Orientador: Luciana Francisco Fleuri / Resumo: O processamento de suco de laranja gera grande volume residual, sendo este aproximadamente 50% do fruto. Esses resíduos contêm biomoléculas de interesse industrial tais como as lipases que são capazes de catalisar a hidrólise de glicerídeos e reações de síntese em condições micro-aquosas. A obtenção dessas enzimas diretamente de resíduos reduz os custos de produção e viabiliza diferentes aplicações. As lipases possuem características interessantes como a regioespecificidade e especificidade quanto aos tamanhos da cadeia carbônica de ácidos graxos, possibilitando a geração de produtos diferenciados. Desta forma, o presente trabalho visou, além da obtenção de lipases por meio resíduos de laranja Pera, a aplicação destas em reações capazes de promover mudanças nos substratos (lipídeos) a fim de se obter produtos diferenciados que possam apresentar atividades biológicas. Lipases foram obtidas dos resíduos de laranja Pera e caracterizadas como 1,3 específicas nas frações bagaço, casca e frit as quais apresentaram atividade lipolítica de 55,9 U/g; 58,0 U/g e 49,9 U/g, respectivamente; e da fração polpa como inespecífica com atividade de 40,4 U/g. Essas enzimas foram empregadas em reações de hidrólise e síntese com diferentes óleos vegetais e os produtos de reação analisados quanto às atividades biológicas. Foram obsevadas atividades antioxidante de até 94,87%; atividade antibacteriana sobre E. coli, L. monocytogenes, P. aureginosa, S. enteritidis e S. aureus, e influência sobre a ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

Orientador: Eleni Gomes / Coorientador: Guillermo Ladino Orjuela / Banca: Ricardo Barros Mariutti / Banca: André Luiz Meleiro Porto / Resumo: O Brasil, por sua condição de grande produtor agrícola, também é grande produtor de resíduos lignocelulósicos. Esses resíduos, muitas vezes considerados sub-produtos ou co-produtos, são fontes de açúcares, derivados da celulose e hemicelulose, e de compostos aromáticos, oriundos da lignina, que servem de substratos para diversos processos químicos e biológicos para obtenção de produtos de alto valor agregado. Um dos compostos liberados em abundância durante a desconstrução do material lignocelulósico é o ácido ferúlico cuja biotransformação pode resultar em derivados químicos com aplicações nas indústrias farmacêutica, de alimentos e de cosméticos. Neste trabalho estudou-se a bioconversão bacteriana do ácido ferúlico comercial e daquele obtido a partir da hidrólise alcalina da lignina, em 4-vinilguaiacol. A biotransformação de ácido ferúlico comercial em 4-vinilguaiacol foi estudada em meio líquido sintético contendo o ácido ferúlico em concentração inicial de 300 mg L-1, por 48 horas. Após 24 horas de cultivo, obteve-se um rendimento de 0,5 mmol L-1 de 4-vinilguaiacol que correspondeu a uma conversão de 32,4% do ácido ferúlico. Na continuidade do trabalho, a cepa foi utilizada para bioconverter o ácido ferúlico oriundo da hidrólise da lignina contido no lícor obtido por hidrólise alcalina do bagaço de cana-de-açúcar, cuja concentração de ácido ferúlico era de 310,14 mg L-1. Após 32 horas de cultivo obteve-se um rendimento de 1,3 mmol L-1 de 4-vinilguaiacol que correspondeu... / Abstract: Brazil, is an important agricultural producer and also a big producer of lignocellulosic wastes. These material can generate sugars from cellulose and hemicellulose saccharification and aromatic compounds, derived from lignin, which serve as substrates for various chemical and biological processes to obtain the high added values products. One of the compounds released during the deconstruction of lignocellulosic material is ferulic acid whose biotransformation can lead to the generation of important products. This work aims at the bacterial bioconversion of commercial ferulic acid and those obtained from the alkaline hydrolysis of lignin to 4-vinylguaiacol. The biotransformation of commercial ferulic acid in 4-vinylguaiacol was studied in synthetic liquid medium containing the ferulic acid in an initial concentration of 300 mg L-1, for 48 hours. After 24 hours of cultivation a yield of 0.5 mmol L-1 of 4- vinylguaiacol was obtained which corresponded to a conversion of 32.4% of the ferulic acid. In the continuity of the work, the strain was used to bioconvert the ferulic acid from the hydrolysis of the lignin contained in the lycor obtained by alkaline hydrolysis of the sugarcane bagasse that presented the ferulic acid concentration of 310.14 mg L- 1 . After 32 hours of cultivation, a yield of 4-vinylguaiacol was 1.3 mmol L-1 corresponding to a conversion of 81.7% of the ferulic acid. The results showed that the strain decarboxylated the ferulic acid to 4-vinylguaiacol / Mestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-11-03T03:09:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 335953.pdf: 584463 bytes, checksum: 010543d7412fc65f00e1a903e60afeb8 (MD5) Previous issue date: 2015 / Neste estudo as atividades enzimáticas das peptidases cisteínicas, papaína e bromelina da Prozin® foram comparadas com a peptidase papaína analítica e subtilisina alcalase, essa amplamente empregada na indústria petfood e fórmulas infantis. No ensaio com caseína 1% em tampão fosfato 0,1 M pH 7, a alcalase mostrou mais efetividade com valor 100 vezes maior que as enzimas da Prozin®. As modificações na estrutura dos substratos derivados de ?-nitroanilida, revelaram distinção entre as peptidases industriais, em presença de N-Succinil-Ala-Ala-Pro-Phe ?-nitroanilida a papaína apresentou maior ação, e quando em NSuccinil-Ala-Ala-Pro-Leu ?-nitroanilida a bromelina mostrou maior atividade proteolítica, identificando a hidrofobicidade na região de substituição P1 como regulador de ação entre as peptidases. O planejamento experimental se deu com hidrólises de fígado suíno, como fonte proteíca, empregando as enzimas papaína e bromelina, separadamente, contemplando três variáveis em três níveis: relação enzima/substrato (1, 2 e 4 %), temperatura (40, 60 e 80 °C) e tempo (60, 120 e 240 minutos). Após considerações dos melhores resultados somadas as condições possíveis de reprodutibilidade industrial, a hidrólise escolhida estabeleceu como temperatura 60 °C, com relação enzima/substrato de 2% por 4 horas, seguidas de liofilização. Os hidrolisados advindos das reações com papaína e bromelina resultaram liofilizados com valores menores de 10% em umidade, com uma baixa redução no teor de proteínas (~2%). A amostra apresentou um excelente perfil microbiológico e no teste de inserção de inóculo conhecido, a etapa de paralização da reação enzimática por calor (100 °C / 15min) mostrou eficiência na redução da carga microbiana pelo processo.<br> / Abstract : In this study the enzymatic activity of cysteine peptidase, papain and bromelain Prozin® were compared with peptidase analytical papain and subtilisin alcalase, being the last one widely used on the petfood industry and infant formulas. On the test with 1% casein phosphate buffer 0,1 M pH 7, the alcalase showed more effectiveness with value a hundred times greater than the enzymes of Prozin®. The changes in the structure of the derivative of ?-nitroanilide substrates revealed distinction between the industrial peptidases. In the presence of Nsuccinyl- Ala-Ala-Pro-Phe-?-nitroanilide papain showed the highest activity, and when N-succinyl-Ala Ala-Pro-Leu ?-nitroanilide bromelain showed higher proteolytic activity, identifying the hydrophobicity in P1 replacement region as action regulator between peptidases. The experimental design was made with pig liver hydrolysis, as a protein source, using the enzymes papain and bromelain, separately, covering three variables at three levels: relationship enzyme / substrate (1, 2 and 4%), temperature (40, 60 and 80 °C) and time (60, 120, and 240 minutos). After considering not only the best possible results but also industrial reproducibility, the choosen hydrolysis established the temperature at 60 ° C with relationship enzyme / substrate 2% for 4 hours, followed by lyophilization. The hydrolysates obtained from reactions with papain and bromelain resulted lyophilized under 10% in humidity values, with a low reduction in the protein content (~ 2%).The sample showed an excellent microbiological profile and at the known inoculum insertion test. The paralysis stage of stop the enzymatic reaction by heat (100 °C / 15 min) showed effectiveness in reducing microbial load by the process.

Xilooligossacarídeos (XOS) são produzidos a partir materiais lignocelulósicos contendo xilanos através de métodos químicos, hidrólise enzimática direta de um substrato susceptível à ação de xilanases e outras enzimas líticas, ou uma combinação de tratamentos químicos e enzimáticos. Os XOS são reconhecidos por trazerem benefício a saúde e são considerados ingredientes prebióticos. A utilização de resíduos agro-industriais produzidos no Rio Grande do Sul, tais como a casca de arroz, a casca de soja e o extrato de malte proveniente de cervejarias tornam-se substratos com grande potencial para a produção da enzima xilanase, principalmente em cultivo em estado sólido. Neste trabalho, foram analisados o potencial de diversos fungos selvagens e de um fungo recombinante na produção da enzima xilanase e outras enzimas importantes para a hidrólise de biomassa lignocelulósica, e a aplicação destes microrganismos para a produção de XOS em cultivos em estado sólido. Através de uma seleção de fungos foi possível definir o Aspergillus brasiliensis BLf1 como maior produtor de xilanase em cultivo sobre casca de arroz, obtendo atividade de 120,5 U.g-1 substrato. Nesta seleção foram analisadas também as enzimas celulase, β-glicosidase e β-xilosidase Um planejamento experimental fracionário 2(5-1) deste fungo selecionado e do fungo recombinante Aspergillus nidulans XynC A773 determinaram variáveis que influenciam a produção da enzima xilanase, chegando a uma atividade máxima de 230,7 U.g-1 para A. brasiliensis BLf1 e 187,9 U.g-1 para A. nidulans XynC A773. Posteriormente, estas preparações enzimáticas foram aplicadas à casca de arroz para hidrolisar sua estrutura hemicelulósica polimérica e obter xilolossacarídeos (37,25 mg de XOS.g-1 de substrato e 75,92 mg de XOS.g-1 de substrato, respectivamente). Por fim, foi avaliado o potencial prebiótico de XOS obtidos. Os resultados deste estudo revelaram o crescimento de L. plantarum BL011 e B. lactis BB-12 em XOS, com um aumento de massa celular seca de até 1,7 g.L-1 em 120h. Os resultados obtidos neste trabalho sugerem que é possível a obtenção de XOS a partir de resíduos abundantes no Estado e que os mesmos possuem potencial para serem utilizados como prebióticos, podendo, portanto, ser usados em aplicações relacionadas aos alimentos funcionais. / Xylooligosaccharides (XOS) are produced from lignocellulosic materials containing xylan by chemical methods, direct enzymatic hydrolysis of susceptible substrates using xylanases and other lytic enzymes, or a combination of chemical and enzymatic treatments. XOS are recognized for bringing benefit to health of the host and are considered prebiotic ingredients. The use of lignocellulosic residues produced in Rio Grande do Sul, such as rice husk, soybean hulls, and spent malt from brewery hold potential for the production of xylanase enzyme, especially under solid-state cultivation. In this work, several wild strains of fungi and one recombinant strain were tested for their potential of producing xylanase and their application in solid-state cultivation to obtain XOS. It was possible to define the Aspergillus brasiliensis BLf1 as the best producer of xylanase on rice husk, obtaining an activity of 120.5 U.g-1. Other important lytic enzymes were also analyzed: cellulase, β-glucosidase, and β-xylosidase The statistical experiment fractional factorial design 2(5-1) of cultures of this fungus and of the recombinant strain Aspergillus nidulans XynC A773 defined the variables that influenced the production of xylanase, showing maximal activities of 230.7 U.g-1 for A. brasiliensis BLf1 and 187.9 U.g-1 for A. nidulans XynC A773. Subsequently, these enzymatic preparations were applied to rice husk to hydrolyse its polymeric hemicellulosic structure and obtain xylooligosaccharides (37.25 mg XOS.g-1 substrate and 75.92 mg XOS.g-1 substrate, respectively). Finally, the prebiotic potential of XOS was evaluated by using them to grow L. plantarum BL011 and B. lactis BB-12, showing an increase in the dry cell mass of 1.7 g.L-1 at 120 hours. The results obtained in this research suggest that it is possible to obtain XOS from agro industrial residues of local production and they have the potential to be used as prebiotics, and could be used in food related applications.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias. Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos / Made available in DSpace on 2012-10-26T12:32:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 301566.pdf: 5310006 bytes, checksum: 950d02c60470c1ac92a9b79a81c931e3 (MD5) / A cevada ocupa a quarta posição em produção de cereais no mundo. Porém, tem sido pouco utilizada na indústria de alimentos, sendo destinada, em sua maioria, para alimentação animal e produção de malte cervejeiro. No entanto, a cevada possui alto teor de fibra alimentar e alta proporção de fibras solúveis, especialmente ?-glucanas. Estudos têm demonstrado que as ?-glucanas possuem efeitos fisiológicos benéficos à saúde. Além da importância nutricional, as ?-glucanas apresentam importante papel tecnológico em alimentos processados. Portanto, a extração e comercialização das ?-glucanas já é uma realidade no mercado internacional. Outro importante polissacarídeo da cevada é o amido; porém, esta origem tem sido pouco valorizada, sendo desprezado nos atuais processos de extração das ?-glucanas. Considerando as inúmeras possibilidades de aplicação do amido na indústria de alimentos, é possível sugerir que este resíduo possui grande potencial tecnológico. Os amidos podem ser modificados para atender a demanda da indústria, sendo uma das modificações a hidrólise enzimática para produção de xaropes com alto teor de maltose. Assim, os objetivos deste estudo foram extrair as ?-glucanas de cevada e produzir xarope de alto teor de maltose a partir do amido residual da extração. A farinha de cevada do cultivar BRS 195 foi utilizada no estudo. A sua composição química foi determinada, as ?-glucanas e o amido foram extraídos, quantificados e parcialmente caracterizados. A fração amido residual foi hidrolisada enzimaticamente para a produção do xarope de maltose. Os resultados indicaram que a cevada utilizada no estudo é uma boa fonte de obtenção de ?-glucanas e amido, devido ao elevado teor destes componentes, 4,74 % e 58,07 %, respectivamente, e ao reduzido teor de lipídios, 2,44 %. A extração de ?-glucanas da cevada foi influenciada pela temperatura do processo, e a máxima concentração na fração extraída foi de 53%; porém, esta apresentou impurezas como amido e proteína. O comportamento reológico das ?-glucanas extraída foi semelhante ao de ?-glucanas comerciais, tendo a viscosidade diminuída com o aumento da temperatura. A semelhança com as ?-glucanas comerciais também foi observada na espectroscopia no infravermelho, que confirmou a contaminação com amido. A microscopia eletrônica de varredura demonstrou imagens características de um produto esponjoso tanto para ?-glucanas extraída, quanto para a comercial. A fração de amido residual apresentou 77% deste componente. As características de viscosidade (RVA) foram semelhantes ao amido disponibilizado comercialmente. A espectroscopia no infravermelho apresentou picos característicos de amido. Através da microscopia eletrônica de varredura foi possível visualizar grânulos de amido intactos, tipo A e tipo B. A hidrólise enzimática do amido resultou em alta produção de maltose e teve influencia linear da concentração de substrato, o que indica que a taxa de hidrólise para a produção de maltose diminui com o aumento da concentração do substrato. O teor de sólidos solúveis presentes na maltose está de acordo com a concentração inicial de amido utilizada no experimento. Considerando os resultados, pode-se concluir que o amido residual da extração das ?-glucanas de cevada é uma excelente alternativa para o aproveitamento de resíduos, ampliando a utilização deste cereal na indústria de alimentos / Barley is the fourth crop produced worldwide. However, it has been poorly utilized in the food industry, been left mostly for animal feed and malting barley. Nevertheless, barley is rich in dietary fiber and has a high content of soluble fibers, especially ?-glucans. Several studies have demonstrated that the ?-glucans have beneficial physiological effects on health. Beyond the nutritional importance, the ?-glucans show an important technological role in processed foods. So, the extraction and commercialization of ?-glucans is already a reality in the international market. Another important barley polysaccharide is the starch; however, this source has been undervalued, being despised in current processes for ?-glucans extraction. Considering the unlimited possibilities for starch application in the food industry, it is possible to suggest that this residue has a high technological potential. The starches can be modified to meet the industrial expectations, including enzymatic hydrolysis to produce high maltose syrups. The objects of this study were to extract ?-glucans barley and produce maltose syrup from residual starch. Barley flour from cultivar BRS 195 was used. Its chemical composition was determined, the ?-glucans and starch were extracted, quantified and partially characterized. The residual starch fraction was enzymatically hidrolyzed to produce maltose syrup. The results showed that the barley used in the study was a good source of ?-glucans and starch because of the high contents of these components, 4.74% and 58.07% respectively, and to the reduced fat content, 2.44%. The extraction of ?-glucanas was influenced by process temperature; the maximum concentration in the extracted fraction was of 53%, however, this showed impurities like starch and protein. The rheological behavior of the extracted ?-glucans was similar to that of commercial ones, with a decrease in viscosity upon increasing temperatures. The similarity with commercial ?-glucans was also observed with infrared spectroscopy that confirmed starch contamination. Scanning electron microscopy showed images characteristic of a spongy product for the extracted ?-glucans as well as for the commercial ones. The residual starch fraction contained 77% of starch and its viscosity (RVA) was similar to the one of commercially available starch. The infrared spectroscopy, presented characteristic starch peaks. Through scanning electron microscopy it was possible to visualize intact starch granules A type and B type. The enzymatic hydrolysis of the starch resulted in a high maltose production and had linear influence of the substrate concentration, which means that the hydrolysis rate for maltose production decreases with the increase in the substrate´s concentration. The amount of soluble solids present in the maltose is in agreement with the initial starch concentration used in the experiment. Considering the results, it can be concluded that the residual starch from the barley ?-glucans extraction is an excellent alternative to make good use of waste products, widening the utilization of this cereal in the food industry

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-graduação em Ciências dos Alimentos, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:07:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319566.pdf: 1151196 bytes, checksum: bb79353ca2ed2a9803e90b98201b41ec (MD5) / O Amaranto (Amaranthus cruentus) cultivado no estado de Santa Catarina foi investigado quanto a sua composição centesimal, conteúdo de fibras e perfil de aminoácidos. Também foram produzidos pães enriquecidos com farinha deste pseudo cereal e avaliada a sua aceitabilidade. Para isto, os grãos de amaranto foram moídos e sua farinha foram utilizadas para formular asa receitas de pães. As porcentagens de acréscimo em relação à farinha de trigo foram de 13%, 16% e 20%. Estas formulações foram analisadas quanto à composição centesimal, fibras, perfil de aminoácidos e o produto também foi oferecido a consumidores para avaliar o nível de aceitabilidade dos provadores. As análises físico-químicas demonstraram que a o amaranto cultivado em Santa Catarina corresponde com as características citadas na literatura, quanto ao valor protéico (14,85%). A quantidade de fibras na farinha ultrapassa as quantidades citadas em trabalhos realizados com o amaranto cultivado no Distrito Federal, correspondendo 11,88g/100g, também superior aos resultados estudados até hoje, em torno de 4,5%. Seu conteúdo de lisina também apresentou uma quantidade significativa em relação aos outros cultivares de amaranto no Brasil e em outros países, que apresentaram em torno de 5 % a 6% de lisina. O amaranto cultivado em Santa Catarina apresentou, em média 9% de lisina. Os pães enriquecidos com farinha de amaranto foram analisados também quanto a temperatura de estocagem da farinha, onde uma parte ficou em temperatura ambiente e a outra sob refrigeração, estas apresentaram um conteúdo de fibras alimentares totais de 30, 53g/100g; 9,33% de proteína e 2,75%e 3.75% de lisina para pães sem refrigeração e com refrigeração, respectivamente. A aceitabilidade das quatro(4) receitas foi testada por 100 degustadores, pela escala edônica, e demonstrou que até 20% de farinha de amaranto pode ser acrescida no pão, com isso melhorando assim a qualidade nutricional, sem prejudicar as características nutricionais, visto que houve aceitação de 81% quanto à decisão de compra do pão enriquecido com farinha de amaranto.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2012-10-22T06:19:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 207869.pdf: 5392356 bytes, checksum: 94d7c73653b933665af371b087c905e1 (MD5) / Efluentes com elevados teores de gorduras e proteínas, como os gerados em frigoríficos, abatedouros, laticínios e indústrias de alimentos em geral, apresentam demanda química e biológica de oxigênio elevada. A digestão anaeróbia destes rejeitos é um processo lento, tendo como etapa limitante à liberação de ácidos graxos pelos microrganismos específicos com atividade lipolítica. Além disso, as gorduras podem solidificar-se a temperaturas mais baixas, causando prejuízos de ordem operacional tais como, a formação de escuma pelas camadas de lipídeos e de caminhos preferenciais no leito de lodo e arraste da biomassa, levando à perda da eficiência e até mesmo ao colapso do reator. Para contornar estes problemas, faz-se necessário o emprego de dispositivos para retenção de gorduras, como separadores água-óleo e flotadores. Estas técnicas estão sujeitas às falhas constantes associadas à variação temporal da carga de gordura e outros fatores de ordem operacional. Deste modo, para solucionar estes problemas e evitar os inconvenientes anteriormente citados, um pré-tratamento destes efluentes por meio da adição da enzima lipase vem sendo considerado como uma técnica bastante promissora para reduzir o tempo de retenção destes efluentes na digestão anaeróbia com conseqüente redução dos impactos ambientais. Objetivou-se neste trabalho, viabilizar tecnicamente a aplicação de um pré-tratamento enzimático para a remoção de gorduras dos resíduos gerados por indústrias de produtos avícolas. O enfoque foi baseado no uso de preparações de lipases disponíveis comercialmente. O trabalho experimental foi realizado em três etapas. Numa primeira etapa, o rejeito foi caracterizado segundo normas técnicas recomendadas, e os valores encontrados para os diversos componentes analisados, como índice de saponificação (IS) igual 188,60 mg KOH/g; teor de óleos e gorduras de 48,3 g/L e de demanda química de oxigênio de 3930 ppm, indicam que a composição química do efluente está dentro dos limites esperados. Em seguida, o rejeito foi submetido à hidrólise enzimática empregando diferentes preparações de lipases comerciais visando selecionar a enzima mais adequada considerando-se os fatores custo e eficiência. Nessa etapa foram testadas cinco preparações de lipases comerciais, duas de origem animal (pâncreas de porco-LPP e pancreatina-LKM) e três de fonte microbiana (Candida rugosa - LCR, Lipolase e Lipozyme). Dentre as lipases testadas, o desempenho mais eficiente foi demonstrado pela Lipozyme (Hidrólise = 20,4%), entretanto devido ao seu elevado custo o emprego desta preparação fica comprometido para este tipo de tratamento. Desta forma, selecionou-se para testes posteriores a lipase microbiana de Candida rugosa (LCR) e a preparação de lipase pancreática-LKM que apresentaram comportamentos satisfatórios atingindo porcentagem de hidrólise de 13,2% e 18,8%, respectivamente. Na segunda etapa, a metodologia de planejamento experimental foi utilizada para determinar os efeitos das seguintes variáveis: concentração de enzima (x1), concentração de agente emulsificante (x2), concentração de íons cálcio (x3) e ajuste do pH do efluente (x4), na porcentagem de hidrólise (Y) dos triglicerídeos presentes no efluente. Para cada preparação de lipase foi realizado um planejamento fatorial fracionário 24-1, sendo obtidos distintos comportamentos.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. / Made available in DSpace on 2012-10-18T19:31:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 139363.pdf: 507436 bytes, checksum: b32d2093cc99778ad2e24204ae470d5a (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2012-10-19T03:56:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 206490.pdf: 398163 bytes, checksum: f16a7b92b0c01916305100970df09783 (MD5) / O soro de leite é o subproduto principal da indústria laticínia. Devido ao seu elevado poder poluente e a dificuldade de sua eliminação, as empresas estão buscando alternativas para o reaproveitamento dos componentes do soro, principalmente das proteínas e da lactose. A lactose é um dissacarídeo que pode ser hidrolisado através dos métodos ácido ou enzimático, fornecendo como produtos glicose e galactose. No processo enzimático é utilizada b-D-galactosidase, que pode ser extraída de plantas, animais, fungos, bactérias e leveduras. Neste trabalho, a lactose presente no permeado do soro de leite foi hidrolisada em um reator a membrana utilizando-se lactase (b-D-galactosidase) Kluyveromyces lactis Maxilact® L-5000. O grau de hidrólise foi determinado para diversas condições operacionais de temperatura (30, 35, 40, 45 e 50 ºC), pH (4, 5, 6 e 7) e concentração de enzima (400, 1250 e 2000 mg.L-1). Foram obtidas conversões entre 90 e 100% para temperaturas entre 30 e 40 ºC, pH 6 e concentração de enzima de 1250 mg.L-1. A hidrólise foi realizada em um reator utilizando uma membrana de PVDF-DMF com alta porosidade que permitiu a passagem de compostos com baixa massa molecular, como a glicose, galactose e lactose, e impediu a permeação das enzimas, moléculas com alta massa molecular. A possibilidade da interação entre a enzima e a membrana foi verificada através das análises de FTIR # Espectroscopia de Absorção na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier e MEV # Microscopia Eletrônica de Varredura, realizadas na membrana nova e após sua utilização na célula de ultrafiltração. Ensaios foram realizados para comparar a hidrólise da lactose do soro de leite utilizando dois modelos de reator: reator operado em batelada e reator a membrana. As condições operacionais nos dois experimentos foram as mesmas, temperatura de 40 ºC, pH 6 e concentração de enzima de 1250 mg.L-1. O reator a membrana mostrou-se mais eficiente, convertendo 92% da lactose em glicose e galactose, contra 82% do reator operado em batelada.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-08-15Bitstream added on 2014-06-13T20:14:01Z : No. of bitstreams: 1 silveira_t_me_rcla.pdf: 754245 bytes, checksum: 93cfbd7537065a1912d17dc95ae51a1c (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho, estudam-se as características estruturais de sílicas mesoporosas do tipo SBA-15 e sua estabilidade térmica com relação à temperatura de calcinação. As sílicas mesoporosas foram preparadas a partir da hidrólise do tetraetilortosilicato (TEOS) usando o surfactante tri-block poly(etileno óxido)-poly(propileno óxido)-poly(etileno óxido) (Pluronic P123) como direcionador de estrutura. O copolímero foi removido do precipitado através de exaustivas lavagens em etanol. Amostras foram calcinadas nas temperaturas de 500°C, 600°C, 750°C, 825°C, 900°C e 1050°C. Também as características estruturais de sílicas preparadas com lavagem em etanol e calcinação a 500 oC foram comparadas com as características estruturais de sílicas calcinadas a 500 oC diretamente, sem lavagem com etanol para a remoção do copolímero. As amostras foram caracterizadas por espalhamento de raios-X a baixo ângulo (SAXS) e adsorção de nitrogênio. Os dados de SAXS mostram que a sílica mesoporosa mantém a estrutura ordenada de poros com ordenamento hexagonal 2D até altas temperaturas de calcinação, mas o parâmetro de rede da estrutura hexagonal diminui com a temperatura de calcinação. As isotermas de adsorção de nitrogênio foram analisadas para a superfície específica de BET (SBET), volume total de poros por unidade de massa da amostra (VP), e distribuição de tamanhos de poros (PSD). As curvas de distribuição de poros mostram um pico bem definido com diâmetro de poro em torno de 7,6 nm, associado aos poros cilíndricos da estrutura hexagonal. O pico da estrutura hexagonal de poros desloca-se para a região de menores diâmetros com o aumento da temperatura de calcinação. A 1050 oC a estrutura de poros é completamente eliminada. O mecanismo de eliminação de poros ocorre por contração do diâmetro do poro cilíndrico da estrutura... / In this work, the structural characteristics of the SBA-15-type mesoporous silicas and its thermal stability with respect to the calcination temperature are studied. The mesoporous silica were prepared from hydrolysis of tetraethylortosilicate (TEOS) using tri-block poly (ethylene oxide)-poly (propylene oxide)-poly (ethylene oxide) surfactant (Pluronic P123) as a structure director. The copolymer was removed from the precipitate by thoroughly washing in ethanol. Samples were calcined at the temperatures 500°C, 600°C, 750°C, 825°C, 900°C and 1050°C. Also the structural characteristics of silicas prepared by washing in ethanol and calcination at 500 oC were compared to those prepared by direct calcination at 500 oC without washing in ethanol to remove the copolymer. The samples were characterized by small-angle X-ray scattering (SAXS) and nitrogen adsorption. The SAXS data show that the mesoporous silica keeps the ordered hexagonal pore structure up to high calcination temperatures, but the lattice parameter of the hexagonal structure diminishes with the temperature. The isotherms of nitrogen adsorption were analyzed for the BET specific surface (SBET), the total pore volume per mass unit of the sample (VP), and for the pore size distribution (PSD). The pore size distribution curves show a well-defined peak at a pore diameter around 7,6 nm, which is associated to the cylindrical pores of the hexagonal structure. The peak of the hexagonal pore structure shifts towards the region of smaller diameters with the calcination temperature. At 1050 oC, the pore structure is completely eliminated. The mechanism of pore elimination gives place by contraction on the diameter of the cylindrical pore of the hexagonal 2D structure of the mesoporous silica, apparently up to the complete elimination of the pores. An activation energy of about 84 kJ/mol was estimated for the process