Orientador: Flávio Luís Schdmit / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-26T00:08:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TamayoRojas_SebastianAlfredo_M.pdf: 7883097 bytes, checksum: c1aa552f1be3e09a994019eb7534bf42 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O Brasil vem se destacando como grande mercado produtor e consumidor de cerveja no cenário mundial, o que mostra a importância de se desenvolver novas tecnologias cervejeiras, buscando melhoria da qualidade do produto. Esta pesquisa teve como objetivo estudar a estabilidade da espuma da cerveja "mainstream" mediante a adição de hidrocolóides não convencionais após o processo de filtragem. Doze hidrocolóides dentre os grupos pectina, xantana, gelana, carragena, carboximetil celulosa e locusta foram comparados com o alginato de propilenglicol (APG), atualmente utilizado na indústria brasileira. Foi utilizada uma cerveja lager tipo Pilsen elaborada sem aditivos espumantes previamente desgaseificada a 8ºC com injeção de hélio a 50 KPa adaptado de um equipamento Shimadzu® DGU-2A. Primeiramente descartaram-se os hidrocolóides que não se dissolveram corretamente na cerveja nas concentrações de 0,01g/L a 1g/L. Posteriormente, realizou-se uma análise de viscosidade das misturas dos hidrocolóides selecionados, em água e com cerveja, para avaliar diferenças significativas entre os mesmos nas concentrações testadas (0,01 a 0,1 g/L). Em seguida se avaliou a capacidade espumante, mediante um teste de agitação das cervejas com os hidrocolóides nas concentrações de 0,01 a 1g/L, baseado no procedimento descrito por Knapp e Bamforth (2002), as quais foram comparadas com o APG. Finalmente, as cervejas foram misturadas com os diferentes hidrocolóides em concentrações de 0,5 g/L, e submetidas novamente a um teste de estabilidade de espuma na presença de lipídeos (ácido palmítico, ácido oléico e ácido linoléico) em concentrações de 1mg/L. Foram pré-selecionados os hidrocolóides KIMILOID BF (APG), Genu GUM RL 200-Z; Genu Pectin 106-HV e Genu Pectin 121 Slow Set. Em relação à viscosidade, nenhum hidrocolóide diferiu significativamente (p<0,05) do outro na sua capacidade espessante em soluções aquosas ou em cerveja, nas concentrações testadas. Em relação à manutenção da qualidade da espuma, os melhores hidrocolóides foram a APG e a Genu® Pectin tipo 106-HV, os quais foram estatisticamente iguais em todas as concentrações testadas e apresentaram os melhores desempenhos na estabilização da espuma. De forma geral, os hidrocolóides diminuíram o prejuízo causado pelos ácidos graxos, sendo que o melhor efeito foi sobre o acido linoléico, seguido do acido oléico. Nestes ácidos graxos a Genu® Pectin tipo 121 Slow Set foi a que apresentou melhor desempenho, seguida do KIMILOID® BF (APG). Somente a APG conseguiu diminuir o prejuízo na espuma causado pelo ácido graxo palmítico / Abstract: Beer production and consumption has gained increasing importance in Brazil. New brewer technologies are needed for improvement of product quality. This research aimed to study the stability of mainstream beer foam by the addition of non-conventional hydrocolloids after the filtering process. Twelve hydrocolloids among pectin, xanthan, gellan, carrageenan, carboxymethyl cellulose (CMC) and locust groups were compared with propylene glycol alginate (PGA), currently used in Brazilian industry. It was used Pilsen lager beer produced without foaming additives previously degassed at 8°C with injection of helium at 50 kPa adapted from a Shimadzu DGU-2A® equipment. Hydrocolloids which did not dissolve properly in beer at concentrations of 0.01 g/L to 1g/L were discarded. Subsequently, viscosity analyses (Brookfield LVDVI-Prime® spindle and cup ULA. In order to keep CUP at 20°C it was used a Brookfield TC-550 water bath) of the selected hydrocolloids in water and beer solutions were performed to assess significant differences among them in the tested concentrations (0.01 to 0.1 g/L). Then foaming capacity was evaluated by a stirring beer test with hydrocolloids at concentrations of 0.01 to 1 g/L, based on the procedure described by Knapp and Bamforth (2002), which were compared with the APG. Finally, the beers were mixed up with the various hydrocolloids at concentrations of 0.5 g/L, and again subjected to a test of foam stability in the presence of palmitic, oleic and linoleic acids at 1 mg/L. The preselected hydrocolloids were KIMILOID BF® (APG), Genu GUM RL 200-Z®; Genu Pectin® 106-HV e Genu Pectin® 121 Slow Set (Figure 1). No hydrocolloid was significantly different (p<0.05) in relation to the capacity of thickening aqueous or beer solutions. Concerning the quality of the foam maintenance, the best hydrocolloids were APG and Genu Pectin 106-HV type, which were statistically similar in all tested concentrations. Generally, hydrocolloids reduced the damage caused by the fatty acids and the best effect was on linoleic followed by oleic acid. In these conditions, Genu Pectin type 121 Slow Set showed the best performance, followed by KIMILOID BF (APG). The damage in the foam caused by the palmitic fatty acid was only minimized by APG / Mestrado / Tecnologia de Alimentos / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Theo Guenter Kieckbusch / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T01:55:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zactiti_EricaMarostica_D.pdf: 5513893 bytes, checksum: 1d3ab4df0091663092f98ac6015a9abe (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Questões relacionadas à preservação ambiental têm sido intensamente discutidas, não somente devido à escassez de recursos naturais, mas também, em função da legislação que está cada vez mais rigorosa. Visando o desenvolvimento sustentável, a procura por novos materiais e tecnologias capazes de minimizar os danos ao meio ambiente tem aumentado consideravelmente. Filmes biodegradáveis estão inseridos nesse contexto. Eles são produzidos a partir de polímeros naturais, principalmente polissacarídeos e proteínas, com potencial aplicação nas indústrias farmacêutica e alimentícia. Filmes confeccionados a partir de biopolímeros podem ser utilizados como embalagens antimicrobianas para produtos alimentícios se os agentes ativos são incorporados. Alginato de sódio foi utilizado como substância formadora de filme, cloreto de cálcio como agente reticulante e glicerol como plastificante. Um processo de confecção de filmes reticulados realizado em dois estágios foi desenvolvido, sendo possível obter filmes com baixa solubilidade em água. Filmes com diferentes graus de reticulação foram caracterizados em relação a suas propriedades, tais como: solubilidade em água, permeabilidade ao vapor de água, resistência mecânica, grau de intumescimento e temperatura de transição vítrea. Para o desenvolvimento de embalagens ativas, sorbato de potássio foi incorporado ao filme. Medidas de permeabilidade utilizando uma célula de diafragma indicaram que o processo de migração do sorbato foi afetado pela concentração de sorbato na solução e que o aumento do grau de crosslinking da matriz polimérica diminui a taxa de transferência de massa. Experimentos de liberação de sorbato realizados com água (22 °C) como sorvedouro mostraram rápida liberação do material ativo por difusão (95 % da massa total liberada em aproximadamente 4 minutos). Dados de massa de sorbato liberada apresentaram bom ajuste ao modelo difusional derivado da segunda lei de Fick, com os valores de difusividade variando entre 2,32 x10-7 a 3,32 x10-7cm2/s. Estes valores são inferiores aos dados de difusão de sorbato em filmes de proteína, indicando um uso potencial como sistemas de liberação de substâncias antimicóticas / Abstract: The concern and consciousness relative to the environmental preservation is raising global issues, not only due to the shortage of natural resources, but also because of the legislation that is becoming more and more stringent. Seeking the sustainable development, the number of researches on new materials and technologies that are able to minimize the environmental damages have grown considerably. Biodegradable films are inserted in this context. They are produced from natural polymers, mainly polysaccharides and proteins, with potential applications in the pharmaceutical and food industries. Films manufactured with biopolymers can be used as antimicotic packaging for food products if active agents are incorporated. Sodium alginate was used as film matrix, calcium chloride as reticulating (crosslinking) agent and glycerol as plasticizer. A two-stage reticulation film manufacture process was developed and rendered films with low solubility in water. Films with different degree of reticulation were characterized according to properties such as water solubility, water vapor permeability, mechanical resistance, degree of swelling and glass transition temperature. For the development of active packaging, potassium sorbate was incorporated into the film. Permeability measurements using a diaphragm 0011 indicated that the sorbate migration process was affected by the sorbate concentration and that higher crosslinking degree of the polymeric matrix decreases the mass transfer rates. Sorbate release experiments conducted with water at 22°C as a sink showed rapid exhaustion of the active material by diffusion (95 % of total mass delivered in about 4 minutes). The mass of sorbate release data were well fitted to Fick's second law diffusional model, with O values ranging from 2,32 x10-7 to 3,32 x10-7 cm2/s. These values are lower than published data of sorbate diffusion in protein film, foreseeing a potential use of calcium alginate as an antimicotic packaging / Doutorado / Engenharia de Processos / Doutor em Engenharia Química

Orientadores: Lucia Helena Innocentini Mei, Sergio Persio Ravagnani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T01:52:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cruz_MariaClaraPinto_D.pdf: 5943553 bytes, checksum: b12150e79224fd5dadd1465609f322d1 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Neste trabalho as análises de difusão de oxitetracilina (OTC) como espécie ativa, foram realizadas a 37 +/- 0,5 °C; em soluções tampão pH=7,4 e 1,2, condições estas similar ao trato gastro-intestinal, com microesferas de alginato de cálcio; microcápsulas de alginato de cálcio coacervado com quitosana (baixa, média e alta viscosidade); microcápsulas de alginato de cálcio coacervada com a quitosana baixa viscosidade, e revestidas com o polietileno glicol - PEG (2000, 4600 e 10000); microcápsulas de alginato de cálcio revestidas com o PEG e, finalmente, microcápsulas de alginato de cálcio revestidas com EUDRAGIT®. Na primeira parte do trabalho, priorizou-se o estudo da estrutura, sequência e composição das unidades repetitivas dos biopolímeros alginato e quitosana, as quais certamente exercem profunda influência na liberação controlada do fármaco. Na segunda parte, o coeficiente de difusão (D) de OTC foi calculado através de equações estabelecidas por Crank, para difusão em esferas, que seguem a segunda lei de Fick. Considerou-se a difusão do interior para o exterior das micropartículas, utilizando o método dos mínimos quadrados e método iterativo de Newton Raphson para ajuste dos dados. Foi verificado que o modelo matemático para a difusão de OTC tem uma representatividade muito boa em meio básico, mesmo com o efeito de disparo de OTC em forma de cristais alojados na superfície das micropartículas, conforme observado por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). No entanto, em meio ácido, o ajuste não foi o esperado, pois fatores como a alta solubilidade do fármaco no meio; além da presença de fissuras nas microesferas, devido aos cristais na superfície, contribuíram para que o perfil desviasse do obtido em outros meios, resultando em um comportamento não-Fickiano. Finalmente, observou-se a possibilidade de modulação da velocidade de liberação nos diversos tipos de microesferas / Abstract: Diffusion studies of oxytetracycline (OTC) entrapped in microbeads of calcium alginate, calcium alginate coacerved with chitosan (high, medium and low viscosity) and calcium alginate coacerved with chitosan low viscosity, covered with Poly (ethylene glycol) - PEG (2 000, 4 600 and 10 000) and alginate covered with EUORAGITI®, were carried out at 37 +/- 0.5 °C, in buffer solutions at pH 7.4 and pH 1.2, similar to the conditions of the gastric-intestinal system. The diffusion coefficient, or diffusivity (D), of OTC was calculated by equations provided by Crank for diffusion, which follows Fick's second law, considering the diffusion from the inner parts to the surface of the microbeads. The least square and the Newton Raphson methods were used to obtain the diffusion coefficients. The microbeads swelling in pH 7.4 and OTC diffusion is classically Fickian, suggesting that the OTC transport, in this case, is controlled by the exchange rates of free water and relaxation of calcium-alginate chains. In case of acid media, it was observed that the phenomenon did not follow Fick's law, due probably to the high solubility of the OTC in this environment and the presence of cracks formed during the drying process of the microbeads. It was possible to model the release rate of OTC in several types of microbeads / Doutorado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Ivanise Guilherme Branco / Resumo: As algas marinhas marrons possuem diversos biocompostos de interesse econômico. Dentre eles, o alginato é um composto que apresenta aplicação em diferentes setores industriais devido a suas propriedades espessantes. Apesar de sua grande aplicabilidade, praticamente todo alginato utilizado no Brasil é importado. Desse modo, é de suma importância incentivar a produção nacional desse polissacarídeo, visto que a alga Sargassum está presente em abundância no litoral brasileiro. No presente estudo, foi utilizado o delineamento Box-Behnken para otimizar a etapa de extração do alginato com aplicação de ultrassom, em substituição parcial à etapa ácida tradicionalmente aplicada no processo, a qual normalmente utiliza ácido clorídrico, pelo ácido cítrico, que é um ácido mais fraco e ecológico. Foram obtidas 17 combinações a fim de avaliar o efeito de três fatores, potência do ultrassom, pH e tempo de aplicação do ultrassom, sobre o rendimento, capacidade antioxidante, viscosidade dinâmica, viscosidade intrínseca e peso molecular. A condição otimizada (176 W, pH 1, 15 minutos) gerou rendimento de 54,20%, capacidade antioxidante de 80,81 µM trolox/g de alginato, viscosidade intrínseca de 4,28 dL/g e peso molecular de 202,56 kDa. Dentre os parâmetros estudados, o pH apresentou maior influência sobre as respostas estudadas. Na condição otimizada, foi avaliado o efeito do emprego do ácido clorídrico no rendimento e parâmetros de qualidade do alginato. Os resultados mostraram maiores rendimen... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Brown algae have several bio composites of economic interest. Among them is the alginate, a compound that, due to its thickening properties, has application in different industrial sectors. Despite its great applicability, all alginate used in Brazil is imported. Thus, it is extremely important to encourage the national production of this polysaccharide, since the Sargassum seaweed is present in abundance on the Brazilian coast. In the present study, the Box-Behnken design was used to optimize the alginate extraction with the application of ultrasound, partially replacing the acidic treatment with hydrochloric acid, with citric acid applied in the extraction process by an acidic treatment with citric acid, which is a weaker and more ecological option. 17 combinations were obtained in order to evaluate the effect of 3 factor, ultrasound potency, citric acid pH and ultrasound application time, on the yield, antioxidant capacity, dynamic viscosity, intrinsic viscosity and molecular weight. The optimized condition (176 W, pH 1, 15 minutes) resulted in a yield of 54.20%, antioxidant capacity of 80.81 µM trolox/g of alginate, intrinsic viscosity of 4.28 dL/g and molecular weight of 202.56 kDa. From the studied parameters, it was observed that the pH had a greater influence on the responses. In the optimized condition, the effect of the hydrochloric acid on alginate yield and quality parameters was evaluated. The extraction with citric acid showed higher yield and antioxidant capaci... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Úlceras crônicas necessitam de um longo tempo de tratamento, resultando em alto custo com cuidados médicos. A busca por novas substâncias terapêuticas cicatrizantes, atóxicas e de fácil acesso a população ganhou importância nos últimos anos. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a eficácia da biomembrana de quitosana-alginato na cicatrização de úlceras cutâneas em ratos. Foram utilizados 40 ratos Wistar machos submetidos a duas úlceras dorsais por punch (1,5cm diâmetro), ambas tratadas com soro fisiológico (grupo SF) e biomembrana de quitosana-alginato (grupo BQA), por 2, 7, 14 e 21 dias pós-lesão e foram removidas somente no dia do sacrifício. Todos os animais receberam curativo oclusivo de gaze e esparadrapo. Foi calculado o índice de cicatrização das úlceras e por histomorfometria foi quantificado o infiltrado inflamatório, vasos sanguíneos, fibroblastos e colagênese, utilizando o software ImageJ. Por dosagem bioquímica foi quantificada a colagênese (OHP) e a participação neutrofílica (MPO). BQA aumentou o recrutamento de células inflamatórias na lesão no 2° dia (p=0,0134). No 7º dia, observou-se importante redução de MPO em relação ao 2º dia no grupo BQA (p=0,0326), enquanto SF apresentou-se superior a BQA (p=0,0043). BQA aumentou o recrutamento de fibroblastos no 7° (p=0,0275) e no 14° dia (p=0,0086), apresentou maior colagênese no 2º (p=0,0042) e 21º dias (p=0,0249), porém no 14º dia foi inferior a SF (P=0,0010). O grupo BQA no 7° dia apresentou-se estatisticamente mais reepitelizado que o grupo SF (p=0,0006). Sendo assim, a biomembrana de quitosana-alginato regulou a fase inflamatória e estimulou a colagênese, acelerando a cicatrização de úlceras em ratos. / Chronic wounds require a long treatment time, resulting in high-cost medical care. Therefore, the search for new natural therapeutic healing substances, non-toxic and easy access to population has gained importance in recent years. The purpose of this study was to evaluate the effectiveness of chitosan-alginate biomembrane on wound healing in rats. Two excisional wounds were performed by punch (1.5 cm diameter) on the dorsal of 40 male Wistar rats. Both wounds of each rat were treated with chitosan-alginate biomembrane (BQA group) and treated only with saline (SF group) for 2, 7, 14 and 21 days post-injury. All wounds received occlusive dressing with gauze and tape and the biomembranes were removed only in the sacrificed day. It was evaluated the re-epithelialization by wound healing rate and by histomorphometry was quantified the inflammatory cells, fibroblasts, blood vessels and collagenesis by ImageJ software. Myeloperoxidase assay (MPO) was performed to evaluate the neutrophilic infiltrate on injured tissue, and hydroxyproline assay (OHP) to evaluate the collagenesis. BQA increased the recruitment of inflammatory cells to wound, different from SF (p=0,0134) on 2nd day. On 7th day, regarding to MPO, BQA showed an important reduction relation to 2nd day (p=0,0326), whereas SF showed higher MPO than BQA (p=0,0043). BQA increased the recruitment of fibroblasts to wound on 7th (p=0,0275) and 14th (p=0,0086), showed higher collagenesis than SF on 2nd (p=0,0042) and 21st days (p=0,0249), however on 14th day SF was higher (p=0,0010). BQA showed more pronounced reepithelialization on 7th day than SF (p=0,0006). Chitosan-alginate biomembrane regulated the inflammatory phase and stimulated the collagenesis, accelerating the wound healing on rats.

Resumo: O presente trabalho apresenta um estudo de produção de ácido lático a partir de Lactobacillus rhamnosus imobilizado por aprisionamento em alginato de cálcio, com a utilização de soro de queijo como fonte de carbono alternativa à glicose encontrada tradicionalmente no meio MRS para bactérias láticas. A imobilização foi efetiva com 2 % de alginato, tendo eficiência de 99,99 %, e taxa de saída de células de 0,25 %, utilizando MRS como meio de cultivo. Estudou-se também o uso de fontes alternativas de nitrogênio como água de maceração de milho, Pro-Floo®, autolisado de levedura e sulfato de amônio. Os melhores resultados de produção e rendimento foram obtidos a partir da utilização de soro de queijo com as fontes de nitrogênio do MRS (extrato de levedura, peptona e extrato de carne), chegando a um rendimento (Yp/s) de 0,83, com produtividade de 0,90 g.L-1.h-1, seguido do cultivo com água de maceração de milho (AMM) e Pro-Floo®, com Yp/s de 0,72 e 0,57 respectivamente. No cultivo com água de maceração de milho a produção de ácido lático atingiu 119,04 g/L em 48 h. Com células livres, o melhor resultado de rendimento foi 0,73 quando de utilizou água de maceração de milho, com produtividade de 2,25 g.L-1.h-1 e produção de ácido lático de 107,89 g/L. Foram realizados dois ensaios utilizando uma modificação no alginato com ácido palmítico, para melhoria na viabilidade das células imobilizadas. Houve melhora no Yp/s quando se utilizou a alginato modificado com ácido palmítico passando de 0,72 para 0,79 no cultivo com AMM e de 0,57 para 0,67 quando se utilizou Pro-Floo®. Outro cultivo foi conduzido em reator de leito empacotado com imobilização em alginato recoberto de polietilenoimina, utilizando meio MRS. No reator pode-se observar a produção contínua de ácido lático até 72 horas com rendimento de 0,88 em 4 horas de cultivo atingindo uma concentração de 11,79 g/L de ácido lático. / Abstract: This work presents a study of lactic acid production by Lactobacillus rhamnosus immobilized by entrapment technique in calcium alginate, using whey as alternative carbon source, avoiding glucose use in the traditional MRS medium for lactic acid bacteria. Cell immobilization was effective using 2% of alginate, with efficiency of 99.99% and rate of cell release of 0.25 %. Alternative nitrogen sources like corn steep liquor (CSL), Pro-Floo®, autolyzed yeast and ammonium sulfate was also studied. The higher values of production and yield (Yp/s) were obtained in the cultivation with whey and the MRS nitrogen sources (yeast extract, peptone and meat extract), reaching an Yp/s of 0.83, and productivity of 0.90 g.L-1.h-1, followed by the cultivation with corn steep liquor and Pro-Floo®, with Yp/s of 0.72 and 0.57 respectively. With corn steep liquor, the lactic acid production reached 119.04 g/L in 48 h. In the culture with free cells the yield was 0.73 with corn steep liquor in 48 h, the productivity was 2.25 g.L-1.h-1 and production 107.89 g/L. Two experiments were done with a palmitolation of alginate to improve of immobilized cell viability. Increase in yield was obtained when palmitolation was employed; the yield increased from 0.72 to 0.79 in the cultivation using corn steep liquor, and from 0.57 to 0.67 when Pro-Floo® was used an alternative nitrogen source. Another experiment was realized in a packed-bed continuous reactor, with polyethyleneimine coated alginate beads, using MRS as culture medium. It was observed continuous lactic acid production until 72 h, with a yield of 0.88 in 4 hours reaching a lactic acid concentration of 11.79 g/L. / Orientador: Jonas Contiero / Coorientador: Cristina Jacques Bolner de Lima / Banca: Rubens Monti / Banca: Eliana Setsuko Kamimura / Mestre

Orientador: Crispin Humberto Garcia Cruz / Banca: Alexandre Rodrigo Coelho / Banca: Vanildo Luiz Del Bianchi / Resumo: O alginato é um polissacarídeo normalmente extraído de paredes celulares de algas marrons utilizado nas indústrias de alimentos, farmacêuticas e biotecnológicas. A produção é concentrada no cultivo de algas marinhas marrons, mas várias bactérias do gênero Pseudomonas e Azotobacter produzem alginato. A estrutura química dos alginatos produzidos por algas é similar aos sintetizados pela A. vinelandii. Esta bactéria também produz polímeros intracelulares como o poli-hidroxibutirato (PHB), conhecido como bioplástico. Neste trabalho estudou-se a produção simultânea do alginato e PHB pela A. vinelandii utilizando sacarose, glicose e melaço de cana-de-açúcar como fontes de carbono, além de diferentes parâmetros de fermentação em agitador orbital rotatório. Os valores ótimos para a produção destes compostos foram determinados pela metodologia de superfície de resposta (MSR). O 1º experimento realizado para as três fontes de carbono foi um planejamento fatorial fracionado 26-2 (variáveis independentes: concentração da fonte de carbono; concentração de acetato de amônio; concentração de citrato de amônio e ferro (III); pH; temperatura de incubação e tempo de incubação). O 2º experimento baseou-se nos valores ótimos de produção de PHB para cada fonte de carbono e resultou em um planejamento fatorial completo 33-0 (variáveis independentes: concentração da fonte de carbono; temperatura de incubação e tempo de incubação). Verificou-se que a maior produtividade de PHB (100 mg/g de célula/h) utilizando o melaço de cana-de-açúcar ocorreu no tempo de incubação de aproximadamente 10 h, a 60,0ºC e nas concentrações de sólidos solúveis entre 14,0 - 25,0%. A glicose apresentou uma maior produtividade de PHB (60 mg/g de célula/h) no tempo de incubação de aproximadamente 10 h, entre 23,0-26,0ºC e concentração de glicose... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The alginate is a polysaccharide extracted from cell walls of brown seaweed used in the industries of food, pharmaceutical and biotechnology. The production is concentrated in the brown seaweed cultivation, but several bacteria, Pseudomonas and Azotobacter genus, produce alginate. The chemical structure of alginate produced by algae is similar to those synthesized by A. vinelandii. This bacterium also produces intracellular polymers such as polyhydroxybutyrate (PHB), known as bioplastic. In this work the simultaneous alginate and PHB production by A. vinelandii using sucrose, glucose and sugar cane molasses as carbon source, and different fermentation parameters in orbital shaker was studied. The optimum values for the production of these compounds were determined by the response surface methodology (RSM). The 1st experiment conducted for the three carbon sources was a fractionated factorial design 26-2 (independent variables: the carbon source concentration; ammonium acetate concentration; ammonium citrate and iron (III) concentration; pH; temperature and incubation time). The 2nd experiment was based on optimum values for the production of PHB for each carbon source and resulted in a full factorial design 33-0 (independent variables: the carbon source concentration; temperature and incubation time). The highest PHB yield (100 mg/g cell/h) using sugar cane molasses as a carbon source was found in 10 h at 60.0 ºC and solids soluble concentrations between 14.0 and 25.0%. The glucose showed the highest PHB yield (60 mg/g cell/h) in approximately 10 h, at temperature between 23.0 - 26.0 ºC and glucose concentration between 48.0 and 62.0 g/L. The sucrose, showed the highest PHB yield (45 mg/g cell/h) in approximately 18 h, 60.0 ºC and sucrose concentration of 10.0 g/L. For the alginate productivity using the glucose was observed that the yield was more... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

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 2014-06-11T19:27:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-04-15Bitstream added on 2014-06-13T18:07:11Z : No. of bitstreams: 1 victorelli_r_me_rcla.pdf: 875908 bytes, checksum: 79a124b35ca31717ebdde103eb1d9d9d (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O presente trabalho apresenta um estudo de produção de ácido lático a partir de Lactobacillus rhamnosus imobilizado por aprisionamento em alginato de cálcio, com a utilização de soro de queijo como fonte de carbono alternativa à glicose encontrada tradicionalmente no meio MRS para bactérias láticas. A imobilização foi efetiva com 2 % de alginato, tendo eficiência de 99,99 %, e taxa de saída de células de 0,25 %, utilizando MRS como meio de cultivo. Estudou-se também o uso de fontes alternativas de nitrogênio como água de maceração de milho, Pro-Floo®, autolisado de levedura e sulfato de amônio. Os melhores resultados de produção e rendimento foram obtidos a partir da utilização de soro de queijo com as fontes de nitrogênio do MRS (extrato de levedura, peptona e extrato de carne), chegando a um rendimento (Yp/s) de 0,83, com produtividade de 0,90 g.L-1.h-1, seguido do cultivo com água de maceração de milho (AMM) e Pro-Floo®, com Yp/s de 0,72 e 0,57 respectivamente. No cultivo com água de maceração de milho a produção de ácido lático atingiu 119,04 g/L em 48 h. Com células livres, o melhor resultado de rendimento foi 0,73 quando de utilizou água de maceração de milho, com produtividade de 2,25 g.L-1.h-1 e produção de ácido lático de 107,89 g/L. Foram realizados dois ensaios utilizando uma modificação no alginato com ácido palmítico, para melhoria na viabilidade das células imobilizadas. Houve melhora no Yp/s quando se utilizou a alginato modificado com ácido palmítico passando de 0,72 para 0,79 no cultivo com AMM e de 0,57 para 0,67 quando se utilizou Pro-Floo®. Outro cultivo foi conduzido em reator de leito empacotado com imobilização em alginato recoberto de polietilenoimina, utilizando meio MRS. No reator pode-se observar a produção contínua de ácido lático até 72 horas com rendimento de 0,88 em 4 horas de cultivo atingindo uma concentração de 11,79 g/L de ácido lático. / This work presents a study of lactic acid production by Lactobacillus rhamnosus immobilized by entrapment technique in calcium alginate, using whey as alternative carbon source, avoiding glucose use in the traditional MRS medium for lactic acid bacteria. Cell immobilization was effective using 2% of alginate, with efficiency of 99.99% and rate of cell release of 0.25 %. Alternative nitrogen sources like corn steep liquor (CSL), Pro-Floo®, autolyzed yeast and ammonium sulfate was also studied. The higher values of production and yield (Yp/s) were obtained in the cultivation with whey and the MRS nitrogen sources (yeast extract, peptone and meat extract), reaching an Yp/s of 0.83, and productivity of 0.90 g.L-1.h-1, followed by the cultivation with corn steep liquor and Pro-Floo®, with Yp/s of 0.72 and 0.57 respectively. With corn steep liquor, the lactic acid production reached 119.04 g/L in 48 h. In the culture with free cells the yield was 0.73 with corn steep liquor in 48 h, the productivity was 2.25 g.L-1.h-1 and production 107.89 g/L. Two experiments were done with a palmitolation of alginate to improve of immobilized cell viability. Increase in yield was obtained when palmitolation was employed; the yield increased from 0.72 to 0.79 in the cultivation using corn steep liquor, and from 0.57 to 0.67 when Pro-Floo® was used an alternative nitrogen source. Another experiment was realized in a packed-bed continuous reactor, with polyethyleneimine coated alginate beads, using MRS as culture medium. It was observed continuous lactic acid production until 72 h, with a yield of 0.88 in 4 hours reaching a lactic acid concentration of 11.79 g/L.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-19Bitstream added on 2014-06-13T19:50:10Z : No. of bitstreams: 1 silva_an_me_sjrp.pdf: 5773853 bytes, checksum: 8d32b3256460ece4e4901a20da094ab8 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O alginato é um polissacarídeo normalmente extraído de paredes celulares de algas marrons utilizado nas indústrias de alimentos, farmacêuticas e biotecnológicas. A produção é concentrada no cultivo de algas marinhas marrons, mas várias bactérias do gênero Pseudomonas e Azotobacter produzem alginato. A estrutura química dos alginatos produzidos por algas é similar aos sintetizados pela A. vinelandii. Esta bactéria também produz polímeros intracelulares como o poli-hidroxibutirato (PHB), conhecido como bioplástico. Neste trabalho estudou-se a produção simultânea do alginato e PHB pela A. vinelandii utilizando sacarose, glicose e melaço de cana-de-açúcar como fontes de carbono, além de diferentes parâmetros de fermentação em agitador orbital rotatório. Os valores ótimos para a produção destes compostos foram determinados pela metodologia de superfície de resposta (MSR). O 1º experimento realizado para as três fontes de carbono foi um planejamento fatorial fracionado 26-2 (variáveis independentes: concentração da fonte de carbono; concentração de acetato de amônio; concentração de citrato de amônio e ferro (III); pH; temperatura de incubação e tempo de incubação). O 2º experimento baseou-se nos valores ótimos de produção de PHB para cada fonte de carbono e resultou em um planejamento fatorial completo 33-0 (variáveis independentes: concentração da fonte de carbono; temperatura de incubação e tempo de incubação). Verificou-se que a maior produtividade de PHB (100 mg/g de célula/h) utilizando o melaço de cana-de-açúcar ocorreu no tempo de incubação de aproximadamente 10 h, a 60,0ºC e nas concentrações de sólidos solúveis entre 14,0 - 25,0%. A glicose apresentou uma maior produtividade de PHB (60 mg/g de célula/h) no tempo de incubação de aproximadamente 10 h, entre 23,0-26,0ºC e concentração de glicose... / The alginate is a polysaccharide extracted from cell walls of brown seaweed used in the industries of food, pharmaceutical and biotechnology. The production is concentrated in the brown seaweed cultivation, but several bacteria, Pseudomonas and Azotobacter genus, produce alginate. The chemical structure of alginate produced by algae is similar to those synthesized by A. vinelandii. This bacterium also produces intracellular polymers such as polyhydroxybutyrate (PHB), known as bioplastic. In this work the simultaneous alginate and PHB production by A. vinelandii using sucrose, glucose and sugar cane molasses as carbon source, and different fermentation parameters in orbital shaker was studied. The optimum values for the production of these compounds were determined by the response surface methodology (RSM). The 1st experiment conducted for the three carbon sources was a fractionated factorial design 26-2 (independent variables: the carbon source concentration; ammonium acetate concentration; ammonium citrate and iron (III) concentration; pH; temperature and incubation time). The 2nd experiment was based on optimum values for the production of PHB for each carbon source and resulted in a full factorial design 33-0 (independent variables: the carbon source concentration; temperature and incubation time). The highest PHB yield (100 mg/g cell/h) using sugar cane molasses as a carbon source was found in 10 h at 60.0 ºC and solids soluble concentrations between 14.0 and 25.0%. The glucose showed the highest PHB yield (60 mg/g cell/h) in approximately 10 h, at temperature between 23.0 – 26.0 ºC and glucose concentration between 48.0 and 62.0 g/L. The sucrose, showed the highest PHB yield (45 mg/g cell/h) in approximately 18 h, 60.0 ºC and sucrose concentration of 10.0 g/L. For the alginate productivity using the glucose was observed that the yield was more... (Complete abstract click electronic access below)