FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / O aumento da produÃÃo de biodiesel tem causado um aumento repentino na produÃÃo de glicerol residual, criando um excesso desse produto no mercado. O glicerol pode ser utilizado como fonte de carbono em processos biotecnolÃgicos, incluindo a produÃÃo de carotenoides. Os carotenoides microbianos tÃm sido estudados e seu potencial reconhecido ao longo dos anos. O gÃnero Rhodotorula à conhecido por sua capacidade de biossintetizar carotenoides, tais como β-caroteno, toruleno e torularrodina, em diferentes proporÃÃes. Este gÃnero tem sido estudado devido a seu potencial para produÃÃo industrial de carotenoides, uma vez que oferecem vantagens sobre os outros gÃneros em termos de taxa de crescimento elevada e uso de substratos de baixo custo. Neste contexto, o principal objetivo deste trabalho foi demonstrar a aplicabilidade do glicerol bruto como fonte de carbono na produÃÃo de pigmentos carotenoides por linhagens do gÃnero Rhodotorula atravÃs de fermentaÃÃo submersa. O meio de cultura utilizado nos processos fermentativos apresentou a seguinte composiÃÃo em (g.L-1): glicerol: 20,0; extrato de levedura: 1,0; K2HPO4: 1,0; (NH4)2SO4: 5,0 e MgSO4.7H2O: 0,5. Para tanto foram preparados 100 mL de meio, inoculados com 0,1 g.L-1 massa seca, e incubado a 30ÂC, 150 rpm por 24 h em agitador orbital. Posteriormente o meio fermentado foi transferido para um frasco de 2L contendo 400 mL de meio e incubado por 48 horas. O meio de cultura contendo 500 mL foi utilizado para inocular o fermentador, onde o crescimento prosseguiu por 240 horas a uma taxa de aeraÃÃo de 1,0 vvm-1. As amostras foram retiradas em intervalos regulares de 24 horas para determinaÃÃo de biomassa, glicerol, produtividade, cromaticidade a* e carotenoides. ApÃs os testes preliminares da investigaÃÃo, selecionaram-se trÃs linhagens do gÃnero Rhodotorula (R. lactosa CCT 2057, R. glutinis URM 5724 e R. aurantiaca URM 5726) capazes de produzir biomassa e sintetizar carotenoides atravÃs do glicerol P.A como fonte de carbono. Ensaios de aumento volumÃtrico do meio de fermentaÃÃo realizados com Rhodotorula mucilaginosa CMIAT 164 e Rhodotorula aurantiaca URM 5726 compararam o desempenho de glicerol bruto e P.A na produÃÃo de biomassa. Os testes em Erlenmeyers de 2 L revelaram o melhor desempenho de glicerol bruto na produÃÃo de biomassa rica em carotenoides, registrando-se 6,2  0,1 g.L-1 nos cultivos com Rhodotorula mucilaginosa CMIAT 164 e produtividade em biomassa de 0,069  0,007 g.L-1.h-1 utilizando glicerol bruto como fonte de carbono. No teste de inÃculo realizado em biorreator, selecionaram-se os tempos de 48 horas de fermentaÃÃo (fase exponencial) e 120 horas (fase estacionÃria) para as duas cepas. Nas fermentaÃÃes realizadas em biorreatores de 3 L com Rhodotorula mucilaginosa CMIAT 164 empregando o glicerol bruto como fonte carbono, observou-se que a inoculaÃÃo da suspensÃo proveniente de um cultivo de 48 h de propagaÃÃo influenciou maiores valores de produÃÃo de biomassa (6,35  0,3 g.L-1) e produtividade (0,080  0,004 g.L-1h-1). Os testes em biorreatores tambÃm revelaram que a temperatura de incubaÃÃo de 30 ÂC e controle do pH em 6 foram as melhores condiÃÃes para a sÃntese de biomassa e carotenoides. Os cultivos mantidos a 30 ÂC registraram 6,5  0,3 g.L-1 de biomassa e 0,546  0,02 mg.g-1 de carotenoides. As fermentaÃÃes mantidas em pH 6 apresentaram os maiores valores de produÃÃo de carotenoides (0,576  0,02 mg.g-1). O aumento da concentraÃÃo do inÃculo e as estratÃgias de alimentaÃÃo do biorreator, nas condiÃÃes avaliadas, nÃo impactaram consideravelmente no aumento da produÃÃo de biomassa e carotenoides por R. mucilaginosa CMIAT 164. / The increased production of biodiesel has caused a sudden increase in the production of glycerol, creating an excess of this product on the market. Glycerol can be used as biotechnological processes carbon source, including the carotenoids production. The microbial carotenoids have been studied and its potential recognised over the years. The genus Rhodotorula is renowned for its ability to biossintetizar carotenoids, such as β-carotene, toruleno and torularhodin, in different proportions. This genus has been studied due to their potential for industrial production of carotenoids, once that offer advantages over other genres in terms of high growth rate and use of low cost substrates. In this context, the main objective of this work was to demonstrate the applicability of crude glycerol as a carbon source on production of carotenoids pigments for the genus Rhodotorula by submerged fermentation. The culture medium used in fermentation processes performed as follows in (g. L-1): glycerol: 20.0; yeast extract: 1.0; K2HPO4:1.0; (NH4) 2SO4:5.0 and 4.7 MgSO.H2O: 0.5. For both were prepared 100 mL of medium, inoculated with 0.1 g L-1 dry mass, and incubated at 30 C, 150 rpm for 24 hours in orbital shaker. Subsequently the fermented medium was transferred to a 2 L bottle containing 400 mL and incubated for 48 hours. The culture medium containing 500 mL was used to inoculate the fermentor, where growth continued for 240 hours under aeration rate of 1.0 vvm-1. The samples were taken at regular intervals of 24 hours for determination of biomass, glycerol, productivity, the chromaticity a* and carotenoids. After the preliminary tests of research, selected three strains of Rhodotorula genus (R. lactosa CCT 2057, R. glutinis URM 5724 e R. aurantiaca URM 5726) capable of producing biomass and synthesize carotenoids via glycerol. Testing of volumetric expansion of the fermentation medium with Rhodotorula mucilaginous CMIAT 164 and Rhodotorula aurantiaca 5726 URM compared the performance of raw glycerol and biomass production. In tests of 2 L Erlenmeyer flasks revealed the best performance of crude glycerol in the production of biomass rich in carotenoids, registering 6.2  0.19 g.L-1 in Rhodotorula mucilaginous CMIAT 164 crops and biomass productivity of 0.069  0.007 g.L-1.h-1 using crude glycerol as a carbon source. Inoculum test held in bioreactor, selected the times of 48 hours of fermentation (exponential phase) and 120 hours (stationary phase) for the two strains. In the fermentations conducted in 3 L bioreactors with Rhodotorula mucilaginous CMIAT 164 employing crude glycerol as carbon source, it was observed that the inoculation of the suspension from a 48 h culture propagation influenced higher biomass production values (6.35  0.3 g L-1) and productivity (0.080  0.004 g.L-1.h-1). The tests also revealed that the bioreactors in incubation temperature of 30 ÂC and pH control in 6 were the best conditions for the synthesis of biomass and carotenoids. The cultures kept at 30 ÂC registered biomass 6.5  0.3 g.L-1 and 0.546  0.02 mg.g-1 of carotenoids. Fermantations kept at pH 6 showed higher carotenoids production values (0.576  0.02 mg.g-1). Increase in the concentration of the inoculum and the feeding strategies of bioreactor, under the conditions evaluated no impact considerably on increasing the production of biomass and carotenoid by R. mucilaginosa CMIAT 164.

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: Delia B. Rodriguez-Amaya / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-17T10:56:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_GiovannaPisanelliRodriguesde_D.pdf: 765185 bytes, checksum: 9235741dc430626ebbcdfbedd46a07ad (MD5) Previous issue date: 2011 / Abstract: Carotenoids are among the phytochemicals of greater interest in terms of human health benefits. Brazil has the largest database on carotenoid concentrations, but studies on bioavailability are lacking. Chapter 1 is a review of the literature describing the mechanism of digestion, transport and absorption of carotenoids, the factors that can affect bioavailability and the in vivo and in vitro methods used for determining bioavailability. In vitro methods have been developed to determine bioaccessibility of carotenoids rapidly and inexpensively, but comparative evaluation of the different methods has not been carried out. Chapter 2 presents a comparison of the results obtained by a methodology for the determination of bioaccessibility in vitro and with modifications suggested to simulate human physiology better. The bioaccessibility of the carotenoids of carrot, tomato, and raw and cooked New Zealand spinach was, in general, significantly greater when the method of Reboul et al. (2006) was used. The oral phase proposed to integrate the digestion in vitro before the gastric phase did not alter the bioaccessibility of the carotenoids of the samples studied, but the addition of lipase and carboxyl ester lipase increased the bioaccessibility. The homogeneization time also affects significantly the percent micelarization of the carotenoids. Chapter 3 presents the bioaccessibility of commercial and native leafy vegetables, aside from the evaluation of the effect of cooking on bioaccessibility. Among the raw samples analyzed, New Zealand spinach had the highest bioaccessibility for ß-carotene (14%) and lutein (46%), correlating with its low fiber content (2.1 g/100g). The native leaf ¿caruru¿, richer in fiber (4.5 g/100g) had the lowest bioaccessibility for ß-caroteno (2.3%) and for lutein (6.9%). Cooking increased the bioaccessibility for ß-carotene (3.3 to 16% and 14 to 15%, respectively) and lutein (18 to 38% and 46 to 59%, respectively) in kale and New Zealand spinach. The bioaccessibility of carotenoids in fruits and their processed derivatives was studied in Chapter 4. Among the raw fruits, the papaya 'Solo¿ had the highest bioaccessibility for ß-carotene (36%) and ß-cryptoxanthin (39%) and pitanga had the lowest bioaccessibility for these carotenoids (6.3% e 10%, respectively). The percent micelarization of carotenoids was higher in the processed products. In mango, the bioaccessibility for ß-carotene increased from 19% in the raw fruit to 57% in the juice, and in guava , the bioaccessibility of lycopene increased from 1.4% to 27% in ¿goiabada¿. Chapter 5 deals with the bioaccessibility of the Amazonian fruits ¿buriti¿, ¿tucuma¿ and pupunha (raw and cooked). Aside from being excellent sources of provitamin A carotenoids (150, 142, 48 µg/g of ß-carotene for ¿tucuma¿, ¿buriti¿ and ¿pupunha¿, respectively), all three fruits presented greater bioaccessibility of ß-carotene than those of the fruits analyzed in the previous chapter, the cooked¿pupunha¿ having the highest percentage (40%). Chapter 6 provides inforrmation about the bioaccessibility of pitanga pulp and pitanga microencapsulated with different wall materials to protect the carotenoids from oxidative degradation. Lycopene had low bioaccessibility (1%) in all samples analyzed. Lutein was the most bioaccessible carotenoid in all samples (6 a 21%). Micelarization with maltodextrin substantially decreased the bioaccessibilitiy of all the carotenoids, while there was practically no loss of bioaccessibility with gum Arabic. The modified starch had an intermediate effect / Doutorado / Doutor em Ciência de Alimentos

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:44:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:57:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 07172.pdf: 2489870 bytes, checksum: 5de762be0d589e3de5cd58d2cf28243d (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Orientador: Luiz Antonio Viotto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-12T17:12:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ongaratto_RicardoSchmitz_M.pdf: 8688083 bytes, checksum: 44c5ba66830f3527339d730640fef2c8 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A pitanga é uma fruta rica em licopeno, um carotenóide que apresenta ação preventiva ao câncer de próstata e a doenças cardiovasculares. Processos com membranas representam uma das respostas tecnológicas ao problema da produção de sucos com elevada qualidade sensorial e nutricional. O objetivo desse trabalho foi clarificar o suco de pitanga utilizando membranas poliméricas de micro e ultrafiltração e avaliar a influência do tratamento enzimático no fluxo de permeado e nas características da alimentação, permeado e retentado, assim como na retenção de carotenóides. Foram utilizadas, em célula de laboratório, membranas de polifluoreto de vinilideno de 150 kDa (PVDF200) e de 500 kDa (PVDF500), polietersulfona de 150 kDa (PES150) e celulose de 30 kDa (CEL30) a 35ºC, 2 bar e 500 RPM até fator de concentração 2. Para cada membrana foram realizados experimentos sem enzima e com tratamento enzimático utilizando protease, celulase, pectinase e a combinação de celulase e pectinase. As combinações de celulase e pectinase apresentaram as maiores reduções de viscosidade, sendo que o ¿blend¿ constituído por 0,025% de pectinase e 0,075% de celulase, em massa, proporcionou maior efeito. Para a ultrafiltração do suco de pitanga, a ação da pectinase resultou em fluxos mais elevados quando comparado com o suco sem tratamento, sendo que a membrana CEL30 apresentou o melhor resultado (44,6 Kg/m2h), seguida pela PES150 (41,9 kg/m2h) e pela PVDF150 (34,9 kg/m2h). A microfiltração de suco de pitanga tratado com pectinase e com a combinação de celulase e pectinase resultou em fluxos médios de permeado iguais a 317,8 e 388,7 kg/m2h, respectivamente. O processo de microfiltração de suco sem tratamento enzimático em planta piloto apresentou fluxo de 24,7 kg/m2h (aumento de 152% em relação à célula), enquanto que para suco tratado com celulase e pectinase, obteve-se fluxo de 48 kg/m2h. Todas as membranas apresentaram 100% de retenção de carotenóides, independente do tratamento enzimático realizado. Os permeados apresentaram comportamento Newtoniano para as taxas de deformação inferiores a 41 s-1, enquanto que os retentados apresentaram comportamento pseudoplástico no intervalo de taxas de deformação avaliado (20 s-10,99). A partir do modelo de Hermia (1982) verificou-se que todos os mecanismos de incrustação (bloqueio total, intermediário e padrão e formação da camada polarizada) estão relacionados com a queda do fluxo de permeado, sendo que a camada polarizada foi a principal causa da queda do fluxo durante a microfiltração de suco de pitanga, independente do tratamento enzimático. Esses resultados estão de acordo com a análise das resistências, que demonstrou que a camada polarizada foi a principal causa da queda do fluxo, responsável por mais de 90% da resistência total / Abstract: Pitanga is rich in lycopene, a carotenoid that gives preventive action to prostate cancer and cardiovascular diseases. Membranes processes represent a technological answer to the problem of the juices production with high nutritional and sensory quality. The aim of this work was to clarify pitanga cherry juice using micro and ultrafiltration polymeric membranes as well as evaluating the enzymatic treatment influence in the permeate flux and in characteristics of feed, permeate and retentate fractions. It was used, in laboratory unit, polyvinylidene fluoride 150 kDa (PVDF150) and 500 kDa (PVDF500), polyethersulfone 150 kDa (PES150) and cellulose 30 kDa (CEL30) at 35°C, 2 bar and 500 RPM, until concentration factor 2. For each membrane, experiments were done with and without enzymatic treatment using a protease, celulase, pectinase and a mix of celulase and pectinase. The combination of cellulase and pectinase showed the greatest reductions in viscosity, and 0,025% of pectinase and 0,075% of cellulase provided the greatest effect. For the ultrafiltration of pitanga juice, the action of pectinase resulted fluxes higher when compared with untreated juice, and the membrane CEL30 showed the best result (44,6 kg/m2h), followed by PES150 (41,9 kg/m2h) and the PVDF150 (34,9 kg/m2h). The microfiltration of pitanga juice treated with pectinase and with the combination of cellulase and pectinase resulted in average permeate flux equal to 317,8 and 388,7 kg/m2h, respectively. The microfiltration process of juice without enzyme treatment in plant pilot showed flux of 24,7 kg/m2h (increase of 152% compared to the unit laboratory), while for juice treated with cellulase and pectinase were obtained flux of 48 kg/m2h. All membranes showed 100% retention of carotenoids, regardless of enzyme treatment performed. The permeates showed Newtonian behavior to the deformation rates below 41 s-1, while the retentate showed pseudoplastic behavior in the range of deformation rates measured (20 s- 10,99). From the Hermia¿s model, it was found that all the fouling mechanisms (complete, intermediary and standard and cake layer formation) are related to the permeate flux decline and the cake layer was the main cause of the flux decrease during pitanga juice microfiltration, independent of the enzyme treatment. These results are in line with the resistance analysis. From this model it was possible to see that the cake layer was the main cause of fouling generating, representing more than 90% in total resistance / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O Brasil à o terceiro maior produtor mundial no setor de fruticultura. A RegiÃo Nordeste se destaca devido ao sabor e aroma exÃtico de seus frutos e à sua enorme diversidade. PorÃm, partes dessas frutas, alÃm de perecÃveis, sÃo sazonais e daà a necessidade de se buscar alternativas tÃcnicas e econÃmicas para o aproveitamento do excedente de produÃÃo, possibilitando o seu consumo e exportaÃÃo durante todo o ano. O aumento da produÃÃo gera uma preocupaÃÃo em relaÃÃo aos impactos ambientais provocados nos ecossistemas naturais. Os problemas relacionados a geraÃÃo de resÃduos sÃlidos, e sua implicaÃÃo na saÃde, meio ambiente e qualidade de vida, tem se agravado nas Ãltimas dÃcadas principalmente pela falta de polÃticas institucionais para o setor. Um forte exemplo dentre estas frutas, à o fruto da cajazeira (Spondias mombin L.), que no Brasil à encontrada principalmente nos estados do Norte e Nordeste. As frutas e outros vegetais contÃm substÃncias antioxidantes distintas, cujas atividades tÃm sido bem comprovadas nos Ãltimos anos. A presenÃa de compostos fenÃlicos, tais como flavonÃides, Ãcidos fenÃlicos, antiocianinas, alÃm dos jà conhecidos; vitaminas C, E e A contribuem para os efeitos benÃficos destes alimentos. A presenÃa de carotenÃides no cajÃ, e principalmente em seus resÃduos, possibilitou sua utilizaÃÃo para extrair carotenÃides de sua pelÃcula atravÃs da maceraÃÃo enzimÃtica. Inicialmente realizou-se a caracterizaÃÃo quÃmica da pelÃcula e posteriormente a caracterizaÃÃo dos complexos enzimÃticos a serem utilizados. Para a maceraÃÃo foram realizadas anÃlises preliminares como: avaliaÃÃo da razÃo polpa:Ãgua, quantidade de enzima a ser adicionada e determinaÃÃo do melhor complexo enzimÃtico a ser utilizado. Avaliou-se tambÃm a necessidade de trituraÃÃo da pelÃcula comestÃvel de cajÃ. Na extraÃÃo de carotenÃides por hidrÃlise enzimÃtica, realizou-se um planejamento fatorial fracionÃrio 2(k-1) com um ponto central, onde se variou fatores como quantidade de enzima, temperatura de maceraÃÃo e tempo de maceraÃÃo. Verificou-se que a pelÃcula comestÃvel de cajà apresenta caracterizaÃÃo fÃsico-quÃmica mais rica em termos de proteÃna e lipÃdios que a polpa de cajÃ. As preparaÃÃes enzimÃticas apresentaram atividades pectinolÃticas, xilanolÃticas, amilolÃticas e celulolÃticas. A razÃo polpa:Ãgua adequada para a maceraÃÃo de pelÃcula foi de 1:4, assim como o tempo de trituraÃÃo mais eficiente foi de 30s. A preparaÃÃo enzimÃtica Pectinex XXL mostrou-se mais eficiente na maceraÃÃo da pelÃcula comestÃvel de cajÃ, provavelmente devido ao seu maior conteÃdo de pectinoliase. à possÃvel extrair carotenÃides de pelÃcula comestÃvel de cajà atravÃs de hidrÃlise enzimÃtica utilizando meio aquoso. A condiÃÃo de melhor recuperaÃÃo de carotenÃides utilizou 150μL do complexo enzimÃtico, 3h de maceraÃÃo a uma temperatura de 35ÂC. / Brazil is third largest producer in sector of fruit production. Northeast stands out due to flavor and aroma of exotic fruit and its enormous diversity. However, parts of fruit, and perishable, are seasonal, hence need to seek technical and economic alternatives to use of surplus production, allowing for consumption and export throughout the year. The increase in production creates a concern about environmental impacts caused to natural ecosystems. The problems related to solid waste generation, and its effect on health, environment and quality of life has worsened in recent decades due to lack of institutional policies for sector. A strong example of how these fruits is fruit of hog plum tree (Spondias mombin L.), which in Brazil is found mainly in North and Northeast. Other fruits and vegetables contain different antioxidants, whose activities have been well documented in recent years. Presence of phenolic compounds such as flavonoids, phenolic acids, antiocianinas, besides those already known, vitamins C, E and A contribute to beneficial effects of these foods. Presence of carotenoids in the yellow mombin, and especially in its waste, allowed its use for extracting carotenoids from their pellicle by enzyme maceration. Initially this was done to establish the composition of pellicle and then characterization of enzymatic complexes to be used. For maceration were conducted as preliminary analysis: evaluation of pulp reason: water, amount of enzyme to be added and determine the best enzyme complex to be used. We also evaluate the need for grinding yellow mombin edible pellicle. In the extraction of carotenoids by enzymatic hydrolysis, there was a fractional factorial design 2(k-1) with central point, which varied factors as amount of enzyme, maceration temperature and maceration time. It was found that yellow mombin edible pellicle presents physical-chemical richer in terms of protein and lipids that the yellow mombin. Enzyme preparations showed pectinolytic activities, xylan, amylolytic and cellulolytic. Reason pulp: water suitable for soaking pellicle was 1:4, and time crunch was more efficient 30s. Enzyme preparation Pectinex XXL was more efficient in maceration of yellow mombin edible pellicle, probably due to their higher content of pectinoliase. It is possible to extract carotenoids from yellow mombin edible pellicle by enzymatic hydrolysis using aqueous medium. The condition of better recovery of carotenoids used 150μL of enzyme complex, 3h liquors at a temperature of 35 ÂC.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / As algas marinhas sÃo fontes de uma grande variedade de compostos benÃficos para o homem, dentre os quais se destacam os minerais, as fibras dietÃrias e as vitaminas (A, B, C e E). O objetivo deste trabalho foi verificar a existÃncia de variaÃÃo sazonal nos teores de α- e β-caroteno (carotenÃides provitamina A) e de α-tocoferol (vitamina E), em cinco espÃcies de macroalgas marinhas pertencentes ao gÃnero Caulerpa (FamÃlia Caulerpaceae, DivisÃo Chlorophyta), âin naturaâ e desidratada. Os conteÃdos desses nutrientes nas algas desidratadas foram comparados com aqueles nas algas âin naturaâ, com o objetivo de verificar se houve alteraÃÃo pelo processo de desidrataÃÃo. As espÃcies de macroalgas marinhas foram coletadas mensalmente, de janeiro a dezembro de 2006, durante as marÃs baixas na Praia do Pacheco, Caucaia- CE. As anÃlises de α- e β-caroteno e α-tocoferol foram realizadas a partir da extraÃÃo da alga em metanol-Ãgua (90:10) nas proporÃÃes 1:10 (p/v), nas amostras âin naturaâ, e 1:20 (p/v), nas desidratadas, saponificaÃÃo com hidrÃxido de potÃssio 5% por 30 min a 70ÂC e partiÃÃo em n-hexano que foi evaporado sob corrente de ar. O resÃduo foi suspenso em 1 mL de metanol no momento da anÃlise cromatogrÃfica e 100 μL foram injetados manualmente. O sistema cromatogrÃfico consistiu em uma coluna Waters Spherisorb-Hichrom S5ODS-2 (4,6 x 250 mm) e uma fase mÃvel constituÃda de metanol:tetrahidrofurano (90:10, v/v), com fluxo de 1,5 mL min-1. O detector foi ajustado em 450 nm e 292 nm e os cromatogramas registrados atravÃs do sistema UnicornTM versÃo 5.0. Todas as espÃcies de Caulerpa âin naturaâ e desidratadas analisadas no presente trabalho apresentaram tanto α-caroteno quanto β-caroteno e as suas distribuiÃÃes mostraram diferenÃas ao longo dos doze meses de coleta. De um modo geral, os teores de α-caroteno foram superiores aos de β-caroteno. As perdas nos conteÃdos de carotenÃides provitamina oscilaram entre 10% e 94%. Para que as algas analisadas neste trabalho fossem consideradas fontes excelentes de vitamina A seria necessÃrio que as porÃÃes consumidas diariamente variassem de 52 g a 689 g, quando consumidas âin naturaâ ou de 42 g a 469 g, quando desidratadas. As cinco espÃcies analisadas neste trabalho apresentaram α-tocoferol, tanto nas amostras âin naturaâ quanto nas desidratadas, com exceÃÃo de C. racemosa coletada em marÃo que apÃs ser submetida a secagem nÃo foi detectado α- tocoferol, e sua distribuiÃÃo foi variÃvel ao longo do ano. Nos teores de α- tocoferol foi observado perdas que variaram de 22 a 91%. As porÃÃes que deveriam ser consumidas diariamente para que as espÃcies de Caulerpa estudadas fossem capazes de fornecer 1/2 da IDR sÃo relativamente pequenas, devendo oscilar entre 11 g e 168 g, quando âin naturaâ, ou entre 13 g e 70 g, quando desidratadas. As quantidades de retinol equivalente e α-tocoferol equivalente nas algas analisadas no presente trabalho nÃo diferiram muito daquelas encontradas nos vegetais normalmente consumidos / Marine macroalgae are sources of a great variety of beneficial compounds such as minerals, dietary fibers and vitamins. The aim of this work was to verify seasonal variation upon both provitamin A carotenoids (α- and β-carotene) and vitamin E (α-tocopherol) contents in five species of the marine green macroalga Caulerpa both fresh and oven-dried at 40ÂC for 15 h. The contents in dried algae were compared to those in fresh algae to evaluate the losses after drying. Algal material was collected monthly from January to December 2006, in Pacheco Beach, Caucaia, CearÃ. Analyses of α- and β-carotene and α-tocopherol were carried out in extracts 1:10 (p/v) for fresh alga and 1:20 (p/v) for dried alga using aqueous methanol (90:10, v/v). They were saponified with 5% KOH and partitioned into n-hexane, which was then evaporated. The residues were suspended in 1 mL methanol prior to HPLC analyses. Aliquots of 100 μL were injected in a HPLC system consisting of a Waters Spherisorb-Hichrom S5 ODS-2 column (4.6 x 250 mm) and a mobile phase of methanol:tetrahydrofurane (90:10, v/v), delivered at 1.5 mL min-1. The detector was set at 450 nm for α- and β-carotene and 290 nm for α-tocopherol. Chromatograms were registered at UnicornTM version 5.0. All samples showed α- and β-carotene and α-tocopherol, but their distribution along the year was variable. In general, the contents of α-carotene were greater than those of β-carotene. The losses of α- and β-carotene varied between 10% and 94%. In order to be considered an excellent source of vitamin A, the daily consumption would be 52 g to 689 g of fresh alga or 42 g to 469 g of dried alga. α-Tocopherol was detected in all samples except in dried C. racemosa collected in March. Similar to the distribution of α- and β-carotene along the year, α-tocopherol contents varied too. Losses varied from 22% to 91%. Daily portions to supply 50% of the Recommended Daily Allowance (RDA) would be 11 g to 168 g of fresh alga or 13 g to 70 g of dried alga. Amounts of vitamin A (retinol equivalents) and vitamin E (tocopherol equivalents) in all algae analyzed were not very different from most vegetables normally consumed

Orientador: Ranulfo Monte Alegre / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-03T21:37:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ubeda_BeatrizTorsani_M.pdf: 641694 bytes, checksum: c53e16a612aae01ef3b3a7713c0e5ae2 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Biossurfactantes são agentes de superfície ativa sintetizados por várias espécies de microrganismos sendo as bactérias e as leveduras os principais produtores. A molécula do biossurfactante é formada por uma parte hidrofílica, solúvel em água, e uma parte hidrofóbica, solúvel em solvente orgânico. Tal composto é sintetizado durante o crescimento ou na fase estacionária do desenvolvimento do microrganismo em meios de cultura contendo hidrocarbonetos ou açúcares como fonte de carbono. A produção pode ser espontânea ou induzida através da presença de compostos lipídicos, por variações de pH, temperatura, aeração e agitação ou ainda, quando o crescimento celular é mantido sob condições de stress como baixas concentrações de nitrogênio e alterações nas condições ótimas de pH e temperatura. O processo de produção do biossurfactante contribui para a degradação de compostos hidrofóbicos, podendo ser empregado, no tratamento de águas residuárias e em solos contaminados por derramamento de petróleo e seus derivados, pois a célula microbiana busca a assimilação do hidrocarboneto como forma de obtenção de energia. Existe vasta possibilidade de aplicação em alimentos, na agricultura, na indústria cosmética e farmacêutica, devido principalmente à baixa toxicidade e biodegradabilidade. Neste trabalho a bactéria Kocuria rhizophila, aeróbia e gram-positiva, isolada de água residuária de abatedouro avícola, foi utilizada na produção de biossurfactante. As variáveis: substrato (querosene, sacarose e óleo de soja), pH inicial da fermentação (5,0, 7,0 e 9,0), temperatura de incubação (20, 30 e 38°C), concentrações das fontes de nitrogênio orgânica e inorgânica (0% e 50% alternadamente) e aeração (0,5, 1,5 e 2,0 VVM) foram avaliadas em relação ao crescimento celular e à produção do biossurfactante. Para isto os experimentos foram conduzidos em Erlenmeyers com agitação de 150 rpm e em fermentador de bancada. O estudo mostrou que a bactéria não é capaz de utilizar o querosene como fonte de carbono, sendo a massa celular máxima obtida em Erlenmeyers, à temperatura de incubação de 38°C e pH inicial de fermentação 9,0 e em meio de cultura contendo sacarose. Já a produção de biossurfactante aconteceu independentemente do crescimento celular, e em maior concentração no meio de cultura contendo óleo de soja como substrato. A maior atividade de emulsificação foi obtida em 48 horas de fermentação com óleo de soja comercial (5%v/v) e pH inicial 9,0, a 38°C e 150 rpm em Erlenmeyers com 1,00 g/L de NH4Cl e sem extrato de levedura. O sobrenadante obtido do caldo fermentado, após ajuste de pH para 7,0, apresentou atividade de 1,959 UA. Obteve-se redução da tensão superficial do meio de cultura de 59,9 mN/m para 38,8 mN/m e massa de biossurfactante igual a 1,10 g/L em amostra com atividade de emulsificação de 1,685 UA. Observou-se que a exposição do sobrenadante a 80°C resultou na redução da atividade de emulsificação / Abstract: Biosurfactants are active surface agents produced by a large number of microorganisms mainly by bacterias and yeast, which are the best producers. The biosurfactant molecule is composed for hydrophobic moiety soluble in organic compounds and for hydrophilic moiety soluble in water. This compound is produced during growth cellular or in the stationary phase of microorganism development in the culture medium with hydrocarbons or sugar as carbon source. The production can be spontaneously or induced by lipids compounds, pH of the medium, temperature, aeration and agitation, or when cellular growth is submitted under stress condition like low temperature, low nitrogen concentration and when the good condition of pH and temperature are changed. The process of biosurfactant production contribute with degradation of hydrophobic compounds, which can be employee in the wastewater treatment, in the soil contaminated by oil spilling and its derives, because the microrganins cellules firecracker the hydrocarbon assimilation as energy source. Oversea immense possibility of food application, in the agricultural, pharmaceutical and cosmetic industry due mainly lower toxicity and higher biodegradability. In this work the bacteria Kocuria rhizophila aerobic and gram-positive, isolated of wastewater poultry was used in the biosurfactant production. The effect of the variables: carbon source (kerosene oil, sucrose and soybean oil), initial pH of fermentation (5,0, 7,0 and 9,0), incubation temperature (20, 30 and 38°C), concentration of organic and inorganic nitrogen source (0% and 50% alternate) and aeration (0,5, 1,5 and 2,0 VVM) were studied to evaluate cellular growth and production of biosurfactant. The experiments were carried out conduction in Erlenmeyers flasks and fermentor. This study showed that the bacteria was able to use kerosene as carbons source. The maximum cellular growth occurred in Erlenmeyers flaks, at incubation temperature 38°C e initial pH of fermentation 9,0 and in the medium with sucrose. The biosurfactant production happened independent of cellular growth and the maximum concentration was reached in medium with soybeam oil. The maximun of emulsifyng activity was obtained in 48 hours of fermentation with soybean oil (5%v/v) and initial pH of fermentation 9,0, at 38°C and 150 rpm with 1,00 g/L of NH4Cl and without yeast extract. The emulsifyng activity was 1,959 UA after pH adjustment to 7,00. The superficial tension of the medium was reduced of 59,9 mN/m to 38,8 mN/m and the biosurfactant mass was 1,10 g/L in a sample which the emulsifyng activity was 1,685 UA. The fermented broth exposed at 80°C resulted in the reduction of emulsifyng activity / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Nelson Horacio Pezoa Garcia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-04T15:41:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Miranda_KathleenFullin_M.pdf: 3131910 bytes, checksum: 5a2fa50fc09630779975ecd49bf7d4c3 (MD5) Previous issue date: 2005 / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Delia B. Rodriguez-Amaya / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-03T16:18:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Niizu_PatriciaYuasa_M.pdf: 1454667 bytes, checksum: 5eefddb8eda127476050205897ccb5ef (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Bancos de dados de fitoquímicos como carotenóides são muito importantes para servir como base de estudos epidemiológicos, inquéritos alimentares, programas e pesquisas para combater deficiências (como a hipovitaminose A) e prevenir doenças degenerativas. A determinação de novas fontes de luteína e zeaxantina, carotenóides relacionados à proteção contra degeneração macular e catarata pode significar um grande avanço na prevenção destas doenças. A análise dos carotenóides da Tropaeolum majus L. apresentada no capítulo 2, revelou que esta flor representa uma rica fonte de luteína (450 mg/g e 350 mg/g de luteína nas flores amarelas e alaranjadas, respectivamente). As folhas de Tropaeolum majus L. também apresentam valores altos de carotenóides quando comparadas às folhas em geral (136 mg/g de luteína, 69 mg/g de b-caroteno, 74 mg/g de violaxantina e 48 mg/g de neoxantina). Foram ainda identificados violaxantina, anteraxantina, zeaxantina, zeinoxantina, b-criptoxantina, (a-caroteno e b-caroteno na flor em quantidades muito pequenas. Os novos dados de composição de vegetais consumidos em saladas determinados no capítulo 3 concordam com a maioria dos resultados apresentados na literatura, mostrando que as folhas verdes são boas fontes de luteína (de 7,7 a 56,1 mg/g) e p-caroteno (de 2,7 a 35,3 mg/g), as cenouras de a-caroteno (35,0 mg/g) e b-caroteno (61,5 mg/g), enquanto o tomate de licopeno (35,4. mg/g). Outra fonte equivalente deste último carotenóide é a melancia (de 34,6 a 36 mg/g), conforme determinado no Capítulo 4, uma :truta consumida largamente no mundo inteiro, entretanto, pouco enfatizada como fonte de licopeno. Uma dieta rica e variada em frutas e vegetais fornece a gama de carotenóides relacionados com a proteção às doenças degenerativas e fortalecimento da resposta imunológi / Abstract: Databases on phytochemicals, such as carotenoids, are very important to serve as bases for epidemiological studies, dietary intake surveys, programs and research to combat deficiencies (such as vitamin A deficiency) and to prevent degenerative diseases. The search for new sources of lutein and zeaxanthin, carotenoids implicated in the protection against macular degeneration and cataract, may contribute to the prevention of these diseases. The determination of carotenoids in Tropaelum majus L., presented in Chapter 2, revealed the flower as rich source of lutein (450 mg/g and 350 mg/g of lutein in the yellow and orange flowers, respectively). The leaves of Tropaelum majus L also presented high levels of carotenoids (136 mg/g lutein, 69 mg/g b-carotene, 74 mg/g violaxanthin and 48 mg/g neoxanthin) compared to leaves in general. Violaxanthin, anteraxanthin, zeaxanthin, zeinoxanthin, b-cryptoxanthin, a carotene and b-carotene were also detected in the flower at very low amounts. New data on the composition of vegetables consumed in salads are presented in Chapter 3, which are in agreement with majority of the results in the literature, showing that green leaves are good sources of lutein (7.7 to 56.1 mg/g) and b-carotene (2.7 to 35.3 mg/g), carrot of a-carotene (35.0 mg/g) and b-carotene (61.5 mg/g), and tomato of lycopene (35.4 mg/g). As presented in Chapter 4, another equivalent source of the latter carotenoid is watermelon (34.6 to 36.0 mg/g), a fruit widely consumed in the entire world but rarely cited as source of lycopene. A diet rich and varied in fruits and vegetables provides the range of carotenoids associated with the protection against degenerative diseases and enhancement of the immunological system / Mestrado / Mestre em Ciência de Alimentos