The aim of this work was to study the ability of lipid-core polymeric nanocapsules to protect tretinoin against UV degradation, even after their conversion to spray-dried powders and also to evaluate the feasibility of using these spray-dried powders in the preparation of semisolid dermatological nanomedicines. Spray-dried tretinoin-loaded lipid core nanocapsules (SD-TTN-NC) were prepared using lactose as drying adjuvant. In order to study the effect of the polymeric layer, spray-dried powders were also prepared using a nanoemulsion (SD-TTN-NE). The process yields were between 30 and 40 %. SD-TTN-NE showed lower encapsulation efficiency (88.74 ± 0.65%) compared to SD-TTN-NC (94.22 ± 2.01%). After aqueous redispersion of the spray-dried powders their supernatants showed the presence of nanostructures with mean size close to the original suspension Similar photodegradation half-life times were showed for tretinoin loaded in lipid-core nanocapsules (118 ± 12 min) or in the respective spray-dried powders (118 ± 27 min). Based in our results, the powders can be suggested as intermediate products in the development of nanomedicines. Two approaches were evaluated in the development of hydrogels: a) dispersing Carbopol Ultrez 10® in an aqueous redispersion of the SD-TTN-NC (method 1) or b) by the direct incorporation of the SD-TTN-NC in a hydrogel previously formed (method 2). Hydrogels were also prepared using original nanocapsule suspensions. All semisolid formulations presented drug content close to theoretical value, adequate pH values and pseudo-plastic behavior. The parallel plate technique demonstrated that hydrogels prepared by method 1 has lower spreadability (1.61 ± 0.13 mm2.g-1) than that prepared by method 2 (2.17 ± 0.05 mm2.g-1). However, both formulations showed worst spreadability factor than hydrogels prepared from nanoparticle suspensions, indicating that the presence of lactose led to a decrease in the spreadability of the formulations. Hydrogels prepared with the spray-dried powder showed higher yield stress compared to that prepared with the nanocapsule suspensions. Regarding the consistency index, all hydrogels presented similar values, excepting the formulation prepared with blank nanocapsules. The photodegratadion profiles of hydrogels containing SD-TTN-NC were similar to hydrogel prepared with the original suspension. So, spray-dried powders were feasible materials to be use as intermediate products in the development of hydrogels intended for cutaneous application without losing their ability to increase the photostability of tretinoin. / O objetivo deste tabalho foi avaliar a capacidade das nanocápsulas de núcleo lipídico em manter a sua proteção frente à fotodegradação da tretinoína, após a sua conversão em materiais pulverulentos, através da técnica de secagem por aspersão (SD-TTN-NC). Este processo foi realizado empregando a lactose como adjuvante de secagem. Posteriormente, foi verificada a aplicabilidade destes pós na preparação de formulações dermatológicas. Para avaliar a influência da presença do polímero na interface óleo/água foi também realizada a secagem por aspersão de uma nanoemulsão contendo tretinoína (SD-TTN-NE). Ambos os pós (SD-TTN-NC e SD-TTN-NE) mostraram rendimento em torno de 30-40% e adequada recuperação das nanoestruturas após redispersão aquosa. SD-TTN-NE mostrou menor eficiência de encapsulação do fármaco (88,74 ± 0,65%) do que SD-TTN-NC (94,22 ± 2,01%), mostrando que a parede polimérica exerce um efeito positivo e, por isso, esta formulação foi selecionada para prosseguir com os estudos de fotoestabilidade. O ensaio de fotodegradação do pó redisperso em água mostrou que as nanocápsulas de núcleo lipídico reproduziram a fotoestabilidade demonstrada pela suspensão coloidal original (118 ± 27 min e 118 ± 12 min, respectivamente). Com base nestes resultados, ficou evidente que SD-TTN-NC poderia ser empregado como forma intermediária na preparação de hidrogéis. Neste sentido, foram propostas duas técnicas de preparação: a) dispersando o Carbopol Ultrez 10® na redispersão aquosa dos pós (método 1) ou b) adicionando o pó diretamente no gel previamente preparado (método 2). Além destes, foram preparados hidrogéis empregando as suspensões aquosas de nanocápsulas de núcleo lipídico. Todas as formulações apresentaram teor de tretinoína próximo a 0,5 mg/g, pH adequado à aplicação cutânea e comportamento pseudo-plástico. Através do método das placas paralelas, foi demonstrado que os hidrogéis preparados pelo método 1 tem menor espalhabilidade (1,61 ± 0,13 mm2/g) do que os preparados pelo método 2 (2,17 ± 0,05 mm2/g). De maneira geral, as amostras preparadas a partir dos pós foram as que tiveram menor espalhabilidade, independente do método empregado, indicando que a presença de lactose influencia nesta característica. Quanto à reologia, os maiores valores de rendimento foram apresentados pelas formulações que apresentaram menor espalhabilidade. O índice de consistência foi estatisticamente igual para todas as formulações, exceto para o hidrogel preparado com a suspensão coloidal branca (sem fármaco). Quanto à fotoestabilidade, os hidrogéis propostos apresentaram comportamento tão eficiente quanto à formulação obtida a partir da suspensão original de nanocápsulas de núcleo lipídico. Os pós secos por aspersão mostraram-se como importantes produtos intermediarios no desenvolvimento de hidrogéis para aplicação cutânea de tretinoína.

The red propolis of state of Alagoas was highlighted by having a different chemical constitution and to outperform biological activities compared to other types of propolis, which was given geographical indication seal. Lately has been growing the search for products that promote skin protection, associating beyond the effect sunscreen other biological benefits, called multifunction products and among the many biological functions of propolis, we highlight those that provide skin protection. The microparticles facilitate manipulation of certain formulations where spray drying is one of methods to obtaining it. The objective was to develop microparticles propolis-polymer for evaluation of photoprotective activities, antioxidant, antimicrobial and healing in topical preparations. Was obtained hydroalcoholic extract and propolis fractions were the highlight compounds where identifying using HPLC. Was evaluated the Sun Protection Factor-SPF in vitro, antioxidant activity, healing activity in vivo, antimicrobial activity in vitro and toxicity in vivo. Were obtained microparticles by spray drying using biocompatible polymers. This microparticles were analyzed for markers, and characterization analyzes evaluating moisture content, particle size and Scanning Electron Microscope-SEM. The biological activities were also analyzed in microparticulate. The hydroalcoholic extract and propolis fractions were presented as a complex mixture of substances, which have been identified: gallic acid, feluric acid, daidizein, quercetin and formononetin. The Medium-High Polarity Fraction (MHFP) showed the best SPF 2,32 in 1% of concentration and it was better than controls in the healing tests. Topical treatment did not alter glycemic, lipid, renal profile, ion concentration, total proteins and fractions, alkaline phosphatase or lactate dehydrogenase. There was also no change of thyroid or pituitary hormones. The samples showed bacteriostatic/bactericidal and antioxidant activity. It was possible to obtain microparticles of MHFP with chitosan with smooth and uniform suface that was 1 e 3 μm with low moisture content. There was no loss in formononetin content for microparticulate and the biological activities have been preserved. Thus, it was possible to obtain microparticles of MHFP using chitosan polymer with photoprotective action, antioxidant, antimicrobial and wound healing which can be used for cosmetic purposes to prevent skin damage as a multifunctional product. / A própolis vermelha de Alagoas ganhou destaque por possuir uma constituição química diferenciada e superioridade em relação às atividades biológicas quando comparada a outros tipos de própolis, a qual foi conferida selo de indicação geográfica. Ultimamente vem crescendo a busca por produtos que promovam a proteção da pele, associando além do efeito fotoprotetor outros benefícios biológicos, chamados de produtos multifuncionais e dentre as muitas funções biológicas da própolis, destacam-se aquelas que proporcionam a proteção da pele. As micropartículas facilitam a manipulação de certas formulações onde spray drying é um dos métodos de obtenção que vem se destacando. O objetivo do trabalho foi desenvolver micropartículas própolis-polímero para avaliação das atividades fotoprotetora, antioxidante, cicatrizante e antimicrobiana em preparações de uso tópico. Foi obtido extrato hidroalcoólico e frações de própolis onde foram determinados os marcadores utilizando cromatografia líquida de alta eficiência. Foi avaliado o fator de proteção solar (FPS) in vitro, atividade antioxidante, atividade cicatrizante in vivo, atividade antimicrobiana in vitro e toxicidade in vivo. Utilizando o polímero quitosana pela técnica spray drying foram obtidas micropartículas as quais foram avaliadas quanto aos marcadores, teor de umidade, granulometria, FPS in vitro, atividade antioxidante e atividade antimicrobiana in vitro. O extrato hidroalcoólico e frações de própolis apresentaram-se como uma mistura complexa de substâncias, das quais foram identificadas: ácido gálico, ácido felúrico, daidizeína, quercetina e formononetina. A fração de média alta polaridade (FMAP) apresentou melhor FPS, 2,32 na concentração de 1% e desempenho superior na atividade cicatrizante quando comparada aos controles. O tratamento tópico não alterou perfil glicêmico, lipídico, renal, concentração de íons, proteínas totais e frações, fosfatase alcalina nem lactato desidrogenase. Também não houve alteração dos hormônios tireoidianos nem hipofisários. Foi evidenciada atividade bacteriostática/bactericida e antioxidante. Foi possível obter micropartículas da FMAP com quitosana com superfície uniforme, lisas, tamanho predominante entre 1 e 3μm e baixo teor de umidade. Não houve perda no teor de formononetina para os microparticulados e as atividades biológicas foram preservadas. Assim, foi possível obter micropartículas da FMAP utilizando o polímero quitosana com ação fotoprotetora, antioxidante, cicatrizante e antimicrobiana que podem ser utilizadas para fins cosméticos na prevenção de injúrias na pele como um produto multifuncional.

Lipases são enzimas que catalisam a hidrólise de triacilgliceróis em ácidos graxos, mono e diacilgliceróis e glicerol. Em contraste com as esterases, lipases são ativadas apenas quando estão adsorvidas a uma interface óleo-água. Lipases têm sido amplamente utilizadas em muitos processos industriais, tais como química orgânica, formulações de detergentes e de produtos como cosméticos e farmacêuticos. A principal preocupação na produção de enzimas comerciais é a proteção da sua estabilidade em solução aquosa. A água facilita ou medeia uma variedade de vias de degradação física e química, durante as etapas de purificação, transporte e armazenamento. Por conseguinte, formulações sólidas são desenvolvidas para alcançar uma vida útil aceitável para essas substâncias. Spray drying é comumente usado como uma técnica de desidratação na indústria farmacêutica para fabricação de produtos em pó diretamente do estado líquido. No presente trabalho, a purificação e caracterização bioquímica de lipases produzidas pelo fungo endofítico Cercospora kikuchii, bem como os efeitos de adjuvantes no processo de secagem destas enzimas foram estudados. A lipase bruta foi purificada à homogeneidade através de cromatografia de interação hidrofóbica e gel filtração. A lipase foi purificada 5,54 vezes, com rendimento de 9% e a atividade específica de 223,6 U/mg. O peso molecular da enzima foi estimado em 65,1 kDa por SDS-PAGE e 73,5 kDa utilizando cromatografia de gel filtração, indicando que provavelmente trata-se de um monômero. A lipase mostrou um pH ótimo em 4,6 e uma temperatura ótima de 35°C. Cerca de 80,2% de sua atividade foi mantida após incubação a 40°C durante 2 horas. A Vmax e Km foram 10,28 mmol/min/mg de proteína e 0,03240 mM, respectivamente, utilizando pNPP como substrato. As lipases presentes no extrato bruto e as lipases ligadas ao micélio foram caracterizadas para avaliar o potencial de utilização em biocatálise. A lipases no extrato bruto apresentaram atividade máxima a 60ºC e pH 6,2, enquanto que as lipases ligadas ao micélio apresentaram atividade máxima a 50ºC e pH 5,4. Nos estudos de efeito da temperatura sobre a atividade enzimática, as lipases no extrato bruto mantiveram-se estáveis a 50°C, com 85,3% de atividade residual após 2 horas de incubação. As lipases ligadas ao micélio mantiveram pelo menos 75,1% de atividade residual após 2 horas de incubação a 80°C. Estes resultados mostram que as lipases de C. kikuchii têm propriedades cinéticas e termoestabilidade desejáveis para aplicações em biocatálise. As lipases presentes no extrato bruto foram secas em spray dryer com diferentes adjuvantes, e sua estabilidade foi avaliada. A recuperação da atividade enzimática após a secagem, com a adição de 10% de lactose, -ciclodextrina, maltodextrina, manitol, goma arábica, e trealose variou de 63 a 100%. A atividade da enzima foi totalmente perdida durante a secagem do extrato bruto na ausência de adjuvantes. A maioria dos adjuvantes utilizados manteve pelo menos 50% da atividade enzimática a 5°C e 40% a 25°C, após 8 meses de armazenagem. As lipases secas com 10% de - ciclodextrina mantiveram 72% da atividade a 5°C no mesmo período. A partir destes resultados preliminares foi realizada a otimização do processo de secagem utilizando -ciclodextrina, maltodextrina e lactose como adjuvantes. A análise estatística dos resultados experimentais permitiu a determinação das condições ótimas para a retenção da atividade enzimática (RAE), a saber: concentração de adjuvantes de secagem de 12,05%, temperatura de entrada do gás de secagem em 153,6oC e vazão do extrato enzimático alimentado de 9,36 g/min, para - ciclodextrina e maltodextrina como adjuvantes. Para lactose, o estudo mostrou que o aumento da quantidade de adjuvante de secagem e/ou diminuindo a temperatura do gás de entrada tem um efeito positivo sobre a retenção da atividade enzimática do produto seco. Após o processo de purificação foi realizada a secagem da enzima parcialmente purificada e da lipase pura, com estes três adjuvantes. A manutenção da atividade enzimática variou 90,6-100% quando foram utilizadas as condições ótimas para cada adjuvante de secagem. Concluindo, as lipases produzidas por C. kikuchii podem ser eficientemente secas por spray dryer, uma vez que a atividade enzimática foi mantida no extrato bruto, na lipase pura e na lipase semi-purificada submetidas à secagem. / Lipases are enzymes that catalyze the hydrolysis of triacylglycerols to fatty acids, mono and diacylglycerols, and glycerol. In contrast to esterases, lipases are activated only when they are adsorbed to an oilwater interface. They have been widely used in many industrial processes such as organic chemical, detergent and cleaning formulations and in products like cosmetics and pharmaceutical products. The main concern in the production of commercial enzymes is to protect their stability in aqueous solution. Water facilitates or mediates a variety of physical and chemical degradation pathways, active during protein purification, shipping and storage. Consequently, dry solid formulations are developed to achieve an acceptable protein shelf life. Spray drying is commonly used as a dehydration technique in the pharmaceutical industry for making powdery products directly from the liquid. In the present work, the purification and biochemical characterization of lipases produced by endophytic fungus Cercospora kikuchii as well as the effects of adjuvants on the spray drying process of theses enzymes were studied. The crude lipase was purified to homogeneity by hydrophobic interaction chromatography and gel filtration. The lipase purified was 5.54-fold with 9% recovery and the specific activity was 223.6. The molecular mass of the lipase was estimated to be 65.1 kDa using SDS-PAGE and 73.5 using gel filtration chromatography, indicating that the lipase is a monomer. The lipase demonstrated an optimum pH at 4.6, an optimum temperature of 35°C. About 80.2% of its activity was retained after incubation at 40°C for 2 hours. The Vmax and Km were 10.28 mol/min/mg protein and 0.03240 mM, respectively, using pNPP as substrate. The lipases present in crude extract and the mycelium-bound lipases were characterized in order to evaluate the potential for use in biocatalysis. The crude extract showed maximum activity at 60ºC and pH 6.2 while the myceliumbound lipases showed maximum activity at 50ºC and pH 5.4. In tests of the temperature effect on the enzymatic activity, the lipases in the crude extract was stable at 50°C, with 85.3% residual activity after 2 hours of incubation. The mycelium-bound lipases maintained at least 75.1% of residual activity after 2 h incubation at 80°C. These results show that the lipases of C. kikuchii have kinetic properties and stability characteristics suitable to applications in biocatalysis. The lipases present in crude extract were spray dried with different adjuvants, and their stability was evaluated. The recovery of the enzyme after drying with 10% of lactose, -cyclodextrin, maltodextrin, mannitol, gum arabic, and trehalose ranged from 63% to 100%; but the enzyme activity was lost in the absence of adjuvants. Most of the adjuvants used kept up at least 50% of the enzymatic activity at 5°C and 40% at 25°C after 8 months. The lipase dried with 10% of -cyclodextrin retained 72% of activity at 5°C. From these preliminary results the optimization of drying process using -cyclodextrin, maltodextrin and lactose as adjuvants was carried out. Statistical optimization of the experimental results allowed the determination of the processing conditions that maximized the retention of the enzymatic activity (RAE), namely: concentration of drying adjuvants of 12.05 %, inlet temperature of the drying gas of 153.6oC, and flow rate of the enzymatic extract fed to the dryer of 9.36 g/min, for the b-cyclodextrin and maltodextrin as adjuvants. For lactose as adjuvant the study showed that increasing the amount of drying adjuvant and/or decreasing the inlet gas temperature has positive effect on the retention of enzymatic activity of the dried product. After the purification process was carried out the drying of the partially purified enzyme and pure lipase, using these three adjuvants. The retention of enzymatic activity ranged from 90.6 to 100% when was used the optimal conditions for each drying adjuvant. Concluding, the lipases produced by C. kikuchii may be efficiently spray dried since its activity enzimatic was retained in crude extract, pure lipase and in semi-purified lipase after drying.

Orientadores: Fernanda Paula Collares-Queiroz, Alfredo de Almeida Vitali / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-16T13:25:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ormenese_RitaDeCassiaSalvucciCeleste_D.pdf: 39349692 bytes, checksum: 6b8d05b910ae7efffa7104944c570cc6 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O resumo poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The abstract is available with the full electronic document / Doutorado / Doutor em Tecnologia de Alimentos

Lipases são enzimas que catalisam a hidrólise de triacilgliceróis em ácidos graxos, mono e diacilgliceróis e glicerol. Em contraste com as esterases, lipases são ativadas apenas quando estão adsorvidas a uma interface óleo-água. Lipases têm sido amplamente utilizadas em muitos processos industriais, tais como química orgânica, formulações de detergentes e de produtos como cosméticos e farmacêuticos. A principal preocupação na produção de enzimas comerciais é a proteção da sua estabilidade em solução aquosa. A água facilita ou medeia uma variedade de vias de degradação física e química, durante as etapas de purificação, transporte e armazenamento. Por conseguinte, formulações sólidas são desenvolvidas para alcançar uma vida útil aceitável para essas substâncias. Spray drying é comumente usado como uma técnica de desidratação na indústria farmacêutica para fabricação de produtos em pó diretamente do estado líquido. No presente trabalho, a purificação e caracterização bioquímica de lipases produzidas pelo fungo endofítico Cercospora kikuchii, bem como os efeitos de adjuvantes no processo de secagem destas enzimas foram estudados. A lipase bruta foi purificada à homogeneidade através de cromatografia de interação hidrofóbica e gel filtração. A lipase foi purificada 5,54 vezes, com rendimento de 9% e a atividade específica de 223,6 U/mg. O peso molecular da enzima foi estimado em 65,1 kDa por SDS-PAGE e 73,5 kDa utilizando cromatografia de gel filtração, indicando que provavelmente trata-se de um monômero. A lipase mostrou um pH ótimo em 4,6 e uma temperatura ótima de 35°C. Cerca de 80,2% de sua atividade foi mantida após incubação a 40°C durante 2 horas. A Vmax e Km foram 10,28 mmol/min/mg de proteína e 0,03240 mM, respectivamente, utilizando pNPP como substrato. As lipases presentes no extrato bruto e as lipases ligadas ao micélio foram caracterizadas para avaliar o potencial de utilização em biocatálise. A lipases no extrato bruto apresentaram atividade máxima a 60ºC e pH 6,2, enquanto que as lipases ligadas ao micélio apresentaram atividade máxima a 50ºC e pH 5,4. Nos estudos de efeito da temperatura sobre a atividade enzimática, as lipases no extrato bruto mantiveram-se estáveis a 50°C, com 85,3% de atividade residual após 2 horas de incubação. As lipases ligadas ao micélio mantiveram pelo menos 75,1% de atividade residual após 2 horas de incubação a 80°C. Estes resultados mostram que as lipases de C. kikuchii têm propriedades cinéticas e termoestabilidade desejáveis para aplicações em biocatálise. As lipases presentes no extrato bruto foram secas em spray dryer com diferentes adjuvantes, e sua estabilidade foi avaliada. A recuperação da atividade enzimática após a secagem, com a adição de 10% de lactose, -ciclodextrina, maltodextrina, manitol, goma arábica, e trealose variou de 63 a 100%. A atividade da enzima foi totalmente perdida durante a secagem do extrato bruto na ausência de adjuvantes. A maioria dos adjuvantes utilizados manteve pelo menos 50% da atividade enzimática a 5°C e 40% a 25°C, após 8 meses de armazenagem. As lipases secas com 10% de - ciclodextrina mantiveram 72% da atividade a 5°C no mesmo período. A partir destes resultados preliminares foi realizada a otimização do processo de secagem utilizando -ciclodextrina, maltodextrina e lactose como adjuvantes. A análise estatística dos resultados experimentais permitiu a determinação das condições ótimas para a retenção da atividade enzimática (RAE), a saber: concentração de adjuvantes de secagem de 12,05%, temperatura de entrada do gás de secagem em 153,6oC e vazão do extrato enzimático alimentado de 9,36 g/min, para - ciclodextrina e maltodextrina como adjuvantes. Para lactose, o estudo mostrou que o aumento da quantidade de adjuvante de secagem e/ou diminuindo a temperatura do gás de entrada tem um efeito positivo sobre a retenção da atividade enzimática do produto seco. Após o processo de purificação foi realizada a secagem da enzima parcialmente purificada e da lipase pura, com estes três adjuvantes. A manutenção da atividade enzimática variou 90,6-100% quando foram utilizadas as condições ótimas para cada adjuvante de secagem. Concluindo, as lipases produzidas por C. kikuchii podem ser eficientemente secas por spray dryer, uma vez que a atividade enzimática foi mantida no extrato bruto, na lipase pura e na lipase semi-purificada submetidas à secagem. / Lipases are enzymes that catalyze the hydrolysis of triacylglycerols to fatty acids, mono and diacylglycerols, and glycerol. In contrast to esterases, lipases are activated only when they are adsorbed to an oilwater interface. They have been widely used in many industrial processes such as organic chemical, detergent and cleaning formulations and in products like cosmetics and pharmaceutical products. The main concern in the production of commercial enzymes is to protect their stability in aqueous solution. Water facilitates or mediates a variety of physical and chemical degradation pathways, active during protein purification, shipping and storage. Consequently, dry solid formulations are developed to achieve an acceptable protein shelf life. Spray drying is commonly used as a dehydration technique in the pharmaceutical industry for making powdery products directly from the liquid. In the present work, the purification and biochemical characterization of lipases produced by endophytic fungus Cercospora kikuchii as well as the effects of adjuvants on the spray drying process of theses enzymes were studied. The crude lipase was purified to homogeneity by hydrophobic interaction chromatography and gel filtration. The lipase purified was 5.54-fold with 9% recovery and the specific activity was 223.6. The molecular mass of the lipase was estimated to be 65.1 kDa using SDS-PAGE and 73.5 using gel filtration chromatography, indicating that the lipase is a monomer. The lipase demonstrated an optimum pH at 4.6, an optimum temperature of 35°C. About 80.2% of its activity was retained after incubation at 40°C for 2 hours. The Vmax and Km were 10.28 mol/min/mg protein and 0.03240 mM, respectively, using pNPP as substrate. The lipases present in crude extract and the mycelium-bound lipases were characterized in order to evaluate the potential for use in biocatalysis. The crude extract showed maximum activity at 60ºC and pH 6.2 while the myceliumbound lipases showed maximum activity at 50ºC and pH 5.4. In tests of the temperature effect on the enzymatic activity, the lipases in the crude extract was stable at 50°C, with 85.3% residual activity after 2 hours of incubation. The mycelium-bound lipases maintained at least 75.1% of residual activity after 2 h incubation at 80°C. These results show that the lipases of C. kikuchii have kinetic properties and stability characteristics suitable to applications in biocatalysis. The lipases present in crude extract were spray dried with different adjuvants, and their stability was evaluated. The recovery of the enzyme after drying with 10% of lactose, -cyclodextrin, maltodextrin, mannitol, gum arabic, and trehalose ranged from 63% to 100%; but the enzyme activity was lost in the absence of adjuvants. Most of the adjuvants used kept up at least 50% of the enzymatic activity at 5°C and 40% at 25°C after 8 months. The lipase dried with 10% of -cyclodextrin retained 72% of activity at 5°C. From these preliminary results the optimization of drying process using -cyclodextrin, maltodextrin and lactose as adjuvants was carried out. Statistical optimization of the experimental results allowed the determination of the processing conditions that maximized the retention of the enzymatic activity (RAE), namely: concentration of drying adjuvants of 12.05 %, inlet temperature of the drying gas of 153.6oC, and flow rate of the enzymatic extract fed to the dryer of 9.36 g/min, for the b-cyclodextrin and maltodextrin as adjuvants. For lactose as adjuvant the study showed that increasing the amount of drying adjuvant and/or decreasing the inlet gas temperature has positive effect on the retention of enzymatic activity of the dried product. After the purification process was carried out the drying of the partially purified enzyme and pure lipase, using these three adjuvants. The retention of enzymatic activity ranged from 90.6 to 100% when was used the optimal conditions for each drying adjuvant. Concluding, the lipases produced by C. kikuchii may be efficiently spray dried since its activity enzimatic was retained in crude extract, pure lipase and in semi-purified lipase after drying.

Orientador: Vânia Regina Nicoletti Telis / Banca: Caciano Pelayo Zapata Noreña / Banca: Joel Fernando Nicoleti / Banca: José Francisco Lopes Filho / Banca: José Antônio Gomes Vieira / Resumo: Os objetivos deste trabalho foram analisar a influência do tipo e da quantidade de aditivos, além de diferentes métodos de secagem da polpa de maracujá em pó, nas isotermas, propriedades termodinâmicas de sorção e nos atributos de qualidade do produto obtido. No capítulo 1 descreve-se o efeito de diferentes aditivos - maltodextrina DE 10 e goma arábica - sobre as isotermas de sorção nas temperaturas de 20, 30, 40 e 50 ºC de polpa de maracujá em pó obtida por secagem a vácuo. O modelo de GAB se ajustou aos dados de sorção. As isotermas apresentaram comportamento da curva do tipo II, na classificação de Brunauer. Observou-se que a adição de maltodextrina DE 10 e de goma arábica à polpa de maracujá desidratada reduziu a umidade de equilíbrio em relação à umidade da polpa pura e não houve diferença considerável entre as umidades de equilíbrio das amostras da polpa com 18% de goma arábica e polpa com 18% ou 55% de maltodextrina. O aumento da concentração da maltodextrina não teve influência sobre os valores de umidade de equilíbrio. O calor isostérico de sorção da polpa em pó aumentou com o decréscimo da umidade, ao mesmo tempo em que apresentou menores valores para a polpa em pó com aditivos do que os observados para a polpa pura. Através da teoria da compensação isocinética, pode-se concluir que o processo de sorção de água pela polpa de maracujá em pó é um processo espontâneo e controlado pela entalpia para todas as amostras testadas. No capítulo 2 foi analisada a influência de três métodos de secagem: em estufa a vácuo (60 ºC), spray drying (140 ºC) e liofilização sobre as isotermas da polpa de maracujá em pó com 55% de maltodextrina DE 10. O pó produzido em spray dryer apresentou maior capacidade de sorção em relação aos pós desidratados em estufa a vácuo e em liofilizador. No capítulo 3 foi avaliada a influência... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The objectives of this work were to analyze the influence of type and quantity of additives, in addition to different drying methods, on the production of powdered passion fruit pulp, on its water sorption isotherms and on its themodynamical properties, as well as evaluating the quality attributes of the obtained product. Chapter 1 describes the effect of different additives - maltodextrin DE 10 and Arabic gum - on the sorption isotherms at temperatures of 20, 30, 40 e 50 ºC of passion fruit pulp powder obtained by vacuum drying. The sorption data were well adjusted by GAB model. The isotherms presented behavior of type II curves according to the Brunauer classification. The addition of maltodextrin DE 10 and Arabic gum to the passion fruit pulp powder decreased the equilibrium water content when compared to the pure powdered pulp and no considerable differences between the equilibrium moisture content of samples with 18% of arabic gum and with 18% or 55% of maltodextrin were observed. The increase in maltodextrin concentration did not affect the equilibrium water contents. The isosteric heat of sorption of the powdered pulp increased with decreasing water content, at the same time that lower values were obtained to powdered pulp with additives than to pure powdered pulp. Through the isokinetic compensation theory it could be concluded that the water sorption process by the powdered passion fruit pulp is an enthalpy controlled, spontaneous process for all tested samples. In chapter II, the influence of three drying methods: vacuum drying (60 ºC), spray drying (140 ºC) and freeze drying over the powdered passion fruit pulp isotherms with 55% of maltodextrin DE 10, was analyzed. The passion fruit pulp powder produced by spray drying presented higher sorption ability than vacuum dried and freeze dried pulp. In chapter 3, the influence of different concentrations and different dextrose... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-08-28Bitstream added on 2014-06-13T18:42:35Z : No. of bitstreams: 1 pedro_mam_dr_sjrp.pdf: 1284122 bytes, checksum: 45709686cf62bab3c06f4aeffcf8c502 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os objetivos deste trabalho foram analisar a influência do tipo e da quantidade de aditivos, além de diferentes métodos de secagem da polpa de maracujá em pó, nas isotermas, propriedades termodinâmicas de sorção e nos atributos de qualidade do produto obtido. No capítulo 1 descreve-se o efeito de diferentes aditivos - maltodextrina DE 10 e goma arábica - sobre as isotermas de sorção nas temperaturas de 20, 30, 40 e 50 ºC de polpa de maracujá em pó obtida por secagem a vácuo. O modelo de GAB se ajustou aos dados de sorção. As isotermas apresentaram comportamento da curva do tipo II, na classificação de Brunauer. Observou-se que a adição de maltodextrina DE 10 e de goma arábica à polpa de maracujá desidratada reduziu a umidade de equilíbrio em relação à umidade da polpa pura e não houve diferença considerável entre as umidades de equilíbrio das amostras da polpa com 18% de goma arábica e polpa com 18% ou 55% de maltodextrina. O aumento da concentração da maltodextrina não teve influência sobre os valores de umidade de equilíbrio. O calor isostérico de sorção da polpa em pó aumentou com o decréscimo da umidade, ao mesmo tempo em que apresentou menores valores para a polpa em pó com aditivos do que os observados para a polpa pura. Através da teoria da compensação isocinética, pode-se concluir que o processo de sorção de água pela polpa de maracujá em pó é um processo espontâneo e controlado pela entalpia para todas as amostras testadas. No capítulo 2 foi analisada a influência de três métodos de secagem: em estufa a vácuo (60 ºC), spray drying (140 ºC) e liofilização sobre as isotermas da polpa de maracujá em pó com 55% de maltodextrina DE 10. O pó produzido em spray dryer apresentou maior capacidade de sorção em relação aos pós desidratados em estufa a vácuo e em liofilizador. No capítulo 3 foi avaliada a influência... / The objectives of this work were to analyze the influence of type and quantity of additives, in addition to different drying methods, on the production of powdered passion fruit pulp, on its water sorption isotherms and on its themodynamical properties, as well as evaluating the quality attributes of the obtained product. Chapter 1 describes the effect of different additives - maltodextrin DE 10 and Arabic gum - on the sorption isotherms at temperatures of 20, 30, 40 e 50 ºC of passion fruit pulp powder obtained by vacuum drying. The sorption data were well adjusted by GAB model. The isotherms presented behavior of type II curves according to the Brunauer classification. The addition of maltodextrin DE 10 and Arabic gum to the passion fruit pulp powder decreased the equilibrium water content when compared to the pure powdered pulp and no considerable differences between the equilibrium moisture content of samples with 18% of arabic gum and with 18% or 55% of maltodextrin were observed. The increase in maltodextrin concentration did not affect the equilibrium water contents. The isosteric heat of sorption of the powdered pulp increased with decreasing water content, at the same time that lower values were obtained to powdered pulp with additives than to pure powdered pulp. Through the isokinetic compensation theory it could be concluded that the water sorption process by the powdered passion fruit pulp is an enthalpy controlled, spontaneous process for all tested samples. In chapter II, the influence of three drying methods: vacuum drying (60 ºC), spray drying (140 ºC) and freeze drying over the powdered passion fruit pulp isotherms with 55% of maltodextrin DE 10, was analyzed. The passion fruit pulp powder produced by spray drying presented higher sorption ability than vacuum dried and freeze dried pulp. In chapter 3, the influence of different concentrations and different dextrose... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-03-12Bitstream added on 2014-06-13T20:13:00Z : No. of bitstreams: 1 catelam_kt_me_sjrp.pdf: 2505612 bytes, checksum: 6d1f12a789582003771152e325b4032a (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Este projeto teve como objetivo estudar a influência de diferentes processos de desidratação (secagem em leito pulso-fluidizado, atomizador – “spray dryer” e em liofilizador) de polpa de maracujá na qualidade do produto final em pó. Todos estes processos visam à obtenção do produto em pó, apresentando vantagens e desvantagens em nível de manuseio e custos. Entretanto, são escassos na literatura estudos que comparem estes processos com foco na qualidade do produto final. O leite desnatado foi utilizado para avaliar sua eficiência na substituição de parte dos aditivos comumente utilizados na produção deste tipo de produto, como, por exemplo, a maltodextrina e a goma Arábica, os quais têm como função a diminuição das dificuldades tecnológicas encontradas na secagem de sucos de frutas e outros produtos com alta quantidade de açúcar devido à higroscopicidade, termoplasticidade e capacidade de caramelização. Inicialmente, realizaram-se as análises físico-químicas da polpa de maracujá e do leite desnatado, onde foram obtidos resultados muito próximos aos da literatura, sendo que as pequenas diferenças obtidas foram atribuídas à variedade do maracujá utilizado, época e local de cultivo e no caso do leite em pó desnatado, devido provavelmente às diferentes marcas comerciais analisadas na literatura. A secagem da polpa de maracujá sem aditivos, em diversas condições operacionais, levou a um rendimento praticamente nulo, fazendo com que o processo fosse considerado inviável nestas condições. Conseguiu-se obter o pó com a polpa de maracujá e os aditivos no secador por atomização (“spray dryer”). Utilizando a maltodextrina como aditivo, o maior rendimento (23.32%) obtido foi para a proporção de 1:4:4 (polpa de maracujá:maltodextrina:leite desnatado) ou seja, 50% dos sólidos de aditivo substituído por leite desnatado... / The aim of this research was to study the influence of different drying methods (pulsed fluid bed dryer, spray dryer and freeze dryer) of passion fruit pulp in the quality of final powder product. All these processes have the purpose to obtain a powder product, showing advantages and disadvantages in terms of handmade and costs. Nonetheless, the literature has a few studies related to comparison between these processes, focusing final product quality. Skim milk was utilized to evaluate its efficiency on partial substitution of additives commonly used in this kind of processes like maltodextrin and Arabic gum, which have the function of minimizing technologies difficulties in drying fruit juices and other products with high quantity of sugar due to hygroscopicity and termoplasticity in high temperatures and humidity. Initially, physicochemical analysis of passion fruit pulp and skim milk showed values close to those described by literature, with little differences due to passion fruit varieties used, time and place of culture. For skim milk the differences can be explain due to existence of a lot of commercial marks. Drying of passion fruit pulp without additives in many operations conditions had a small yield, becoming process impracticable in these conditions. It was obtained powdered passion fruit and additives in spray dryer. Using maltodextrin the greater yield (23.32%) was obtained for 1:4:4 ratio (passion fruit pulp:maltodextrin:skim milk) that is 50% of solids from additives substituted by skim milk. To Arabic gum the best results (21.96%) was obtained to 1:2:6 (passion fruit pulp:Arabic gum:skim milk) with 75% of solids from additives substituted by skim milk. The total substitution of additives (maltodextrin or Arabic gum) by skim milk also showed good results (15.5%). These better yield were obtained in 120°C and feed flow 0.4 l/h considering ratio of pulp... (Complete abstract click electronic access below)

Resumo: Este projeto teve como objetivo estudar a influência de diferentes processos de desidratação (secagem em leito pulso-fluidizado, atomizador - "spray dryer" e em liofilizador) de polpa de maracujá na qualidade do produto final em pó. Todos estes processos visam à obtenção do produto em pó, apresentando vantagens e desvantagens em nível de manuseio e custos. Entretanto, são escassos na literatura estudos que comparem estes processos com foco na qualidade do produto final. O leite desnatado foi utilizado para avaliar sua eficiência na substituição de parte dos aditivos comumente utilizados na produção deste tipo de produto, como, por exemplo, a maltodextrina e a goma Arábica, os quais têm como função a diminuição das dificuldades tecnológicas encontradas na secagem de sucos de frutas e outros produtos com alta quantidade de açúcar devido à higroscopicidade, termoplasticidade e capacidade de caramelização. Inicialmente, realizaram-se as análises físico-químicas da polpa de maracujá e do leite desnatado, onde foram obtidos resultados muito próximos aos da literatura, sendo que as pequenas diferenças obtidas foram atribuídas à variedade do maracujá utilizado, época e local de cultivo e no caso do leite em pó desnatado, devido provavelmente às diferentes marcas comerciais analisadas na literatura. A secagem da polpa de maracujá sem aditivos, em diversas condições operacionais, levou a um rendimento praticamente nulo, fazendo com que o processo fosse considerado inviável nestas condições. Conseguiu-se obter o pó com a polpa de maracujá e os aditivos no secador por atomização ("spray dryer"). Utilizando a maltodextrina como aditivo, o maior rendimento (23.32%) obtido foi para a proporção de 1:4:4 (polpa de maracujá:maltodextrina:leite desnatado) ou seja, 50% dos sólidos de aditivo substituído por leite desnatado... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aim of this research was to study the influence of different drying methods (pulsed fluid bed dryer, spray dryer and freeze dryer) of passion fruit pulp in the quality of final powder product. All these processes have the purpose to obtain a powder product, showing advantages and disadvantages in terms of handmade and costs. Nonetheless, the literature has a few studies related to comparison between these processes, focusing final product quality. Skim milk was utilized to evaluate its efficiency on partial substitution of additives commonly used in this kind of processes like maltodextrin and Arabic gum, which have the function of minimizing technologies difficulties in drying fruit juices and other products with high quantity of sugar due to hygroscopicity and termoplasticity in high temperatures and humidity. Initially, physicochemical analysis of passion fruit pulp and skim milk showed values close to those described by literature, with little differences due to passion fruit varieties used, time and place of culture. For skim milk the differences can be explain due to existence of a lot of commercial marks. Drying of passion fruit pulp without additives in many operations conditions had a small yield, becoming process impracticable in these conditions. It was obtained powdered passion fruit and additives in spray dryer. Using maltodextrin the greater yield (23.32%) was obtained for 1:4:4 ratio (passion fruit pulp:maltodextrin:skim milk) that is 50% of solids from additives substituted by skim milk. To Arabic gum the best results (21.96%) was obtained to 1:2:6 (passion fruit pulp:Arabic gum:skim milk) with 75% of solids from additives substituted by skim milk. The total substitution of additives (maltodextrin or Arabic gum) by skim milk also showed good results (15.5%). These better yield were obtained in 120°C and feed flow 0.4 l/h considering ratio of pulp... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Javier Telis Romero / Coorientador: Carmen Sílvia Fávaro Trindade / Banca: João Borges LAurindo / Banca: Célia Maria Landi Franco / Mestre