O tratamento térmico sob baixa umidade (TTBU) induz modificações estruturais nos grânulos de amido, com conseqüente modificação de propriedades como a digestibilidade enzimática e as propriedades de pasta. O TTBU clássico é realizado em fornos convencionais a ar e é bastante moroso. Recentemente melhorias têm sido propostas ao método, visando satisfazer aos requerimentos práticos para a aplicação em escala industrial. A aplicação de microondas em diversos setores vem crescendo e tem como vantagens a economia de espaço e tempo, devido ao tipo e eficiência da energia. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do TTBU realizado em forno microondas sobre as propriedades estruturais e funcionais de amidos de batata-doce e de mandioquinha-salsa e compará-las com as propriedades desses mesmos amidos tratados pelo método convencional. Os amidos foram extraídos dessas tuberosas e submetidos à modificação física, nas umidades de 25 e 35%, em forno convencional (90ºC/16horas) e em microondas (35 a 90ºC/1 hora). Os amidos tratados foram avaliados quanto à composição macromolecular (amilose), aparência superficial do grânulo por microscopia eletrônica de varredura (MEV), cristalinidade (raio-x), digestibilidade enzimática ( -amilase pancreática de suíno), fator de expansão e propriedades de pasta (RVA). O TTBU não alterou a aparência superficial dos amidos ao microscópio. Após a modificação física, o teor de amilose do amido de batata-doce tratado no microondas não se diferenciou do amido natural, porém apresentou menor teor do que o amido tratado em forno em ambas as umidades. O amido de mandioquinha-salsa tratado em forno convencional permaneceu com o mesmo teor do amido natural, já o tratamento por microondas aumentou o teor de amilose. O TTBU aumentou a suscetibilidade enzimática dos grânulos, sendo o amido de batata-doce o mais suscetível à ação da enzima pelo tratamento em forno e o amido de mandioquinha-salsa pelo microondas. A umidade das amostras pareceu afetar mais que o tipo de tratamento térmico. Sob maior umidade, os amidos tiveram maior aumento da suscetibilidade enzimática. Embora tenham ocorrido alterações nos difratogramas de raio-x mais ou menos intensas em função dos tratamentos, os padrões de cristalinidade dos amidos de batata-doce (CB) e de mandioquinha-salsa (B) permaneceram inalterados após os tratamentos sob quaisquer das condições estudadas. Os grânulos de amido das tuberosas tratados por TTBU apresentaram redução do fator de expansão. A expansão foi menor no forno convencional do que no microondas. O tratamento térmico alterou as propriedades de pasta dos amidos, aumentando, de um modo geral, a temperatura de pasta, o tempo de pico, a viscosidade final e a tendência à retrogradação e diminuindo o pico de viscosidade e a quebra. As alterações conferidas pelo TTBU foram variáveis com o tipo de tratamento térmico, o teor de umidade e com a fonte de amido. Considerando que a qualidade de um amido é definida em função de sua finalidade de uso, pode-se optar dentre os tratamentos estudados, a intensidade de modificação desejada para o mesmo. / The heat moisture treatment (HMT) induces structural modifications on the granules of starch with consequent modification of properties such as the enzymatic digestibility as well as the paste properties. The classic HMT is run in air conventional ovens and is very slow. Recently improvements have been proposed to the method by aiming to satisfy the practical requirements for the application in industrial scale. The application of the microwave in several sectors has been growing and presents as advantages the economy of room and time due to the type and efficiency of the energy. In this way, the objective of this work has been to evaluate the effect of the HMT made in microwave on the structural and functional properties of the sweet potato and peruvian carrot starches and compare them to the properties of the same starches treated by the conventional method. The starches have been extracted from these tuberoses and when at 25 and 35% moisture, submitted to physical modification in conventional oven (90ºC/16 hours) and in microwave oven (35 to 90ºC/1 hours). The treated starches have been evaluated regarding their macromolecular (amylose), granules surface appearance by scanning electron microscope (SEM), crystallinity (xrays), enzymatic digestibility (porcine pancreatic -amyilase), swelling factor and paste properties (RVA). The HMT has not changed the surface appearance of the starched through microscope. After the physical modification, the amylose content of the sweet potato starch treated in microwave oven has not been different from the natural starch, however presented less content than the starch treated in microwave oven at both moistures. The peruvian carrot starch treated in conventional oven remained with the same content of the natural starch, but the treatment in microwave has increased the amylose content. The HMT has increased the granules enzymatic susceptibility; the sweet potato starch is the most susceptible to the action of the enzyme by the treatment in oven and the peruvian carrot starch by the microwave oven, The moisture of the samples seemed to affect more than the type of heat treatment. Under higher moisture, the starches has had highest increase to enzymatic susceptibility. Although more or less intense alterations in the x-rays diffractograms have occurred due to the treatments, the crystallinity patterns of the sweet potato (CB) and peruvian carrot (B) starches remained unchanged after the treatments under any of the studied conditions. The tuberoses granules starches treated by HMT have presented reduction on the sweeling factor. The sweeling has been lower in conventional oven than in microwaves. The heat treatment has changed the starches paste properties, in a general way, increasing the paste temperature, peak time, final viscosity and setback and decreasing the viscosity peak and breakdown. The alterations checked by the HMT have been variable according to the type of heat treatment, moisture content and source of starch. Considering that the quality of a starch is defined in conformity with its use purpose, it can be chosen the type of treatment among the studied ones and the intensity of desired modification for the starch.

Made available in DSpace on 2016-02-26T12:59:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LovaineFielQuevedo.pdf: 620500 bytes, checksum: 08eab76655f81a2963bd3792dbb028e6 (MD5) Previous issue date: 2007-04-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work aimed to know yield and net income of amarela de carandaí Peruvian carrot in answer to the use of two and three rows per plot (50 cm and 33 cm, respectively) and three spaces among plants (20, 30 and 40 cm). Treatments were arranged as 2 (number of rows per plot) x 3 (spaces among plants) factorial, in a randomized experimental block design, with four replications. Harvest was done in two dates: at 213 and 242 days after planting (DAP), when plants showed, respectively, more than 50% and 70% of senescence of leaf area. Plant heights, fresh and dried mass of leaves, shoots, crowns, commercial (mass greater than 40g) and non-commercial (smaller than 40g) roots were evaluated. The validation of this work was done by determination of gross and net income. In harvest done at 213 DAP, significative effect of number of rows per plot for fresh mass of non commercial roots and of spaces among plants for plant heights and for fresh mass of shoots was found. In harvest done at 242 DAP, there was a significative effect of number of rows for yields of fresh mass of shoots, crowns, commercial and non commercial roots and of spaces among plants for fresh mass of shoots, crowns and non commercial roots. By obtained results for yields of fresh and dried masses of different botanical compounds that were evaluated for Peruvian carrot, as a function of number of rows of plants per plot, independed on the existence or not of the significative effect of the treatment, it was concluded that the planting under three rows per plot was the best (average of 65,934 plants ha-1) in relation to the yields of plants under two rows (average of 43,956 plants ha-1). When it is compared the average yield obtained from harvest at 213 DAP and at 242 DAP, for fresh and dried mass, it was observed that in the second harvest there were yield increases for different morphological compounds of plants, in relation to the first harvest. Fresh masses of commercial roots represented discardable residues. The greatest yields of commercial roots (12.98 t ha-1) and net income (R$ 17,820.66) were obtained from plants that were harvest at 242 DAP and cultivated under three rows per plot and spaced 30 cm among plants when related with the greatest yields (6.94 t ha-1) and net income (R$ 8,760.66) that were obtained from plants that were harvested at 213 DAP and cultivated under three rows per plot and spaced 20 cm among plants. Observing the estimative average related to net income, it was concluded that, for Peruvian carrot producer, harvest done at 242 DAP was the best because it can increase in 107.52% (R$ 13,413.95) net income, in average, in relation to harvest done at 213 DAP (R$ 6,463.95) / O trabalho teve como objetivo conhecer a produção e a renda líquida da mandioquinha-salsa Amarela de Carandaí em resposta ao uso de duas e três fileiras de plantas no canteiro (50 cm e 33 cm respectivamente) e três espaçamentos entre plantas (20, 30 e 40 cm), no município de Dourados MS, em solo do tipo Latossolo Vermelho distroférrico. Os tratamentos foram arranjados como fatorial 2 (número de fileiras no canteiro) x 3 (espaçamentos entre plantas), no delineamento experimental de blocos casualizados, com quatro repetições. A colheita foi feita em duas épocas: aos 213 e 242 dias após o plantio (DAP), quando as plantas apresentavam, respectivamente, mais de 50% e 70% de senescência da parte foliar, época em que avaliaram-se as alturas das plantas. No laboratório foram determinadas as produções de massas frescas e secas de folhas, rebentos, coroas, raízes comerciais (massa maior que 40 g) e raízes não comerciais (menores que 40 g). A validação do trabalho foi realizada pela determinação das rendas bruta e líquida. Na colheita aos 213 DAP encontrou-se efeito significativo do número de fileiras no canteiro para massa fresca de raízes não comerciais e do espaçamento entre plantas para altura de plantas e para massa fresca de rebentos. Na colheita aos 242 DAP houve efeito significativo do número de fileiras para as produções de massas frescas de rebentos, coroas, raízes comerciais e raízes não-comerciais e do espaçamento entre plantas para massa fresca de rebentos, coroas e raízes nãocomerciais. Os resultados obtidos para produções de massas frescas e secas dos diferentes componentes botânicos avaliados na mandioquinha-salsa, em função do número de fileiras de plantas no canteiro, independente da existência ou não de efeito significativo do tratamento, mostraram que foi melhor o plantio com três fileiras de plantas por canteiro (média de 65.934 plantas ha-1) em relação às produções das plantas sob duas fileiras (média de 43.956 plantas ha-1). Quando se compararam as médias produtivas obtidas nas colheitas aos 213 DAP e aos 242 DAP, para massas frescas e secas, observou-se que na segunda colheita houve incrementos produtivos nos diferentes componentes morfológicos das plantas, em relação à primeira colheita. As massas frescas de raízes comercializáveis representaram apenas 26,81% na colheita aos 213 DAP e 31,90% aos 242 DAP em relação à produção total das plantas onde, as folhas, rebentos, coroas e raízes não-comercializáveis, representaram os resíduos descartáveis. As maiores produções de raízes comerciais (12,98 t ha-1) e renda líquida (R$ 17.820,66) foram obtidas nas plantas colhidas aos 242 DAP e cultivadas sob três fileiras no canteiro e 30 cm de espaçamento entre plantas quando relacionadas com as maiores produção (6,94 t ha-1) e renda líquida (R$ 8.760,66) obtidas nas plantas colhidas aos 213 DAP e cultivadas sob três fileiras no canteiro e 20 cm de espaçamento entre plantas. Observando-se as estimativas médias relativas à renda líquida, conclui-se que para o produtor de mandioquinha-salsa, foi melhor a colheita aos 242 DAP porque poderia aumentar em 107,52 % (R$ 13.413,95) a renda líquida, em média, em relação à colheita aos 213 DAP (R$ 6.463,95)

Made available in DSpace on 2016-02-26T12:59:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LovaineFielQuevedo.pdf: 620500 bytes, checksum: 08eab76655f81a2963bd3792dbb028e6 (MD5) Previous issue date: 2007-04-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work aimed to know yield and net income of amarela de carandaí Peruvian carrot in answer to the use of two and three rows per plot (50 cm and 33 cm, respectively) and three spaces among plants (20, 30 and 40 cm). Treatments were arranged as 2 (number of rows per plot) x 3 (spaces among plants) factorial, in a randomized experimental block design, with four replications. Harvest was done in two dates: at 213 and 242 days after planting (DAP), when plants showed, respectively, more than 50% and 70% of senescence of leaf area. Plant heights, fresh and dried mass of leaves, shoots, crowns, commercial (mass greater than 40g) and non-commercial (smaller than 40g) roots were evaluated. The validation of this work was done by determination of gross and net income. In harvest done at 213 DAP, significative effect of number of rows per plot for fresh mass of non commercial roots and of spaces among plants for plant heights and for fresh mass of shoots was found. In harvest done at 242 DAP, there was a significative effect of number of rows for yields of fresh mass of shoots, crowns, commercial and non commercial roots and of spaces among plants for fresh mass of shoots, crowns and non commercial roots. By obtained results for yields of fresh and dried masses of different botanical compounds that were evaluated for Peruvian carrot, as a function of number of rows of plants per plot, independed on the existence or not of the significative effect of the treatment, it was concluded that the planting under three rows per plot was the best (average of 65,934 plants ha-1) in relation to the yields of plants under two rows (average of 43,956 plants ha-1). When it is compared the average yield obtained from harvest at 213 DAP and at 242 DAP, for fresh and dried mass, it was observed that in the second harvest there were yield increases for different morphological compounds of plants, in relation to the first harvest. Fresh masses of commercial roots represented discardable residues. The greatest yields of commercial roots (12.98 t ha-1) and net income (R$ 17,820.66) were obtained from plants that were harvest at 242 DAP and cultivated under three rows per plot and spaced 30 cm among plants when related with the greatest yields (6.94 t ha-1) and net income (R$ 8,760.66) that were obtained from plants that were harvested at 213 DAP and cultivated under three rows per plot and spaced 20 cm among plants. Observing the estimative average related to net income, it was concluded that, for Peruvian carrot producer, harvest done at 242 DAP was the best because it can increase in 107.52% (R$ 13,413.95) net income, in average, in relation to harvest done at 213 DAP (R$ 6,463.95) / O trabalho teve como objetivo conhecer a produção e a renda líquida da mandioquinha-salsa Amarela de Carandaí em resposta ao uso de duas e três fileiras de plantas no canteiro (50 cm e 33 cm respectivamente) e três espaçamentos entre plantas (20, 30 e 40 cm), no município de Dourados MS, em solo do tipo Latossolo Vermelho distroférrico. Os tratamentos foram arranjados como fatorial 2 (número de fileiras no canteiro) x 3 (espaçamentos entre plantas), no delineamento experimental de blocos casualizados, com quatro repetições. A colheita foi feita em duas épocas: aos 213 e 242 dias após o plantio (DAP), quando as plantas apresentavam, respectivamente, mais de 50% e 70% de senescência da parte foliar, época em que avaliaram-se as alturas das plantas. No laboratório foram determinadas as produções de massas frescas e secas de folhas, rebentos, coroas, raízes comerciais (massa maior que 40 g) e raízes não comerciais (menores que 40 g). A validação do trabalho foi realizada pela determinação das rendas bruta e líquida. Na colheita aos 213 DAP encontrou-se efeito significativo do número de fileiras no canteiro para massa fresca de raízes não comerciais e do espaçamento entre plantas para altura de plantas e para massa fresca de rebentos. Na colheita aos 242 DAP houve efeito significativo do número de fileiras para as produções de massas frescas de rebentos, coroas, raízes comerciais e raízes não-comerciais e do espaçamento entre plantas para massa fresca de rebentos, coroas e raízes nãocomerciais. Os resultados obtidos para produções de massas frescas e secas dos diferentes componentes botânicos avaliados na mandioquinha-salsa, em função do número de fileiras de plantas no canteiro, independente da existência ou não de efeito significativo do tratamento, mostraram que foi melhor o plantio com três fileiras de plantas por canteiro (média de 65.934 plantas ha-1) em relação às produções das plantas sob duas fileiras (média de 43.956 plantas ha-1). Quando se compararam as médias produtivas obtidas nas colheitas aos 213 DAP e aos 242 DAP, para massas frescas e secas, observou-se que na segunda colheita houve incrementos produtivos nos diferentes componentes morfológicos das plantas, em relação à primeira colheita. As massas frescas de raízes comercializáveis representaram apenas 26,81% na colheita aos 213 DAP e 31,90% aos 242 DAP em relação à produção total das plantas onde, as folhas, rebentos, coroas e raízes não-comercializáveis, representaram os resíduos descartáveis. As maiores produções de raízes comerciais (12,98 t ha-1) e renda líquida (R$ 17.820,66) foram obtidas nas plantas colhidas aos 242 DAP e cultivadas sob três fileiras no canteiro e 30 cm de espaçamento entre plantas quando relacionadas com as maiores produção (6,94 t ha-1) e renda líquida (R$ 8.760,66) obtidas nas plantas colhidas aos 213 DAP e cultivadas sob três fileiras no canteiro e 20 cm de espaçamento entre plantas. Observando-se as estimativas médias relativas à renda líquida, conclui-se que para o produtor de mandioquinha-salsa, foi melhor a colheita aos 242 DAP porque poderia aumentar em 107,52 % (R$ 13.413,95) a renda líquida, em média, em relação à colheita aos 213 DAP (R$ 6.463,95)

A mandioquinha-salsa (Arracacia xanthorriza Bancroft.) é uma raiz tuberosa que apresenta um curto período de conservação pós-colheita, de 3 a 5 dias, devido a uma fitopatologia conhecida como apodrecimento-mole ou mela, causada por bactérias do gênero Erwinia. Essas bactérias liberam enzimas que degradam a pectina da parede celular, fazendo com que o tecido perca a sua rigidez característica. Atualmente, vários métodos de conservação têm sido estudados na tentativa de prolongar a conservação pós-colheita, porém, a combinação de processos parece ser a melhor alternativa. Esse trabalho teve como objetivo estudar a interação entre processos de conservação (refrigeração, embalagem a vácuo e irradiação) para estender o período pós-colheita das raízes. Foram estudadas a combinação de duas temperaturas (25°C e 4°C), duas embalagens (caixas e vácuo) e três doses de irradiação gama obtendo um total de 16 grupos. Estes foram analisados diariamente, por um período de 30 dias, utilizando parâmetros de textura (energia de penetração), microbiologia e atividade de enzimas pectinolíticas (pectato liase, poligalacturonase e pectinesterase). A exposição às doses de 2 e 3kGy, com as amostras conservadas a 4°C a vácuo, prolongaram o período de conservação de 5 para 28 dias, ocorrendo uma diminuição da população microbiana, porém havendo uma diminuição da rigidez das raízes (p<0,05). Os tratamentos afetaram o perfil de atividade das enzimas pectinolíticas, porém a grande dispersão dos resultados e o pequeno número de raízes analisadas por dia, além da complexidade dos fatores que afetam a atividade das enzimas e as múltiplas origens possíveis - endógenas, bacterianas ou fungicidas - limitam a discussão mais aprofundada dos resultados. / Peruvian carrot (Arracacia xanthorriza Bancroft.) is a tuber root that presents a short post-harvest period of conservation, 3 to 5 days, due to a phytopathology known as soft rot or \"mela\", caused by bacteria of the genus Erwinia. This bacteria release enzymes that decay the cellular wall, causing the lost of the characteristic rigidity. At present, many conservation methods have been studied in the attempt of prolonging the post harvest conservation, but the combination of processes seems to be the best alternative. The aim of this work was to study the interaction between the conservation processes (refrigeration, vacuum packaging and irradiation) to extend the post-harvest period of the roots. It was studied the combination of two temperatures (25°C e 4°C), with two packages (boxes and vacuum) and three gamma irradiation doses (1, 2 e 3kGy), obtaining a total of 16 sample groups. The samples were daily analized, for a 30 day period, using texture parameters (penetration energy), microbiology and pectinolitic enzymes activities (pectate lyase, polygalactunoronase and pectin methyl esterase). The samples irradiated in doses of 2 and 3kGy, vacuum packed and conserved at 4°C extend the post-harvest period of 5 to 28 days, with a decrease of the microbiologic population, but with decreased in the rigidity of the roots (p<0.05). The treatments affected the pectinolitic enzymes profile, however the amplitude of the results and the low number of analysed samples per day, besides the complexity of factors affecting the enzyme activity and the multiple possible sources(endogenous, bacterial or fungous), limits the carefully discussion of the results.

Este trabalho teve como principais objetivos verificar as alterações na atividade de enzimas amilolíticas, pectinolíticas e celulásicas em raízes de mandioquinha-salsa durante o período pós-colheita, sob diferentes condições de armazenamento, visando avaliar os mecanismos de deterioração das raízes, bem como identificar o microrganismo possivelmente responsável pela alta perecibilidade das raízes. Além disso, foram estudadas características físico-químicas e reológicas do amido de mandioquinha extraído em laboratório. Para a detecção de atividade pectinesterásica (PE) e poligalacturonásica (PG) nas raízes, os parâmetros de extração destas enzimas foram otimizados através de metodologia de superfície de resposta (MSR). As enzimas apresentaram pH ótimo de extração de 7,5 e 4,0 para a PE e PG, respectivamente, sendo os outros parâmetros, como tempo de extração e concentração de NaCI, considerados como não-significativos pelo modelo. As enzimas pectinolíticas parecem estar relacionadas à deterioração das raízes durante o armazenamento, associadas ao amolecimento das raízes. Devido à alta produção de gás, sob condições de temperatura e embalagem, a presença de bactérias produtoras de enzimas pécticas e causadoras de podridão-mole pode ser uma das principais causas da alta perecibilidade das raízes. A atividade amilolítica apresenta um importante papel na deterioração da mandioquinha uma vez os açúcares redutores provenientes da hidrólise do amido podem vir a ser substrato para o ataque de microrganismos oportunistas. Representa um dos principais aspectos metabólicos em um tubérculo rico em amido. A atividade celulásica foi praticamente nula durante o armazenamento. A melhor forma de conservação das raízes ocorreu à temperatura de refrigeração, sob acondicionamento a vácuo. O microrganismo isolado das raízes foi identificado através de provas bioquímicas como Erwinia carotovora subsp. odorífera. Em relação às características físico-químicas, o amido de mandioquinha apresentou um teor de amilose abaixo dos valores determinados para cereais e raízes convencionais (12,1 %) e uma boa estabilidade durante a cocção, analisada através da determinação de viscosidade. A turbidez das suspensões de amido também apresentou estabilidade durante o armazenamento, assim como a sinerese, que.em condições ótimas de preparação do gel apresentou 2,53 % de expulsão de água. Ainda sobre a relação água/gel, o pH da solução e a concentração de amido influenciam significativamente a capacidade de retenção de água, enquanto a temperatura de formação do gel não se mostrou um parâmetro significativo. A textura das preparações de amido foi influenciada significativamente pela temperatura de formação do gel e pela concentração de amido utilizada na preparação. O conhecimento de algumas características reológicas e de propriedades físico-químicas do amido de mandioquinha, visando a aplicação como ingrediente alimentício, pode ser uma alternativa a utilização das raízes in natura, principalmente no que diz respeito ao excedente de safra e ao aproveitamento de raízes com baixo valor comercial. / The aim of this work was to verify the changes in amylolytic, pectinolytic and cellulasic activity in Peruvian carrot roots after harvest, under different storage conditions, in order to evaluate the deteriorative mechanisms of the roots, as well as to identify the microorganism possible responsible to its low conservation time. In addition, physico-chemical and rheological characteristics of Peruvian carrot starch were studied. For pectinesterase (PE) and poligalacturonase (PG) detection on the roots, the extraction parameters of both enzymes were optimized by response surface methodology. The enzymes presented the optimum pH values at 7.5 and 4.0 for PE and PG, respectively. Extraction time and NaCI concentration were considered non-significant by the model. Pectic enzymes seams to be related to the deterioration process of Peruvian carrot, that is associated to the root softening. Considering the high volume of gas under specific packing and temperature, the presence of microorganisms soft rot promoters could be the main cause of the high perecibility of the roots. The amylolytic enzymes present an important role on Peruvian carrot deterioration related to the starch hydrolysis and the releasing of reducing sugars, substrate for opportunistic microorganisms. The cellulasic activity was not significant during storage time. Best conditions for roots conservation occurred at 4&#176;C and under vacuum package. The bacteria isolated from the roots were identified by biochemical reactions as Erwinia carotovora subsp. odorifera. Peruvian carrot starch presented low values of amylose content (12.1 %) in comparison to other starch sources and a good stability during cooking, analyzed by viscoamylogram Brabender. The turbidity of starch suspensions presented good stability during storage, as well as water holding capacity, which presented 2.53% in optimal conditions of gel preparation. Syneresis is positively influenced by the pH of past solution and starch concentration whereas temperature of gel formation was not significant. Texture of starch preparations was significant influenced by temperature of gel formation as well as starch concentration. The knowledge of some rheological and physico-chemical properties of Peruvian carrot starch can be useful focusing its use as a food ingredient, which can be an alternative to the consumption of the roots in nature, especially considering crop excesses and low commercial value roots.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-02-27Bitstream added on 2014-06-13T20:10:53Z : No. of bitstreams: 1 rocha_ts_me_sjrp.pdf: 4148399 bytes, checksum: ce0ff94a04b39123b97024a446e8f545 (MD5) / Enzymatic hydrolysis of granular starch has been used to study the structure and the physicochemical properties of the granules. It depends, among others, on the starch botanic source, on the enzymatic system used and on the size of the granules. The aim of this work was to investigate the effect of granule size on enzymatic susceptibility and on structural and physicochemical properties of Peruvian Carrot starch. Starches from two varieties (Amarela de Carandaí, AC and Amarela de Senador Amaral, ASA) were isoladed, fractionated by size and classified into whole granules (without separation); large granules (d 20æm); medium granules (> 10 e < 20æm) and small granules (£ 10æm). The whole and fractionated granular starches were hydrolysed with bacterial -amylase and fungal amyloglucosidase. Samples, before and after hydrolysis, were analyzed regarding their structural and physicochemical characteristics. The whole and fractionated native starches shown in optical microscope and scanning electron microscope circular shape for large granules and polygonal shape for small granules. The granular surface was smooth with some had openings, especially for the larges granules, with some depressions and holes. From chromatograms of gel permeation in Sepharose CL-2B was not possible to observe differences on the molecular size from both varieties of Peruvian Carrot. The amylose content, that was higher to AC variety, was concentraded mainly in large granules. Both varieties exhibited B-type X-ray diffraction pattern and relative degree of cristallinity (DC) (~20%) was not different for the different starches, despite the intensity of the peaks decrease for small granules. The intrinsic viscosity of starches from both varieties was smallest 24% and 14%, respectively, to small granules in relation of large granules. Gelatinization temperatures, from DSC, decreased as the granule sizes decreased, while the enthalpy remained the same. The smaller the granule

Este trabalho teve como principais objetivos verificar as alterações na atividade de enzimas amilolíticas, pectinolíticas e celulásicas em raízes de mandioquinha-salsa durante o período pós-colheita, sob diferentes condições de armazenamento, visando avaliar os mecanismos de deterioração das raízes, bem como identificar o microrganismo possivelmente responsável pela alta perecibilidade das raízes. Além disso, foram estudadas características físico-químicas e reológicas do amido de mandioquinha extraído em laboratório. Para a detecção de atividade pectinesterásica (PE) e poligalacturonásica (PG) nas raízes, os parâmetros de extração destas enzimas foram otimizados através de metodologia de superfície de resposta (MSR). As enzimas apresentaram pH ótimo de extração de 7,5 e 4,0 para a PE e PG, respectivamente, sendo os outros parâmetros, como tempo de extração e concentração de NaCI, considerados como não-significativos pelo modelo. As enzimas pectinolíticas parecem estar relacionadas à deterioração das raízes durante o armazenamento, associadas ao amolecimento das raízes. Devido à alta produção de gás, sob condições de temperatura e embalagem, a presença de bactérias produtoras de enzimas pécticas e causadoras de podridão-mole pode ser uma das principais causas da alta perecibilidade das raízes. A atividade amilolítica apresenta um importante papel na deterioração da mandioquinha uma vez os açúcares redutores provenientes da hidrólise do amido podem vir a ser substrato para o ataque de microrganismos oportunistas. Representa um dos principais aspectos metabólicos em um tubérculo rico em amido. A atividade celulásica foi praticamente nula durante o armazenamento. A melhor forma de conservação das raízes ocorreu à temperatura de refrigeração, sob acondicionamento a vácuo. O microrganismo isolado das raízes foi identificado através de provas bioquímicas como Erwinia carotovora subsp. odorífera. Em relação às características físico-químicas, o amido de mandioquinha apresentou um teor de amilose abaixo dos valores determinados para cereais e raízes convencionais (12,1 %) e uma boa estabilidade durante a cocção, analisada através da determinação de viscosidade. A turbidez das suspensões de amido também apresentou estabilidade durante o armazenamento, assim como a sinerese, que.em condições ótimas de preparação do gel apresentou 2,53 % de expulsão de água. Ainda sobre a relação água/gel, o pH da solução e a concentração de amido influenciam significativamente a capacidade de retenção de água, enquanto a temperatura de formação do gel não se mostrou um parâmetro significativo. A textura das preparações de amido foi influenciada significativamente pela temperatura de formação do gel e pela concentração de amido utilizada na preparação. O conhecimento de algumas características reológicas e de propriedades físico-químicas do amido de mandioquinha, visando a aplicação como ingrediente alimentício, pode ser uma alternativa a utilização das raízes in natura, principalmente no que diz respeito ao excedente de safra e ao aproveitamento de raízes com baixo valor comercial. / The aim of this work was to verify the changes in amylolytic, pectinolytic and cellulasic activity in Peruvian carrot roots after harvest, under different storage conditions, in order to evaluate the deteriorative mechanisms of the roots, as well as to identify the microorganism possible responsible to its low conservation time. In addition, physico-chemical and rheological characteristics of Peruvian carrot starch were studied. For pectinesterase (PE) and poligalacturonase (PG) detection on the roots, the extraction parameters of both enzymes were optimized by response surface methodology. The enzymes presented the optimum pH values at 7.5 and 4.0 for PE and PG, respectively. Extraction time and NaCI concentration were considered non-significant by the model. Pectic enzymes seams to be related to the deterioration process of Peruvian carrot, that is associated to the root softening. Considering the high volume of gas under specific packing and temperature, the presence of microorganisms soft rot promoters could be the main cause of the high perecibility of the roots. The amylolytic enzymes present an important role on Peruvian carrot deterioration related to the starch hydrolysis and the releasing of reducing sugars, substrate for opportunistic microorganisms. The cellulasic activity was not significant during storage time. Best conditions for roots conservation occurred at 4&#176;C and under vacuum package. The bacteria isolated from the roots were identified by biochemical reactions as Erwinia carotovora subsp. odorifera. Peruvian carrot starch presented low values of amylose content (12.1 %) in comparison to other starch sources and a good stability during cooking, analyzed by viscoamylogram Brabender. The turbidity of starch suspensions presented good stability during storage, as well as water holding capacity, which presented 2.53% in optimal conditions of gel preparation. Syneresis is positively influenced by the pH of past solution and starch concentration whereas temperature of gel formation was not significant. Texture of starch preparations was significant influenced by temperature of gel formation as well as starch concentration. The knowledge of some rheological and physico-chemical properties of Peruvian carrot starch can be useful focusing its use as a food ingredient, which can be an alternative to the consumption of the roots in nature, especially considering crop excesses and low commercial value roots.

A mandioquinha-salsa (Arracacia xanthorrhiza Bancroft.) possui um período de conservação pós-colheita de cerca de uma semana, que contrasta com o seu ciclo de cultivo, em torno de 10 meses. Os mecanismos de deterioração das raízes ainda não são conhecidos e tampouco foram estudadas as principais vias enzimáticas de degradação do amido, sua principal reserva energética. O objetivo deste trabalho foi de identificar e caracterizar bioquimicamente o extrato enzimático dessas raízes, que possuem atividade amilolítica. Os resultados mostraram que as enzimas apresentam pH e temperatura ótimos de atividade enzimática em torno de 6,2 e 46&#176;C, respectivamente, confirmados por Análise de Superfície de Resposta. Foram detectadas três bandas com atividade amilolítica em gel de poliacrilamida. Os valores de Ea, Km e Vmáx aparentes encontrados para o extrato enzimático foram de 7,53 kcal/mol, 0,41 mg/mol e 1,11 mg/mL/min, respectivamente. A hidrólise do amido aumenta 95% na presença de Ca+2 e a enzima mantém apenas cerca de 47% da sua atividade original na presença de EDTA. Os resultados mostraram a presença de duas possíveis isoformas de &#945;-amilase e uma &#946;-amilase no extrato enzimático in vitro, podendo estar ativas na raiz íntegra. Um ensaio de acompanhamento da atividade amilásica das raízes durante o armazenamento por 9 dias mostrou um aumento na atividade de água acompanhado de perda de textura e de oscilação na atividade hidrolítica. No entanto, tais alterações devem ocorrer também devido a ação de enzimas exógenas de mofos, que participam do processo de deterioração da mandioquinha-salsa. / Roots of Peruvian carrot (Arracacia xanthorrhiza Brancroft) have a post-harvest conservation time of approximately one-week, a very short period related to its long cultivation cycle, around 10-11 months. The mechanisms of post-harvest deterioration of the roots are unknown as well as the main enzymatic pathways such as the starch degradation, have not been studied. The purpose of this investigation was to identify and characterize the amylolitic activity of this root. The results showed that the optimum enzymatic conditions for the maximum activity are 46&#176;C and pH 6.2 confirmed by Surface Ternary Plots. Three bands with amylolitic activity were detected in native PAGE. The kinetic values were Ea 7.53 kcal/mol, Km 0.41 mg/mol and Vmáx 1.11 mg/mL/min. The starch hydrolysis speed increases almost twice when Ca+2 is present and remained only 20% on the presence of EDT A. The results showed two possible isoforms of &#945;-amylase and one &#946;-amylase in the crude extract. An essay following the amylolitic activity during a 9-day storage period showed an increase of water activity associated to a loose of texture and a oscillating starch hydrolytic activity, although these behavior may have the contribution of exogenous enzymes from molds on the deteriorative process of the Peruvian carrots.

A mandioquinha-salsa (Arracacia xanthorrhiza Bancroft.) possui um período de conservação pós-colheita de cerca de uma semana, que contrasta com o seu ciclo de cultivo, em torno de 10 meses. Os mecanismos de deterioração das raízes ainda não são conhecidos e tampouco foram estudadas as principais vias enzimáticas de degradação do amido, sua principal reserva energética. O objetivo deste trabalho foi de identificar e caracterizar bioquimicamente o extrato enzimático dessas raízes, que possuem atividade amilolítica. Os resultados mostraram que as enzimas apresentam pH e temperatura ótimos de atividade enzimática em torno de 6,2 e 46&#176;C, respectivamente, confirmados por Análise de Superfície de Resposta. Foram detectadas três bandas com atividade amilolítica em gel de poliacrilamida. Os valores de Ea, Km e Vmáx aparentes encontrados para o extrato enzimático foram de 7,53 kcal/mol, 0,41 mg/mol e 1,11 mg/mL/min, respectivamente. A hidrólise do amido aumenta 95% na presença de Ca+2 e a enzima mantém apenas cerca de 47% da sua atividade original na presença de EDTA. Os resultados mostraram a presença de duas possíveis isoformas de &#945;-amilase e uma &#946;-amilase no extrato enzimático in vitro, podendo estar ativas na raiz íntegra. Um ensaio de acompanhamento da atividade amilásica das raízes durante o armazenamento por 9 dias mostrou um aumento na atividade de água acompanhado de perda de textura e de oscilação na atividade hidrolítica. No entanto, tais alterações devem ocorrer também devido a ação de enzimas exógenas de mofos, que participam do processo de deterioração da mandioquinha-salsa. / Roots of Peruvian carrot (Arracacia xanthorrhiza Brancroft) have a post-harvest conservation time of approximately one-week, a very short period related to its long cultivation cycle, around 10-11 months. The mechanisms of post-harvest deterioration of the roots are unknown as well as the main enzymatic pathways such as the starch degradation, have not been studied. The purpose of this investigation was to identify and characterize the amylolitic activity of this root. The results showed that the optimum enzymatic conditions for the maximum activity are 46&#176;C and pH 6.2 confirmed by Surface Ternary Plots. Three bands with amylolitic activity were detected in native PAGE. The kinetic values were Ea 7.53 kcal/mol, Km 0.41 mg/mol and Vmáx 1.11 mg/mL/min. The starch hydrolysis speed increases almost twice when Ca+2 is present and remained only 20% on the presence of EDT A. The results showed two possible isoforms of &#945;-amylase and one &#946;-amylase in the crude extract. An essay following the amylolitic activity during a 9-day storage period showed an increase of water activity associated to a loose of texture and a oscillating starch hydrolytic activity, although these behavior may have the contribution of exogenous enzymes from molds on the deteriorative process of the Peruvian carrots.