidification or by enzymatic process. Ideally, the milk casein is aggregate to form a gel, later cut when the separation thereof occurs. It is used of various forms within the food industry, has a high levels of lactose, minerals and proteins in the composition and dehydration is one of the major processing procedures and processing whey. Hence, the objective of this study was to evaluate the influence of the drying methods: freeze drying, foam-mat drying (in temperatures of 40, 50, 60, 70 and 80ºC) and spray-dryer (in temperatures of 55, 60, 65, 70 and 75°C) on the moisture characteristics, protein, color and solubility of the whey as well as studying your drying process. The whey was obtained and dehydrated after concentration by reverse osmosis, testing 11 treatments and 3 replications, using a completely randomized design. The results showed that the mathematical model best fit was the Page's model, with a coefficient of determination adjusted above 0.98 and standard error of the regression at all temperatures below 0.04 for the foam-mat drying. In the lyophilization method, the respective values were 0.9975 and 0.01612. From this a generalized mathematical model could be achieved, with a coefficient of determination same to 0.9888. In the case of the foam-mat drying was observed that as one increases the temperature of the drying air, the drying time decreases and values of the effective diffusion coefficient increases. However, the reduction in drying time between the intervals of temperature decreases with the increase of the same. The activation energy for diffusion of whey at drying process was 26.650 kJ/mol and in all physico-chemical and technological assessments, analysis of variance showed a significant F value (p <0.05), indicating that there are at least a contrast between the treatments that is significant.

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 Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2013-06-25T23:25:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 312251.pdf: 1753319 bytes, checksum: a37fe5bbb1eafe81394d43b9c6c92ac5 (MD5) / Empregando processos com membranas, isolados ou conjugados, é possível concentrar e fracionar proteínas e eliminar gordura do soro de queijo, reduzindo sua carga poluente e permitindo utilizar as correntes concentradas em produtos alimentícios, agregando-lhes valor econômico e nutricional. Através da ultrafiltração, por exemplo, é possível concentrar as principais proteínas do soro lácteo (albuminas e globulinas), enquanto a nanofiltração permite concentrar a lactose e parte dos sais minerais, especialmente os bi e tri-valentes. Considerando-se, ainda, o teor de matéria orgânica presente na corrente permeada da ultrafiltração do soro lácteo, principalmente a lactose, abre-se a possibilidade de utilizá-la como matéria prima para a produção de compostos de interesse tecnológico, como biopolímeros, através de bioprocessos. Podem ser citados como exemplos os poli-hidroxialcanoatos (PHAs), que são poliésteres sintetizados por bactérias a partir de substratos carbônicos. Por serem biodegradáveis e produzidos a partir de fontes renováveis de carbono, os PHAs são considerados uma alternativa aos materiais plásticos convencionais. Comercialmente, há interesse em reduzir custos na produção destes biopolímeros, buscando-se substratos de baixo valor comercial. Neste caso, o permeado do soro de queijo, obtido por ultrafiltração, se apresenta como fonte de carbono para esta finalidade, já que é um subproduto de baixo custo. Assim, o objetivo do presente estudo foi avaliar o emprego de processos de separação com membranas no tratamento do soro de queijo, propondo-se a produção biotecnológica do polímero biodegradável - PHA - utilizando-se a bactéria E. coli recombinante, a partir do permeado obtido da concentração das proteínas do soro. Foram utilizadas membranas de ultra e nanofiltração com massa molar de corte de 50.000 e de 150 a 300 g?mol-1, respectivamente. Buscando-se estabelecer as melhores condições operacionais durante o processamento do soro lácteo, em unidade piloto, variou se a temperatura, a pressão transmembrana e a vazão de alimentação. Foram avaliados os fatores de concentração dos componentes presentes no soro de queijo, o fluxo permeado e as resistências ao fluxo permeado que se estabelecem durante o processo. Para a produção de PHAs, utilizou-se E. coli recombinante linhagens JM 101 e ATCC 25922, contendo o plasmídeo pRLC2, ancorando genes responsáveis pela resistência a ampicilina e biossíntese de PHAs, obtidas através de técnicas de engenharia genética. As condições de cultivo da E. coli foram avaliadas em relação à produção de massa celular seca (MCS) (g?L-1) e do percentual de acúmulo intracelular de PHAs (g?L 1). Durante a ultrafiltração do soro de queijo, observou-se que o fouling e a formação de camada gel alteraram particularmente a seletividade da membrana em algumas condições experimentais, retendo compostos com massa molar inferior ao ponto de corte da membrana, levando a uma redução do fluxo permeado. Em relação aos cultivos, observou-se um efeito significativo (p<0,05) da utilização da lactose presente no soro de queijo sobre a produção de MCS. Observou-se, também, acúmulo intracelular de PHAs em E. coli recombinante linhagem JM 101 com o plasmídeo pRLC2, não sendo necessária a utilização do promotor de expressão gênica IPTG, apresentando acúmulo intracelular de PHAs de até 11,0% (±0,6). A utilização do permeado do soro de queijo obtido por ultrafiltração, como substrato para a produção de PHAs em E. coli recombinante linhagem ATCC 25922 (pRLC2), levou à produção de até 3,1 g?L-1 de MCS e acúmulo intracelular de PHAs de até 86,5%, evidenciando a possibilidade de se utilizar o soro de queijo ultrafiltrado na produção de PHAs, dando um destino biotecnológico ao tratamento deste resíduo originado das queijarias. / Membrane separation processes can be used for defatting, concentrate and to fractionate proteins of cheese whey. The fraction obtained this way can be used in formulation of different food products, thus adding value to this byproduct of dairy industries. The major whey proteins (albumins and globulins) can be concentrated by ultrafiltration, while nanofiltration can concentrate part of the lactose and minerals, particularly the bi- and trivalent salts. The permeate stream obtained in the ultrafiltration of the cheese whey still holds a large organic load due to the high content of lactose. Hence, it might be used as raw material for the production of compounds of technological interest, like the biopolymers aspolyhydroxyalkanoates (PHAs). PHA is a class of polyesters synthesized by bacteria. Since PHAs are biodegradable and produced from renewable carbon, they are considered as an alternative to conventional plastics. Commercially, there is an interest in reducing costs in the production of these biopolymers, using low cost substrates. In this context, the cheese whey permeate obtained by ultrafiltration is a potential carbon source for PHAs production. The aim of this study was to evaluate the use of membrane separation processes in the treatment of cheese whey, proposing the use of thepermeate fraction for the production of biodegradable biopolymer - PHAs bya recombinant E. coli strain.The whey was permeated through ultra and nanofiltration membranes with molecular weight cut off of 50.000 and 150-300 g·mol-1, respectively. The best operating conditions for membrane processing of the whey were determined in a pilot unit, varying temperature, transmembrane pressure and flow rate. The concentration factors of the constituents present in cheese whey were assessed, as well as the permeate flow and the resistance to the permeate flow during the process. Recombinant E. coli strains JM 101, and ATCC 25922 containing the plasmid pRLC2 anchoring genes encoding enzymes needed to PHAs biosynthesis were used in PHAs production assays.In the ultrafiltration of cheese whey, it was found that the fouling and formation of gel layer changed the selectivity of the membrane in some experimental conditions; causing the retention of compounds with lower molecular mass than the membrane nominal molecular mass cut-off, leading to a reduction in permeate flow. There was a significant effect (p<0.05) of lactose present in cheese whey on the bacterial dry cell weight (DCW) yield. The intracellular accumulation of PHAs in E. coli strain JM 101was up to 11.0% (±0.6). The use of the permeate from cheese whey ultrafiltration as substrate for the production of PHAs byrecombinant E. coli ATCC 25922 (pRLC2) led to a cell production up to 3.1 g·L-1 DCW and intracellular accumulation of PHAs up to 86.5%. These results suggestthe possibility of using the permeate of cheese whey ultrafiltrationfor production of PHAs, adding value to this dairy byproduct through a biotechnological application.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2012-10-19T03:56:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 206490.pdf: 398163 bytes, checksum: f16a7b92b0c01916305100970df09783 (MD5) / O soro de leite é o subproduto principal da indústria laticínia. Devido ao seu elevado poder poluente e a dificuldade de sua eliminação, as empresas estão buscando alternativas para o reaproveitamento dos componentes do soro, principalmente das proteínas e da lactose. A lactose é um dissacarídeo que pode ser hidrolisado através dos métodos ácido ou enzimático, fornecendo como produtos glicose e galactose. No processo enzimático é utilizada b-D-galactosidase, que pode ser extraída de plantas, animais, fungos, bactérias e leveduras. Neste trabalho, a lactose presente no permeado do soro de leite foi hidrolisada em um reator a membrana utilizando-se lactase (b-D-galactosidase) Kluyveromyces lactis Maxilact® L-5000. O grau de hidrólise foi determinado para diversas condições operacionais de temperatura (30, 35, 40, 45 e 50 ºC), pH (4, 5, 6 e 7) e concentração de enzima (400, 1250 e 2000 mg.L-1). Foram obtidas conversões entre 90 e 100% para temperaturas entre 30 e 40 ºC, pH 6 e concentração de enzima de 1250 mg.L-1. A hidrólise foi realizada em um reator utilizando uma membrana de PVDF-DMF com alta porosidade que permitiu a passagem de compostos com baixa massa molecular, como a glicose, galactose e lactose, e impediu a permeação das enzimas, moléculas com alta massa molecular. A possibilidade da interação entre a enzima e a membrana foi verificada através das análises de FTIR # Espectroscopia de Absorção na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier e MEV # Microscopia Eletrônica de Varredura, realizadas na membrana nova e após sua utilização na célula de ultrafiltração. Ensaios foram realizados para comparar a hidrólise da lactose do soro de leite utilizando dois modelos de reator: reator operado em batelada e reator a membrana. As condições operacionais nos dois experimentos foram as mesmas, temperatura de 40 ºC, pH 6 e concentração de enzima de 1250 mg.L-1. O reator a membrana mostrou-se mais eficiente, convertendo 92% da lactose em glicose e galactose, contra 82% do reator operado em batelada.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A bacitracina é um dos mais importantes antibióticos polipeptídicos, produzido por Bacillus licheniformis e Bacillus subtilis, funcionando como inibidor da biossíntese da parede celular. O soro de leite é um rejeito da fabricação de queijos de alto valor nutricional, sendo considerado um poluente extremamente problemático devido à elevada carga orgânica e grande volume gerado. O presente trabalho teve como objetivo estudar o potencial biotecnológico de B. licheniformis UCP1 01 O, isolada de solo contaminado por petróleo, na produção de bacitracina, utilizando meios formulados à base de soro de leite, em substituição ao ácido glutâmico e utilizando glicose como fonte adicional de carbono. Foi empregado um planejamento fatorial 23, variando as condições de temperatura, concentrações de glicose e de soro de leite, tendo como variável resposta o diâmetro do halo produzido pelo microorganismo. A produção foi detectada através do teste de difusão em disco, utilizando Micrococcus flavus como micro-organismo teste. Os resultados obtidos evidenciaram a presença de halos com diâmetros variando entre 11 mm e 27mm, em todas as temperaturas estudadas. No entanto, a melhor produção ocorreu a 37C, em pH alcalino, após 72h de crescimento microbiano. De acordo com o planejamento fatorial utilizado, os ensaios realizados nas condições do ponto central apresentaram melhor potencial para produção de bacitracina. Tal fato indica que as concentrações de soro de leite 40% (v/v) e de glicose 20g/L mostraram-se mais eficientes para a produção do antibiótico. Assim, pode-se concluir que o micro- organismo estudado possui potencial para produção de antibióticos utilizando soro de leite como substrato, evitando que esse resíduo seja descartado no meio ambiente

O soro de queijo, um subproduto industrial altamente poluidor, constitui-se em um substrato rico em nutrientes e de grande potencial de aproveitamento em bioprocessos. A utilização de substratos alternativos e de baixo custo para a produção de etanol, tais como resíduos industriais, vem sendo recentemente estudada, com resultados promissores. Diante deste contexto, o presente trabalho teve como objetivo otimizar a bioconversão do soro de queijo em etanol em biorreatores imobilizados usando Kluyveromyces marxianus como biocatalisador e avaliar as limitações de transferência de massa em esferas de alginato de cálcio mediante o cálculo do coeficiente de difusão. Valores similares do fator de conversão da lactose em etanol, YEtOH/S, (0,44±0,01 g g -1) foram encontrados ao testar a produção do etanol por três linhagens de K. marxianus (CBS 6556, CCT 4086 e CCT 2653) em biorreator de leito fluidizado em regime batelada, e uma diminuição na eficiência de conversão (83,3- 66,1%) e na produtividade volumétrica (0,96 a 0,78 g L-1h-1) foi observada ao aumentar a temperatura de fermentação (30-40ºC) utilizando K. marxianus CBS 6556 imobilizada. Em seguida, foram testados biorreatores de leito fixo e fluidizado operados continuamente por diferentes taxas de diluição (0,1-0,3 h-1). Os valores indicaram que o aumento da taxa de diluição leva a um decréscimo da utilização de lactose e da produção de etanol e um aumento da produtividade volumétrica (QP). Valores semelhantes do fator de conversão de lactose em etanol (YEtOH/S) foram encontrados para todas as taxas de diluição testadas, em ambos sistemas de biorreator (fixo e fluidizado). A maior produtividade volumétrica foi obtida para a taxa de diluição de 0,3 h-1 em biorreator de leito fluidizado, alcançando 87% da conversão teórica, e a maior concentração de etanol (27,9 g L-1) foi obtida com a taxa de diluição de 0,1 h-1. As imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV) na superfície das esferas mostraram que a imobilização em alginato de cálcio foi eficaz. O estudo da transferência de massa da lactose e do etanol em esferas de cálcio foi realizado através da medição do coeficiente de difusão com base na abordagem matemática da Segunda Lei de Fick. Diferentes condições experimentais foram testadas. Os resultados obtidos mostraram que o coeficiente de difusão independe da concentração da solução de lactose (25, 50 e 75 g L-1) e de etanol (25 e 50 g L- 1), bem como da concentração de alginato (3, 4 e 6%), e que é afetado pela temperatura (25, 30 e 35 ºC), aumentando de 4,67×10-10 m2 s-1 a 6,96×10-10 m2 s-1 para a lactose, e de 1,46×10-10 m2 s-1 a 2,68×10-10 m2 s-1 para o etanol. / Cheese whey, an industrial by-product with highly pollutant characteristics, is a substrate for cell growth, rich in nutrients and with great potential for use in bioprocesses. The utilization of alternative and low cost substrates for the production of ethanol, such as industrial waste, has been recently studied with promising results. In this context, the aim of this work was to optimize the bioconversion of cheese whey into ethanol in bioreactors using immobilized Kluyveromyces marxianus as biocatalyst and evaluate the mass transfer limitations in Ca-alginate beads by measuring the diffusion coefficient. Similar ethanol yields (0.44±0.01 g EtOH g sugar-1) were found when testing the ethanol production by three strains of K. marxianus (CBS 6556, CCT 4086 and CCT 2653) in batch fluidized bed bioreactor, a decrease in conversion efficiency (83.3 to 66.1%) and ethanol productivity (0.96 to 0.78 g L- 1.h-1) was observed with the increase of fermentation temperature (30-40ºC) by immobilized K. marxianus CBS 6556. Continuous fluidized and packed bed bioreactors with different dilution rates (0.1 to 0.3 h-1) were performed. Values indicated that the increase of dilution rate led to a decrease in lactose utilization and ethanol production and an increase in ethanol productivity (QP). Similar ethanol yields (YEtOH/S) were obtained for all dilution rates tested, in both bioreactor systems. The highest ethanol productivity (3.5 g L-1h-1) was obtained at dilution rate of 0.3 h-1 in the fluidized bed bioreactor, with 87% of the theoretical conversion. The highest ethanol concentration (27.9 g L-1) was obtained at dilution rate of 0.1 h-1. The SEM micrographies of beads demonstrated that the cell immobilization in the Ca-alginate was effective. Lactose and ethanol mass transfer studies in Ca-alginate beads was performed by measuring the diffusion coefficient based on the mathematical approach of the Fick’s second Law. Different experimental conditions were tested. Results showed that diffusion coefficients were independent from the concentration of lactose (25, 50 and 75 g L-1) and ethanol (25 and 50 g L-1), as well as from the concentration of Ca-alginate (3, 4 and 6%), but were affected by temperature, increasing from 4.67×10-10 m2 s-1 to 6.96×10-10 m2 s-1 for lactose, and from 1.46×10-10 m2 s-1 to 2.68×10-10 m2 s-1 for ethanol.

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Orientador: Vânia Regina Nicoletti Telis / Banca: Paulo Henrique Mariano Marfil / Banca: Rodrigo Corrêa Basso / Banca: José Francisco Lopes Filho / Banca: Maria Aparecida Mauro / Resumo: O objetivo deste trabalho foi estudar o processo de microencapsulação por gelificação iônica associada à interação eletrostática do corante extraído da polpa de buriti. Primeiramente realizou-se a determinação da tensão superficial, propriedades reológicas e densidade das dispersões de alginato e pectina e suas emulsões com azeite de buriti. Para a etapa de gelificação iônica foram avaliadas duas alternativas de biopolímeros: alginato e pectina de baixo teor de esterificação amidada, sendo ambos gelificados na presença de íons cálcio. Como material de recheio foi utilizado o azeite de buriti, o qual foi extraído dos frutos pelo método de Bligh-Dyer. Em seguida, as microcápsulas produzidas foram recobertas, por interação eletrostática, com concentrado de proteínas do soro de leite (WPC). As condições de adsorção das proteínas na superfície das partículas de alginato ou de pectina foram definidas pela análise do potencial Zeta das dispersões de proteína e de polissacarídeos. Com esta análise também se encontrou o ponto isoelétrico das proteínas do soro de leite. O processo de atomização para gelificação iônica foi realizado com diferentes valores de vazão de ar comprimido e de alimentação. A influência desses parâmetros nas características das micropartículas de azeite de buriti produzidas com alginato:WPC e pectina:WPC foi avaliada pelas determinações: dos números adimensionais (Reynolds, Weber e Ohnesorge); do diâmetro médio das partículas obtidas somente pela gelificação iônica e após a interação com WPC; da eficiência de encapsulação e retenção de carotenoides; e dos parâmetros de cor (a*, b*, L*, C e h). A partir dos resultados foram selecionadas as quatro melhores condições do processo de atomização, para cada par de polímeros estudados. As partículas produzidas a partir das condições selecionadas foram avaliadas em... / Abstract: The aim of this work was to study the microencapsulation process by ionic gelation associated with the electrostatic interaction of the dye extracted from the buriti pulp. Initially the surface tension, density and rheological properties of the solutions of alginate and pectin, and buriti oil emulsions, were determined. For the ionic gelation step, two alternative biopolymers were tested: alginate and amidated low-methoxyl pectin, both being gelled in the presence of calcium ions. As core material was used buriti oil, which was extracted from the palm fruits by the Bligh-Dyer method. The produced microcapsules were coated by electrostatic interaction with whey protein concentrate (WPC). The proteins conditions for the adsorption of on the surface of alginate or pectin particles were determined by the Zeta potential analysis of the dispersions of protein and polysaccharides. This analysis also gave the isoelectric point of the whey proteins. The atomization process for ionic gelation was carried out at different conditions of air and feed flow rate. The influence of these parameters on the characteristics of buriti oil microparticles produced with alginate:WPC and pectin:WPC was evaluated by determining: the dimensionless numbers (Reynolds, Weber and Ohnesorge); the average particle diameter obtained by ionic gelation only and after interaction with WPC; the encapsulation efficiency and carotenoid retention; and color parameters (a*, b*, L*, C and h). From these results, four best conditions of the atomization process to each pair of polymers studied were selected. The particles produced using the selected conditions were evaluated regarding the mean diameter after lyophilization, the FTIR-ATR and morphology using microscopy: optical, scanning electron and confocal laser. The capsules showed high encapsulation efficiency and carotenoids retention, however showed no difference in their coloring ... / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2002-07-02Bitstream added on 2014-06-13T20:08:43Z : No. of bitstreams: 1 gheri_eo_me_jabo.pdf: 1217647 bytes, checksum: a5e892ab13f640d3a9320068d9f22ec7 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Foi realizado ensaio em casa de vegetação em que foram avaliados os efeitos de cinco doses de soro ácido de leite na produção de matéria seca e quantidade de nutrientes extraída por Panicum maximum Jacq. cv. Tanzânia. Amostras de um Argissolo foram coletadas nas profundidades de 0 a 20; 20 a 40 e 40 a 60 cm e colocadas em colunas de PVC compostas por três anéis correspondentes a cada camada. As doses de soro foram definidas com base na sua concentração de potássio, de modo a adicionar ao solo 0; 75; 150; 225 e 300 kg/ha de K2O em cada aplicação, uma após a semeadura, uma após o primeiro e uma após o segundo corte do capim. O ensaio foi conduzido em delineamento inteiramente ao acaso, por 112 dias, e, ao final, as colunas foram desmontadas e o solo foi amostrado para análise. Com a aplicação de soro, houve aumento da produção de matéria seca, com a produção máxima teórica total dos três cortes ocorrendo com a aplicação acumulada de 390 m3/ha. A aplicação de soro aumentou a quantidade absorvida de K, P e Ca. O teor de K no solo aumentou significativamente com as doses de soro. / A greenhouse experiment was carried out to evaluate the effects of five whey doses on dry matter production and nutrient uptake by Panicum maximum Jacq. cv. Tanzânia. Samples of a sandy soil were collected in 0-20 cm, 20-40 cm, and 40-60 cm layers and were used to fill PVC columns with three rings with 20 cm height, obeying the collecting depth. The doses of whey were based on its K content and 0; 75; 150; 225, and 300 kg/ha K2O were added in each application, being the first one applied after sowing, the second after the first cut and the third after the second cut. It was used a completely randomized design with five replications. The grass was cultivated in the columns for 112 days and at the end of the experiment the rings of the columns were separated and the soil was sampled. The dry matter production increased with whey application and considering the three cuts the maximum theoretical production was obtained with the cumulative application of 390 m3/ha. The K, P, and Ca uptake by the grass and soil K increased with whey application.