Orientador: Flávio Luís Schdmit / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-26T00:08:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TamayoRojas_SebastianAlfredo_M.pdf: 7883097 bytes, checksum: c1aa552f1be3e09a994019eb7534bf42 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O Brasil vem se destacando como grande mercado produtor e consumidor de cerveja no cenário mundial, o que mostra a importância de se desenvolver novas tecnologias cervejeiras, buscando melhoria da qualidade do produto. Esta pesquisa teve como objetivo estudar a estabilidade da espuma da cerveja "mainstream" mediante a adição de hidrocolóides não convencionais após o processo de filtragem. Doze hidrocolóides dentre os grupos pectina, xantana, gelana, carragena, carboximetil celulosa e locusta foram comparados com o alginato de propilenglicol (APG), atualmente utilizado na indústria brasileira. Foi utilizada uma cerveja lager tipo Pilsen elaborada sem aditivos espumantes previamente desgaseificada a 8ºC com injeção de hélio a 50 KPa adaptado de um equipamento Shimadzu® DGU-2A. Primeiramente descartaram-se os hidrocolóides que não se dissolveram corretamente na cerveja nas concentrações de 0,01g/L a 1g/L. Posteriormente, realizou-se uma análise de viscosidade das misturas dos hidrocolóides selecionados, em água e com cerveja, para avaliar diferenças significativas entre os mesmos nas concentrações testadas (0,01 a 0,1 g/L). Em seguida se avaliou a capacidade espumante, mediante um teste de agitação das cervejas com os hidrocolóides nas concentrações de 0,01 a 1g/L, baseado no procedimento descrito por Knapp e Bamforth (2002), as quais foram comparadas com o APG. Finalmente, as cervejas foram misturadas com os diferentes hidrocolóides em concentrações de 0,5 g/L, e submetidas novamente a um teste de estabilidade de espuma na presença de lipídeos (ácido palmítico, ácido oléico e ácido linoléico) em concentrações de 1mg/L. Foram pré-selecionados os hidrocolóides KIMILOID BF (APG), Genu GUM RL 200-Z; Genu Pectin 106-HV e Genu Pectin 121 Slow Set. Em relação à viscosidade, nenhum hidrocolóide diferiu significativamente (p<0,05) do outro na sua capacidade espessante em soluções aquosas ou em cerveja, nas concentrações testadas. Em relação à manutenção da qualidade da espuma, os melhores hidrocolóides foram a APG e a Genu® Pectin tipo 106-HV, os quais foram estatisticamente iguais em todas as concentrações testadas e apresentaram os melhores desempenhos na estabilização da espuma. De forma geral, os hidrocolóides diminuíram o prejuízo causado pelos ácidos graxos, sendo que o melhor efeito foi sobre o acido linoléico, seguido do acido oléico. Nestes ácidos graxos a Genu® Pectin tipo 121 Slow Set foi a que apresentou melhor desempenho, seguida do KIMILOID® BF (APG). Somente a APG conseguiu diminuir o prejuízo na espuma causado pelo ácido graxo palmítico / Abstract: Beer production and consumption has gained increasing importance in Brazil. New brewer technologies are needed for improvement of product quality. This research aimed to study the stability of mainstream beer foam by the addition of non-conventional hydrocolloids after the filtering process. Twelve hydrocolloids among pectin, xanthan, gellan, carrageenan, carboxymethyl cellulose (CMC) and locust groups were compared with propylene glycol alginate (PGA), currently used in Brazilian industry. It was used Pilsen lager beer produced without foaming additives previously degassed at 8°C with injection of helium at 50 kPa adapted from a Shimadzu DGU-2A® equipment. Hydrocolloids which did not dissolve properly in beer at concentrations of 0.01 g/L to 1g/L were discarded. Subsequently, viscosity analyses (Brookfield LVDVI-Prime® spindle and cup ULA. In order to keep CUP at 20°C it was used a Brookfield TC-550 water bath) of the selected hydrocolloids in water and beer solutions were performed to assess significant differences among them in the tested concentrations (0.01 to 0.1 g/L). Then foaming capacity was evaluated by a stirring beer test with hydrocolloids at concentrations of 0.01 to 1 g/L, based on the procedure described by Knapp and Bamforth (2002), which were compared with the APG. Finally, the beers were mixed up with the various hydrocolloids at concentrations of 0.5 g/L, and again subjected to a test of foam stability in the presence of palmitic, oleic and linoleic acids at 1 mg/L. The preselected hydrocolloids were KIMILOID BF® (APG), Genu GUM RL 200-Z®; Genu Pectin® 106-HV e Genu Pectin® 121 Slow Set (Figure 1). No hydrocolloid was significantly different (p<0.05) in relation to the capacity of thickening aqueous or beer solutions. Concerning the quality of the foam maintenance, the best hydrocolloids were APG and Genu Pectin 106-HV type, which were statistically similar in all tested concentrations. Generally, hydrocolloids reduced the damage caused by the fatty acids and the best effect was on linoleic followed by oleic acid. In these conditions, Genu Pectin type 121 Slow Set showed the best performance, followed by KIMILOID BF (APG). The damage in the foam caused by the palmitic fatty acid was only minimized by APG / Mestrado / Tecnologia de Alimentos / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Maria Helena Andrade Santana / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-23T09:43:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martinez_RenataMiliani_M.pdf: 2560469 bytes, checksum: b2891306de29653ef82ffcbbab2a7cb3 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O uso de matérias-primas sustentáveis, biodegradáveis e biocompatíveis é de grande interesse em aplicações farmacêuticas e cosméticas. O mercado cosmético situa-se em pleno processo de desenvolvimento, principalmente na área de produtos capilares, apresentando vendas expressivas no Brasil. Esse crescimento acarreta na necessidade de produtos inovadores, polivalentes e seguros para oferecimento aos consumidores. Neste âmbito, as partículas poliméricas coloidais têm ocupado posição de destaque no cenário mundial, marcando a presença da nanotecnologia em produtos cosméticos. Uma grande variedade de matérias-primas naturais ou sintéticas são polieletrólitos, cuja reticulação eletrostática em condições controladas produz partículas coloidais. A pectina cítrica e as peptonas vegetais fazem parte dos polieletrólitos, cuja origem vegetal tem sido preferida para as aplicações em cosméticos, em substituição a produtos de origem animal ou inorgânica. Neste trabalho, foi estudada a produção de partículas coloidais de pectina cítrica e das peptonas de soja e trigo, reticuladas com cloreto de cálcio e goma guar quaternizada. Em todos os casos, a produção das partículas foi realizada em processo descontínuo, simples, escalonável e na ausência de solventes orgânicos, envolvendo o gotejamento de solução do agente reticulante sobre a solução do polieletrólito sob agitação mecânica. Os resultados mostraram que para a pectina cítrica, o tamanho e a polidispersidade das partículas foram controlados pelo grau de esterificação, agente reticulante e concentração inicial de eletrólito em solução. Para obtenção de partículas em escala nanométrica, a concentração da pectina foi de 10,0 g/l e a concentração do agente reticulante foi 1,0% (m/v). As partículas obtidas conferiram viscoelasticidade à mistura de solução de pectina e copolímero catiônico (poliquaternium-7). A viscoelasticidade foi dependente da proporção e do diâmetro das partículas de pectina, com contribuição semelhante das partículas micro e nanométricas para formações viscoelásticas. No caso das peptonas vegetais, as de trigo tiveram o seu melhor desempenho na formação de nanopartículas com menor polidispersidade. As partículas obtidas atenderam às características físico-químicas de composição, tamanho e polidispersidade requeridas para aplicações em cosméticos. As partículas de pectina, em particular, apresentaram-se promissoras para aplicações em produtos cosméticos capilares devido tamanho reduzido e potencial viscoelástico. Os fios de cabelo submetidos aos processos de transformação capilar foram o foco para a aplicação dessas partículas na tentativa de minimizar os danos pré-existentes / Abstract: The use of sustainable, biodegradable and biocompatible raw materials show great interest for pharmaceutical and cosmetic applications. The cosmetic market is situated in development process, particularly in the area of hair products, with significant sales in Brazil. This growth brings the need for innovative, versatile and safe products to consumers. In this context, polymeric colloidal particles have occupied a prominent position on the world stage, marking the presence of nanotechnology in cosmetics. A variety of materials are natural or synthetic polyelectrolytes, whose electrostatic crosslinking in controlled conditions produces colloidal particles. The citrus pectin and vegetables peptones are part of polyelectrolytes, whose vegetable source has been preferred for applications in cosmetics, replacing animal products or inorganic materials. In this work, we studied the production of colloidal particles of citrus pectin and soybean and wheat peptones, all crosslinked with calcium chloride and quaternized guar gum. In all cases, production of particles was performed in a batch process, simple, scalable and in the absence of organic solvents, involving the drip of crosslinking agent on the polyelectrolyte solution under mechanical stirring. The results showed that for citrus pectin, size and polydispersity of the particles was controlled by the degree of esterification, crosslinking agent and initial concentration of electrolyte in solution. To obtain nanometer scale particles the concentration of the pectin was 10.0 g/l and the concentration of crosslinking agent was 1.0% (m / v). The particles obtained impart viscoelasticity to the mixture of pectin and cationic copolymer (polyquaternium-7). The viscoelasticity depended on the proportion and the particle diameter of pectin, as the micro and nanometric particles were similar to viscoelastic formations. In the case of peptones, wheat had the better performance in the formation of nanoparticles with low polydispersity. The obtained particles met the physico-chemical composition, size and polydispersity required for applications in cosmetics. The pectin particles, in particular, were very promising for applications in cosmetic hair due small size and potential viscoelastic. Capillary transformation processes were the focus for the application of these particles in an attempt to minimize the pre-existing damaged hair / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestra em Engenharia Química

Orientador: Carlos Raimundo Ferreira Grosso / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-03T19:13:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Batista_JulianaAlves_M.pdf: 801759 bytes, checksum: ce425cfeb38d557f43487020978dd9ff (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O desenvolvimento e a aplicação de filmes ou coberturas biodegradáveis são técnicas praticadas há vários anos que visam promover melhoria na qualidade do produto embalado ou revestido. O objetivo do presente trabalho foi desenvolver e caracterizar filmes a base de pectina e ácidos graxos e da mistura pectina/gelatina, adicionados ou não de ácidos graxos, e verificar sua eficiência como cobertura para bananas e sementes de brócolos. Os filmes foram caracterizados quanto às propriedades de barreira à água e ao oxigênio, solubilidade em água, propriedades mecânicas, opacidade e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A adição crescente dos ácidos láurico, palmítico e esteárico e da mistura (blenda) desses ácidos (1:1:1) em todos os filmes elaborados promoveu um aumento da permeabilidade ao vapor de água, verificando-se através da MEV que não houve incorporação desse material lipídico na matriz filmogênica. Filmes compostos de pectina/gelatina apresentaram aumento da permeabilidade ao vapor de água e da opacidade, diminuição da resistência à tração e aumento da elongação, quando a blenda de ácidos graxos foi adicionada. Os filmes compostos com maior proporção de gelatina apresentaram a menor solubilidade em água. Todos os filmes caracterizados quanto à permeabilidade ao oxigênio apresentaram resultados semelhantes. A partir dos filmes obtidos com menor permeabilidade ao vapor de água e alta resistência à tração, as soluções filmogênicas foram elaboradas e aplicadas como cobertura para banana 'Nanica¿ e para sementes de brócolos 'Ramoso¿. Durante o armazenamento das bananas foram realizadas análises de cor, perda de massa e textura a cada dois dias. A contagem e observação de sementes germinadas foi realizada em média a cada três dias e ao final do experimento as plantas foram submetidas a quantificação do teor de matérias fresca e seca. As bananas com aplicação de cobertura apresentaram menor perda de massa e menor índice de dureza em relação ao controle. A aplicação tornou-se inviável devido a perda acentuada da dureza da fruta. No caso das sementes de brócolos, as coberturas filmogênicas não afetaram a emergência das plantas / Abstract: The development and application of edible films and coatings have been studied for a long time in order to improve the quality of a packed or coated product. The objective of this work was the development and characterization of pectin-based edible films with fatty acids and pectin/gelatin blend films with the addition of fatty acids or not and the application as coatings for bananas and broccoli seeds. Water vapor and oxygen permeability, solubility in water, mechanical properties, opacity and surface morfology were measured for the films. The addition of increasing concentrations of lauric, palmitic and stearic acid and their blend (1:1:1 v/v/v) increased water vapor permeability that was verified by the scanning electron microscopy that showed no incorporation of these lipids into the film matrix. Films with gelatin/pectin blend showed higher water vapor permeability, opacity and elongation and lower tensile strength when the fatty acids blend was additioned. Films with higher concentration of gelatin had lower solubility in water. There was no significant difference in oxygen permeability between all the films. Films with lower water vapor permeability and higher tensile strength were used as coatings for the application on 'Nanica¿ bananas and 'Ramoso¿ broccoli seeds. Weight loss, firmness retention and color were analyzed in each 2 days during the storage of bananas. For the seeds, counting and visual observation of the germinated seeds were effected in each 3 days, and the fresh and dried weight of the plants were determined in the end of the experiment. The coated bananas showed lower weight loss and also firmness retention than the control. The coating application is unfeasible due to the high loss of texture. The coated seeds showed no negative effect of the coating to the growing of the plants / Mestrado / Mestre em Alimentos e Nutrição

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-07-11T14:46:51Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 384347 bytes, checksum: c3a82089898568ec2c1e119d1cf4f74a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-11T14:46:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 384347 bytes, checksum: c3a82089898568ec2c1e119d1cf4f74a (MD5) Previous issue date: 2003-02-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Três experimentos foram conduzidos para avaliar possíveis interações entre os perfis de carboidratos solúveis em detergente neutro e fontes de fibra para cabras leiteiras sob dietas contendo baixa concentração de fibra. No primeiro trabalho, foram utilizadas cinco cabras em delineamento em quadrado latino 5 x 5 para avaliar o efeito de cinco quocientes entre amido + açúcares solúveis em relação à fibra solúvel em detergente neutro (AmAs:FSDN), em base forrageira de feno de alfafa (Medicago sativa). Os tratamentos foram definidos pela razão entre AmAs:FSDN de 0,89; 1,05; 1,24; 1,73; e 2,92. Foram medidos o consumo, a digestibilidade, o balanço de nitrogênio, a produção e constituintes lácteos, além do comportamento ingestivo. A digestibilidade da matéria seca, da FDN e dos Carboidratos Solúveis em Detergente Neutro (CSDN) reduziu de forma linear, com o aumento nos níveis de amido e açúcares. O aumento na razão AmAs:FSDN reduziu a excreção urinária, resultando em incremento na retenção de nitrogênio. O segundo trabalho foi planejado da mesma forma que o primeiro, com exceção da fonte de fibra forrageira das dietas, que, neste caso, foi a o feno de capim-Tifton 85 (Cynodon spp), o que resultou em alteração das razões entre AmAs:FSDN estudadas, que foram: 1,34; 1,94; 2,08; 3,95; e 9,04. Houve tendência de efeito quadrático da razão estudada sobre o consumo de matéria seca, o que pode ter contribuído para o efeito significativo dos tratamentos sobre o consumo de CSDN, proteína bruta (PB), extrato etéreo (EE) e energia (EL 3X ). A digestibilidade da matéria seca (DMS) reduziu linearmente com o aumento nos níveis de amido e açúcar, que foi influenciada pela redução, também linear, da digestibilidade da fibra e do CSDN. A retenção de nitrogênio foi afetada de maneira quadrática pelo perfil do CSDN, com ponto de máximo de 5,06 para a razão entre AmAs:FSDN. A produção de leite apresentou ajuste semelhante e teve ponto de máximo de 6,07. As concentrações de lactose e gordura láctea não foram influenciadas mas o teor de proteína bruta respondeu de forma linear positiva ao aumento na razão AmAs:FSDN. No terceiro experimento, cinco cabras não lactantes, fistuladas no rúmen e abomaso, foram distribuídas em um delineamento experimental em quadrado latino 5 x 5. A variável independente foi a razão entre as concentrações de amido, associado ao açúcar solúvel, e a fibra solúvel em detergente neutro (AmAs:FSDN) em dietas à base de feno de capim-Tifton 85 (Cynodon spp.). Os tratamentos foram: 0,82; 1,30; 1,63; 2,94; e 5,35 da razão AmAs:FSDN. Não houve efeito dos tratamentos sobre o consumo voluntário de MS, PB, EE, FDN, CSDN e energia. O aumento na razão AmAs:FSDN reduziu linearmente a digestão ruminal da MS, da FDN, da PB e dos CSDN, mas, de maneira contrária, a digestão intestinal destes componentes aumentou linearmente, resultando em nenhuma alteração na digestibilidade total. O aumento na proporção de amido na dieta reduziu de forma linear o pH e elevou o tempo em que esta variável permaneceu com valores abaixo do valor de 6,2. O perfil de ácidos graxos, a amônia ruminal e taxa de passagem não foram afetados pelos tratamentos. A maior participação de FSDN nas dietas reduziu a eficiência de síntese e o fluxo de proteína microbiana e de proteína total para o abomaso. Em dietas com alta concentração de CSDN à base de alfafa, a manutenção dos teores de amido e açúcar solúvel em relação à FSDN, entre 0,89 e xxiii2,92, não influi no consumo de matéria seca, energia ou proteína e, dessa maneira, não altera a produção de leite em cabras leiteiras. De maneira inversa, o uso da forrageira Tifton 85 (Cynodon spp.) determina maior razão entre AmAs:FSDN, o que poderia maximizar a produção de leite ao atingir o valor de 6,07. O aumento na concentração de FSDN, em substituição ao amido e açúcares, resulta em menor eficiência de síntese e fluxo de proteína microbiana para o abomaso, aumentando a excreção de nitrogênio e reduzindo o percentual de proteína bruta do leite. Em dietas com alta proporção de CSDN, o perfil dos carboidratos deve ser observado, especialmente quando a base forrageira for de gramíneas, associando os efeitos positivos da FSDN sobre a manutenção do pH ruminal e do amido sobre a eficiência e o fluxo de proteína microbiana para o abomaso. / Three experiments were conducted to evaluate possible interactions between neutral detergent soluble carbohydrate profile and fiber sources in low fiber diets for dairy goats. In the first work, five goats were assigned to a 5 x 5 Latin square design to evaluate the effect of five ratio of starch + soluble sugars to neutral detergent soluble fiber (StSu:NDSF) in alfalfa hay-based diets. Treatments were defined by the ratio of StSu:NDSF at 0.89, 1.05, 1.24, 1.73 and 2.92. Intake, digestibility, nitrogen balance, milk yield and composition, and eating behavior were measured. Digestibility of dry matter, of NDF, and of NDSC linearly reduced as both starch and sugar levels increased. Higher values of the ratio StSu:NDSF resulted in a reduction of urinary excretion with a raise in nitrogen retention. The second experiment was designed similarly to the first one, but the forage source (Tifton 85 hay, Cynodon spp) resulting in different ratios of StSu:NDSF, that is 1.34, 1.94, 2.08, 3.95, and 9.04. There was a tendency for a quadratic effect on dry matter intake, which may have contributed for the significant effect of treatments on intake of NDSC, crude protein, ether extract, and xxvenergy (NE 3x ). Dry matter digestibility linearly reduced by increasing Starch and Sugar levels as a consequence of linear reductions in both fiber and NDSC digestibility values. Nitrogen retention was quadractly affected by the NDSC profile, with a maximum at the ratio of 5.06. Milk yield, presented a similar adjustment, with maximum at 6.07. Milk lactose and fat percentage were not influenced, whereas crude protein content showed positive linear response to the increase of StSu:NDSF ratio. In the third experiment, five non-lactating goats, fistulated in both rumen and abomasum were assigned to a 5 x 5 Latin square design. The ratio between starch, associated with soluble sugar, to neutral detergent soluble fiber (StSu:NDSF), in Tifton 85 (Cynodon spp.) hay based diet, was the independent variable. Treatments were set as 0.82, 1.30, 1.63, 2.94, and 5.35 of the StSu:NDSF ratio. No treatment effect was observed on intake of DM, CP, EE, NDF, NDSC and energy. Ruminal digestion of DM, NDF, CP and NDSC reduced linearly by increasing the StSu:NDSF ratio, whereas a linear increase in intestinal digestion was observed, resulting no change in total digestibility. Adding starch and sugar to diets reduced linearly rumen pH values, and increased time in which pH was maintained under the value of 6.2. Fatty acids profile, ruminal ammonia, and passage rate were not affected by treatments. Higher contribution of dietary NDSF resulted in reduction of microbial efficiency and of total protein flow to abomasum. In alfalfa-based diets with high NDSC concentration, the maintenance of starch and soluble sugars contents, in relation to NDSF, from 0.89 to 2.92, did not affect intake of both nutrients and milk yield in dairy goats. Conversely, the use of Tifton 85 hay (Cynodon spp.) determine a higher ratio of StSu:NDSF which could maximize milk yield as ratio reaches 6.07. Replacement of starch and soluble sugars by NDSF results in lower microbial efficiency and flux of protein to abomasum, which in turn increase excretion of nitrogen and reduces milk protein percentage. In diets with high proportion of NDSC the carbohydrate profile should be observed, especially on those based on grasses, by associating the positive NDSF effects on maintenance of ruminal pH and of starch on improving efficiency and microbial protein flow to the abomasum.

Orientadores: Telma Teixeira Franco, Cristiana Maria Pedroso Yoshida / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-27T09:35:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maciel_ViniciusBorgesVieira_D.pdf: 3450420 bytes, checksum: 93b85fa848aed2fac2f71661da3c2d09 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Complexos de polieletrólitos (PEC) podem ser obtidos a partir de polímeros que apresentam cargas opostas, como quitosana e pectina. A inovação deste trabalho foi desenvolver sistemas carreadores de compostos bioativos (antocianina (ATH) e insulina), na forma de membranas e nanocomplexos (NCXs) obtidos a partir da interação eletrostática existente entre os polímeros naturais quitosana e pectina. Quitosana é um polímero linear catiônico composto por N-glucosamina e N-acetilglucosamina, e apresenta diferentes graus de acetilação (GA). Pectina é um polímero linear aniônico composto principalmente por ácido D-galacturônico com uma fração dos grupos carboxilas sendo metoxilados. Membranas PEC foram desenvolvidas para incorporar a ATH formando um dispositivo inteligente indicador de pH, com alteração visual e reversível da cor. NCXs foram elaborados na forma de micro/nanopartículas carregadas de insulina (pI = 5,3) para avaliar a liberação controlada do fármaco, via oral, em sistemas in vitro. Membranas PEC foram estudadas usando quitosana e pectina em diferentes pH (3,0, 4,0, 5,0 e 5,5) e relações molares pectina:quitosana. Soluções de pectina e quitosana, ambas de 0,50 g/100 g de solução e mesma força iônica foram misturadas e homogeneizadas. As membranas PEC apresentaram superfície rugosa e parcialmente homogênea. A máxima formação do PEC foi em pH 5,5, com aproximadamente 60,0 % de rendimento. O processo de difusão do bioativo ATH a partir das membranas PEC indicou que o composto foi incorporado na matriz, onde menos de 2,0 % (em massa) do bioativo migrou para a solução tampão em que estavam imersos (pH 4,0, 5,5 e 7,0). A compatibilidade entre os polímeros e ATH foi verificada pelas análises termogravimétricas, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier e difração de raios X. Os NCXs foram obtidos a partir da homogeneização das soluções de quitosana (5,0 mg/mL) e pectina (5,0 mg/mL) em diferentes pH (2,70, 4,0, 5,0 e 5,5), relações de carga, carga total e molaridade das soluções de NaCl. A melhor condição para obtenção das micro/nanopartículas foi em pH < 4,0, havendo formação de partículas entre 250-2500 nm e rendimento de formação entre 18-33 % (em massa). O GA da quitosana influenciou na citotoxicidade das células Caco-2. A relação de carga promoveu efeito significativo na associação da insulina às partículas, na ordem de 34,0-62,0 %. As micrografias indicaram a formação de partículas esféricas, compactas e distribuídas homogeneamente. A liberação de insulina ocorreu de forma lenta e gradativa em fluido intestinal simulado (SIF) / Abstract: Polyelectrolyte complex (PEC) with very strong intermolecular interaction can be obtained from polysaccharides that present opposite charges such as chitosan and pectin. The innovation of this work was developing carrier systems of bioactive compounds (anthocyanin (ATH) and insulin) using membranes and nanocomplexes (NCXs) obtained from electrostatic interaction that exists between the polymers chitosan and pectin. Chitosan is a linear cationic polysaccharide composed by N-glucosamine and N-acetil glucosamine and presents different degree of acetylation (DA). Pectin is a linear anionic polysaccharide composed mainly by D-galacturonic acid with one part of carboxyl group methoxylated. PEC membranes were developed to entrap ATH forming an intelligent pH indicator device, with visual and reversible colour change. NCXs were elaborated such as micro and nanoparticles loading insulin (pI = 5.3) to evaluate drug controlled delivery, oral pathway, in systems in vitro. PEC membranes were studied using chitosan and pectin in different pH (3.0, 4.0, 5.0, and 5.5) and molar ratios pectin:chitosan. Pectin and chitosan solutions, both at 0.50 g/100 g of solution and the same ionic force were mixed and homogenized. PEC membranes were characterized by rough and partially homogeneous surface. The maximum PEC formation was at pH 5.5, with approximately 60.0 % of yield. The diffusion process of bioactive ATH from PEC membranes indicated great entrapment of compound on matrix, where less than 2.0 % (mass) of pigment migrated to the aqueous buffer solution (pH 4.0, 5.5 and 7.0). The compatibility between the polymers and ATH was verified by thermogravimetric analysis, scanning electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy and X-ray diffraction. The NCXs were obtained from homogenization of chitosan (5.0 mg/mL) and pectin (5.0 mg/mL) solutions at different pH (2.7, 4.0, 5.0 and 5.5), charge ratios, total charge and molarity of NaCl solutions. The best condition to obtain micro/nanoparticles was in pH < 4.0, with size particles formation between 250-2500 nm and yield of NCXs formation between 18-33 % (mass). The DA of chitosan influenced on cytotoxicity of Caco-2 cells. The charge ratio promoted significant effect on drug efficient association to the particles, around 34.0-62.0 %. The micrograpH indicated the formation of shape and compact particles distributed homogeneity. The insulin delivery occurred slowly and gradually on simulated intestinal fluid (SIF) / Doutorado / Engenharia de Processos / Doutor em Engenharia Química

El plan de negocio desarrollado en el presente trabajo consiste en la producción y comercialización de la pectina para el mercado nacional, que actualmente se encuentra desatendido, teniendo como única opción la importación de este producto. La pectina está dirigida principalmente al sector de alimentos y bebidas, utilizado como insumo insustituible para la texturización de todos sus productos. La principal ventaja competitiva del proyecto radica en la investigación, desarrollo e innovación del producto para ser aplicado por la empresa peruana. Asimismo se destaca el desarrollo e inversión en tecnología que implica su puesta en marcha. Para el presente estudio la cascará de maracuyá será la fuente de materia prima para la extracción de pectina generándole un nuevo uso, puesto que a la fecha es residuo de las plantas que procesan dicha fruta. Se contará con una planta de procesamiento ubicada en la zona rural de Huaral, cerca de la producción de la materia prima, con una capacidad instalada de producción anual de 211 toneladas. El estudio demuestra que existen condiciones optimistas para su ejecución y que este permitirá crear una empresa rentable que genere valor para los accionistas, el personal de la empresa y la comunidad que se relaciona con ella.

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:53:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao parcial.pdf: 389132 bytes, checksum: 1072407aabab8f91b6ea13999acc01d4 (MD5) Previous issue date: 2009-02-06 / Pectinases, a group of enzymes that degrade pectic substances and break glycosidic linkages, are produced by fungi, yeasts and bacteria, but are also in plants in general and fruit in particular.In the juice industry the pectinolytic enzymes are added to increase the efficiency of the process, decrease the viscosity and reduce the time of filtration. The pectin methylesterase, PME, hydrolyzes the methyl ester groups, forming carboxyl groups in pectin chain, releasing methanol end H3O+. Therefore, its knowledge is vital in order to control the effectiveness of the treatment. The purpose of this study was to determine the optimum conditions of the activity of the pectin methylesterase in industry preparations, proposing a potentiometric procedure for determining the PME activity and compare the data with those obtained by traditional potentiometry and Uv-Vis, evaluate the efficacy of this method in determining the residual activity exogenous of PME in mango juice. The activity of PME in the three commercial samples, Pectinex 100L Plus, Panzym Univers and Panzym Clears, was determined by potentiometry, Uv-Vis spectroscopy, with the bromophenol blue indicator, and the action of alcohol oxidase with acetyl acetone. The reaction consisted of 5.00 mg.mL-1 apple pectin, 0.100 mol.L-1 sodium chloride and 50 μL commercial pectinolytic enzyme for a volume of 30 mL. In all experiments the enzyme deesterification showed first-order kinetics, with increased activity at pH 4.0 to 4.5 and 45 ºC, whereas the complete inactivation occurred at 75 ºC for 10 minutes, in the three industrial preparations. The thermal inactivation of the PME of Pectinex 100L Plus and Panzym Clears preparations occurred under the same conditions, when the activity was measured by the procedures of ΔVNaOH / Δttime or of ΔpH/ Δttime. The activity of PME in industrial preparations at 25 °C and pH 4.5, determined by UV-Vis spectroscopy with bromophenol blue indicator, showed good correlation with the activity determined by the procedures by potentiometry. The stability of the indicator in the pectin solution allows its use to determine the PME activity in samples in which the optimum pH is located in acid band. The release of methanol as measured by alcohol oxidase, followed by the reaction with acetyl acetone to determine the formaldehyde, showed good agreement with the results of the enzyme activity measuring procedures used in this research. The inactivation of residual PME in mango juice occurred at 75 ºC for 20 minutes of exposure in the procedure ΔVNaOH / Δttime and 10 minutes of exposure during the procedure ΔpH/ Δttime. The residual activity of PME in 70 °C for 10, 20 and 30 minutes of exposure in the presence of juice was higher than in the control, indicating its protective effect. The procedure of ΔpH/ Δttime shows good correlation with other methods, with the advantage of precise and direct measures of [H+], excusing a series of reagents and high costs materials. / As pectinases, um grupo de enzimas que degradam substâncias pécticas e rompem ligações glicosídicas, são produzidas por fungos filamentosos, leveduras e bactérias, mas encontram-se também em plantas em geral e em frutas, em particular. Na indústria de sucos as enzimas pectinolíticas são adicionadas para aumentar o rendimento do processo, diminuir a viscosidade e reduzir o tempo de filtração. A pectina metilesterase, PME, hidrolisa os grupos metil éster, formando grupos carboxilícos na cadeia da pectina, produzindo metanol e H3O+.Portanto, é fundamental o seu conhecimento, a fim de controlar a eficiência do tratamento. O objetivo deste trabalho foi determinar as condições ótimas da atividade da PME presente em preparações industriais, propor um procedimento potenciométrico para determinação da atividade da enzima e comparar os dados com os obtidos por potenciometria tradicional e Uv- Vis, avaliar a eficiência do método proposto na determinação da atividade residual da PME exógena no suco de manga. A atividade da PME nas três amostras comerciais, Pectinex 100L Plus, Panzym Univers e Panzym Clears, foi determinada por potenciometria, espectroscopia Uv-Vis, com o indicador azul de bromofenol, e pela ação do álcool oxidase com acetil acetona. A reação consistiu de 5,00 mg.mL-1 de pectina de maçã, 0,100 mol.L-1 de cloreto de sódio e 50 μL de enzima pectinolítica comercial para um volume de 30 mL. Em todos os experimentos a desmetoxilação enzimática mostrou uma cinética de primeira ordem, com maior atividade em pH 4,0 a 4,5 e 45 ºC, sendo que a inativação completa ocorreu a 75 ºC por 10 min, nas três preparações industriais. A inativação térmica da PME das preparações Pectinex 100L Plus e da Panzym Clears ocorreu sob mesmas condições, quando a atividade foi medida pelos procedimenos de ΔVNaOH / Δttempo ou de ΔpH/ Δttempo. A atividade da PME nas preparações industriais a 25 ºC e pH 4,5, determinada por espectroscopia Uv-Vis com o indicador azul de bromofenol, apresentou boa correlação com a atividade determinada pelos procedimentos por potenciometria. A estabilidade do indicador em solução com a pectina permite a sua utilização para determinar a atividade da PME em amostras nas quais o pH ótimo localiza-se na faixa ácida. A liberação do metanol medida pela álcool oxidase, seguida da reação com a acetil acetona para determinar o formaldeído, mostrou boa concordância com os resultados dos procedimentos de medida de atividade enzimática utilizados neste trabalho. A inativação da PME residual em suco de manga ocorreu na temperatura de 75 ºC por 20 min de exposição no procedimento ΔVNaOH / Δttempo e durante 10 min de exposição pelo procedimento ΔpH/ Δttempo. A atividade residual da PME a 70 ºC por 10, 20 e 30 min de exposição em presença do suco foi maior do que no controle, indicando o seu efeito protetor. O procedimento da ΔpH/ Δttempo apresenta boa correlação com os demais métodos, com a vantagem de medidas precisas e diretas da [H+], dispensando uma série de reagentes e materiais de custos elevados.

Made available in DSpace on 2015-04-22T22:17:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moacir Couto.pdf: 1480768 bytes, checksum: 4fb4ab95fcee8af72518a1e8af1c3f37 (MD5) Previous issue date: 2006-05-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O cúbio (Solanum sessiliflorum Dunal) é um fruto com elevado potencial agroindustrial devido à sua alta produtividade anual e características nutricionais (alto teor em fibras dietéticas). Além disso, as fibras estão contidas nos alimentos vegetais e têm funções preventivas de doenças crônico-degenerativas, a exemplo do diabetes mellitus e (ou) das dislipidemias, o que as situa na categoria de alimentos funcionais ou nutracêuticos. Não obstante, se, por um lado, algum conhecimento acerca do ciclo de vida do cúbio já foi desvendado (sobretudo no estádio de fruto maduro), assim como de sua utilidade na produção de diversos gêneros alimentícios (bebidas, geléias), por outro lado, há precariedade nos conhecimentos científicos relativos tanto à sua maturação fisiológica pré- e pós-colheita, quanto ao seu potencial toxicológico (produção de glicoalcalóides). Deste modo, neste trabalho pretendeu-se, primeiramente, verificar outros estádios de maturação viáveis do cúbio e, com isso, aumentar o seu potencial de utilização alimentar, com base em parâmetros abióticos (temperatura), na aparência (coloração em especial) dos frutos, em índices físicos de maturação (peso do fruto, diâmetros), e na manutenção, ou não, de seu frescor, utilizando frutos verdes provenientes da área de plantio da Estação Experimental de Olericultura Tropical (EEOT) do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA), em Manaus, AM, Brasil, com características geológicas de terra firme. Uma segunda etapa experimental foi constituída de análises físico-químicas: umidade, pH, acidez titulável, sólidos solúveis (ºBrix), relação Brix/acidez, carotenóides totais, açúcares redutores e não-redutores, lipídios, proteínas, cinza, fibras totais, sólidos insolúveis em álcool e pectina, com frutos oriundos de outra área de plantio situada no Ariaú, município de Iranduba, AM, Brasil, pertencente ao INPA e com características geológicas de várzea. Objetivou-se, então, verificar as mudanças dos índices físico-químicos de maturação de quatro estádios dos frutos colhidos (verde, de vez, maduro e muito maduro). Considerando que a textura dos frutos é grandemente influenciada pela atividade das enzimas pectinolíticas pectinesterases (EC 3.1.1.11) e poligalacturonases (EC 3.2.1.15), sobre os constituintes da parede celular substâncias pécticas, como a pectina sua análise constituiu uma parcela de grande interesse no presente trabalho. Enfim, uma análise qualitativa preliminar do teor de alcalóides totais nos diferentes estádios de maturação do cúbio serviu para melhor avaliar a relação risco/benefício de seu consumo diário. Os modelos de análise de regressão foram padronizados para 95% de confiança ou P (0,05). O formato predominante do cúbio foi cordiforme (1,2), mostrando-se um fruto resistente em atmosfera ambiente sem fatores estressantes no período pós-colheita, dado ter perdido o frescor só no sexto dia e mudado de cor a partir do sétimo dia. O estádio de fruto verde não se mostrou, todavia, adequado para a colheita, demonstrando ser o cúbio um fruto inteiramente dependente da planta para o seu perfeito amadurecimento em atmosfera ambiente. O fruto maduro mostrou-se crítico na manutenção da umidade, considerando que a partir desse estádio a perda de água tornou-se evidente (91,72% no fruto maduro para 91,42% no fruto muito maduro). Todos os índices físico-químicos de sabor mostraram tratar-se de um fruto ácido com baixo grau de doçura. Os carotenóides totais alcançaram um valor máximo de 0,217 mg% no estádio de fruto muito maduro. Os açúcares redutores alcançaram o maior nível (2,91 g por 100 g) no estádio de vez, justificando a classificação do cúbio dentre os frutos hipocalóricos (açúcares ≤ 5 g por 100 g). As outras macromoléculas com valor energético, como os lipídios e proteínas, elevaram-se do fruto verde ao muito maduro, sem, no entanto, atingirem um valor dietético significativo ≥ 1 g por 100 g. Os sólidos solúveis em álcool mostraram os níveis mais elevados nos estádios de fruto verde e de vez (4,0 g por 100 g), com um perfil paralelo àquele da pectina, cujo nível máximo situou-se no fruto verde de 2,54 g por 100 g, diminuindo até o muito maduro (1,57 g por 100 g), correlacionando-se fortemente com a atividade da pectinesterase (100%) e com aquela da poligalacturonase (100%). O pico de atividade da pectinesterase situou-se no estádio de fruto de vez, ao passo que o pico da poligalacturonase situou-se no estádio de fruto muito maduro, assemelhando-se esse perfil de atividade enzimática àquele de outras solanáceas muito consumidas, como o pimentão (Capsicum annum L.). As análises qualitativas dos alcalóides totais, com solução de MAYER, mostraram a resposta maior (+++/3) no fruto verde do que em outros estádios, confirmando o consenso da literatura especializada, segundo o qual a maior produção de alcalóides se encontra nas partes imaturas da planta. Com esse conjunto de informações correlatas pretendeu-se fornecer as bases bioquímicas que caracterizam a maturação do cúbio e, por conseguinte, a sua qualidade pós-colheita, com a finalidade de aprimorar o seu aproveitamento alimentar.

Made available in DSpace on 2015-04-17T14:49:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1353340 bytes, checksum: 960259983d017f61365d51ac1741281b (MD5) Previous issue date: 2014-01-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / As an essential element for plant metabolism, potassium has important role as an activator or as cofactor of many enzymes, acting in several metabolic processes. The supply of potassium (K) fertilization can induce several processes, including those related to fruit quality. Thus, K is known as the "quality element". Therefore, it was evaluated the Paluma guava cultivar, subjected to three doses of K in three maturity stages, with the objective of determining its influency on the contents of total and soluble pectins, percentage of pectin s solubilization, the activity of the enzymes of the cell wall and oxidative metabolism. Three doses of K per plants were applied: 50 g de K2O; 100 g de K2O e 150 g de K2O, fixing the doses of N and P of 150 g and 140 g per plant, respectively. The evaluations were performed in the endocarp of the fruits. The classification of the three maturity stages was established according to the skin color. The variables evaluated were: total pectin (TP), soluble pectin (SP), insoluble pectin (IP), and percentage of solubilization of pectic substances (% Sol), activity of the enzymes pectin methylesterase (PME), polygalacturonase (PG), polyphenoloxidase (PPO), peroxidase (POD). The experimental design was the completely randomized in a 3 x 3 factorial scheme (doses of K x maturity stage), with the replication of three plants and 36 fruits from each plant. The dose of 100 g K plant-1 resulted in higher values of TP, IP, lower activities of PME, PG, and lowed activities of oxidative enzymes for both PPO and POD, reflecting on the greater stability of the cell wall and possibly on longer postharvest life of the fruit. / Como um elemento essencial no metabolismo vegetal, o potássio tem importante papel como ativador ou como cofator de muitas enzimas, atuando em vários processos metabólicos. O fornecimento de potássio (K) via adubação pode induzir vários processos, dentre eles os relacionados à qualidade dos frutos. Por isso, o K é conhecido como o &#8213;elemento da qualidade&#8214;. Diante disso, avaliou-se goiabas da cultivar Paluma, submetidas a três doses de K, em três estádios de maturação, com o objetivo de determinar sua influência sobre a porcentagem de solubilização de substâncias pécticas, a atividade de enzimas parede celular e do metabolismo oxidativo. Três doses de K por plantas foram aplicadas: 50 g de K2O; 100 g de K2O e 150 g de K2O, fixando-se as doses de N e P de 150 g e 140 g, respectivamente. As avaliações foram feitas no endocarpo dos frutos. A classificação dos três estádios foi estabelecida de acordo com a coloração da casca. As variáveis analisadas foram: pectina total (PT), pectina solúvel (PS), pectina insolúvel (PI) e percentual de solubilização de substâncias pécticas (%Sol), atividade das enzimas pectinametilesterase (PME), poligalacturonase (PG) e da polifenoloxidase (POP), peroxidase (POD). O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, em um esquema fatorial 3 x 3 (dose de K x estádio de maturação), sendo as repetições compostas por três plantas e utilizando-se 36 frutos de cada planta. A dose de 100 g de K.planta-1 resultou em maiores valores de PT, PI, menor atividade da PME, PG e menor atividade de enzimas oxidativas, tanto para a PPO como para a POD, refletindo na maior estabilidade da parede celular e possivelmente na maior da vida útil pós-colheita do fruto.

O maior desafio para a produção de bioenergia continua sendo a precisa desconstrução da parede celular de vegetal. Tendo em vista viabilizar a produção de etanol de segunda geração (2G) em larga escala, bem como otimizar o procedimento de produção do etanol de primeira geração (1G), estudos vêm sendo desenvolvidos com foco na produção de enzimas lignocelulósicas, principalmente as de origem fúngica. Esses estudos visam o aperfeiçoamento de coquetéis enzimáticos, compostos principalmente por enzimas que atacam celulose e hemiceluloses. No entanto, sabemos que as paredes celulares vegetais possuem também pectinas e recentemente foi demonstrado que pectinases podem melhorar sensivelmente o processo de hidrólise (até 30&#37;). Após o levantamento de dados referentes a diferentes enzimas pectinolíticas denominadas endopoligalacturonases (EPGs) já caracterizadas e catalogadas no banco de dados CAZy, foi possível verificar que aquelas produzidas por fungos filamentosos contabilizam mais de 65&#37;. A partir disso foi realizada uma análise filogenética de todas as EPGs caracterizadas produzidas por diferentes organismos. O resultado demonstrou que enzimas dessa família produzidas por bactérias também com interesse biotecnológico são mais próximas de plantas do que dos próprios fungos. Além disso, a proporção de enzimas caracterizadas de bactérias e plantas era significativamente menor que o observado para EPGs de fungos. Isso evidenciou uma lacuna no conhecimento sobre enzimas de plantas, ainda pouco exploradas no contexto de biotecnologia e bioenergia. Este trabalho apresenta a clonagem, expressão heteróloga e caracterização da EPG de cana-de-açúcar recombinante. O principal objetivo é obter informações a respeito de uma enzima com atividade chave na degradação de parede celular, haja vista ter sido ela isolada de um processo de ataque endógeno à pectina da própria cana-de-açúcar. Como resultado, a endopoligalacturonase de Saccharum sp. foi eficientemente expressa em sistema de expressão heterólogo com Pichia pastoris X33. O clone produtor selecionado gerou os maiores valores de proteínas totais no sobrenadante de cultivo com 96 horas de indução com metanol. A partir do extrato bruto do sobrenadante coleta, os melhores valores de atividade enzimática foram obtidos quando da incubação por 22 horas a 45 C em tampão acetato de sódio pH 5,0. Sais, detergentes e quelantes atuaram como inibidores da atividade enzimática e, por outro lado, o agente redutor ditiotreitol (DTT) foi responsável pelo incremento de atividade enzimática. Por fim, os parâmetros cinéticos obtidos para a enzima caracterizada indicam a possibilidade de utilizá-la como complemento de coquetéis enzimáticos, conhecidamente pobres em pectinases. / The biggest challenge for bioenergy production remains the disassembly of the extracellular matrix of some plant species. For the large-scale production of second generation ethanol (2G), and optimizing the first generation ethanol (1G) production process, studies have been developed focusing on the production of lignocellulosic enzymes, especially those of produced by fungi. These studies aim at the improvement of enzymatic cocktails, composed mainly of enzymes that are capable of attacking cellulose and hemicelluloses. However, it is a known fact that the plant cell walls also contain pectins and it has been recently demonstrated that pectinases could significantly improve the hydrolysis process (up to 30&#37;). After an analysis of different pectinolytic enzymes known as endopoligalacturonases (EPGs), already characterized and cataloged under the CAZy database, it was possible to verify that fungi enzymes account for more than 65&#37; of all of the characterized EPGs. The result has shown that enzymes from this family produced by bacteria - also with biotechnological interest - are closer to plants than fungi. Besides, the proportion of characterized enzymes from bacteria and plants was significantly lower than that observed for fungal EPGs. This evidenced a gap in knowledge about plant enzymes, still little explored in the context of biotechnology and bioenergy. This work presents the cloning, heterologous expression, and characterization of recombinant sugarcane EPG. The primary objective is to obtain information about an enzyme with key activity in cell wall degradation since it has been isolated from a process of an endogenous attack on sugarcane pectin itself. As a result, the endopoligalacturonase of Saccharum sp. was efficiently expressed through the heterologous expression system with Pichia pastoris X33. The selected clone generated the highest total protein values in the culture supernatant at 96 hours of methanol induction. From the crude extract of the supernatant collected, the best enzyme activity values were obtained upon incubation for 22 hours at 45&#176;C in pH 5.0 sodium acetate buffer. Salts, detergents, and chelators acted as inhibitors of the enzymatic activity and, on the other hand, the reducing agent dithiothreitol (DTT) was responsible for the increase of enzymatic activity. Finally, the kinetic parameters obtained for the enzyme characterized indicate that it can be used as a complement to enzymatic cocktails, which are known to be poor in pectinases.