Submitted by LOUISE GARBELOTTI GONÇALVES (lou_ise_gg@hotmail.com) on 2016-05-31T17:27:57Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_GONÇALVES, Louise G._2016.pdf: 1045451 bytes, checksum: 2b2d475a38ba54ed6a247190f4fc82b0 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-05-31T17:56:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 goncalves_lg_me_rcla.pdf: 1045451 bytes, checksum: 2b2d475a38ba54ed6a247190f4fc82b0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-31T17:56:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 goncalves_lg_me_rcla.pdf: 1045451 bytes, checksum: 2b2d475a38ba54ed6a247190f4fc82b0 (MD5) Previous issue date: 2016-04-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O desenvolvimento de bioprocessos para produção de alimentos e energia, que utilizam resíduos agroindustriais como matéria-prima, é alvo de intensas pesquisas no mundo devido às limitações de novas fronteiras agrícolas e de fontes de energia renováveis. A utilização de enzimas nesses processos produtivos surge como uma forte tendência, dentre elas, as amilases. O objetivo desse estudo foi a otimização da produção de amilases empregando o fungo Rhizopus microsporus var. oligosporus, cultivado em Fermentação em Estado Sólido (FES), tendo como substrato os resíduos agroindustriais: farelo de trigo, bagaço de mandioca e bagaço de cana de açúcar. O hidrolisado obtido da hidrólise do bagaço de mandioca foi avaliado quanto à sua fermentabilidade por meio da fermentação alcoólica em batelada alimentada por Saccharomyces cerevisiae. A melhor fonte de carbono como substrato para formulação do meio de cultivo foi aquele contendo 100% de farelo de trigo. Em relação às fontes de nutrientes para produção de amilases, a maior atividade amilolítica (418 U/g) foi para a solução de nutrientes contendo (%): 1,34 de sulfato de amônio, 0,54 de monofosfato de amônio (MAP) e 1,86 de ureia. Porém, foi observado que, ao acrescentar um mínimo de 0,01 % (m/m) de extrato de levedura na solução de nutrientes, obteve-se aumento na atividade amilolítica de 418 U/g para 551 U/g. A hidrólise enzimática do bagaço de mandioca foi feita com a associação de celulases comerciais (Novozyme) (10 FPU/g no tempo zero horas) e com o extrato amilolítico (12 U/g no tempo 10 horas de reação) produzido em FES para a obtenção de um hidrolisado concentrado. Com estas condições foi possível converter 63% de bagaço em açúcares redutores com predomínio de glicose. Por meio da fermentação alcoólica em batelada alimentada por Saccharomyces cerevisiae, obteve-se eficiências de 74,6 e 76,8%, e produtividades etanólicas com 3,14 g L-1h-1 e 1,61 g L-1h-1 em 12 e 24 h, respectivamente. A produção de etanol a partir de um hidrolisado de bagaço de mandioca nas condições de hidrólise proposta foi possível, o que corresponde a uma alternativa à tecnologia da cana-de-açúcar para produção deste biocombustível. / The development of bioprocesses for food and energy production, which makes use of agricultural waste as raw material, is focus of intense research around the world due to limitations on new agricultural frontiers and on renewable energy sources. The use of enzymes in these processes emerges as a strong trend, among them, amylases. The aim of this study was the amylase production optimization employing fungus Rhizopus microsporus var. oligosporus, grown by Solid Station Fermentation (SSF), using as substrate these agricultural waste: wheat bran, cassava bagasse and sugarcane bagasse. The hydrolizate obtained from cassava bagasse hydrolysis was evaluated with regards to its fermentability through fed-batch alcoholic fermentation by Saccharomyces cerevisiae. The best carbon source as substrate for the culture medium formulation was the one containing 100% wheat bran. Regarding salts sources for amylases production, the higher amylolytic activity (418 U/g) was for the nutrient solution containing (%): ammonium sulfate 1.34; ammonium monophosphate 0.54 and urea 1.86. However, the addiction of 0.01% (w/w) yeast extract in salts solution, amylolytic activity increased from 418 U/g to 551 U/g. The enzymatic hydrolysis of cassava bagasse was performed with the combination of commercial cellulases (Novozyme) (10 FPU/g at time zero hours) and the amylolytic extract (12 U/g at time 10 hours) produced by SSF to obtain a hydrolizate concentrate. With these conditions it was possible to convert 63% of bagasse in reducing sugars predominantly glucose. Through the fed-batch alcoholic fermentation tests by Saccharomyces cerevisiae, efficiencies were determined as 74.6 and 76.8%, and the ethanolic productivities with 3.14 gL-1h-1 and 1.61 gL-1h-1, at 12 and 24 h, respectively. Ethanol production from cassava bagasse hydrolyzate in hydrolysis conditions proposal was possible, which corresponds to an alternative technology of sugarcane for production of biofuel.

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:53:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rafael Ramires.pdf: 1391472 bytes, checksum: d654b07d1ed32bf9cb04ee7c55886419 (MD5) Previous issue date: 2009-12-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Waste generation represent a daily problem for most of the agriculture industry due to its toxicity and/or volume produced. Nowadays these residues demands treatment before its discard in the environment. Besides, the amounts spent with treatment are aggregated to manufacturing costs. Rational use of the residues seems to be the best way to handle with this problem. Cassava roots processing industry, produces significant amount of solid and liquid wastes from which valuable products could be extracted. Cassava bagasse is one of these residues containing high amounts of starch and dietary fibers. Before processing, the starch, through amylolitic enzyme digestion yields glucose and maltose syrups, products with wide uses in industry, for example, brewing industry. Classic laboratory analyses were already used in the characterization of cassava bagasse, but too much time were necessary to obtain results. Hence the present study aims for the analysis of cassava bagasse from multiple ways, being the thermal analysis the most important of all. The thermal techniques employed were thermogravimetry (TG), differential thermal analysis (DTA), derivate thermogravimetry (DTG) and differential scanning calorimetry (DSC). As in other past studies, optic microscopy proved its use in the identification of this kind of sample. X ray powder diffractometry is classically employed in the study of semi-cristalinity starch granule structure and was used to analyze the cassava bagasse. When a hydrolytic process is applied to starchy material, significant amount of reducing sugars are produced. Dinitrosalicylic acid (DNS) reducing reaction was performed in the hydrolyzed liquid fraction. The degradation temperatures obtained through thermogravimetric analysis of the native and hydrolyzed solid fractions of the cassava bagasse suffer reduction as well as changes in enthalpy and combustion values were noticed. DSC also showed fusion temperature of the starch in the cassava bagasse around 170 °C. This value gradually reduced to 162.5 °C and 152.3 °C when the samples were hydrolyzed for twelve and twenty-four hours, respectively. / A geração de resíduos é um problema diário para grande parte das agroindústrias em virtude da toxicidade ou grande volume gerado. Atualmente, políticas ambientais exigem o tratamento de resíduos antes do descarte na natureza. Além disso, este tratamento de resíduos é repassado aos custos de produção para o produto final. Propostas estão sendo apresentadas pelo setor ambiental com a finalidade de um uso racional para esses resíduos gerados. A indústria do amido, em especial o extraído da mandioca, produz quantidades significativas de rejeitos que podem ser empregados de forma racional, evitando seu descarte na natureza e gerando novos produtos. O bagaço da mandioca é esse tipo de resíduo, pois apresenta em sua composição alto teor de amido e fibras alimentares. Após o processamento, esse amido, por meio de ação de enzimas amilolíticas, pode ser convertido em xarope de maltose ou glicose, produtos de maior valor agregado, utilizados principalmente na indústria cervejeira. As análises via úmida para caracterizar a composição deste bagaço já foram realizadas, mas suas principais desvantagens estão associadas ao tempo requerido para a obtenção de resultados. Em função disso, o presente estudo visa analisar o bagaço de mandioca por várias frentes, sendo a análise térmica a principal entre as demais. As técnicas termoanalíticas empregadas foram a termogravimetria (TG), análise térmica diferencial (DTA), termogravimetria derivada (DTG) e a calorimetria exploratória diferencial (DSC). Assim como em trabalhos anteriores, a microscopia óptica foi utilizada provando-se de grande utilidade na identificação desse tipo de amostra. A difratometria de raios X pelo método do pó, classicamente utilizada no estudo de amidos em virtude de sua semi-cristalinidade, foi empregada neste tipo de resíduo. Como o processo hidrolítico quando empregado em fontes amiláceas produz quantidades significativas de açúcares redutores, a fase líquida resultante do processo foi analisada pela reação de redução com o ácido dinitrossalicílico (DNS). As temperaturas de degradação térmica obtidas a partir da análise termogravimétrica do bagaço de mandioca nativo e hidrolisado apresentaram redução, bem como alteração nas entalpias dos eventos de decomposição e combustão. A análise da calorimetria exploratória diferencial evidenciou uma temperatura de fusão do amido presente no bagaço de mandioca em 170C. Essa temperatura reduziu gradativamente à medida que as amostras foram hidrolisadas durante doze e vinte quatro horas, respectivamente 162.5 C e 152.3C.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:22:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Thaisa Anders Carvalho Souza.pdf: 2450969 bytes, checksum: 96a1e35514fbf17aedfa8fc3705b6ae4 (MD5) Previous issue date: 2011-02-28 / This study aimed to verify the microbiological safety of solid waste from cassava starch (peel and bagasse), with different times of storage at room temperature with and without chemical treatment and apply peels and dried cassava bagasse in the formulation of gluten-free cake mixes substituting rice flour. The pH values ranged from 5.3 to 4.3 in fresh cassava peel, while the cassava peel sanitized between 5.6 and 4.4. The pH values ranged from 5.24 to 5.92 on fresh cassava bagasse, while in the acidified cassava bagasse these values were between 4.7 and 5.5. The time significantly influenced the pH values of all samples of peel and cassava bagasse during storage at room temperature. None of the samples of flour and cake analyzed was detected Salmonella, and counting of Bacillus cereus, Clostridium sp. and fecal coliform (45 °C). There were only counts of coliforms, yeasts and molds in peel flour and cassava bagasse flour. All instrumental parameters of color, pH and moisture of the samples of rice flour, peel flour and cassava bagasse flour, showed differences. The rice flour had become clearer, with less red and yellow color when compared to the peel flour and cassava bagasse flour. The pH differed among the three flours, being the pH of the rice flour larger than those observed in flours of peel and cassava bagasse. The moisture content of rice flour was lower than the peel flour and cassava bagasse flour. The flours of peel and cassava bagasse showed higher contents of ash, total dietary fiber, soluble and insoluble fiber and lower protein and carbohydrates, in addition to the total energy. The specific volumes of experimental cakes made with rice flour and cassava peel flour did not differ in any treatment, already in those made with cassava bagasse flour, treatments with 75% and 100% substitution of rice flour by cassava bagasse flour differed from other treatments. The crumbs of cakes tended to stain darker with increasing levels of replacement of rice flour by peel flour and cassava bagasse flour. In relation to moisture all the cakes made with experimental flours were different, except the cake without replacement and with 25% substitution of rice flour with cassava bagasse flour. The performance index also tended to increase proportionately to the increase levels of replacement of rice flour by flour of peel and cassava bagasse flour. The ash, lipids and total and insoluble dietary fibers tended to increase in the cakes with replacement of rice flour by peel flour and cassava bagasse flour, carbohydrates, protein and total energy were lower in cakes with increasing replacement of flour waste. All experimental cakes exceeded the cutoff point (score 6) for acceptance testing in sensorial analysis. Cassava peel sanitized and acidified cassava bagasse can be considered safe for use as an ingredient (flour) in the formulation of food products, especially those who suffer heat treatment. The results obtained in the formulations of the cakes were adequate, since they showed satisfactory results in relation to the physical, nutritional, microbiological safety and sensory characteristics. / Este trabalho objetivou verificar a segurança microbiológica dos resíduos sólidos de fecularia de mandioca (cascas e bagaço), com diferentes tempos de armazenamento a temperatura ambiente com e sem tratamento químico e aplicar as cascas e bagaço de mandioca desidratados na formulação de misturas de bolos sem glúten em substituição a farinha de arroz. Os valores de pH variaram entre 5,3 a 4,3 na casca de mandioca in natura, enquanto na casca de mandioca sanitizada entre 5,6 e 4,4. Os valores de pH variaram entre 5,24 a 5,92 no bagaço de mandioca in natura, enquanto no bagaço de mandioca acidificado estes valores ficaram entre 4,7 e 5,5. O tempo influenciou significativamente os valores de pH de todas as amostras de casca e de bagaço de mandioca durante o armazenamento a temperatura ambiente. Em nenhuma das amostras de farinhas e de bolos avaliadas foi detectada presença de Salmonella sp, e contagem de Bacilus cereus, Clostridium sp. e coliformes termotolerantes (45 °C). Apenas verificaram-se contagens de coliformes totais e bolores e leveduras nas farinhas de cascas e de bagaço de mandioca. Todos os parâmetros instrumentais de cor, o pH e a umidade das amostras de farinha de arroz, farinha de casca de mandioca e farinha de bagaço de mandioca, apresentaram diferenças. A farinha de arroz apresentou-se mais clara, com coloração menos avermelhada e amarelada, quando comparada às farinhas de casca e de bagaço de mandioca. O pH diferiu entre as três farinhas, sendo o pH da farinha de arroz maior que o observado nas farinhas de casca e de bagaço de mandioca. A umidade da farinha de arroz foi menor que as das farinhas de casca de mandioca e de bagaço de mandioca. As farinhas de casca e de bagaço de mandioca apresentaram teores superiores de cinzas, fibras alimentares total, solúvel e insolúvel e inferiores de proteínas e carboidratos, além do valor energético total. Os volumes específicos dos bolos experimentais formulados com farinha de arroz e farinha de casca de mandioca não diferiram em nenhum dos tratamentos, já nos formulados com farinha de bagaço de mandioca, os tratamentos com 75% e 100% de substituição da farinha de arroz pela farinha de bagaço de mandioca diferiram dos demais tratamentos. Os miolos dos bolos apresentaram tendência à coloração mais escura, com o aumento dos níveis de substituição da farinha de arroz pela farinha de casca e de bagaço de mandioca. Em relação à umidade todos os bolos experimentais formulados com as farinhas apresentaram diferença, exceto o bolo sem substituição e com 25% de substituição de farinha de arroz por farinha de bagaço de mandioca. O índice de rendimento também apresentou tendência a aumentar proporcionalmente ao aumento dos níveis de substituição de farinha de arroz por farinha de casca e de bagaço de mandioca. As cinzas, os lipídeos e as fibras alimentares total e insolúvel apresentaram tendência de aumentar nos bolos com substituição de farinha de arroz pela farinha de casca e de bagaço de mandioca, já os carboidratos, proteínas e o valor energético total apresentaram valores inferiores nos bolos com o aumento da substituição das farinhas dos resíduos. Todos os bolos experimentais superaram o ponto de corte (escore 6) para o teste de aceitação na análise sensorial. A casca de mandioca sanitizada e o bagaço de mandioca acidificado podem ser considerados seguros para utilização como ingrediente (farinha) em formulações de produtos alimentícios, principalmente aqueles que sofrerão tratamento térmico. Os resultados obtidos nas formulações dos bolos foram adequados, uma vez que estes apresentaram resultados satisfatórios em relação às características físicas, valor nutricional, segurança microbiológica e características sensoriais.