Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-07-05T19:43:18Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Thaísa Gabriela Silva de Farias.pdf: 2561092 bytes, checksum: 61dd727f2632e2027d4d11f7e6d52912 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-05T19:43:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Thaísa Gabriela Silva de Farias.pdf: 2561092 bytes, checksum: 61dd727f2632e2027d4d11f7e6d52912 (MD5) Previous issue date: 2017-02-20 / CAPES / O interesse crescente por uma vida mais saudável tem proporcionado o desenvolvimento de alimentos que forneçam benefícios à saúde, como os que contêm microrganismos probióticos. A técnica de microencapsulação pode oferecer às células probióticas proteção e isolamento das condições adversas do produto, aumentando sua sobrevivência em ambientes extremos, como o trato gastrintestinal. Desta forma, o presente estudo propôs-se a desenvolver microcápsulas de alginatoquitosana contendo Lactobacillus rhamnosus ASCC 290 e Lactobacillus casei ATCC 334 para aplicação em sorvete de cajá. As cápsulas foram produzidas pelo método de extrusão, utilizando a matriz alginato de sódio e quitosana como revestimento adicional. O sorvete foi adquirido na forma liofilizada e reconstituído em laboratório, sendo dividido em quatro grupos: L. rhamnosus livres, L. rhamnosus encapsulados, L. casei livres e L. casei encapsulados. As amostras foram armazenadas a -18 °C e analisadas mensalmente durante 150 dias através de avaliações físico-químicas (pH e acidez titulável) e microbiológica (viabilidade celular). Foi realizada uma simulação gastrintestinal in vitro, utilizando solução ácida com pepsina e solução alcalina com sais biliares. Testes de aceitabilidade e intenção de compra foram aplicados ao sorvete contendo L. rhamnosus encapsulados. Com relação às células livres, o L. rhamnosus logo após o congelamento a -18 apresentou redução significativa (p < 0,05) da concentração inicial, com perda de 1,77 log UFC/g de sorvete. Nos meses seguintes, houve queda gradativa da viabilidade, contabilizando ao fim do experimento redução de 3,48 log. A espécie microencapsulada com alginatoquitosana não apresentou perda significativa (p > 0,05) após o congelamento a -18 °C, com diferença estatística apenas após 30 dias. O L. casei livre também sofreu redução significativa de 1,63 log UFC/g logo em seguida ao processo de congelamento. A cepa manteve-se a 10⁷ UFC/g até 150 dias de estocagem. Com redução de 1,49 log UFC/g ao final, as cápsulas promoveram a sobrevivência de 84,5% das cepas de L. casei. As espécies, tanto livres quanto encapsuladas, diferiram significativamente entre si nos tempos avaliados; o L. rhamnosus encapsulado conferiu maior viabilidade em relação ao L. casei, enquanto que na forma livre o L. casei apresentou menor perda celular comparado à outra espécie. Nenhum grupo causou alterações físico-químicas significativas no produto até 150 dias. Na simulação gastrintestinal, as células livres de L. rhamnosus apresentaram redução significativa de 2,04 log ainda na fase ácida. O L. casei livre decaiu 1 ciclo logarítmico a cada etapa gástrica, finalizando o teste intestinal com 6,31 ± 0,21 log UFC/mL. Com 118 voluntários, a análise sensorial apontou aceitabilidade de 7,58 ± 0,55, correspondendo a “gostei muito” e “gostei moderadamente”. Em relação à intenção de compra, os provadores atribuíram uma média de 3,94 ± 1,00, que significa que “provavelmente compraria” e “tenho dúvida se compraria” na escala. Os resultados obtidos demonstraram que microcápsulas otimizam a viabilidade celular no armazenamento congelado e nas condições gastrintestinais simuladas. A adição de 10% de cápsulas não interferem sensorialmente no sorvete probiótico. / The growing interest in a healthier life has provided the development of foods that offer health benefits, such as those containing probiotic microorganisms. The microencapsulation technique can provide protection and isolation from the adverse conditions to probiotic cells, increasing their survival in extreme environments such as gastrointestinal tract. Thus, the present study aimed to develop alginate-chitosan microcapsules containing Lactobacillus rhamnosus ASCC 290 and Lactobacillus casei ATCC 334 for application in yellow mombin ice cream. The capsules were produced by extrusion method, using as matrix sodium alginate and chitosan as additional coating. The ice cream was obtained in lyophilized form and reconstituted in laboratory, posteriorly divided into four groups: free L. rhamnosus, encapsulated L. rhamnosus, free L. casei and encapsulated L. casei. Samples were stored at -18 °C and analyzed monthly for 150 days by physico-chemical (pH and titratable acidity) and microbiological (cell viability) evaluations. In vitro gastrointestinal simulation was performed using acidic solution with pepsin and alkaline solution with bile salts. Acceptability and purchase intention tests were carried out in order to obtain information about the consumer's acceptance of the ice cream containing the capsules. In relation to the free cells, L. rhamnosus shortly after the slow freezing presented significant reduction (p < 0.05) from the initial concentration, with loss of 1.77 log CFU/g of ice cream. In following months, there was a gradual reduction of 3.48 log. The microencapsulated species with alginate-chitosan showed no significant loss (p > 0.05) after freezing at -18 °C, with statistical difference only after 30 days. Free L. casei also suffered a significant reduction (p < 0.05) of 1.63 log CFU/g soon after the freezing process. The strain was maintained at 10⁷ CFU/g for up to 150 days of storage. With a reduction of 1.49 log CFU/g at the end, the capsules promoted the survival of 84.5% of L. casei strains. The species, both free and encapsulated, differed significantly among themselves at the evaluated times. No group has caused significant physical-chemical changes in the product for up to 150 days. In gastrointestinal simulation, the free cells of L. rhamnosus presented significant reduction of 2.04 CFU/g in acid phase. Free L. casei declined 1 logarithmic cycle at each gastric stage, ending the intestinal test with 6.31 ± 0.21 log CFU/mL. with 118 volunteers, sensory analysis indicated acceptability of 7.58 ± 0.55, corresponding to “like very much” and “like moderately”. Regarding purchase intent, the tasters attributed an average of 3.94 ± 1.00, which means "probably would buy" and "might buy" on the scale. The results obtained demonstrated that microcapsules optimize the cell viability in the frozen storage and in the simulated gastrointestinal conditions. Addition of 10% capsules does not interfere sensorially in the probiotic ice cream.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A biossorção é o termo aplicado à tecnologia de adsorção de íons metálicos em solução, por meio de materiais de natureza biológica inativa, comparável à adsorção utilizando-se adsorventes convencionais. A biossorção depende da temperatura, pH, concentração inicial do íon metálico, e tipo de biosorvente. O objetivo principal dessa dissertação é estudar e comparar os processos de adsorção de cobre iônico a partir de soluções aquosas utilizando Sargassum sp., alginato de cálcio úmido e desidratado e carvão ativo em pó e granular, em regime de batelada e contínuo. O alginato de cálcio foi preparado através de uma solução 4% (m/v) de alginato de sódio gotejada em solução 37% (m/v) de cloreto de cálcio dihidratado. O alginato de cálcio apresentou uma umidade de 89% após secagem em estufa a 100C por 24 horas. Os parâmetros da biossorção foram fixados em: a dose de adsorventes de 2 g/L; a temperatura em 30C; pH da solução em 5,0; e velocidade de rotação da chapa rotatória em 150 rpm. Para os estudos de cinética e equilíbrio, os ensaios foram feitos em regime de batelada. Nos ensaios cinéticos para duas concentrações medias (0,16 e 3,15 mmol/L) variou-se o tempo de contato (1 a 120 min) para se atingir o equilíbrio. Nos ensaios de equilíbrio variou-se as concentrações (0,16 a 15,72 mmol/L) utilizando o tempo de equilíbrio determinado nos ensaios cinéticos. Foram utilizadas duas modelagens cinéticas (a de pseudo-primeira ordem e a de segunda ordem) e duas modelagens do equilíbrio (Langmuir e Freundlich). O modelo cinético de segunda ordem ajustou melhor os resultados. O tempo de equilíbrio para adsorção do cobre foi de 60 minutos para Sargassum sp. e pellets de alginatos de cálcio úmido e desidratado. Para os carvões ativos os tempos de equilíbrio para a adsorção do cobre foram mais rápidos, mas a capacidade de remoção do cobre foram muito baixas. Com base nos resultados desfavoráveis obtidos para os carvões ativos eles foram descartados para se prosseguir com os ensaios de equilíbrio. A isoterma de Freundlich melhor ajusta os dados experimentais para Sargassum sp. e alginato de cálcio úmido. A capacidade de adsorção máxima calculada pelo modelo de Freundlich: na concentração de equilíbrio de 11,66 0,06 mmol/L foi de 1,97 0,07 mmol/g para Sargassum sp.; e na concentração de equilíbrio de 12,12 0,03 mmol/L foi de 1,69 0,04 mmol/g para alginato de cálcio úmido. O processo de biossorção em regime contínuo, com alturas de leito variável de 10 a 40 cm, teve melhor desempenho com a altura de 40 cm. Em regime de batelada, o desempenho da Sargassum sp. foi superior ao dos alginatos de cálcio (úmido melhor que o desidratado), que por sua vez foram superiores ao desempenho dos carvões ativos em pó e granular (em pó melhor que o granular). O sistema contínuo com concentração inicial de cobre de 8,5 mmol/L deve ser operado com altura de leito igual ou superior a 40 cm, ou com sistemas multicolunas para soluções mais concentradas / Biosorption is the term applied to the adsorption technology of metallic ions in solution than through materials of inactive biological nature. Its close to adsorption using conventional adsorbents. Biosorption depends on temperature, pH, initial concentration of metal ion and type of biosorbents. The main objective of this dissertation is to study and compare the adsorption of copper ions from aqueous solution in batch and continuous system using Sargassum sp.; wet and dehydrated calcium alginate; powder and granular activated carbon. Calcium alginate was prepared by 4% w/v sodium alginate solution dropwise into 37% w/v calcium chloride dehydrate. Calcium alginate presented 89% of moisture after dry in an oven at 100C for 24 hours. Biosorption parameters were set as follow: dose of adsorbent 2 g/L; temperature at 30C, pH at 5.0, and stirring speed of the rotating plate at 150 rpm. For the kinetic and equilibrium studies, the tests were done in a batch system. In kinetic assays for two concentrations (0.16 and 3.15 mmol/L) was varied contact time (1-120 min) to reach equilibrium. In equilibrium assays were varied concentrations (0.16 to 15.72 mmol/L) using the time determined in kinetic experiments. It was used two kinetic modeling (the pseudo-first-order and second-order) and two equilibrium modeling (Langmuir and Freundlich). The second-order kinetic model better fitted the results. The equilibrium time for adsorption of copper was 60 minutes for Sargassum sp. and wet and dehydrated calcium alginate pellets. For the activated carbon, equilibrium times for the adsorption of copper were obtained faster, but the capacity of copper removal were extremely low. Based on the unfavorable results obtained for the activated carbon they were discharged to proceed with tests of equilibrium. The Freundlich isotherm fitted the experimental data for Sargassum sp. and wet calcium alginate. The maximum adsorption capacity calculated using Freundlich model: at equilibrium concentration of 11.66 0.06 mmol/L was 1.97 0.07 mmol/g for Sargassum sp. and at equilibrium concentration of 12.12 0.03 mmol/L was 1.69 0.04 mmol/g for wet calcium alginate. Biosorption in a continuous system, with bed heights from 10 to 40 cm, had the best performance with a height of 40 cm. In a batch system, the performance of Sargassum sp. was higher than calcium alginate (wet rather than dehydrated), which in turn were higher than the performance of powder and granular active carbon (powder better than granular). The continuous system with initial copper concentration of 8.5 mmol/L, must be operated with a bed height equal or greater 40 cm, or with multicolumn systems for more concentrated solutions

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-03-29Bitstream added on 2014-06-13T18:31:32Z : No. of bitstreams: 1 rodrigues_hdp_me_rcla.pdf: 1125128 bytes, checksum: 8d675663432f7ca84bc84f1a57d6be8c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho apresenta uma avaliação comparativa do potencial biossortivo e biodegradativo da levedura Saccharomyces cerevisiae na remoção de corantes têxteis de efluentes quando imobilizada em alginato de cálcio e quando em célula livre. Para isto foram preparadas soluções experimentais dos corantes Acid Blue 40 e Acid Red 151, com concentrações equivalentes a 100 μg/mL e a estas foram adicionadas esferas com a levedura imobilizada a partir de uma suspensão 10% e gotas de células livres a partir de uma suspensão 2%. Os testes comparativos de remoção dos corantes foram analisados através de espectrofotômetros Ultravioleta- Visível e Infravermelho com Transformada de Fourier, com os quais foi possível determinar a porcentagem de remoção dos corantes das soluções, os valores das Absorbâncias Relativas que revelaram se o processo predominante na descoloração foi o da biossorção e/ou biodegradação, a quantidade de biomassa em miligramas (peso seco) necessária para fazer a remoção total da cor e também determinar as alterações moleculares ocorridas nas estruturas dos corantes após os tratamentos. Os resultados mostraram que a maior porcentagem de descoloração alcançada para o Acid Blue 40 foi de 61,7% após 360 horas de tratamento com 20 esferas com a levedura imobilizada e para o Acid Red 151 foi de 81,9% após 216 horas de tratamento também com 20 esferas com o microrganismo imobilizado. Através dos valores das Absorbâncias Relativas foi possível verificar que o processo predominante na remoção da cor do Acid Blue 40 com 72 horas de tratamento com 10 e 20 esferas com Saccharomyces cerevisiae imobilizada foi o da biossorção seguido da biodegradação e para o Acid Red 151 com esse mesmo tempo de tratamento e com a mesma quantidade de biomassa imobilizada foi o da biodegradação. A quantidade de biomassa imobilizada e livre... / This paper presents a comparative assessment of the biodegradative and biosorptive potential of the yeast Saccharomyces cerevisiae in textile dyes removal of effluents when in immobilized alginate and in free cells. Therefore, experimental solutions were prepared with concentrations of the dye Acid Blue 40 and Acid Red 151 equivalent to 100 mg/mL and those were added with beads containing the immobilized yeast from a 10% suspension and drops of free cells from a 2 % suspension. Comparative tests of dye removal were analyzed by UV-Visible spectrometers and Infrared Fourier Transform on which it was possible to determine the percentage of dye removal from the solutions, the values of Relatives Absorbances that the discoloration have been proved to predominant by biosorption and / or biodegradation, the amount of biomass in milligrams (dry weight) required for a complete color removal and also to determine the molecular changes occurring in the dye structures after the treatment. The results showed that the highest decolorization percentage achieved for Acid Blue 40 was 61.7% after 360 hours of treatment with 20 immobilized yeast beads and for the Acid Red 151 it was 81.9% after 216 hours of treatment with 20 beads also with immobilized microorganism. Through the values of Relatives Absorbances it was concluded that the predominant process in dye removal of Acid Blue 40 in 72 hours of treatment with 10 and 20 beads containing imobilized Saccharomyces cerevisiae was the biosorption followed by biodegradation and in Acid Red 151 with the same treatment time and the same amount of immobilized biomass it was the biodegradation. The amount of immobilized and free biomass to obtain total removal of Acid Blue 40 solution was 87 and 38 mg/mL, respectively, and to completely remove the Acid Red 151, the required amount of free and immobilized biomass was 64 and 2 mg/mL, respectively, which... (Complete abstract click electronic access below)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A biossorção é o termo aplicado à tecnologia de adsorção de íons metálicos em solução, por meio de materiais de natureza biológica inativa, comparável à adsorção utilizando-se adsorventes convencionais. A biossorção depende da temperatura, pH, concentração inicial do íon metálico, e tipo de biosorvente. O objetivo principal dessa dissertação é estudar e comparar os processos de adsorção de cobre iônico a partir de soluções aquosas utilizando Sargassum sp., alginato de cálcio úmido e desidratado e carvão ativo em pó e granular, em regime de batelada e contínuo. O alginato de cálcio foi preparado através de uma solução 4% (m/v) de alginato de sódio gotejada em solução 37% (m/v) de cloreto de cálcio dihidratado. O alginato de cálcio apresentou uma umidade de 89% após secagem em estufa a 100C por 24 horas. Os parâmetros da biossorção foram fixados em: a dose de adsorventes de 2 g/L; a temperatura em 30C; pH da solução em 5,0; e velocidade de rotação da chapa rotatória em 150 rpm. Para os estudos de cinética e equilíbrio, os ensaios foram feitos em regime de batelada. Nos ensaios cinéticos para duas concentrações medias (0,16 e 3,15 mmol/L) variou-se o tempo de contato (1 a 120 min) para se atingir o equilíbrio. Nos ensaios de equilíbrio variou-se as concentrações (0,16 a 15,72 mmol/L) utilizando o tempo de equilíbrio determinado nos ensaios cinéticos. Foram utilizadas duas modelagens cinéticas (a de pseudo-primeira ordem e a de segunda ordem) e duas modelagens do equilíbrio (Langmuir e Freundlich). O modelo cinético de segunda ordem ajustou melhor os resultados. O tempo de equilíbrio para adsorção do cobre foi de 60 minutos para Sargassum sp. e pellets de alginatos de cálcio úmido e desidratado. Para os carvões ativos os tempos de equilíbrio para a adsorção do cobre foram mais rápidos, mas a capacidade de remoção do cobre foram muito baixas. Com base nos resultados desfavoráveis obtidos para os carvões ativos eles foram descartados para se prosseguir com os ensaios de equilíbrio. A isoterma de Freundlich melhor ajusta os dados experimentais para Sargassum sp. e alginato de cálcio úmido. A capacidade de adsorção máxima calculada pelo modelo de Freundlich: na concentração de equilíbrio de 11,66 0,06 mmol/L foi de 1,97 0,07 mmol/g para Sargassum sp.; e na concentração de equilíbrio de 12,12 0,03 mmol/L foi de 1,69 0,04 mmol/g para alginato de cálcio úmido. O processo de biossorção em regime contínuo, com alturas de leito variável de 10 a 40 cm, teve melhor desempenho com a altura de 40 cm. Em regime de batelada, o desempenho da Sargassum sp. foi superior ao dos alginatos de cálcio (úmido melhor que o desidratado), que por sua vez foram superiores ao desempenho dos carvões ativos em pó e granular (em pó melhor que o granular). O sistema contínuo com concentração inicial de cobre de 8,5 mmol/L deve ser operado com altura de leito igual ou superior a 40 cm, ou com sistemas multicolunas para soluções mais concentradas / Biosorption is the term applied to the adsorption technology of metallic ions in solution than through materials of inactive biological nature. Its close to adsorption using conventional adsorbents. Biosorption depends on temperature, pH, initial concentration of metal ion and type of biosorbents. The main objective of this dissertation is to study and compare the adsorption of copper ions from aqueous solution in batch and continuous system using Sargassum sp.; wet and dehydrated calcium alginate; powder and granular activated carbon. Calcium alginate was prepared by 4% w/v sodium alginate solution dropwise into 37% w/v calcium chloride dehydrate. Calcium alginate presented 89% of moisture after dry in an oven at 100C for 24 hours. Biosorption parameters were set as follow: dose of adsorbent 2 g/L; temperature at 30C, pH at 5.0, and stirring speed of the rotating plate at 150 rpm. For the kinetic and equilibrium studies, the tests were done in a batch system. In kinetic assays for two concentrations (0.16 and 3.15 mmol/L) was varied contact time (1-120 min) to reach equilibrium. In equilibrium assays were varied concentrations (0.16 to 15.72 mmol/L) using the time determined in kinetic experiments. It was used two kinetic modeling (the pseudo-first-order and second-order) and two equilibrium modeling (Langmuir and Freundlich). The second-order kinetic model better fitted the results. The equilibrium time for adsorption of copper was 60 minutes for Sargassum sp. and wet and dehydrated calcium alginate pellets. For the activated carbon, equilibrium times for the adsorption of copper were obtained faster, but the capacity of copper removal were extremely low. Based on the unfavorable results obtained for the activated carbon they were discharged to proceed with tests of equilibrium. The Freundlich isotherm fitted the experimental data for Sargassum sp. and wet calcium alginate. The maximum adsorption capacity calculated using Freundlich model: at equilibrium concentration of 11.66 0.06 mmol/L was 1.97 0.07 mmol/g for Sargassum sp. and at equilibrium concentration of 12.12 0.03 mmol/L was 1.69 0.04 mmol/g for wet calcium alginate. Biosorption in a continuous system, with bed heights from 10 to 40 cm, had the best performance with a height of 40 cm. In a batch system, the performance of Sargassum sp. was higher than calcium alginate (wet rather than dehydrated), which in turn were higher than the performance of powder and granular active carbon (powder better than granular). The continuous system with initial copper concentration of 8.5 mmol/L, must be operated with a bed height equal or greater 40 cm, or with multicolumn systems for more concentrated solutions