Dissertação(mestrado)-Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos, Escola de Química e Alimentos, 2009. / Submitted by Caroline Silva (krol_bilhar@hotmail.com) on 2012-08-24T01:43:14Z No. of bitstreams: 1 dissertao andr martins ppgeca.pdf: 1405395 bytes, checksum: 309c9f124dcf2e398510cd960e12e556 (MD5) / Approved for entry into archive by Bruna Vieira(bruninha_vieira@ibest.com.br) on 2012-08-24T03:18:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dissertao andr martins ppgeca.pdf: 1405395 bytes, checksum: 309c9f124dcf2e398510cd960e12e556 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-08-24T03:18:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertao andr martins ppgeca.pdf: 1405395 bytes, checksum: 309c9f124dcf2e398510cd960e12e556 (MD5) Previous issue date: 2009 / Esse projeto desenvolveu um processo simultâneo de catálise e fermentação láctica visando obter um iogurte com características nutracêuticas. O objetivo principal foi avaliar a conversão da lactose e a síntese de galactooligossacarídeos (GOS) para um substrato específico, comparando biocatálises conduzidas simultaneamente à fermentação com os processos sem adição de enzima. A fermentação foi realizada a partir de cultura láctica liofilizada comercial contendo dois microrganismos probióticos, Bifidobacterium animalis e Lactobacillus acidophilus, associados aos microrganismos característicos do iogurte, Lactobacillus delbruekii subs. bulgaricus e Streptococcus salivarius subs. thermophilus. Foi utilizado um preparado enzimático contendo β- galactosidases obtidas de duas origens distintas: Kluyveromyces lactis e Aspergillus niger. Foram avaliados os efeitos das variações da concentração de lactose no substrato, da concentração de enzima e do tempo de adição da enzima em um planejamento experimental 23. As respostas foram o tempo de processo, a lactose final, a conversão da lactose, a densidade, a viscosidade, a sinérese e a concentração de GOS, comparando os processos enzimáticos e fermentativos simultâneos com a fermentação sem a adição de enzima. Os resultados indicaram um percentual de conversão da lactose entre 97,7 e 99,7% e uma produção de GOS nas condições de maior concentração inicial de lactose no substrato, menor concentração de enzima e maior tempo de defasagem na adição da enzima. Os efeitos sobre os parâmetros de textura foram negativos, indicando a necessidade de um acréscimo de agentes espessantes e estabilizantes nos bioprocessos simultâneos, quando do aumento da concentração de enzima. Observou-se, ainda, um impacto positivo no tempo de processamento quando da comparação entre os bioprocessos simultâneos e os processos de múltiplos estágios, na elaboração de fermentados lácticos com baixa concentração de lactose. / This project developed a simultaneous process of catalysis and lactic fermentation aiming to obtain a yogurt with nutraceuticals characteristics. The main objective was the conversion of lactose and the synthesis of galactooligosaccharides (GOS) for a specific substrate, comparing the biocatalysis conducted simultaneously to the fermentation with the processes without adding enzymes. Fermentation started with a commercial lactic lyophilized containing two probiotics microorganisms, Bifidobacterium animalis and Lactobacillus acidophilus, associated with microorganisms characteristics of yogurts, Lactobacillus delbruekii subs. bulgaricus and Streptococcus salivarius substhermophilus. It was used an enzymatic preparation containing β-galactosidases obtained from two distinct sources: Kluyveromyces lactis and Aspergillus niger. It were evaluated the effects of the variation of lactose concentration on the substrate, the enzyme concentration and the time of enzyme addition in an experimental design 23. The results were the process time, final lactose, lactose conversion, density, viscosity, sineresys and GOS concentration, comparing simultaneous enzymatic and fermentation processes with fermentation without the addition of enzymes. Results indicated a lactose conversion percentage between 97,7% and 99,7%, and a production of GOS in the condition of higher initial concentration of lactose in the substrate, lower enzyme concentration and more time of delayed in the addition of enzyme. The effects on texture parameters were negative, indicating the need for an increase of thickening agents and stabilizers in simultaneous bioprocesses when the increasing the enzyme concentration. It was also observed a positive impact on processing time when it was compared the simultaneous bioprocesses with the multiple stages processes in the elaboration of lactic fermented with low concentration of lactose.

Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos, Escola de Química e Alimentos, 2008. / Submitted by Caroline Silva (krol_bilhar@hotmail.com) on 2012-09-24T17:54:51Z No. of bitstreams: 1 dissertao de mestrado cristiane.pdf: 830083 bytes, checksum: 8a0fe102af2eaf27474ab995424a5309 (MD5) / Approved for entry into archive by Bruna Vieira(bruninha_vieira@ibest.com.br) on 2012-12-01T16:25:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dissertao de mestrado cristiane.pdf: 830083 bytes, checksum: 8a0fe102af2eaf27474ab995424a5309 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-12-01T16:25:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertao de mestrado cristiane.pdf: 830083 bytes, checksum: 8a0fe102af2eaf27474ab995424a5309 (MD5) Previous issue date: 2008 / Os galactooligossacarídeos (GOS) vêm sendo considerados como novos ingredientes funcionais dos alimentos, apresentando um grande potencial para melhorar a qualidade dos mesmos, sendo denominados como prebióticos, devido às suas características fisiológicas e tecnológicas. Podem ser produzidos a partir de lactose, principal açúcar presente no soro de leite, através de uma reação enzimática com o uso da enzima β-galactosidase, que possui atividade de transgalactosilação. Este trabalho tem como objetivo principal estudar a obtenção de galactooligosacarídeos por via enzimática. Foi utilizada b-galactosidase de Kluyveromyces lactis Lactozym® 3000L (Novozymes) e, como substratos, a lactose e o soro de leite. Um planejamento experimental 23 totalizando 11 ensaios foi proposto para cada um dos substratos, verificando-se a influência da temperatura (30 a 40°C), concentração de lactose (20 a 40%) e concentração da enzima (5 a 10 U.mL-1), obtendo-se como respostas a concentração de GOS máxima, o rendimento de GOS máximo, a produtividade de GOS máxima e conversão de lactose máxima. Os ensaios foram conduzidos a 180 rpm de agitação, em meio aquoso e pH 7,0 (tampão fosfato de sódio 0,1M), retirandose alíquotas ao longo do tempo, sendo os açúcares presentes em cada amostra quantificados através de um sistema de cromatografia líquida de alta eficiência HPLCPAD (Dionex). A enzima Lactozym® 3000L apresentou atividade de transgalactosilação na presença dos dois substratos. Utilizando como substrato lactose o rendimento atingiu 43,8% e a concentração de GOS foi de 175,3 g/L no sistema reacional composto por 40% de lactose e 10 U.mL-1 de enzima a 30°C. No entanto a produtividade máxima alcançada, de 41,1 g.L-1.h-1, bem como a máxima conversão de lactose (80,5%), foram obtidas em condições de síntese distintas. Utilizando como substrato soro de leite, os valores máximos obtidos para as respostas concentração de GOS (119,8 g.L-1) e rendimento (29,95%) em 4 h de processo foram obtidos no sistema reacional composto por 40% de lactose e 10 U.mL-1 de enzima a 40°C. Nestas condições a produtividade máxima alcançada foi de 64,4 g.L-1.h-1. O máximo valor alcançado para conversão de lactose (87,8%) foi obtido nas mesmas condições de temperatura e concentração de enzima, mas com 20% de lactose. / Galactooligosaccharides (GOS) have been considered as new functional food ingredients, presenting a great potential to improve its quality. They are denominated as prebiotics, due to their physiological and technological characteristics. They can be produced from lactose, the main sugar of the whey, through an enzymatic reaction with the use of the enzyme β-galactosidase, with transgalactosylation activity. The main goal of this work was to study the enzymatic production of galactooligosaccharides. It was used β-galactosidase from Kluyveromyces lactis Lactozym® 3000L (Novozymes) and, as substrates, lactose and whey. A 23 experimental design (11 assays) was proposed for each substrate, verifying the effect of the temperature (30 to 40°C), lactose concentration (20 to 40%) and concentration of the enzyme (5 to 10 U.mL-1). The responses were maximum GOS concentration, maximum GOS yield, maximum productivity and maximum lactose conversion. Assays were carried out at 180 rpm in aqueous medium and pH 7.0 (0.1 M sodium phosphate buffer). Samples were collected and sugars were quantified by high performance liquid chromatography (HPLC-PAD system, Dionex). For lactose the yield reached 43.8% and GOS concentration was 175.3 g.L-1, in the system composed by 40% of lactose and 10 U.mL-1 of enzyme at 30°C. However, maximum productivity (41.1 g.L-1.h-1) as well as maximum lactose conversion (80.5%) were obtained in different conditions. For whey, the maximum values for the responses GOS concentration (119.8 g.L-1) and yield (29.95%) in 4 h of process were obtained in the system composed by 40% of lactose and 10 U.mL-1 of enzyme at 40°C. In these conditions, maximum productivity was 64.4 g.L-1.h-1. The maximum value for lactose conversion (87.8%) was obtained in the same temperature and enzyme concentration, but with 20% of lactose.