Orientador: Glaucia Maria Pastore / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-23T08:30:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_JoaquimGilbertode_M.pdf: 47283557 bytes, checksum: 29eaaa38c27e972895c6571b67b3664b (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Foram estudados alguns parâmetros de processo para a produção de metilcetonas por uma nova linhagem de Aspergillus sp. pré-selecionada como produtora de lipase extracelular, ainda não relatada na literatura. Através da utilização da técnica de cromatografia gasosa acoplada a detetor seletivo de massas e de cálculo de índice de retenção, foram identificadas as quatro principais metilcetonas produzidas que são: 2-pentanona, 2-heptanona, 2-nonanona e 2-undecanona. As maiores concentrações de metilcetonas (2-pentanona, 2-heptanona, 2-nonanona e 2-undecanona) encontradas quando foi utilizado creme de leite de cabra foram: 0.5, 1.4, 2.4 e 0.4 mg/g de substrato respectivamente e de 0.3, 0.8, 1.04 e 0.22 mg/g de substrato quando se utilizou creme de leite de vaca. Creme de leite de cabra e creme de leite de vaca foram os dois substratos adequados para a produção das metilcetonas, devido a sua composição de ácidos graxos, sendo que, a maior concentração de ácidos graxos de cadeia média esteve presente no creme de leite de cabra e portanto foi obtida uma maior concentração de metilcetonas quando se utilizou este substrato. Foi observado que as melhores condições para produção de metilcetonas foram: período de incubação de 96 horas a 30°C, pH 4,5 e sistema de reação contendo uma mistura de lipase e esporos da linhagem n° 1099. Uma suspensão de lipase isenta de esporos foi incapaz de produzir metilcetonas / Abstract: A newly strain of Aspergillus sp. which produced extracellular lipase was chosen to study some of the process parameters for the production of methyl ketones. Four methyl ketones (2-pentanone, 2-heptanone, 2-nonanone and 2undecanone) were identified from their retention indices and using a gas chromatograph equipped with a mass detector. Of the two substrates used (goat's milk cream and cow's milk cream) the best results were obtained with in the goat's milk cream. The reason for this behavior could be differences in the fatty acid composition of the two substrates. The high concentrations of methyl ketones (2-pentanone, 2-heptanone, 2-nonanone and 2-undecanone) observed were: 0.5, 1.4, 2.4 e 0.4 mg/l respectively, when goat's milk cream was used as substrate. When cow's milk cream was used, the concentrations of methyl ketones were: 0.3, 0.8, 1.04 e 0.22 mg/g respectively. The results suggest good conditions to produce methyl ketones in 96 hours of incubation at 30°C, pH 4,5 and a reaction system with a mixture of lipase and spores of strain n° 1099 / Mestrado / Mestre em Ciências

Orientador: Glaucia Maria Pastore / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-23T11:10:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marques_DanielleBarbosa_M.pdf: 6891782 bytes, checksum: 475db923868c9d35e385cfda8b00fc0b (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Uma linhagem de levedura previamente isolada e selecionada pelo Laboratório de Bioquímica de Alimentos da Unicamp, foi identificada através de suas características morfológicas, bioquímicas e fisiológicas como sendo Pichia membranaefaciens. Esta levedura foi testada em diversas condições de cultivo, tais como variação da composição do meio de cultura, pH do meio, temperatura e tempo de incubação, visando a obtenção de aromas de frutas. Foram selecionadas as fontes de carbono: glicose, frutose e manose, bem como autolisado de levedura e extrato de levedura como fontes de nitrogênio, para o estudo dos parâmetros para a produção de aromas de frutas. Os principais compostos voláteis produzidos por Pichia membranaefaciens nos meios de cultura selecionados foram: acetato de etila, isobutanol, 1-butanol, propanoato de etila, álcool isoamílico, álcool n-amílico, acetato de isoamila, acetato de n-butila, caproato de etila e álcool feniletílico. Estes compostos foram analisados por cromatografia gasosa e identificados através de cromatografia gasosa e espectrometria de massa. A produção dos compostos voláteis por Pichia membranaefaciens, foi influenciada principalmente pela composição dos meios de cultura, pelo tempo e temperatura de incubação. Os rendimentos máximos de cada composto foram registrados em várias condições de fermentação. Entretanto, para a maioria dos compostos voláteis formados, o período que apresentou maior rendimento foi após 72 horas de incubação, à 30°C. A síntese de acetato de etila, principal composto produzido por P. membranaefaciens, já começa na fase ativa de crescimento. Os diferentes compostos apresentam rendimentos máximos em momentos diferentes. Os resultados mostraram que a composição de meio de cultura, as condições de fermentação e a escolha da linhagem determinam a natureza e quantidade de cada composto volátil produzido. Pode-se concluir que existem possibilidades interessantes utilizando-se P. membranaefaciens na síntese de acetato de etila. Os altos rendimentos e a especificidade dos compostos voláteis dependem das fontes de carbono e de nitrogênio e das condições de fermentação. Portanto, é essencial entender o mecanismo e os vias bioquímicas que estão envolvidas na formação dos compostos voláteis de aroma de frutas, produzidos por P. membranaefaciens / Abstract: A yeast strain, previously isolated and selected in the Food Biochemistry Laboratory of the University of Campinas, was identified from its morphological, biochemical and physiological features as being Pichia membranaefaciens. This yeast was tested under several growth conditions, such as variation of culture medium composition, pH, temperature and incubation time, with the objective of producing fruit flavors. For this purpose, the following carbon sources were selected for testing: glucose, fructose and mannose, and autolysed yeast and yeast extract as nitrogen sources. The main volatile compounds produced by Pichia membranaefaciens on the selected media were: ethyl acetate, isobutanol, , l-butanol, ethyl proponate, iso-amyl alcohol, n-amyl alcohol, iso-amylacetate, n-butyl acetate, ethyl caproate, phenylethyl alcohol. These compounds were analysed by gas chromatography and identified by gas chromatography-mass spectrometry. The production of volatile compounds by Pichia membranaefaciens, was influenced mainly by the culture medium composition and incubation time and temperature. The maximum yields of each compound were registered under several fermentation conditions. However, for most of the volatile compounds formed, the incubation time presenting the greatest yield of the volatile compounds was 72 hours of incubation at 30°C. The synthesis of ethyl acetate begins already in the active phase. The differents compounds reach na optimum each at a distinct moment. The results showed that the culture medium composition, the fermentation conditions and the choice of the strain determine the nature and the proportion of each volatile compound. It may conclued that there are interesting possibilities in using P. membranaefaciens for the bio-synthesis of ethyl acetate. High yields and especificity of the produced flavor compounds depend on the type of carbon and nitrogen sources and the fermentation conditions. In this respect, its is essential to understand the mecanism and the biochemical background of flavor compounds formation in P. membranaefaciens / Mestrado / Mestre em Ciência de Alimentos

Orientador: Yong Kun Park / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-20T18:48:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_ArgentinaSampaio_M.pdf: 3093349 bytes, checksum: 64f6124b9112499d133b16095d667efc (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Foram isoladas diversas linhagens de Neurospora sp de amostras de beijus provenientes de vários locais do Estado do Maranhão produtores de tiquira, bebida alcoólica típica da região. Em todas as linhagens, inclusive N. sitophila ATCC 46892 obtida do beiju por Park et alii em 1982 foi verificada a capacidade de produzir o composto identificado como etil hexanoato, responsável pelo forte aroma de frutas. Neste trabalho foram realizados estudos comparativos das características bioquímicas e microbiológicas entre Neurospora de beiju e outras linhagens de Neurospora, tais como N. sitophila NRRL 2884, N. tetrasperma NRRL 2164, N. intermedia NRRL 5506 e N. crassa NRRL 2223. Verificou-se que apenas as linhagens de Neurospora isoladas de beiju produziram o aroma de frutas. Estas linhagens apresentaram maior capacidade fermentativa em amido 5% e maior atividade amiloglicosidásica que as linhagens de N. tetrasperma 2164, N. intermedia 5506 e N. crassa 2223 da coleção de cultura NRRL, porém menor que a linhagem N. sitophila NRRL 2884. Quanto à atividade das enzimas xilanase, pectinase, CMCase e lipase as linhagens de Neurospora apresentaram resultados negativos. Através de análises quimiotaxonômicas foi identificada a Coenzima Q-I0 em todas as linhagens. Observou-se diferenças no tamanho e coloração de conídias de Neurospora isoladas de beiju e Neurospora da coleção NRRL. Verificou-se o cruzamento pelo aparecimento de peritécios resultante da fertilização apenas entre N. sitophila NRRL 2884 e Neurospora isoladas de beiju. Concluiu-se que as linhagens de Neurospora isoladas de beiju e N. sitophila NRRL 2884 são da mesma espécie, porém apresentam características bioquímicas e microbiológicas diferentes / Abstract: Several strains of Neurospora sp were isolated from beiju which is used for production of tiquira in various regions of the state of Maranhão. All isolated strains, including Nelfrospora sitophila ATCC 46892 wich was also isolated from beiju by Park et alii in 1982 have produced fruity aroma that was identified as ethy hexanoate. In this research was studied biochemical and morfological characteristics of all strains of Neurospora sp such as Neurospora sitophila NRRL 2884, N. tetrasperma NRRL 2164, N. intermedia NRRL 5506 and N. crassa NRRL 2223. It was found that these strains of Neurospora sp from beiju have produced the fruity aroma where as other strains of Neurospora sp did not. All strains of Neurospora from beiju pro.duced less amyloglucosidase and alcohol by fermentation than Neurospora sitophila NRRL 2884, but produced more than other strains of Neurospora sp. It was also found that all strains of Neurospora did not produced xylanase, pectinase, carboxymethylcellulase and lipase. It was found that all strains of Neurospora have ubiquinone Q-I0. Strains of Neurospora sp from beiju showed conidiation and pigmentation differents of strains of Neurospora NRRL. It was examined crossing only between strains of Neurospora from beiju and N. sitophila NRRL 2884. It was concluded that the strains of Neurospora sp isolated from beiju and N. sitophila NRRL 2884 are kind level, however have different biochemical and morfological characteristics / Mestrado / Mestre em Ciência de Alimentos

Orientador: Ihiel Schuartz Schneider / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-15T14:42:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RiveroChacon_CiprianoLazaro_M.pdf: 2374730 bytes, checksum: e04774e5ef62d767ae1b1af7219cc232 (MD5) Previous issue date: 1976 / Resumo: Com a finalidade de aproveitamento de resíduos de camarão (cabeças de camarão, camarões mecanicamente danificados e camarões demasiadamente pequenos) para a obtenção de um produto para sopas instantâneas, desenvolveram-se um processo para a recuperação das proteínas e substâncias aromáticas deste material, utilizando enzimas proteolíticas e também enzimas autóctone presentes na própria matéria prima. O processo compreendeu a preparação dos citados resíduos, sua concentração e posterior secagem da porção solúvel. Paralelamente, realizaram-se análises químicas, físicas e microbiológicas da matéria-prima, tanto nas etapas intermediárias como no produto final. A seguir, foram elaboradas fórmulas de sopa e sua aceitabilidade avaliada através de testes sensoriais. Os resultados demonstraram que os tratamentos com enzimas comerciais conseguem solubilizar cerca de 60% da proteína disponível, ao passo que, por autólise, a solubilização ê cerca de 50% apenas. Quando o tratamento autolítico é realizado com auxílio de um agente soluhilizante do tipo do polifosfato de sódio, a recuperação das proteínas alcança nível semelhante àquele das enzimas comerciais. Os solúveis de resíduos de camarão, quando seco, em forma de flocos com amido e lipídeos, constituem base protéica com sabor e aroma de camarão e que pode ser usada no preparo de sopas e produtos do tipo de antepastos / Abstract: In order to make use of shrimp residues (heads, mechanically damaged shrimp and very small shrimp) to obtain a product for instantaneous soups, a process was developed for recovering the proteins and flavoring material by the use of photolytic enzymes in combination with the enzymes naturally present in the raw material. The processing included the preparation and digestion of the residues and the concentration and drying of the resulting soluble products. During the process, chemical, physical and microbiological analyses were made of the raw material, of the materials in the intermediate steps, and of the end product. Finally, different soup formulas were prepared and the acceptability was evaluated by sensory tests. The results showed that treatment with commercial enzymes solubilized nearly 60% of the available protein, while by autolysis; the recovery was only about 50%. When the autolytic treatment was done with the aid of an agent of the type of sodium polyphosphate, the recovery of proteins reached levels similar to that obtained with commercial enzymes. The dry shrimp solubles plus starch and lipids in the form of flakes constitute a flavorized protein base that can be used for preparation of soups and snacks with shrimp flavor / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Gláucia Maria Pastore / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-16T13:42:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dionisio_AnaPaula_D.pdf: 1301675 bytes, checksum: 2a24cee538b10a80523c9d76b57eb295 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A biotransformação de carotenóides é um campo de crescente interesse para a indústria de aromas, uma vez que podem ser obtidos compostos considerados como ¿naturais¿, de grande aplicabilidade industrial e que podem apresentar, em muitos casos, propriedades biológicas interessantes. Desta forma, o objetivo do presente trabalho foi efetuar um estudo de biotransformação de carotenóides seguida de uma otimização do processo, avaliar o uso de sub-produtos industriais para barateamento do processo, realizar a biotransformação de outros substratos terpênicos para formação de compostos voláteis e por fim, estudar as propriedades biológicas dos produtos voláteis derivados de carotenóides. O capítulo 1 apresenta uma revisão bilbiográfica sobre bio-oxidação de terpenos, focando especialmente no uso monoterpenos e b-caroteno como substrato. O capítulo 2 trata do isolamento de micro-organismos a partir de fontes naturais ricas em b-caroteno. Das mais de 400 linhagens avaliadas, cerca de 60 apresentaram um potencial para biotransformação de carotenóides, evidenciado por um halo de degradação característico formado ao redor da colônia inoculada em uma placa contendo b-caroteno. Em seguida, a técnica de microextração em fase sólida (SPME) foi usada para extração e concentração dos compostos voláteis formados na biotransformação pelas linhagens selecionadas, e os compostos foram identificados por CG-DIC e CG-EM. O estudo das variáveis envolvidas no processo de biotransformação de b-caroteno pela linhagem LB398APD é reportada no Capítulo 3. Para isso, um Placket-Burman (PB16) foi realizado inicialmente para seleção de variáveis, e seguindo o processo de planejamento experimental, um fatorial 22 com os parâmetros significativos do PB foi realizado. Em posse dos resultados da otimização, o Capítulo 4 retrata o uso de meios alternativos para o desenvolvimento de biomassa pela linhagem LB398APD. O micro-organismo possuiu um desenvolvimento em meio manipueira superior ao meio convencional, com condições ótimas do sistema alcançadas usando 60 % de manipueira, 30 °C e 300 rpm (produção de biomassa em 24h = 4,6g.L-1). Entretanto, quando glicerol foi usado como fonte de carbono, o desenvolvimento de biomassa não foi obtido com sucesso. Além dos ensaios usando b-caroteno como substrato, outros terpenos também foram avaliados com algumas linhagens fúngicas isoladas, e essa biotransformação é reportada no Capítulo 5. Carvona e carveol foram obtidos quando o limoneno foi usado como única fonte de carbono, e o uso de Paecilomyces sp. parece ser a primeira vez onde esse micro-organismo é reportado na literatura para ensaios e biotransformação. Por fim, o Capítulo 6 trata de alguns estudos ¿in vitro¿ com compostos de aromas derivados de carotenóides. Os resultados alcançados geram a possibilidade para esses compostos seres utilizados industrialmente como ¿aromas funcionais¿, pois apresentaram resultados extremamente interessantes quando esses terpenos foram usados em 12 células tumorais, representando resultados muitas vezes superiores ao controle positivo (doxorrubicina) / Abstract: The biotransformation of carotenoids is a field of growing interest to the flavor industry, once the compounds obtained can be labeled as "natural", with high industrial applicability and that may present, in many cases, interesting biological properties. Chapter 1 reviews a variety of techniques developed till the present days for the oxidation of terpenes, especially monoterpenes and ß-carotene, to volatile compounds. In sequence, Chapter 2 deals with the screening of microorganisms from natural sources rich in ß-carotene. Among more than 400 strains evaluated, 60 exhibited a potential for biotransformation of carotenoids, as evidenced by a characteristic degradation halo formed around the colonies inoculated on a plate containing ß-carotene. Afterwards, the solid phase microextraction technique (SPME) was used to extrain and concontrate the aroma compounds produced by the selected strains, and the analysis were conduced by GC-FID and GC-MS. The study of the variables involved in the biotransformation of ß- carotene by the LB398APD strain is reported in Chapter 3. For this, a Placket-Burman (PB16) was initially performed for the screening of the variables, and following the experimental design process, a 22 factor with the significant parameters selected in the PB was performed. In sequence, Chapter 4 shows the use of alternative culture media for the biomass development by the LB398APD strain. The microorganism demonstrated a development in the cassava wastewater media higher than in the conventional media, and the optimum system conditions were achieved by using 60 % of cassava wastewater, 30 °C and 300 rpm (biomass production in 24 hours = 4.6 gL-1). In addition to the tests using ß-carotene as substrate, other terpenes were also tested with some fungal strains, and this biotransformation is reported in Chapter 5. Carvone and carveol were obtained when limonene was used as the sole carbon source. The use of Paecilomyces sp. seems to be the first report in literature for biotransformation assays. Finally, Chapter 6 deals with some in vitro studies with carotenoids derived aroma compounds. The promising results create the possibility for such compounds to be used as "functional flavors" / Doutorado / Doutor em Ciência de Alimentos

Orientador: Gláucia Maria Pastore / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-24T20:06:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Abrahao_MeissaRochaEssenfelder_M.pdf: 2164946 bytes, checksum: 5d4f141c4a784953c0b6ee598b74b6e3 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A biotecnologia é uma área interdisciplinar que tem possibilitado inúmeros avanços no desenvolvimento de processos sustentáveis e na obtenção de novos produtos de interesse industrial. Entre estes exemplos estão os aromas naturais que, atualmente, são preferidos por muitos consumidores e já dominam o mercado em certas regiões como a Europa. Uma das opções biotecnológicas para a obtenção destes compostos ocorre pela biotransformação de terpenos, que são derivados de isoprenos, e substratos amplamente distribuídos na natureza. Estes compostos são classe relevante dentre os compostos de aroma e alguns podem ser obtidos a custos relativamente baixos. Limoneno e ?-pineno, por exemplo, estão disponíveis como subprodutos de indústrias de frutas cítricas e de papel, respectivamente. Estes monoterpenos são considerados substratos ideais para obtenção de derivados oxigenados, os terpenóides, muitos dos quais de grande interesse comercial. Nessa perspectiva, 51 fungos endofíticos das frutas caju (Anacardium occidentale L.), jenipapo (Genipa americana L.), sapoti (Manilkara zapota L.) e camu-camu (Myrciaria dubia), foram isolados durante este trabalho. As linhagens foram também avaliadas quanto ao potencial para biotransformação de limoneno ou ?-pineno como fontes únicas de carbono. A partir deste segundo substrato, destacaram-se dois fungos produtores de verbenona, um dos compostos chave do aroma de alecrim (Rosmarinus officinalis). A produção de verbenona por via biotecnológica mostrou um grande potencial para a continuidade dos estudos, tendo em vista que a concentração obtida foi de, aproximadamente, 200 mg/L após 288 horas de contato com o subtrato ?-pineno. Além disso, outro fungo apresentou produção de álcool perílico a partir da biotransformação de limoneno. Este produto é um terpenóide, cujos mecanismos de proteção contra o câncer já tem sido investigados e reconhecidos, aumentando o interesse na sua pesquisa e produção biotecnológica. No encerramento do trabalho, os três fungos com resultados positivos pra biotransformação de terpenos foram analisados em microscopia óptica para observação de suas morfologias e auxílio na identificação / Abstract: As an interdisciplinary field, biotechnology has allowed several advances for the development of sustainable processes and many achievements concerning production of new compounds with industrial interest. Natural aroma compounds have been frequently prioritized by costumers and dominate a considerable market share in some regions such as Europe, and one of biotechnological routes for obtaining these compounds occurs through the biotransformation of terpenes. These substrates are naturally available compounds derived from isoprene units, and represent a relevant class of aroma compounds, which can be often obtained at relatively low costs. Limonene and ?-pinene, for instance, are available as by-products in citrus and pine industries, respectively. These monoterpenes represent ideal precursors for biotechnological production, leading to their oxygenated derivatives denominated terpenoids, some of which commercially valuable. In this perspective, fifty one endophytic fungi from Brazilian fruits, such as cashew (Anacardium occidentale L.), genipap (Genipa americana L.), sapodilla (Manilkara zapota L.) and camu-camu (Myrciaria dubia) were screened during this work. Furthermore, these fungal strains were tested in the biotransformation of limonene or ?-pinene as sole carbon source. Amongst all fungi, two strains showed noteworthy capability to biotransform ?-pinene into verbenone, key compound of rosemary (Rosmarinus officinalis) aroma. The biotechnological production of verbenone proved to be an interesting strategy with a great future potential, considering that that the concentration of this product reached approximately 200 mg/L after 288 hours of contact with the substrate ?-pinene. Moreover, from the biotransformation of limonene, one fungi produced perillyl alcohol. This important terpenoid presents protection mechanisms against cancer already investigated and recognized. The practical steps achieved in this project also involved the observation of these strains with positive results through optical microscopy, in order to verify their morphology and general characteristics / Mestrado / Ciência de Alimentos / Mestra em Ciência de Alimentos

Orientador: Gláucia Maria Pastore / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-25T05:52:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Molina_Gustavo_D.pdf: 62790925 bytes, checksum: aac4f7324e48e27f7a1b9fdc0102ecd7 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Este trabalho de doutorado teve como principal objetivo estudar a produção biotecnológica de compostos de aroma a partir da biotransformação de terpenos, analisando potenciais biocatalisadores, processos bioquímicos diferenciados e a otimização das condições de processo envolvidas na produção destes aromas naturais para possíveis aplicações industriais. Inicialmente, o trabalho prático foi direcionado para uma série de estudos com o fungo Fusarium oxysporum 152B, visando complementar os recentes avanços alcançados pelo grupo de pesquisa na caracterização e otimização da bioconversão de R-(+)-limoneno em ?-terpineol. Desta forma, os resultados foram promissores, demonstrando o grande potencial e versatilidade deste fungo para a área, sendo que este biocatalisador foi capaz de produzir diferentes metabólitos a partir dos substratos S-(?)-limoneno, ?-pineno, ?-terpineno e linalol. Na sequência, o trabalho visou avaliar a bioconversão de S-(?)-limoneno para limoneno-1,2-diol em maiores detalhes. A produção de limoneno-1,2-diol, em condições não otimizadas, chegou a 1,2 g.L-1, sendo que foi detectada a continuação desta via metabólica quando este produto foi posteriormente metabolizado a 1-hidroxi-2- oxolimoneno, sugerindo que o fungo Fusarium oxysporum 152B possui uma via de degradação de limoneno recentemente descoberta. O trabalho prático visou também a otimização da produção de limoneno-1,2-diol por meio de uma estratégia sequencial de experimentos. Com base nas análises estatísticas, a produção deste composto a partir da bioconversão de S-(?)-limoneno pelo fungo Fusarium oxysporum 152B chegou a 3,7 g.L-1, utilizando pH 6,5, 5 g.L-1 de substrato, a 28 oC e 250 rpm de agitação. Além disso, esta foi a primeira descrição da utilização do resíduo agroindustrial conhecido como manipueira, originada ao longo do processamento da mandioca, para a produção de biomassa deste fungo, bem como uma das maiores concentrações de limoneno-1,2-diol reportadas na literatura específica. Além disso, o trabalho conduzido visou realizar uma série de comparações práticas entre a biotransformação de R-(+)-limoneno a ?-terpineol e a bioconversão de S-(?)-limoneno a limoneno-1,2-diol, pela mesma linhagem. Adicionalmente, este foi o primeiro trabalho que analisou as diferenças ultraestruturais causadas no biocatalisador ao longo do processo de bioconversão destes substratos, por meio de microscopia eletrônica de varredura e transmissão. Finalmente, foi estudada a otimização da produção de ?-terpineol, a partir da biotransformação de limoneno, utilizando o biocatalisador reconhecido como Sphingobium sp. Após o trabalho prático e análise estatística dos dados, observou-se que as melhores condições para desenvolvimento deste processo foram pH 7,0, concentração de limoneno de 350 g.L-1, agitação de 200 rpm e 28 oC. Nestas condições, a produção deste álcool monoterpênico chegou a 500 g.L-1, que pode ser considerada como a maior concentração de ?-terpineol já relatada na bibliografia de processos biotecnológicos. / Abstract: This work aimed to study the biotechnological production of aroma compounds from the biotransformation of terpenes, analyzing potential biocatalysts, biochemical processes and optimization of process conditions involved in the production of natural flavors for industrial applications. Initially, the practical work was directed to a series of studies with the fungal strain Fusarium oxysporum 152B, aiming to enhance the knowledge obtained in recent advances achieved by our research group in the characterization and optimization of the biotransformation of R-(+)-limonene into ?-terpineol. Thus, the results were promising, showing the great potential and versatility of this fungus to the specific area, and this biocatalyst was able to produce new metabolites from substrates S-(?)-limonene, ?-pinene, ?-terpinene and linalool. In the sequence, this study aimed at assessing the bioconversion of S-(?)-limonene into limonene-1,2-diol in greater detail. Thus, chapters 3, 4 and 5 were designed to a better characterization of this pathway. The production of this compound under non-optimized conditions, reached 1.2 gL-1, and the continuation of this pathway has been detected when this product was subsequently metabolized to 1-hydroxy-2-oxolimonene, suggesting that the fungus Fusarium oxysporum 152B might have a limonene degradation pathway only recently discovered. The practical work also conducted an extensive optimization of the production of limonene-1,2-diol by means of a sequential strategy. Based on statistical analyzes, the production of this compound from the bioconversion of S-(?)-limonene by the fungus Fusarium oxysporum 152B reached 3.7 gL-1, using pH 6.5, 5 gL-1 of substrate at 28 ° C and 250 rpm agitation. Moreover, this is the first description of the use of agroindustrial residue known as cassava wastewater, for the production of this fungal biomass, as well as one of the highest concentration of biotechnological limonene-1,2-diol reported in the specific literature. In addition, the research conducted aimed to perform a series of comparisons between practical conditions involved in the biotransformation of R-(+)-limonene into ?-terpineol, and the bioconversion of S-(?)-limonene into limonene-1,2-diol, for the same strain. Additionally, this is the first study that reported the ultrastructural differences along the bioconversion process of these substrates by means of scanning and transmission electron microscopy. Finally, this work evaluated the optimization of the production of ?-terpineol from the biotransformation of limonene using the biocatalyst recognized as Sphingobium sp. After the practical work and statistical analysis, it was observed that the best conditions for developing this process were pH 7.0, concentration of limonene 350 g L-1, agitation at 200 rpm and 28 oC. Accordingly, the production of the monoterpe alcohol reached 500 g.L-1, which can be considered as the highest concentration of ?-terpineol already reported in the literature for biotechnological processes. / Doutorado / Ciência de Alimentos / Doutor em Ciência de Alimentos

Orientador: Gláucia Maria Pastore / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-26T00:10:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paulino_BrunoNicolau_M.pdf: 3431534 bytes, checksum: 95854820504f050fe2c1dd2bb892df9f (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A crescente demanda por processos que tenham impacto ambiental reduzido, rendimentos consideráveis e ainda custos minimizados recorrem à biotecnologia como uma ciência que pode tornar essa necessidade uma realidade. Processos biotecnológicos para a produção de compostos de interesse industrial como biocorantes, açúcares funcionais, biosurfactantes e biodiesel são uma tendência no meio científico e ganham destaque pela inovação, resultados e aplicações obtidos. O apelo comercial dos produtos biotecnológicos é outro fator que influencia as pesquisas haja vista que esses produtos são considerados naturais e tem-se comprovado que muitos deles apresentam atividades biológicas relevantes. O aroma é um importante atributo dos alimentos e pode ser produzido via biotecnológica a partir de substratos de baixo custo. A utilização de resíduos agro-industriais com alto teor nesses substratos, como por exemplo, resíduos ricos em monoterpenos são de grande interesse na biotecnologia de produção de aromas. Além disso, a utilização de micro-organismos isolados de diferentes fontes como biocatalisadores na produção desses compostos é outra perspectiva, muito explorada e ainda desafiadora. A biotransformação de monoterpenos para a produção de compostos de aroma é vantajosa quando comparada com a síntese química clássica. Contudo, alguns problemas ainda devem ser minimizados, como sensibilidade dos biocatalisadores à toxicidade dos substratos ou condições operacionais e baixos rendimentos. Assim, a seleção de novos biocatalisadores, como micro-organismos endofíticos, o uso de ferramentas de engenharia genética e a utilização de métodos estatísticos de otimização de processos são promissores e caracterizam-se como a nova vertente na área de bioaromas, contornando as desvantagens até então limitantes dos processos de biotransformação. Eles permitem em alguns casos, o aumento de escala e dessa forma a real aplicação da bioconversão microbiana na indústria. Assim, trabalhos que visem selecionar novos biocatalisadores é ainda uma necessidade e quando aliados a otimização de processos podem fornecer caminhos para que os rendimentos da bioconversão de monoterpenos sejam aumentados. Nesse contexto, o presente trabalho visou selecionar micro-organismos com potencial para a bioconversão de monoterpenos de baixo custo e presentes em grandes quantidades em resíduos agro-industriais, como 'alfa'-pineno e R-(+)-limoneno, para a produção de compostos de aroma valorizados comercialmente, S-(-)-verbenona e 'alfa'-terpineol. O capítulo 1 traz uma revisão sobre os compostos monoterpênicos, abordando suas características químico-estruturais, biossíntese e recentes aplicações terapêuticas, além do seu uso como substratos na biotecnologia de produção de compostos de aroma. O capítulo 2 é dividido em duas partes: a parte I mostra os resultados de um screening realizado com 81 linhagens de fungos isolados de diferentes fontes, entre eles, fungos endofíticos, utilizados no estudo do potencial de biotransformação de R-(+)-limoneno e 'alfa'-pineno. A parte II descreve a otimização do processo de produção de S-(-)-verbenona biotecnológica a partir de ?-pineno por uma linhagem de fungo endofítico, ainda não identificado, isolado da romã (Punica granatum). O uso de um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) de 4 variáveis proporcionou o estabelecimento de condições mais favoráveis ao processo, elevando a concentração de verbenona que era de 66 mg.L-1 para aproximadamente 108 mg.L-1 em um dos ensaios do DCCR e em torno de 98 mg.L-1 no ensaio de validação. O capítulo 3 aborda a otimização do processo biotecnológico de produção de ?-terpineol a partir de R-(+)-limoneno pela linhagem Bacillus tequilensis isolada de resíduos de processamento de frutas cítricas. Após a otimização e validação do processo nas condições consideradas ótimas através da análise de superfícies de resposta, a concentração de ?-terpineol passou de 25 mg.L-1 para 85 mg.L-1. Portanto, os resultados obtidos no trabalho mostraram um ganho de rendimento nos processos de bioconversão de substratos monoterpênicos e que a otimização de processos é uma importante ferramenta para a melhoria das condições experimentais possibilitando trabalhos futuros que envolvam aumento de escala / Abstract: The growing demand for processes that reduce environmental impacts, have high yields and costs minimized uses biotechnology as a science that can make this need into a reality. Biotechnological processes for the production of industrial interesting compounds, such as biocolorant, functional sugars, biosurfactants and biodiesel, are a trend in the scientific field and are highlighted by innovation, application and results obtained. The commercial appeal of biotechnological products is another factor that stimulates researches since these products are considered natural and has been proven that many of them presents significant biological activities. The flavor is an important attribute of food and can be produced through biotechnological processes from low-cost-substrates. The use of agro-industrial wastes with high content of these substrates, such as residues rich in monoterpenes, is of great interest in biotechnology. Furthermore, the use of micro-organisms isolated from several sources as biocatalysts in the production of flavor compounds is another well-explored and challenging perspective. The biotransformation of terpenes for aroma compounds production is advantageous when compared with chemical synthesis. However, there are still some problems that must be minimized like biocatalysts sensitivity, toxicity of substrates and low yields. Thus, the selection of new biocatalysts, such as endophytic micro-organisms, use of genetic engineering and statistical methods for optimization of processes are promising and characterize a new perspective in bioaromas field. Thereby, works that search for new biocatalysts are necessary and associated with optimization processes can improve the monoterpenes bioconvertion. In this context, the objective of this work was the screening and selection of micro-organisms that are able to realize the biotransformation of low cost monoterpenes, 'alfa'-pinene and limonene, into high-value aroma compounds, such as verbenone and 'alfa-terpineol. The chapter 1 presents a current review on monoterpenes, showing their chemical characteristics, biosynthesis and recent therapeutic applications, besides their potential use as substrates for bioflavor production. The chapter 2 is divides in two parts: the first one shows the results of the screening of 81 strains of fungi isolated from several sources, including endophytic strains, for biotransformation of limonene and ?-pinene. The second part describes the optimization process for biotechnological verbenone production from "alfa'-pinene by a non-indentified fungal strain, isolated from pomegranate (Punica granatum). The use of a central composite rotatable design (CCRD) of 4 variables provided the optimal conditions for this process, increasing the verbenone concentration from 66 mg.L-1 to 108 mg.L-1 in one of the CCRD assays and 98 mg.L-1 after validation. The chapter 3 also shows an optimization study, in this case using limonene as substrate and the product obtained was ?-terpineol. The biocatalyst used was a bacterial strain, identified as Bacillus tequilensis, isolated from citrus fruit processing waste. After the optimization and validation in the best conditions obtained through the surface response analysis, the concentration of ?-terpineol reached was 85 mg.L-1. Therefore, the results obtained in this work show an improve of the yields in the biotransformation of both monoterpenic substrates and that optimization of processes is an important tool for the progress of future works involving scale-up studies / Mestrado / Ciência de Alimentos / Mestra em Ciência de Alimentos

Orientadores: Helena Teixeira Godoy, Rodrigo Ramos Catharino / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-24T08:04:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sartor_SabrinadeBona_D.pdf: 1858041 bytes, checksum: 4e7eb6a81d989128b6d6cccb656a5a9d (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O aroma final de um vinho é formando por um grande número de compostos químicos voláteis, presentes em concentrações variáveis e detectáveis pelo sistema olfativo humano. O estudo da fração volátil de vinhos tem sido o objetivo de muitas iniciativas de estudo, sendo que as metodologias de pesquisa de compostos voláteis em vinhos compreendem etapas fundamentais, tais como: a extração dos compostos, a separação das diferentes moléculas por cromatografia gasosa acoplada à um sistema de detecção e posteriormente, a identificação e quantificação dos compostos voláteis. O objetivo deste trabalho foi extrair, identificar e quantificar os compostos voláteis de vinhos Chardonnay produzidos em diferentes regiões brasileiras utilizando microextração em fase sólida no modo de headspace (HS-SPME) e cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas tandem (GC-MSMS). As amostras foram produzidas nas principais regiões vitícolas brasileiras: Serra Gaúcha e Campanha (Rio Grande do Sul), Serra Catarinense e Região de Altitude (Santa Catarina) e Sul de Minas (Minas Gerais). O método de extração de compostos de aroma foi desenvolvido usando a técnica de HS-SPME e GC-MS/MS e análise multivariada com delineamento composto central rotacional (CCRD) e metodologia de superfície de resposta para obtenção de um ponto ótimo de extração. As condições otimizadas foram temperatura (°C) e tempo (minutos) de extração. A otimização multivariada das condições de extração por HS-SPME permitiu avaliar os efeitos de tempo e temperatura de extração nesta metodologia, permitindo a obtenção de um ponto ótimo de extração, 30°C e 45 minutos, dos representantes das classes dos principais compostos voláteis presentes em vinhos Chardonnay. A análise qualitativa e quantitativa da fração volátil dos vinhos foi realizada usando a técnica de GC-MS/MS. O método foi validado e aplicado para a análise de 31 compostos voláteis nas amostras de vinhos Chardonnay. Destes compostos analisados, 30 foram utilizados para a realização de PCA e HCA visando a diferenciação regional dos vinhos. A Análise de Componentes Principais (PCA) e Análise de Agrupamento Hierárquico (HCA) foram realizadas com os dados obtidos. Os resultados obtidos demonstraram que as amostras produzidas em Minas Gerais e na Serra Gaúcha possuem marcadores olfativos herbáceos e vegetais, enquanto as amostras produzidas na região da Campanha/RS, Serra Catarinense e Região de Altitude/SC possuem marcadores florais e frutados, reforçando o papel da origem geográfica na formação e diferenciação do aroma dos vinhos analisados / Abstract: Wine aroma wine is formed by a large number of volatile chemical compounds, present in variable concentrations and detectable by the human olfactory system.The study of the volatile fraction of wines has been the aim of many research studies and those analytical methods including basic steps, such as: isolation and extraction of matrix, separation and detect by gas chromatography coupled to a detection system and finally, the identification and quantification of the individual components. The aim of this study was to extract, identify and quantify the volatile compounds of brazilian Chardonnay wines, produced in different regions, using solid phase microextraction in headspace mode (HS-SPME) and gas chromatography coupled to tandem mass spectrometry (GC-MS/MS). Samples were produced in the main wine producing regions in Brazil: Serra Gaúcha and Campanha (Rio Grande do Sul state), Santa Catarinense and Região de Altitude (Santa Catarina state) and Sul de Minas (Minas Gerais state). A extraction method of aroma compounds was developed and optimized using HS-SPME and GC-MS/MS and multivariate central composite rotational design (CCRD) with response surface methodology to obtain an optimum extraction condition. The optimized conditions were temperature (°C) and time (minutes) of extraction. Multivariate optimization of extraction conditions for HS- SPME allowed to evaluate the effects of time and temperature of extraction allowing the achievement of the optimum extraction point of compounds representatives of the main classes of volatile compounds in Chardonnay wines. The optimum point observed is at temperature in 30 ° C and time in 45 minutes. A method for qualitative and quantitative analysis of the volatile fraction of wines was carried out using the technique of GC-MS/MS. The method was validated and used for the analysis of 31 volatile compounds in samples of Chardonnay wines. From compounds analyzed, 30 compounds were used to perform PCA and HCA targeting regional differentiation of wines. The Principal Component Analysis (PCA) and Hierarchical Cluster Analysis (HCA) were performed with the data obtained. The results showed that samples produced in Minas Gerais and Serra Gaúcha shows high concentration of compounds with vegetal and herbaceous notes. Meanwhile, samples of Campanha, Serra Catarinense and Região de Altitude shoes high concentration of compounds with floral and fruity notes. These results reinforce the role of geographical origin in the formation and differentiation of aroma in wines / Doutorado / Ciência de Alimentos / Doutora em Ciência de Alimentos

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias. / Made available in DSpace on 2012-10-17T15:14:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / No presente estudo, foi avaliado o efeito do agente encapsulante b-ciclodextrina (b-CD) a 0,6% na qualidade nutricional do leite de cabra em ratos. A b-CD foi adicionada ao leite de cabra haja vista que as características sensoriais do leite são sensivelmente melhoradas na sua presença, provavelmente devido ao encapsulamento dos ácidos graxos do leite pela b-CD. No processo de secagem por "spray dryer'" do leite de cabra com e sem b-CD, verificou-se que no leite de cabra adicionado de b-CD houve maior estabilidade dos ácidos graxos de cadeia curta (C8 e C10) devido a formação do complexo de inclusão com a cavidade da b-CD, diminuindo suas perdas no processo de secagem. Para avaliação da qualidade nutricional do leite adicionado ou não de b-CD realizou-se um ensaio biológico com ratos Wistar (Rattus norvegicus, albinus), recém-desmamados, com um peso médio de 52 g, distribuídos em dois grupos, alimentados com dietas experimentais com leite de cabra em pó com e sem b-CD (0,6%) durante 50 dias. Não foram observadas diferenças significativas (p>0,05) de ganho de peso e consumo total de dieta, entre os animais dos grupos experimentais. Foram verificadas as concentrações de colesterol, retinol e cálcio no plasma assim como do cálcio nos fêmures dos animais, cujos resultados não apresentaram diferença significativa (p>0,05) entre os grupos. Entretanto, o teor de triglicerídeos, nos plasmas dos animais do grupo com b-CD, foi maior que o encontrado no grupo sem b-CD. Podemos inferir que, nos parâmetros estudados, a b-CD não interferiu na absorção da vitamina A e do cálcio, na dieta com leite de cabra, não comprometendo a qualidade nutricional do leite.