Fruto-oligossacarídeos (FOS) são fibras prebióticas com poder adoçante considerável, sendo um produto de alto valor para a indústria de alimentos. Açúcar invertido é o produto da hidrólise da sacarose possuindo maior poder adoçante, menor susceptibilidade à cristalização e maior higroscopicidade com relação à sacarose, sendo de grande interesse industrial. Ambos produtos podem ser produzidos por reações enzimáticas, utilizando β-frutosiltransferase e β- frutofuranosidase respectivamente, no entanto processos enzimáticos costumam ser caros devido ao alto custo e baixa estabilidade de enzimas. Esses fatores podem ser contornados com a imobilização da enzima, permitindo a reutilização e por vezes aumentando a estabilidade. No presente trabalho a enzima β-frutosiltransferase proveniente de um extrato comercial de Aspergillus aculeatus (Viscozyme L) foi parcialmente purificada, com resina de troca iônica, imobilizada covalentemente em esferas de quitosana e utilizada na produção de FOS. O processo de purificação aumentou a atividade específica em 6 vezes. A estabilidade do biocatalisador imobilizado foi avaliada em 50 bateladas para produção de FOS, foi observado cerca de 55 % de rendimento em cada batelada, sem perda de atividade detectada após as utilizações. Após esse experimento foi testada a utilização das esferas em reatores contínuos com leito fixo e fluidizado, com rendimentos de 59 % e 54 % respectivamente. A produção de açúcar invertido foi feita utilizando a enzima Maxinvert L (β-frutofuranosidase de Saccharomyces cerevisiae) que foi imobilizada, da mesma forma, em esferas de quitosana e sua utilização foi testada em reatores de leito fixo e fluidizado com rendimentos de 98 % e 94 % respectivamente. Os reatores de leito fixo possuem potencial para estudos envolvendo aplicações industriais tanto para produção de FOS quanto para produção de Açúcar Invertido. / Fructooligosaccharides (FOS) are prebiotic fibre with sweetening power, being a highvalue product for the food industry. Invert sugar is the product of sucrose hydrolysis; it has a higher sweetening power, it is less susceptible to crystallization and has a higher hygroscopicity than regular sugar. Finding many uses in food industry processes. Both products can be obtained by enzymatic reactions using β-fructosyltransferase and β- fructofuranosidase, respectively. However, enzymatic processes are often costly because of high enzymatic cost and lack of operational stability. These drawbacks can be overcome by immobilization of enzyme, enabling reuses and usually increasing its stability. In the present work, β-fructofuranosidase from a commercial preparation from Aspergillus aculeatus (Viscozyme L) was partially purified, covalently immobilized on chitosan spheres and used for FOS production. Partial purification resulted in a 6-fold increase in specific activity. Operational stability of biocatalyst was evaluated along 50 batches, resulting in around 55 % yield on each batch and no loss of activity after batches. The immobilized biocatalyst was also used for FOS production in packed bed and fluidized bed reactors with yields of 59 % and 54 % respectively. Invert sugar production was carried out using Maxinvert L (β- fructofuranosidase from Saccharomyces cerevisiae) immobilized, by the same method, on chitosan spheres. Its application on packed bed and fluidized bed reactors was evaluated resulting in yields of 98 % and 94 % respectively. The packed bed reactors presented potential for further studies aiming industrial applications for FOS and Invert Sugar production.

A obesidade é um problema sério de saúde pública e o consumo de alimentos com teores reduzidos de açúcar e gordura, associado à mudanças de hábitos alimentares e exercícios físicos vem de encontro ao desejo das pessoas que precisam perder peso. O presente trabalho teve como objetivo desenvolver diversas formulações de preparado lácteo funcional com diferentes teores de açúcar, gordura e inulina, além de quantidades préestabelecidas de linhaça e frutooligossacarídeo. Foram elaborados sorvetes de massa que além do preparado em pó, continham água e polpa de mangaba. Pode-se concluir que os preparados em pó e a fabricação dos sorvetes se apresentaram com forte potencial à comercialização, já que são ricos do ponto de vista nutricional e contemplam a demanda dos consumidores por produtos simultaneamente atrativos e saudáveis. / Obesity is a serious public health and the consumption of foods with reduced levels of sugar and fat, associated with changes in eating habits and exercise comes against the desire of people who need to lose weight. This study aimed to develop various functional dairy formulations prepared with different amounts of sugar, fat and inulin, and preestablished quantities of fructooligosaccharide and flaxseed. Were prepared ice cream mass than the powder form, containing water and mangaba. It can be concluded that the powder preparation and manufacture of ice cream that had a strong potential to marketing, since they are rich in nutritional point of view and contemplate the consumer demand for products simultaneously attractive and healthy.

Uma dieta rica em gordura leva sabidamente a efeitos deletérios, associados a síndrome metabólica, por outro lado carboidratos como os frutooligossacarídeos (FOS) estão associados à melhora da saúde gastrointestinal e à prevenção do excesso de gordura corporal e das alterações metabólicas associadas. O presente estudo avaliou os efeitos em longo prazo de quantidades elevadas de FOS em parâmetros metabólicos, na esteatose hepática não alcoólica (EHNA) e nos ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) de camundongos C57BL recebendo dieta normolipídica e hiperlipídica. Foram utilizados 60 animais divididos em seis grupos que receberam por quatro meses as seguintes dietas experimentais: controle (C), normolipídica rica em fibra (F), normolipídica suplementada com FOS (FOS), hiperlipídica (HL), hiperlipídica rica em fibras (HLF) e hiperlipídica com FOS (HLFOS). A dieta controle continha 5% de celulose microcristalina, enquanto a rica em fibras continha 15%; já as suplementadas com FOS, ambas continham 15% desse prebiótico. Foram analisados: peso dos animais; composição corporal; ingestão alimentar; glicemia de jejum; perfil lipídico sérico e hepático; histologias hepática e intestinal; malondialdeído (MDA), retinol e ?- tocoferol hepáticos; AGCC nas fezes. Ao final do período experimental não foi verificada alteração no consumo calórico entre os grupos, mas a suplementação com FOS na dieta hiperlipídica promoveu menor ganho de peso corporal e redução dos pesos do fígado e do tecido adiposo retroperitoneal em comparação ao HL e HF. O FOS preveniu a EHNA e diminuiu os níveis de da alanina aminotransferase e de colesterol sérico nos modelos experimentais animais de obesidade e síndrome metabólica (SM), mas sem alterações significativas no perfil lipídico hepático, na glicemia de jejum, na capacidade antioxidante total ou nas dosagens hepáticas de MDA, de retinol e de ?-tocoferol. Os grupos que receberam dieta rica em fibras não apresentaram melhora nos parâmetros metabólicos ou na EHNA como ocorreu com a suplementação de FOS, sendo que o grupo HLF apresentou aumento do MDA no fígado. Já na dieta normolipídica, o FOS e a celulose foram eficazes na preservação da vitamina E hepática. A histologia intestinal evidenciou que a dieta hiperlipídica aumentou o diâmetro total da luz intestinal e reduziu a espessura muscularentérica, sendo que tanto a suplementação com FOS como com celulose reverteram esses achados, sendo o FOS o mais efetivo. Já com relação aos grupos que receberam dieta normolipídica, houve diminuição da espessura muscular entérica tanto no grupo F como no FOS, sendo a celulose a que apresentou a maior redução, e o aumento do diâmetro da luz intestinal só foi verificado no grupo F. Por fim, não houve alteração nas dosagens dos três principais AGCC nas fezes. A suplementação em longo prazo com altas doses de FOS foi efetiva na redução do peso, da adiposidade, da EHNA e do colesterol sérico em camundongos C57BL com obesidade e SM induzidas por dieta hiperlipídica, além de prevenir parcialmente as alterações morfológicas do intestino presentes nesses modelos experimentais. Os benefícios encontrados com a oferta de altas doses de FOS não foram verificados nos grupos enriquecidos com celulose microcristalina / A high-fat diet is known to lead to deleterious effects associated with metabolic syndrome, on the other hand carbohydrates such as fructooligosaccharides (FOS) are associated with improved gastrointestinal health and prevention of excess body fat and associated metabolic abnormalities. The present study evaluated the long-term effects of high doses of FOS on metabolic parameters, non-alcoholic hepatic steatosis (NASH) and short chain fatty acids (SCFAs) of C57BL mice receiving normolipid and hyperlipidic diets. A total of 60 animals were divided into six groups, which received the following experimental diets for four months: control (C), fiber-rich normolipid (F), normolipid supplemented with FOS (FOS), hyperlipidic (HL), high-fiber hyperlipid (HLF) and hyperlipidemic with FOS (HLFOS). The control diet contained 5% microcrystalline cellulose, while the high fiber contained 15%; and those supplemented with FOS, both contained 15% of this prebiotic. It was analyzed: weight of the animals; body composition; food intake; fasting blood glucose; serum and hepatic lipid profile; hepatic and intestinal histologies; malondialdehyde (MDA), hepatic ?-tocopherol and retinol; AGCC in feces. At the end of the experimental period, no change in caloric intake between groups was observed, but supplementation with FOS in the hyperlipid diet promoted a lower body weight gain and reduced weights of the liver and retroperitoneal adipose tissue compared to HL and HF. FOS prevented NASH and decreased levels of alanine aminotransferase and serum cholesterol in experimental animal models of obesity and metabolic syndrome (MS), but without significant changes in hepatic lipid profile, fasting glycemia, total antioxidant capacity or dosages of MDA, retinol and ?-tocopherol. The groups that received a high fiber diet showed no improvement in metabolic parameters or NASH as occurred with FOS supplementation, and the HLF group presented increased MDA in the liver. In the normolipid diet, FOS and cellulose were effective in the preservation of hepatic vitamin E. The intestinal histology evidenced that the hyperlipidic diet increased the total diameter of the intestinal lumen and reduced enteric muscle thickness, and both FOS and cellulose supplementation reversed these findings, with FOS being the most effective. Regarding the groups that received a normolipid diet, there was a decrease in enteric musclethickness in both the F and FOS groups, with the cellulose being the one with the greatest reduction, and the increase in the diameter of the intestinal lumen was only verified in the F group. Finally, there was no change in the dosages of the three main SCFAs in the feces. Long-term supplementation with high doses of FOS was effective in reducing weight, adiposity, NASH and serum cholesterol in C57BL mice with obesity and MS induced by a hyperlipid diet, in addition to partially preventing the morphological alterations of the intestine present in these models experiments. The benefits found in the supply of high doses of FOS were not verified in groups enriched with microcrystalline celulose

Frutooligossacarídeos (FOS), açúcares não convencionais, são oligossacarídeos de ocorrência natural principalmente em produtos de origem vegetal. Os FOS são produzidos através de uma reação enzimática de transfrutosilação em resíduos de sacarose resultando em 1-kestose (GF2), nistose (GF3) e frutofuranosil nistose (GF4). Com o objetivo de produzir frutooligossacarídeos (FOS) a partir do melaço de cana-de-açúcar, linhagens das leveduras Saccharomyces cerevisiae e Kluveromyces marxianus foram cultivadas em meio contendo sacarose ou melaço de cana de açúcar. Após diferentes períodos de cultivo, foram retiradas alíquotas para analisar açúcares redutores (AR) e redutores totais (ART) pelo método do DNS (ácido 3,5-dinitrossalicílico); o crescimento celular por turbidimetria a 600nm e a viabilidade celular por coloração com azul de metileno. A produção de frutooligossacarídeos foi acompanhada por cromatografia em papel ou cromatografia líquida. Através da análise qualitativa em cromatografia em papel foi observada a presença de FOS quando o meio contendo melaço foi cultivado por Kluveromyces marxianus o mesmo não ocorrendo para o Saccharomyces cerevisiae. Em meio contendo sacarose as duas leveduras não apresentaram nenhuma atividade de produção de FOS. / Fructooligosaccharides (FOS), sugars unconventional, are oligosaccharides of naturally occurring mainly in products of plant origin. The FOS are produced through an enzymatic reaction of transfructosylation of sucrose resulting in 1-kestose (GF2), nistose (GF3) and fructofuranosyl nistose (GF4). Aiming to produce fructooligosaccharides (FOS) from sugar cane molasses, strains of yeast Saccharomyces cerevisiae and Kluveromyces marxianus were grown in medium containing sucrose or sugar cane molasses. After different periods of cultivation, aliquots were removed to analyze reducing sugars (AR) and reducing total sugars (ART) by the method of DNS (3.5- dinitrossalicilic acid), the cell growth by turbidimetry to 600nm and cell viability by staining with methylene blue. The production of fructooligosaccharides was accompanied by chromatography on paper and liquid chromatography. Through qualitative analysis on chromatography on paper was observed the presence of FOS when the medium containing molasses cultivated by Kluveromyces marxianus otherwise cultivation by Saccharomyces cerevisiae did not resulted in the production of the FOS. Both of the yeast did not show any activity for the production of FOS when the medium contained sucrose.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:23:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Candida Faustino Nishi.pdf: 1425699 bytes, checksum: cd8f73d7d6a7fe224498df44efe5e13d (MD5) Previous issue date: 2012-02-16 / Yacon (Smallanthus sonchifolius) is a tuberous root native to the Andean region, considered a functional food due to the presence of bioactive components that contribute to the balance of the intestinal microbiota. To incorporate these compounds into the diet of the population, the development of dry extract standardized as fructooligosaccharides (FOS) and phenolic compounds (CF) was proposed, using the spray drying technique. To obtain yacon dry extracts, roots were characterized, and subsequently, an aqueous extract was prepared through the grinding and filtering technique. Then, a study on the drying process was conducted in order to assess the effects of the addition of different adjuvants (aerosil, maltodextrin and pregelatinized starch) on the final concentration of fructooligosaccharides (FOS) and phenolic compounds (PC) in the dry matter. The study was based on twolevel factorial design with three focal points, using adjuvant concentration (20, 50% w / w) and feeding flow rate (2, 6 mL / min) as factors. The best combination of the drying parameters was determined by considering the effects of independent variables (adjuvant concentration and feeding flow rate) on the FOS and PC contents in the dry extracts. In the root characterization, the following contents on a dry basis were found: moisture 9.29 ± 0.085; ash 3.33 ± 0.07, protein 4.29 ± 0.173, lipids 0.80 ± 0.0359, total carbohydrates 81.49 ± 4.18, total fructose 56.47 ± 0.97, reducing sugars 24.05 ± 0.13 and FOS 32.43 ± 0.971. The fresh aqueous extract showed FOS 33.47 (% w / w) and PC 0.44 (% w / w) with better antioxidant activity compared to BHT (2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol). The aqueous extract concentrated in a rotary evaporator showed density 1.04 ± 0.002, viscosity 4.34 ± 0.056, and total solids 10.67 ± 0.051. In general, the dried extracts obtained with aerosil, maltodextrin and pregelatinized starch showed FOS contents from 27.20 to 32.4, 24.25 to 31.3 and 23.54 to 35.64 (% w / w ), respectively, and PC from 0.267 to 0.320, 0.319 to 0.399 and 0.407 to 0.425 (% w / w), respectively. The statistical analysis for the three types of adjuvants and the effects of independent variables on the response variables (FOS and PC) showed that the dried extracts were influenced in different ways. Aerosil: Analysis of variance for the linear model showed that this model was not significant, F equal to 2.44 in the response FOS content. PC was influenced by X2, F 29.10 and r2 0.8534. Maltodextrin: The FOS content was influenced by X1, F 13, and r2 0.7222. PC was influenced by X2, F 9.70 and r2 0.6599. Pregelatinized starch: The linear model did not describe the experimental data for the FOS content. The surface response of the PC content in function of X1 and X2 showed a trend to increase the PC content by reducing the adjuvant concentration and increasing the feeding flow rate. Moisture content of less than 5% in all the extracts indicates that the configuration of the equipment variables was correctly set. The yield was affected by constraints of the technique to extracts rich in sugars and with low molecular weight, ranging from 10 to 55%, which lowest results were found for extracts dried with starch. The images of the microstructure of extracts dried with aerosil resulted in spherical particles with diameter between 0.5 and 1.0 μm, while maintaining the appearance of fine and loose powder. Extracts dried with maltodextrin and pregelatinized starch tended to form clusters. / Yacon (Smallanthus sonchifolius) é uma raiz tuberosa nativa da região dos Andes, considerada um alimento com propriedade funcional porque possui componentes bioativos que contribuem para o equilíbrio da microbiota intestinal. Para conseguir incorporar estes compostos na dieta da população, propôs-se a elaboração de extrato seco padronizado em frutooligossacarídeos (FOS) e compostos fenólicos (CF) pela técnica de spray dryer. Para obtenção dos extratos secos de yacon, as raízes foram caracterizadas, e posteriormente foi elaborado um extrato aquoso pela técnica de trituração e filtragem. Na sequência, foi realizado um estudo do processo de secagem buscando avaliar os efeitos da adição de diferentes adjuvantes (aerosil, maltodextrina e amido pré-gelatinizado) sobre os teores finais de frutooligossacarídeos (FOS) e compostos fenólicos (CF) no extrato seco. O estudo foi baseado em planejamentos fatoriais em dois níveis com três pontos centrais, utilizando-se como fatores, a concentração do adjuvante (20; 50 %p/p) e o fluxo de alimentação (2; 6 mL/min). A melhor combinação dos parâmetros de secagem foi determinada considerando os efeitos das variáveis independentes (concentração de adjuvante e fluxo de alimentação) sobre o teor de FOS e CF, nos extratos secos. Na caracterização da raiz verificou-se teores em base seca de umidade 9,29±0,085; cinzas 3,33±0,07; proteína 4,29±0,173; lipídeos 0,80±0,0359; carboidratos totais 81,49±4,18; Frutose total 56,47±0,97; açúcares redutores 24,05±0,13; FOS 32,43±0,971. O extrato aquoso in natura apresentou FOS de 33,47(%p/p) e CF de 0,44(%p/p) com uma atividade antioxidante melhor, comparada ao BHT (2,6-Di-terc-butyl-4-methylphenol). O extrato aquoso concentrado em evaporador rotativo apresentou densidade 1,04±0,002; viscosidade 4,34±0,056; sólidos totais 10,67±0,051. No geral, os extratos secos obtidos com aerosil, maltodextrina, amido pré-gelatinizado, apresentaram conteúdos de FOS entre 27,20 a 32,4; 24,25 a 31,3; 23,54 a 35,64 (%p/p), respectivamente e CF e 0,267 a 0,320; 0,319 a 0,399; 0,407 a 0,425 (%p/p), respectivamente. Os resultados da análise estatística realizada para os três tipos de adjuvantes e os efeitos das variáveis independentes sobre as variáveis respostas (FOS e CF) demonstrou que os extratos secos sofreram influências de diferentes maneiras. Aerosil: A análise de variância para o modelo linear mostrou que esse modelo não foi significativo, F igual a 2,44 na resposta teor de FOS. CF foi influenciado por X2, F de 29,10 e r2 de 0,8534. Maltodextrina: O teor de FOS foi influenciado por X1, F de 13, e r2 de 0,7222. CF foi influenciado por X2, F de 9,70 e r2 0,6599. Amido pré-gelatinizado: O modelo linear não descreveu os dados experimentais para o teor de FOS. A superfície de resposta do teor de CF em função de X1 e X2 apresentou uma tendência ao aumento no teor de CF com a diminuição da concentração do adjuvante e o aumento do fluxo de alimentação. A umidade inferior a 5% em todos os extratos indicaram que a configuração das variáveis do equipamento foi ajustada corretamente. O rendimento foi afetado por limitações da técnica à extratos ricos em açúcares de baixo peso molecular, variação entre 10 a 55%, cujos menores resultados foram encontrados para os extratos secos com amido. As imagens da microestrutura dos extratos secos com aerosil resultaram em partículas esféricas com diâmetro entre 0,5 e 1,0μm, mantendo o aspecto de pó fino e solto. Os extratos secos com maltodextrina e amido prégelatinizado apresentaram tendência à aglomeração.

Se evaluaron los efectos de formulas infantiles suplementadas con poliaminas y con fructooligosacaridos a dosis fisiológicas, sobre la maduración intestinal en lechones destetados precozmente. Se alimentaron 40 cerdos neonatales con leche materna, fórmula control, fórmula suplementada con poliaminas (5 nmol/ml espermina y 20 nmol/ml espermidina) y fórmula suplementada con FOS (8 g/l) (n=10/grupo experimental) durante un periodo de 13 días (del día 2 al 15 postparto). Nuestros resultados mostraron un aumento significativo en la profundidad de las criptas a nivel de yeyuno en el grupo de animales alimentado con poliaminas. El efecto bifidogénico de los FOS se asoció con una mayor concentración de poliaminas en el contenido cecal de cerdos neonatales y con una disminución de los parámetros de maduración intestinal analizados. Las cepas seleccionadas por el consumo de FOS, Bifidobacterium spp, Lactobacillus fermentum y Lactobacillus acidophilus fueron capaces de producir poliaminas in vitro. El estudio in vitro, no mostró una relación dosis-dependiente entre la concentración de FOS y la producción de poliaminas bacterianas. / It was evaluated the effects of infant formula supplemented with polyamines and fructooligosaccharides at physiological doses on gut maturation in newborn piglets. Forty newborn piglets were fed maternal milk, a control formula, a formula supplemented with polyamines (5 nmol / ml and 20 nmol spermine / spermidine ml) or a formula supplemented with FOS (8 g/l) (n = 10/experimental group) for 13 days (day 2 after birth through day 15). Animals fed polyamines showed a significant increase in crypt depth of jejunum. The bifidogenic activity of FOS was associated with an increased polyamine concentration in the cecal content of piglets and a decrease in gut maturation parameters analyzed. The Bifidobacterium spp., L. fermentum and L. acidophilus, the most predominant strains after FOS supplementation, were able to produce polyamines in vitro. However, there was not a dose-dependent relationship between FOS addition to the bacterial cecal content and polyamine production in vitro.

Orientador: Marise Aparecida Rodrigues Pollonio / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-17T20:58:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_BibianaAlvesdos_M.pdf: 679604 bytes, checksum: 8d581230bd1d2104faef357ea63607b6 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A busca por alimentos com melhores propriedades nutricionais tem levado osegmentode processamento de produtos cárneos a rever suas formulações em relação a alguns componentes que podem aumentar o risco de doenças crônicas, tais como teores de gordura, sal, aditivos, entre outros. No entanto, a reformulação destes produtos deve manter as características de segurança, estabilidade, sabor e demais atributos característicos do produto. As carnes constituem-se em importante fonte de nutrientes importantes, como ácidos graxos, minerais, proteínas e peptídeos bioativos na dieta. Porém, produtos cárneos apresentam grande percentual de gordura saturada e colesterol além do elevado teor de sódio. Neste contexto, o objetivo do estudo foi substituir em 50% o percentual de gordura em produto fermentado cozido (pepperoni) por diferentes níveis de fibra prebiótica (3, 6 e 9% de frutooligossacarídeo ¿ FOS) e avaliar a qualidade global durante 60 dias de armazenamento refrigerado. E substituir em 50 e 75% o teor de NaCl por KCl em pepperoni ao utilizar realçadores de sabor (0,06% glutamato monossódico, 0,06% 5¿ribonucleotídeos- inosinato dissódico e guanilato dissódico) e aminoácidos (1% lisina e 0,075% taurina) com avaliação físico-química, cor, perfil de textura e sensorial. Pepperonis com teor reduzido de gordura adicionado de diferentes níveis de FOS mantiveram as características físico-químicas, microbiológicas, cor, perfil de textura e sensoriais comparadas à formulação controle (sem redução de gordura). Além disso, o frutooligossacarídeo adicionado não foi degradado durante todo o período de vida útil dos produtos. Os pepperonis com redução de cloreto de sódio em 50% foram similares ao produto controle (sem redução de NaCl) em relação a todos os parâmetros avaliados e a redução de sódio foi de 42,80%. No entanto, a redução de 75% NaCl proporcionou alterações na cor e perfil de textura. A aceitação sensorial também foi prejudicada na maioria das formulações estudadas porém a combinação de glutamato monossódico com inosinato dissódico/guanilato dissódico, lisina e taurina resultou em formulações com notas semelhantes à formulação controle. Neste experimento, a redução de sódio foi de 68,10%. Deste modo, o estudo demonstra que a redução de gordura e cloreto e sódio em produto cárneo fermentado cozido é possível e traz benefícios à qualidade nutricional destes produtos / Abstract: The demand for food with improved nutritional properties has led the meat products industry to re-evaluate their formulations. However, the reformulation of these products must preserve the food safety, stability, taste and other functional properties. The meat will constitute an important source of nutrients such as fatty acids, minerals, proteins and bioactive peptides in the diet. On the other hand, meat products have a high content of saturated fat and cholesterol, besides the high sodium content and very low levels of fibers. In this context, the aim of this study was: replace 50% of the total fat in cooked fermented product (pepperoni) by different levels of prebiotic fibre (3, 6 and 9% of fructooligosaccharides - FOS) and to evaluate the overall quality during 60 days of in refrigerated storage. And to replace 50 and 75% of NaCl content by using KCl in the pepperoni using flavor enhancers (06% monosodium glutamate, 06% 5'ribonucleotídeos-inosinate disodium and guanylate disodium) and amino acids (1% lysine and 075% taurine) with physico-chemical evaluation, color, texture profile and sensory analysis compared to a control formulation (no fat reduction). Pepperoni with reduced fat supplemented with different levels of FOS maintain the physico-chemical and microbiological properaties, color, texture profile and sensory characteristics when compared to the control formulation (no fat reduction). Moreover, the fructooligosaccharides were not degraded during the whole store period of the products. Pepperonis with 50% sodium chloride reduction were similar to the control (no reduction of NaCl) for all evaluated parameters, and the sodium reduction was 42.80%. However, the reduction of 75% NaCl resulted in changes in color and texture profile. The sensorial acceptance was also impaired in most of the formulations of this study, although the combination of monosodium glutamate with disodium inosinate / disodium guanylate, lysine and taurine resulted in formulations with a similar score when compare to the control formulation. In this experiment, sodium reduction was 68.10%. Thus, the study demonstrates that reducing fat and sodium chloride in fermented cooked meat products is possible and can bring benefits in the nutritional quality of these products / Mestrado / Tecnologia de Alimentos / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Frutooligossacarídeos (FOS), açúcares não convencionais, são oligossacarídeos de ocorrência natural principalmente em produtos de origem vegetal. Os FOS são produzidos através de uma reação enzimática de transfrutosilação em resíduos de sacarose resultando em 1-kestose (GF2), nistose (GF3) e frutofuranosil nistose (GF4). Com o objetivo de produzir frutooligossacarídeos (FOS) a partir do melaço de cana-de-açúcar, linhagens das leveduras Saccharomyces cerevisiae e Kluveromyces marxianus foram cultivadas em meio contendo sacarose ou melaço de cana de açúcar. Após diferentes períodos de cultivo, foram retiradas alíquotas para analisar açúcares redutores (AR) e redutores totais (ART) pelo método do DNS (ácido 3,5-dinitrossalicílico); o crescimento celular por turbidimetria a 600nm e a viabilidade celular por coloração com azul de metileno. A produção de frutooligossacarídeos foi acompanhada por cromatografia em papel ou cromatografia líquida. Através da análise qualitativa em cromatografia em papel foi observada a presença de FOS quando o meio contendo melaço foi cultivado por Kluveromyces marxianus o mesmo não ocorrendo para o Saccharomyces cerevisiae. Em meio contendo sacarose as duas leveduras não apresentaram nenhuma atividade de produção de FOS. / Fructooligosaccharides (FOS), sugars unconventional, are oligosaccharides of naturally occurring mainly in products of plant origin. The FOS are produced through an enzymatic reaction of transfructosylation of sucrose resulting in 1-kestose (GF2), nistose (GF3) and fructofuranosyl nistose (GF4). Aiming to produce fructooligosaccharides (FOS) from sugar cane molasses, strains of yeast Saccharomyces cerevisiae and Kluveromyces marxianus were grown in medium containing sucrose or sugar cane molasses. After different periods of cultivation, aliquots were removed to analyze reducing sugars (AR) and reducing total sugars (ART) by the method of DNS (3.5- dinitrossalicilic acid), the cell growth by turbidimetry to 600nm and cell viability by staining with methylene blue. The production of fructooligosaccharides was accompanied by chromatography on paper and liquid chromatography. Through qualitative analysis on chromatography on paper was observed the presence of FOS when the medium containing molasses cultivated by Kluveromyces marxianus otherwise cultivation by Saccharomyces cerevisiae did not resulted in the production of the FOS. Both of the yeast did not show any activity for the production of FOS when the medium contained sucrose.

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The objective of this work was to adapt a synbiotic aerated diet dessert, produced with the addition of a probiotic culture of Lactobacillus acidophilus La-5 and prebiotic ingredients (fructooligosaccharides and inulin), from the previously developed sucrose-containing formulation, and to evaluate the effects of its ingestion on adult volunteers with metabolic syndrome (MetS) during a period of 8 weeks of intervention. In addition, to improve the resistance of the probiotic to simulated gastrointestinal conditions, a microencapsulation process was optimized. For the development of the product, the formulations were produced in triplicates, in which probiotic culture survival, instrumental texture and sensory acceptability were evaluated up to 112 days of storage under freezing (-18 °C). Subsequently, a randomized, double-blind, placebo-controlled trial was carried out in which the product developed was administered to forty-five volunteers with MetS assigned into two groups, each receiving 40 g/day of: synbiotic diet mousse (SDM) (n=23) and placebo diet mousse (PDM) without pro- and prebiotics (n=22). Fasting blood samples were collected at the beginning and after 8 weeks of daily consumption of both mousses to determine the anthropometric, biochemical, haematological, inflammatory, and immunological parameters. Afterward, with the goal of improving the survival of L. acidophilus La-5 to in vitro simulated gastrointestinal conditions, the microencapsulation process conditions of the probiotic strain via spray drying were optimized using inulin as the encapsulating agent. The viability of L. acidophilus La-5 incorporated into SDM was above 7.8 log CFU/g and remained stable throughout storage. PDM showed lower acceptability (5.77-6.50) after storage than SDM (6.67-7.03). The texture was the most appreciated attribute and hardness of the SDM increased during storage, but remained stable for PDM. The clinical trial revealed significant reductions of total cholesterol and HDL-cholesterol, as well as of immunoglobulins (A and M), and interleukin-1&#946; in both groups during the intervention period. However, regarding intergroup changes, there were not any significant differences for all parameters evaluated (p>0.05). After the optimization of the microencapsulation process of the probiotic culture (80 mL/min, 82% and 10%, respectively for feed flow, aspiration rate, and inulin concentration), the microencapsulated probiotic strain incorporated in the SDM mousse showed the highest in vitro gastrointestinal survival (p<0.05) in the different stages of the assay, as follows: after the gastric phase: 5.68 log CFU/g (83.3%), the enteral phase I: 5.61 log CFU/g (82.3%), the enteral phase II: 5.56 log CFU/g (81.4%). Therefore, these results suggest that the presence of probiotic and prebiotics in SDM did not provide an additional effect on the health of volunteers with MetS. Additionally, the results confirm the appropriateness of the spray drying process to microencapsulate L. acidophilus La-5 using inulin as coating agent, providing increased resistance to the microencapsulated probiotic strain under in vitro gastrointestinal stress. / O objetivo deste trabalho foi adaptar uma sobremesa aerada simbiótica diet do tipo musse, processada com a adição de uma cultura probiótica de Lactobacillus acidophilus La-5 e de ingredientes prebióticos (fruto-oligossacarídeos e inulina), a partir da formulação contendo sacarose desenvolvida anteriormente, e avaliar os efeitos de sua ingestão em voluntários adultos com síndrome metabólica (MetS) durante um período de 8 semanas de intervenção. Adicionalmente, para melhorar a resistência do probiótico frente às condições gastrintestinais simuladas, otimizou-se um processo de microencapsulação da cepa probiótica. Para o desenvolvimento do produto, as formulações foram produzidas em triplicata, em que se avaliou a sobrevivência da cultura probiótica, a textura instrumental e a aceitabilidade sensorial até 112 dias de armazenamento sob congelamento (-18 oC). Em seguida, foi realizado um estudo randomizado, duplo-cego e controlado por placebo, no qual o produto desenvolvido foi administrado a quarenta e cinco indivíduos com MetS divididos em dois grupos, cada um recebendo 40 g/dia de: mousse simbiótica diet (SDM) (n=23) e musse placebo diet (PDM) sem componentes pro- e prebióticos (n=22). As amostras sanguíneas foram coletadas em jejum no início e após 8 semanas de consumo diário de ambas as musses para a determinação dos parâmetros antropométricos, bioquímicos, hematológicos, inflamatórios e imunológicos. Posteriormente, com o intuito de melhorar a sobrevivência do L. acidophilus La-5 em condições gastrointestinais simuladas in vitro, as condições de processo de microencapsulação da cepa probiótica via spray drying foram otimizadas, utilizando inulina como agente encapsulante. A viabilidade de L. acidophilus La-5 incorporados na SDM foi superior a 7,8 log UFC/g e se manteve estável ao longo do armazenamento. A PDM mostrou menor aceitabilidade (5.77-6.50) após o armazenamento do que a SDM (6.67-7.03). A textura foi o atributo mais apreciado, sendo que a dureza da SDM apresentou elevação, enquanto a da PDM manteve-se estável. O ensaio clínico revelou reduções significativas de colesterol total, colesterol-HDL, imunoglobulinas (A e M) e interleucina1&#946; em ambos os grupos durante o período de intervenção. Entretanto, no que se refere às mudanças intergrupos, não se observou diferenças significativas para todos os parâmetros avaliados (p>0,05). Após a otimização do processo de microencapsulação da cultura probiótica (80 mL/min, 82% e 10%, respectivamente para o fluxo de alimentação, taxa de aspiração e concentração de inulina), a cepa probiótica microencapsulada incorporada a amostra SDM apresentou a maior sobrevivência gastrointestinal in vitro (p<0,05) nas diferentes etapas do ensaio, a saber: após a fase gástrica: 5,68 log UFC/g (83,3%); fase entérica I: 5,61 log UFC/g (82,3%); fase entérica II: 5,56 log UFC/g (81,4%). Portanto, esses resultados sugerem que a presença de probiótico e prebiótico na SDM não apresentou efeitos adicionais na saúde dos voluntários com MetS. Adicionalmente, os resultados confirmaram a adequação do processo de spray drying para a microencapsulação de L. acidophilus La-5 utilizando inulina como agente de revestimento, proporcionando uma maior resistência da cepa probiótica microencapsulada às condições gastrintestinais simuladas in vitro.