Orientador: Jorge Leme Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-14T19:24:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Palacios_NoraRosaAnto_M.pdf: 3203485 bytes, checksum: 78d53cd2de56798d8d01ec9c2649e1d3 (MD5) Previous issue date: 1974 / Resumo: Foi estudado o uso do mamão verde nos estados de: fresco, congelado e desidratado, como matéria prima para a obtenção de pectinas, usando os ácidos clorídrico, fosfórico e cítrico a um mesmo pH, com e sem remoção dos sólidos solúveis, assim como com ou sem descascamento da fruta. Foi verificado que não houve alteração notável nas características analíticas dos produtos obtidos, os quais apresentavam os seguintes valores: conteúdo de ácido anidro galacturônico de 75,2 até 77,2%, os pesos equivalentes foram de 725 a 835, sendo os valores mais altos com amostras não submetidas a remoção de sólidos solúveis; o conteúdo de metoxilo variou de 10,3 até 10,83%; a porcentagem de acetilo de 2,0 até 2,7%; as cinzas de 2,5 a 2,63%; a porcentagem de fibras de 6,9 a 7,8% e valores de 197 a 202 para o poder geleificante, sendo os valores mais baixos os correspondentes as pectinas obtidas com mamão fresco descascado e com remoção de sólidos solúveis, cuja extração foi feita com ácido fosfórico. Os rendimentos práticos obtidos com os diferentes ácidos foi de 1,38 a 1,39% da fruta fresca e de 0,799 a 0,856 na fruta desidratado % fruta fresca. O cálculo do peso molecular feito pelo método da viscosidade, deu um valor médio de 62,000. As características observadas nas pectinas obtidas do mamão verde, nesta pesquisa as colocam como produtos de boa qualidade, e o rendimento como bom / Abstract: The used of the fresh, frozen and dehydrated papaya was studied as a raw material for the obtention of pectins using hydrocloric, phosphoric and citric acids at the same pH with and withot of the soluble solids as well as with and withot peeling removal of the fruit. No notable alteration was observed characteristic of the obtained products which had the analytical following of the values: The content of the anhydric galactaronic acid was in the range from 75,2 to 77,2%, total equivalent weights were from 725 838, with higher values for samples from which soluble solids not removed, the methoxyl content was between 10,3 and 10,83%; the acetyl content from 2,0 to 27%; the fibre content from 6,9 to 7,8%; ash from 2,5 to 2,63% and jelling grade from 1969 to 2029 with the lower values corresponding to the pectins obtained from fresh peeled papaya which was free from soluble solids and extracted with the use of phosphoric acid. Yields obtention with different acids was of 1,38 to 1,39% in fresh fruit, and 0,799 to 0,856 in dehydrated fruit % fresh fruit.. Molecular weigth calculation using viscosity method, gave a M.W. of 62,000. Acording to the characteristics of the pectins obtained from unripe papaya the products resulting from the present investigation were of good quality and their yields can be considered satisfactory / Mestrado / Mestre em Ciência de Alimentos

Memoria para optar al título profesional de Ingeniero Agrónomo / Las proantocianidinas son compuestos fenólicos presentes en frutas y bebidas tales como el vino tinto. Estas interactúan con las proteínas de la saliva en la cavidad oral generando agregados insolubles los que al precipitar obstruyen la lubricación de las superficies orales causando una sensación de sequedad, rugosidad y aspereza conocida comúnmente como astringencia. Esta interacción es altamente dependiente del pH del medio, contenido de alcohol, tipo de proteína, concentración y tamaño de las proantocianidinas y de la presencia de polisacáridos en solución. En este estudio se evaluó el efecto de un polisacárido comercial de origen vegetal (pectina), sobre la interacción entre proantocianidinas de semilla de Vitis vinifera var. Carménère y la proteína salival mediante ensayos de difusión y precipitación sobre una membrana de celulosa. Según las condiciones descritas en este estudio, la pectina tiene afinidad e interactúa tanto con las proteínas de las distintas fracciones de la saliva humana (fracción difusible y no difusible), como con las proantocianidinas de Vitis vinifera var. Carménère Por su parte, al mezclar pectina con extracto de proantocianidinas de semilla Vitis vinifera var. Carménère y adicionar saliva después de 10 min, se observó que la pectina interfiere con la interacción entre las proantocianidinas de semilla y las proteínas salivales, fenómeno que se asociaría a la disminución de la astringencia. Al variar el orden de los factores y mezclar extracto de proantocianidinas de semilla de Vitis vinifera var. Carménère con saliva y posteriormente adicionar pectina, esta interactúa con agregados de proantocianidinas de semilla/proteínas salivales formando complejos ternarios de pectina/proantocianidinas de semilla/proteína salival con características hidrofílicas. A partir de lo anteriormente expuesto, es posible concluir que la pectina modifica la interacción entre las proantocianidinas de semilla Vitis vinifera var. Carménère y la proteína salival.

Orientador: Marisa de Nazare Hoelz Jackix / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-20T16:07:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LiraFilho_JoaquimFranciscode_M.pdf: 6448989 bytes, checksum: 0b939ccb432d22154c181bc5f71d28f5 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Foi estudado o aproveitamento da casca do maracujá amarelo (Passiflora edulis f. flavicarpa, Degener) como fonte de pectina para a produção de geléia. Cinco diferentes tipos de produto foram obtidos, como segue: Tipo 1- geléia de maracujá produzida à base de pectina cítrica comercial (geléia padrão); Tipo 2- geléia processada à base do extrato líquido pectinoso obtido do albedo do maracujá, sem fragmentos deste na formulação; Tipo 3- geléia processada com extrato líquido pectinoso obtido da casca integral do fruto, sem fragmentos desta na formulação; Tipo 4- geléia produzida com fragmentos de albedo na formulação; Tipo 5- geléia processada com fragmentos da casca integral do maracujá na formulação.Mediante a utilização de água quente acidifícada obteve-se um extrato líquido pectinoso a partir do albedo e também da casca integral do maracujá, ambos empregados com sucesso no processamento de dois tipos alternativos de, geléia (2 e 3). Duas, outras modalidades de geléia foram produzidas através da adição direta e imediata do, albedo (Tipo 4) e da casca integral (Tipo 5) do maracujá amarelo. Os extratos líquidos pectinosos puderam ser transformados em geléia ao atingirem o ponto de ebulição, através da adição de açúcar, seguido da adição de suco quente integral de maracujá quando a mistura extrato-açúcar atingiu aproximadamente 70º C Brix. A vantagem deste processo é a rapidez com a qual uma geléia pode ser elaborada, sem a necessidade do isolamento da pectina do maracujá. As características físico-químicas dos extratos pectinosos, bem como seu poder geleifícante, foram marcantemente influenciados pelas condições de extração (pH, tempo de cocção e relação em peso casca/água acidifícada). A melhor capacidade geleificante foi conseguida com extratos pectinosos elaborados com água quente acidificada com aproximadamente 0, 71 % de suco natural de maracujá amarelo. Foi constatado que os extratos processados desta forma apresentaram um bom rendimento na produção de geléia e o processamento envolveu, em ordem cronológica, quatro etapas básicas: processamento do suco do maracujá, processamento da casca, obtenção do extrato líquido pectinoso a partir do albedo e da casca integral e, finalmente, processamento da geléia propriamente dita. As determinações físico-químicas foram as seguintes: pH, porcentagem de sólidos solúveis totais (ºBrix), acidez titulável total em ácido cítrico, açúcares redutores em glicose, açúcares totais, vitamina C e cinzas. As primeiras determinações acusaram pH e teor de sólidos solúveis totais (ºBrix) compatíveis com aqueles recomendados pela literatura. As geléias foram armazenadas sem o uso de preservativos químicos. A qualidade e a estabilidade das geléias foram avaliadas através das determinações físico químicas, microbiológicas e sensoriais (cor, sabor, consistência e impressão global) por um período de 90 a 120 dias, à temperatura ambiente (variando de 22 a 30º C) e a 35°C, começando as análises 24 horas após o processamento e em seguida a intervalos pré-estabelecidos de tempo. Em ambas as temperaturas de estocagem os seguintes itens ficaram inalterados: teor de sólidos solúveis (ºBrix), pH, acidez total titulável, açúcares totais, cinzas e relação ºBrix/acidez total. Exceto no que diz respeito à consistência, a interpretação estatística dos resultados da análise sensorial revelou que, em nível de 5% de significância, não há diferença significativa entre as geléias produzidas com extratos pectinosos do albedo (tipo 2) e da casca integral (tipo 3) do maracujá amarelo e a geléia processada à base de pectina cítrica comercial, em ambas as temperaturas de armazenamento. No Brasil, a aplicação de cascas de maracujá na alimentação animal já está consolidada porém outros campos de aplicação, como por exemplo, produção de geléias, mostram-se bem sugestivos / Abstract: In this work the author studied the utilization of the yellow passion fruit rind (Passf/ora edulis f. flavicarpa: Degener) as a source of pectin for jelly production. Five different type's of jelly were elaborated and analyzed as follow's: type 1 product manufactured with commercial citric pectin; type 2 - jelly processed with pectinous liquid extract obtained from the albeda of the fruit, without pieces of these in the formulation; type 3 - jelly processed with pectinous liquid extract obtained from t11e whole rind of the fruit, without pieces of these in the product; type 4 - jelly manufactured with pieces of albeda in the formulation; 5 - jelly processed with pieces of whole rind in the formulation. Using acidified hot water, the author obtained a pectinous liquid extract from the albedo and the whole rind of the yellow passion fruit, that was successfully employed in the manufacture of two alternative types of jelly (type 2 and type 3). Two other alternative types of jelly were obtained by the immediate addition of the albedo (type 4) and the rind (type 5) in the formulation, without the use of the pectinous extract. Pectinous liquid extract of yellow passion fruit rind can be converted to a jelly by the addition of sugar and boiling to a concentration of approximately 70 degrees Brix, after which whole yellow passion fruit juice is incorporated. The advantage claimed for this process is the speed at which a jelly can be made without commercial pectin. The author found that jelly production by direct utilization of the yellow passion fruit rind as pectin source presented a good yield, and the process comprises four basic steps: 1 - yellow passion fruit juice processing; 2 - yellow passion fruit rind processing; 3 - obtention of the pectinous liquid extract from the albedo and whole rind, and 4 - actual jelly processing. Physico-chemical characteristics of the pectinous extracts, and their jellying properties were heavily dependent on conditions of extraction (pH, cooking time, and the ratio rind/hot acidified water (w/w). A better jellying capacity was related to the pectinous extract processed using yellow passion fruit juice (0.71 %), approximately) as acidifying agent. In the physico-chemical evaluation of the products the following were analyzed: pH, soluble solids content (ºBrix), total acidity, reducing sugars, total sugars, vitamin C and ash. The first analysis showed pH and soluble solids content (ºBrix) compatible with those recommended in the literature. Jellies were stored without the use of chemical preservatives. The quality and stability of all types of jelly was evaluated through physico-chemical, microbiological and sensory analysis of samples stored in sealed containers for a period of 12 or 16 weeks, at ambient temperature (22 to 30 degrees C) and 35°C, starting 24 hours after processing, at pre-established intervals. In the sensory analysis, no significant changes in color, flavour, consistency and overall acceptance were observed during storage at ambient temperature. At both storage temperatures the following remained more or less invariable: soluble solids content (ºBrix), pH, total acidity, ashes, total sugars, and the ratio Brix/total acidity. Except for consistency, a statistical interpretation of the sensory analysis showed that, at the 5% level of significance (p < .05), there is no significant difference between the jellies manufactured with pectinous liquid extract (type 2 and type 3) and the product obtained with commercial citric pectin, at both storage temperature. In Brazil, the use of passion fruit rind in animal feeding is characterized, but other fields of application, e.g. jellies, are suggested / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Orientador : Aecio Pereira Chagas / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-16T16:10:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jorge_RenatoAtilio_D.pdf: 5293011 bytes, checksum: 5e21d24d44aad1d6c1df338dbd860f0c (MD5) Previous issue date: 1985 / Doutorado

El objetivo de esta investigación fue seleccionar las condiciones que permitan la producción de enzimas pectinasas, a partir de cáscaras de naranja, empleando Actinomyces naeslundii. En la primera fase, se determinaron las condiciones de pH , temperatura, agitación y aireación, para un buen crecimiento del microorganismo. En la segunda, se empleó el diseño experimental Plackett-Burman, mediante la evaluación de ocho nutrientes, con dos niveles de variación. Los nutrientes fueron: cáscara de naranja, sulfato de amonio, úrea, sulfato ferroso, cloruro de calcio, cloruro de sodio, sulfato de magnesio y carbonato de sodio, utilizándose matraces Erlenmeyer con 150 mL de medio experimental pH 7.00 a 37 ºC y 300 rpm por 5 días. En la tercera fase, fue realizada la optimización del medio de cultivo experimental, siguiendo el diseño de Box-Benhken, en el que hubo evaluación de las concentraciones de cáscara de naranja, sulfato de amonio y sulfato ferroso en tres niveles. Con los resultados obtenidos, se realizó el análisis de regresión múltiple. Los cálculos y gráficos estadísticos fueron ejecutados con el software Statistical 2.1. obteniéndose la máxima producción de enzimas, con las siguientes concentraciones: cáscara de naranja 16.7 g / L, sulfato de amonio 5 g /L y sulfato ferroso 0.013 g / L, obteniéndose 0.65 U.I. / mL de actividad enzimática, en tres días de biotransformación. / The objective of this research was to choice the conditions that they permit to optimize the pectinasas enzymes production using orange skins and Actinomyces naeslundii; on first phase was used qualitative techniques for to determinate the conditions of pH, cultivation temperature, agitation and aeration for a good growth microorganism. On the second phase was used the Plackett- Burman design through the investigation of eight nutrients with two variation levels; The eight nutrients was: oranges skin, ammonium sulfate, urea, ferrous sulfate, calcium chloride, sodium chloride, magnesium sulfate y sodium carbonate. It was used Erlenmeyer flask with 150 mL of experimental medium pH 7, to 37 ºC, agitation to 300 rpm for 5 days. Third phase of optimization was developed through Box- Benhken design, oranges skin, ammonium sulfate and ferrous sulfate concentration were evaluated on three level. It was realized a multiple regression analyses with the three variables found previously . calculus and graphics were developed with Statistical 2.1 software. Optimum Parameters were: oranges skin 16.7 g / L, ammonium sulfate 5 g / L and ferrous sulfate 0.013 g / L. it was obtained 0.65 UI / mL of enzymatic activity in three days of biotransformation.

En el presente trabajo se ha investigado la biosorción de Pb(II) usando como material biosorbente la cáscara de naranja “Citrus cinensis”, pretratada. El pretratamiento del material biosorbente se llevó a cabo mediante la reticulación con una solución 0.2M de CaCl2, el pH de esta solución se ajustó a 5 usando una solución 0.05 M de HCl. La reticulación se efectuó manteniendo todo el sistema en agitación constante durante 24h. El material tratado fue secado en una estufa a la temperatura de 40 oC por 24 h. El tamaño de partícula es de 180 – 250 um. Los experimentos sobre el efecto del pH en el proceso de biosorción de Pb(II) por cáscara de naranja pretratada, mostraron que el rango óptimo de pH se encontraba entre 4.5 - 5. Del estudio de la cinética del proceso de biosorción, se determinó que el equilibrio se alcanzó a las 4 horas del inicio del proceso de biosorción logrando un porcentaje de remoción de Pb(II) del 40%. Los resultados de los experimentos en batch se procesaron con la ayuda de las ecuaciones de Langmuir y Freundlich. La máxima capacidad de biosorción de Pb(II) por la cáscara de naranja pretratada (q máximo) fue de 141.05 mg/g. / -- Lead (II) Adsorption properties of pre-treated material of orange pell Citrus cinensis were investigated. The raw material was treated with 0.2 M CaCl2 solution for 24h under slow stirring. The solution was kept constant at pH = 5 using 0.05 M HCl. The treated material was dried in an oven at 40 ºC for 24h. The particle size is between 180 -250 um. The adsorption capacity of the biomass strongly depends on equilibrium solution pH, it was found at solution pH between 4.5 and 5. The kinetics of Lead sorption was taking place withing 4h with 40% of adsorption. The equilibrium data could be fitted by Freundlich and Langmuir isotherm equations. Under these optimal conditions the maximum Pb (II) uptakes values were attained at about 141. 05 mg Pb/g biosorbent. / Tesis

SOUSA, André Luiz Nascimento de. Extração, caracterização e modificação química da pectina do melão caipira (Cucumis melo var. acidulus). 2015. 67 f. Dissertação (Mestrado em química)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2015. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-06-07T17:24:06Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_alnsousa.pdf: 1766580 bytes, checksum: e775ec844d3a25461d2357c6ad815fa9 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-06-21T17:32:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_alnsousa.pdf: 1766580 bytes, checksum: e775ec844d3a25461d2357c6ad815fa9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-21T17:32:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_alnsousa.pdf: 1766580 bytes, checksum: e775ec844d3a25461d2357c6ad815fa9 (MD5) Previous issue date: 2015 / In this work the extraction of substances from the common melon (Cucumis melo var. Acidulus) was carried out, which has more specific application in both, the food industry, as in the pharmaceutical and cosmetic industry, becoming more valuable than the fruit in natura. The objective of this study was to extract, quantify, characterize and modify chemically by sulfation pectin the common melon (Cucumis melo var. acidulus). The extractions were performed in neutral, acidic and basic conditions, with yields of 8%, 10.8% and 14%, respectively. In addition to the Elementary Analysis, pectin extracted with acid, it was characterized by nuclear magnetic resonance of carbon (13C NMR) and Hydrogen (1H NMR), Potentiometric Titration, Spectroscopy in the Infrared (FT-IR), Scanning Electron Microscopy (SEM), X-Ray Diffraction (XRD), hermogravimetric Analysis (TGA), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Gel Permeation Chromatography (GPC), Rheology and Zeta Potential. Some of these analyzes were not performed for samples extracted in alkaline, neutral and sulfated acid, as well as for commercial use sample, for which the analysis depended on the purpose for which it was proposed, is it to determine a specific feature the material and the degree of esterification (DE) or to identify overall change in polymer structure such as sulfation. The 13C-NMR showed peaks characteristic of galacturonic acid. The FT-IR and potentiometric titration permitted the calculation of the degree of esterification (DE) of acidic, basic, neutral and sulfated samples and also a commercial sample from Sigma Aldrich; GE results of the samples obtained by these techniques were compared, showing that the samples are acidic and neutral low GE. The result of GE acid sample was also obtained by 1H NMR, confirming its low GE condition. The SEM of the sample showed particles with acidic spherical structure with surface flattening, typical drying spray dried, suggesting potential application in drug encapsulation. The XRD revealed that the material has amorphous character, an increase of crystallinity after chemical modification. The TGA technique revealed the pectin degradation in three stages. The DSC curve showed an endothermic peak at 150 °C and an exotherm at 245°C for the loss of water and the main step of breakdown of the material, respectively. The molecular weight of the acid sample, determined by GPC, showed values of typical polymeric materials 4.5 x 105 g/mol, consistent with pectins. The rheological study revealed the shear-thinning property of pectin solution. / Neste trabalho foi feita a extração de substâncias presentes no melão caipira (Cucumis melo var. acidulus) que tenham aplicação mais específica tanto na indústria alimentícia, quanto na indústria farmacêutica e cosmética, sendo, portanto, de maior valor comercial que os frutos in natura. O objetivo deste trabalho foi o de extrair, quantificar, caracterizar e modificar quimicamente por sulfatação a pectina do melão caipira (Cucumis melo var. acidulus). As extrações foram feitas em meio neutro, básico e ácido, apresentando rendimentos de 8%, 10,8% e 14%, respectivamente. Além da análise elementar da pectina extraída em meio ácido, esta foi caracterizada por Ressonância Magnética Nuclear do Carbono (RMN 13C) e do Hidrogênio (RMN 1H), Titulação Potenciométrica, espectroscopia na região do infravermelho (FT-IR), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Difração de Raios-x (DRX), Análise Termogravimétrica (TGA), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Cromatografia de Permeação em Gel (GPC), Reologia e Potencial Zeta. Algumas dessas análises não foram realizadas para as amostras extraídas em meio básico, neutro e a ácida sulfatada, bem como, para a amostra de uso comercial, para as quais, as análises dependeram da finalidade a que se propunha, seja para determinar alguma característica específica do material como o Grau de Esterificação (GE), seja para identificar mudança geral na estrutura do polímero como a sulfatação. O RMN 13C revelou picos característicos de ácido galacturônico. O FT-IR e a Titulação Potenciométrica permitiram o cálculo do Grau de Esterificação (GE) das amostras ácida, básica, neutra, sulfatada e também de uma amostra comercial da Sigma Aldrich; o resultado de GE das amostras, obtidos por essas técnicas, foram comparados entre si, mostrando que as amostras ácida e neutra são de baixo GE.O resultado de GE da amostra ácida também foi obtido por RMN 1H,confirmando sua condição de baixo GE. O MEV da amostra ácida revelou partículas com estrutura esférica com achatamentos superficiais, típicos de secagem em spray dried, sugerindo potencial aplicação em encapsulação de fármacos. A DRX revelou que o material apresenta caráter amorfo, com aumento de cristalinidade após modificação química. A técnica de TGA revelou os estágios de degradação da pectina em três etapas. A curva de DSC apresentou um pico endotérmico em 150 °C e um exotérmico em 245 °C, relativos à perda de água e à principal etapa de degradação do material, respectivamente. A massa molecular da amostra ácida, determinada por GPC, apresentou valores típicos de materiais poliméricos 4,5 x 105 g/mol, condizentes com pectinas. O estudo reológico revelou a propriedade pseudoplástica da solução de pectina.

Orientador : Prof. Dr. David Alexander Mitchell / Coorientadora : Profª. Drª. Nadia Krieger / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências : Bioquímica. Defesa: Curitiba, 28/06/2017 / Inclui referências: f. 100-105 / Resumo: O Brasil é o maior produtor de suco de laranja do mundo e a previsão é que processe 12,85 milhões de toneladas da fruta na safra 2016/2017, o que representaria 62% do processamento mundial. Por consequência, o Brasil é o maior gerador de polpa cítrica, composta pelas cascas, resíduos da polpa e sementes (aproximadamente 50% da massa da fruta). Atualmente, a polpa cítrica é em grande parte descartada em aterros industriais, o que gera ônus econômico e ambiental. Em busca da solução, surgiu o conceito da biorrefinaria de polpa cítrica, com o objetivo de transformar essa biomassa em energia, biocombustíveis e químicos. Em torno de 25% da polpa cítrica é composta por pectina, um heteropolissacarídeo estrutural formado majoritariamente por ácido D-galacturônico, aproximadamente 70% dos seus monossacarídeos. Como a pectina possui pequena demanda no mercado em relação ao seu potencial de produção, sua hidrólise para obter ácido D-galacturônico é uma alternativa para viabilizar a biorrefinaria. O ácido D-galacturônico é um intermediário para a produção de ácido L-galactônico, ácido L-ascórbico e ácido múcico, compostos com aplicação na indústria de alimentos, cosméticos e fármacos. A obtenção do ácido D-galacturônico depende da hidrólise completa de substratos pécticos realizada pela ação de diferentes enzimas, uma vez que a hidrólise química pode degradar o monossacarídeo de interesse. A modelagem matemática da hidrólise enzimática é uma ferramenta para o dimensionamento e a otimização dessa etapa. Contudo, os atuais modelos da hidrólise completa de substratos pécticos são ferramentas limitadas, pois são demasiadamente simplificados. Um modelo útil como ferramenta de otimização deve individualizar a ação das diferentes pectinases e prever a concentração dos substratos, intermediários e produtos ao longo do tempo. Neste trabalho, foram realizadas as primeiras etapas do desenvolvimento desse modelo. Foram desenvolvidos dois modelos estocásticos, baseados no método Monte Carlo, para a ação de enzimas cruciais na produção de ácido D-galacturônico, as endo- e exopoligalacturonases. Esses modelos estão de acordo com a teoria da cinética enzimática clássica, fato que não ocorre em modelos estocásticos de reações similares já descritos na literatura. Os parâmetros cinéticos utilizados nos modelos são as constantes de especificidade relativas da enzima, tanto para cada substrato, como para cada reação possível com um mesmo substrato. A etapa final de uma sacarificação é a hidrólise de oligossacarídeos, e as especificidades das enzimas variam significantemente frente o tamanho do oligômero e a posição de clivagem. Para caracterizar essas especificidades, o método Fingerprinting foi estendido nesse trabalho para ser aplicado em esquemas de reação ramificados, como é o caso da hidrólise de oligossacarídeos. Esse método traz vantagens frente aos métodos já descritos na literatura, como ensaios de velocidade inicial e método da frequência de clivagem por ligação, uma vez que todas as especificidades relativas podem ser determinadas a partir de um único perfil completo de reação. Diante das limitações dos modelos matemáticos atuais, este trabalho lança bases para o desenvolvimento de um modelo matemático da hidrólise total de substratos pécticos por consórcio de enzimas. Palavras-chave: Biorrefinaria, Pectina, Ácido D-galacturônico, Hidrólise enzimática, Constantes de especificidade, Modelagem matemática. / Abstract: Brazil is the largest producer of orange juice in the world and is expected to process 12.85 million tons of the fruit in the 2016/2017 harvest, which would represent 62% of the world's processing. As a consequence, Brazil is the largest producer of waste citrus, composed of peels, pulp residues and seeds (approximately 50% of fruit mass). Currently, most of the citrus waste is discharged in industrial landfills, which generates economic and environmental burden. In search of the solution, the concept of biorefinery of citrus waste emerged, with the objective of transforming this biomass into energy, biofuels and chemicals. About 25% of the citrus waste is composed of pectin, a structural heteropolysaccharide formed predominantly of D-galacturonic acid, approximately 70% of its monosaccharides. Since pectin has little market demand in relation to its production potential, its hydrolysis to obtain D-galacturonic acid is an alternative to enable biorefinery. D-galacturonic acid is an intermediate for the production of L-galactonic acid, L-ascorbic acid and mucic acid, compounds with application in the food, cosmetic and pharmaceutical industry. The production of D-galacturonic acid depends on the complete hydrolysis of pectic substrates carried out by the action of different enzymes, since the chemical hydrolysis can degrade the monosaccharide of interest. The mathematical modeling of enzymatic hydrolysis is a tool for the design and optimization of this hydrolysis step. However, the current models of complete hydrolysis of pectic substrates are limited tools, since they are too simplified. A useful model as an optimization tool should individualize the action of the different pectinases and predict the concentration of the substrates, intermediates and products over time. In this work, the first steps of the development of this model were taken. Two stochastic models, based on the Monte Carlo method, were developed for the action of crucial enzymes in the production of D-galacturonic acid, endo- and exopoligalacturonases. These models are in accordance with the theory of classical enzymatic kinetics, a fact that does not occur in stochastic models of similar reactions already described in the literature. The kinetic parameters used in the models are the relative specificity constants of the enzyme for each substrate, as well as for each possible reaction with the same substrate. The final step of a saccharification is the hydrolysis of oligosaccharides, and the specificities of the enzymes vary significantly against the size of the oligomer and the cleavage position. To characterize these specificities, the Fingerprinting method was extended in this work to be applied in branched reaction schemes, as is the case of oligosaccharide hydrolysis. This method has advantages over the methods already described in the literature, initial rate assays and bond cleavage frequency method, since all relative specificities can be determined from a single complete reaction profile. In view of the limitations of current mathematical models, this work lays the foundations for the development of a mathematical model of the total hydrolysis of pectic substrates by a consortium of enzymes. Keywords: Biorefinery, Pectin, D-galacturonic acid, Enzymatic hydrolysis, Specificity constants, Mathematical modeling.

In this work the extraction of substances from the common melon (Cucumis melo var. Acidulus) was carried out, which has more specific application in both, the food industry, as in the pharmaceutical and cosmetic industry, becoming more valuable than the fruit in natura. The objective of this study was to extract, quantify, characterize and modify chemically by sulfation pectin the common melon (Cucumis melo var. acidulus). The extractions were performed in neutral, acidic and basic conditions, with yields of 8%, 10.8% and 14%, respectively. In addition to the Elementary Analysis, pectin extracted with acid, it was characterized by nuclear magnetic resonance of carbon (13C NMR) and Hydrogen (1H NMR), Potentiometric Titration, Spectroscopy in the Infrared (FT-IR), Scanning Electron Microscopy (SEM), X-Ray Diffraction (XRD), hermogravimetric Analysis (TGA), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Gel Permeation Chromatography (GPC), Rheology and Zeta Potential. Some of these analyzes were not performed for samples extracted in alkaline, neutral and sulfated acid, as well as for commercial use sample, for which the analysis depended on the purpose for which it was proposed, is it to determine a specific feature the material and the degree of esterification (DE) or to identify overall change in polymer structure such as sulfation. The 13C-NMR showed peaks characteristic of galacturonic acid. The FT-IR and potentiometric titration permitted the calculation of the degree of esterification (DE) of acidic, basic, neutral and sulfated samples and also a commercial sample from Sigma Aldrich; GE results of the samples obtained by these techniques were compared, showing that the samples are acidic and neutral low GE. The result of GE acid sample was also obtained by 1H NMR, confirming its low GE condition. The SEM of the sample showed particles with acidic spherical structure with surface flattening, typical drying spray dried, suggesting potential application in drug encapsulation. The XRD revealed that the material has amorphous character, an increase of crystallinity after chemical modification. The TGA technique revealed the pectin degradation in three stages. The DSC curve showed an endothermic peak at 150 ÂC and an exotherm at 245ÂC for the loss of water and the main step of breakdown of the material, respectively. The molecular weight of the acid sample, determined by GPC, showed values of typical polymeric materials 4.5 x 105 g/mol, consistent with pectins. The rheological study revealed the shear-thinning property of pectin solution. / Neste trabalho foi feita a extraÃÃo de substÃncias presentes no melÃo caipira (Cucumis melo var. acidulus) que tenham aplicaÃÃo mais especÃfica tanto na indÃstria alimentÃcia, quanto na indÃstria farmacÃutica e cosmÃtica, sendo, portanto, de maior valor comercial que os frutos in natura. O objetivo deste trabalho foi o de extrair, quantificar, caracterizar e modificar quimicamente por sulfataÃÃo a pectina do melÃo caipira (Cucumis melo var. acidulus). As extraÃÃes foram feitas em meio neutro, bÃsico e Ãcido, apresentando rendimentos de 8%, 10,8% e 14%, respectivamente. AlÃm da anÃlise elementar da pectina extraÃda em meio Ãcido, esta foi caracterizada por RessonÃncia MagnÃtica Nuclear do Carbono (RMN 13C) e do HidrogÃnio (RMN 1H), TitulaÃÃo PotenciomÃtrica, espectroscopia na regiÃo do infravermelho (FT-IR), Microscopia EletrÃnica de Varredura (MEV), DifraÃÃo de Raios-x (DRX), AnÃlise TermogravimÃtrica (TGA), Calorimetria ExploratÃria Diferencial (DSC), Cromatografia de PermeaÃÃo em Gel (GPC), Reologia e Potencial Zeta. Algumas dessas anÃlises nÃo foram realizadas para as amostras extraÃdas em meio bÃsico, neutro e a Ãcida sulfatada, bem como, para a amostra de uso comercial, para as quais, as anÃlises dependeram da finalidade a que se propunha, seja para determinar alguma caracterÃstica especÃfica do material como o Grau de EsterificaÃÃo (GE), seja para identificar mudanÃa geral na estrutura do polÃmero como a sulfataÃÃo. O RMN 13C revelou picos caracterÃsticos de Ãcido galacturÃnico. O FT-IR e a TitulaÃÃo PotenciomÃtrica permitiram o cÃlculo do Grau de EsterificaÃÃo (GE) das amostras Ãcida, bÃsica, neutra, sulfatada e tambÃm de uma amostra comercial da Sigma Aldrich; o resultado de GE das amostras, obtidos por essas tÃcnicas, foram comparados entre si, mostrando que as amostras Ãcida e neutra sÃo de baixo GE.O resultado de GE da amostra Ãcida tambÃm foi obtido por RMN 1H,confirmando sua condiÃÃo de baixo GE. O MEV da amostra Ãcida revelou partÃculas com estrutura esfÃrica com achatamentos superficiais, tÃpicos de secagem em spray dried, sugerindo potencial aplicaÃÃo em encapsulaÃÃo de fÃrmacos. A DRX revelou que o material apresenta carÃter amorfo, com aumento de cristalinidade apÃs modificaÃÃo quÃmica. A tÃcnica de TGA revelou os estÃgios de degradaÃÃo da pectina em trÃs etapas. A curva de DSC apresentou um pico endotÃrmico em 150 ÂC e um exotÃrmico em 245 ÂC, relativos à perda de Ãgua e à principal etapa de degradaÃÃo do material, respectivamente. A massa molecular da amostra Ãcida, determinada por GPC, apresentou valores tÃpicos de materiais polimÃricos 4,5 x 105 g/mol, condizentes com pectinas. O estudo reolÃgico revelou a propriedade pseudoplÃstica da soluÃÃo de pectina.

Orientador: Marcelo Cristianini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-03T20:55:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Campos_FlavioPeckolt_M.PDF: 6100586 bytes, checksum: a6cb9cdaa3c3951640e77def65c8beab (MD5) Previous issue date: 2004 / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos