Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2017-02-06T16:53:46Z No. of bitstreams: 1 Albino Luciani Goncalves Leal.pdf: 575820 bytes, checksum: 4cc0fd6d3bf7fe9198563d35eae04f53 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-06T16:53:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Albino Luciani Goncalves Leal.pdf: 575820 bytes, checksum: 4cc0fd6d3bf7fe9198563d35eae04f53 (MD5) Previous issue date: 2007-02-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Aquaculture requires high-quality feeds with high protein content. So, the determination of less-expensive sources of protein which provides good growth is advantageous. Shrimp wastes have been identified as an animal protein source with great potential. Shrimp protein hydrolysate (SPH), a derived product obtained from shrimp wastes, was considered an excellent alimentary source and may serve as an useful source of protein and flavorants in food formulations. This work aimed to evaluate the nutritional quality of SPH through growth performance of juvenile Nile tilapia and its protein utilization. SPH was included in isonitrogenous diets at levels of 0, 5, 10 and 20% of fish meal protein replacement (SPH0, SPH5, SPH10 and SPH20) and offered to juvenile Nile tilapia (1.7±0.4 g) stocked in 40-L glass aquaria in a 45-day feeding trial. The inclusion of SPH did not produce statistical differences (P≥0.05) on final weight (27.18, 29.46, 26.02 and 25.19 g), survival (100%), relative weight gain (1,571, 1,624, 1,388 and 1,301%), average daily gain, ADG (0.57, 0.62, 0.54 and 0.52 g day-1), specific growth rate, SGR (7.15, 7.38, 6.85 and 6.73 % day-feed conversion ratio, FCR (1.15, 1.09, 1.13 and 1.17) and protein efficiency ratio, PER (2.26, 2.33, 2.20 and 2.14), respectively. The inclusion of SPH in diets for Nile tilapia statistically affected (P<0.05) the final fish body composition. Protein and ash contents decreased and fat content increased with SPH inclusion levels. This study clearly demonstrates that SPH could be included in diets for Nile tilapia without adverse effects on growth and protein utilization. / A produção aqüícola requer rações de alta qualidade, com alto conteúdo protéico. Assim, a determinação de fontes protéicas de menor custo e que promovam bom crescimento é benéfica. Resíduos de camarão têm sido identificados como uma fonte de proteína animal de grande potencial. Hidrolisado protéico de camarão (HPC) foi considerado como uma excelente fonte alimentar e pode servir como uma adequada fonte de proteína e flavorizante em formulações alimentares. Este trabalho objetivou avaliar a qualidade nutricional do HPC através do desempenho em crescimento de juvenis da tilápia do Nilo e sua utilização protéica. SPH foi incluído em dietas isoprotéicas em níveis de 0, 5, 10 e 20% de substituição da proteína advinda da farinha de peixe (HPC0, HPC5, HPC10 e HPC20) e ofertadas aos peixes (1,7±0,4 g) estocados em aquários de 40 L, por um período experimental de 45 dias. A inclusão do HPC não produziu diferenças estatísticas (P≥0,05) no peso final (27,18, 29,46, 26,02 e 25,19 g), sobrevivência (100%), ganho de peso relativo (1.571, 1.624, 1.388 e 1.301%), ganho de peso diário, GPD (0,57, 0,62, 0,54 e 0,52g dia-1), taxa de crescimento específico, TCE (7,15, 7,38, 6,85 e 6,73 % dia-conversão alimentar, CA (1,15, 1,09, 1,13 e 1,17) e eficiência protéica, EP (2,26, 2,33, 2,20 e 2,14), respectivamente. A inclusão do HPC nas dietas para a tilápia do Nilo afetou estatisticamente (P<0,05) a composição final dos peixes. Os teores de proteína e cinzas diminuíram e o teor de gordura aumentou com os níveis de inclusão do HPC. Este estudo claramente demonstra que o hidrolisado protéico de camarão pode ser incluído em dietas para a tilápia do Nilo sem efeitos adversos em crescimento e utilização protéica.

Peptídeos com ação inibitória da enzima conversora da angiotensina I (ECA) podem ser obtidos a partir de diversos alimentos e exercer efeito anti-hipertensivo. O cupuaçu (Theobroma grandiflorum S.), fruto nativo da Amazônia, possui sementes comestíveis contendo proteína de reserva similar à do cacau (Theobroma cacao L.), as quais parecem ser fonte de peptídeos inibidores da ECA. Desse modo, o objetivo deste trabalho foi investigar in vitro a ocorrência de peptídeos inibidores da ECA no hidrolisado proteico da semente de cupuaçu obtido por ação da Alcalase. O hidrolisado revelou o desaparecimento de proteínas entre 27 a 180 kDa, incluindo as globulinas, e o surgimento daquelas abaixo de 15 kDa após 2 h de hidrólise, indicando a formação de peptídeos menores. O ensaio de atividade utilizando o substrato Abz-FRK(Dnp)-P-OH revelou que o hidrolisado total promoveu 65% de inibição da ECA e esse pool peptídico foi fracionado em cinco frações (F1-F5) por cromatografia em fase reversa (RP-HPLC). Após a etapa de purificação, o monitoramento da inibição apontou, ao final, duas frações (3.2.8 e 3.4.10) com maior atividade inibitória. Oito peptídeos foram identificados por LC-MS/MS, sendo três deles já conhecidos como inibidores da ECA. Outros cinco novos peptídeos identificados (FLEK, GSGKHVSP, LDNK, MVVDKLF e MEKHS) foram sintetizados e tiveram sua ação inibitória validada por ensaios in vitro. O peptídeo GSGKHVSP apresentou a menor IC50 (3,11 &#181;M) e Ki (0,74 &#181;M), sendo um inibidor tipo misto quanto ao seu mecanismo de inibição revelado pelo gráfico de Lineweaver-Burk. Os resultados permitem concluir que o isolado proteico da semente de cupuaçu pode ser uma fonte para obtenção de peptídeos anti-hipertensivos, a despeito de serem necessárias investigações sobre a resistência desses peptídeos à digestão gastrointestinal e a eficácia da inibição in vivo. / Peptides with angiotensin I-converting enzyme (ACE) inhibitory activity may be obtained from several foods and cause antihypertensive effect. Cupuassu (Theobroma grandiflorum S.), a native fruit from Amazon, has edible seeds with a storage protein similar to that of cocoa (Theobroma cacao L.) which seems to have incrypted ACE inhibitor peptides. Thus, the aim of this project was to investigate the in vitro formation of ACE inhibitory peptides in protein hydrolysate from cupuassu seeds using Alcalase enzyme. The hydrolysate revealed the disappearance of proteins between 27 and 181 kDa after 2h hydrolysis, including the globulin, and the increase of those below 15 kDa, indicating the formation of peptides. The ACE inhibitory activity assays using the substrate Abz-FRK(Dnp)P-OH revealed the hydrolysate had 65% ACE inhibition and the pool of peptides was fractionated into five fractions (F1-F5) by reversed phase high-performance liquid chromatography (RP-HPLC). After the purification step, two fractions (3.2.8 e 3.4.10) exhibited the highest ACE-inhibitory activity. Eight peptides had been identified by LC-MS/MS and three of them were ACE inhibitors. The other newly identified peptides (FLEK, GSGKHVSP, LDNK, MVVDKLF and MEKHS) were synthesized and in vitro assayed for ACE inhibitory activity. The peptide GSGKHVSP had the lower IC50 (3.11 &#181;M) and Ki (0.74 &#181;M). Lineweaver-Burk plots suggest this peptide is a mixed-type inhibitor according to the inhibition mechanism. The results indicate that protein isolate from cupuassu seeds may be a good protein source of antihypertensive peptides and further investigation is needed in order to evaluate the resistance of these peptides to gastrointestinal digestion and the inhibitory activity in vivo.

Peptídeos com ação inibitória da enzima conversora da angiotensina I (ECA) podem ser obtidos a partir de diversos alimentos e exercer efeito anti-hipertensivo. O cupuaçu (Theobroma grandiflorum S.), fruto nativo da Amazônia, possui sementes comestíveis contendo proteína de reserva similar à do cacau (Theobroma cacao L.), as quais parecem ser fonte de peptídeos inibidores da ECA. Desse modo, o objetivo deste trabalho foi investigar in vitro a ocorrência de peptídeos inibidores da ECA no hidrolisado proteico da semente de cupuaçu obtido por ação da Alcalase. O hidrolisado revelou o desaparecimento de proteínas entre 27 a 180 kDa, incluindo as globulinas, e o surgimento daquelas abaixo de 15 kDa após 2 h de hidrólise, indicando a formação de peptídeos menores. O ensaio de atividade utilizando o substrato Abz-FRK(Dnp)-P-OH revelou que o hidrolisado total promoveu 65% de inibição da ECA e esse pool peptídico foi fracionado em cinco frações (F1-F5) por cromatografia em fase reversa (RP-HPLC). Após a etapa de purificação, o monitoramento da inibição apontou, ao final, duas frações (3.2.8 e 3.4.10) com maior atividade inibitória. Oito peptídeos foram identificados por LC-MS/MS, sendo três deles já conhecidos como inibidores da ECA. Outros cinco novos peptídeos identificados (FLEK, GSGKHVSP, LDNK, MVVDKLF e MEKHS) foram sintetizados e tiveram sua ação inibitória validada por ensaios in vitro. O peptídeo GSGKHVSP apresentou a menor IC50 (3,11 &#181;M) e Ki (0,74 &#181;M), sendo um inibidor tipo misto quanto ao seu mecanismo de inibição revelado pelo gráfico de Lineweaver-Burk. Os resultados permitem concluir que o isolado proteico da semente de cupuaçu pode ser uma fonte para obtenção de peptídeos anti-hipertensivos, a despeito de serem necessárias investigações sobre a resistência desses peptídeos à digestão gastrointestinal e a eficácia da inibição in vivo. / Peptides with angiotensin I-converting enzyme (ACE) inhibitory activity may be obtained from several foods and cause antihypertensive effect. Cupuassu (Theobroma grandiflorum S.), a native fruit from Amazon, has edible seeds with a storage protein similar to that of cocoa (Theobroma cacao L.) which seems to have incrypted ACE inhibitor peptides. Thus, the aim of this project was to investigate the in vitro formation of ACE inhibitory peptides in protein hydrolysate from cupuassu seeds using Alcalase enzyme. The hydrolysate revealed the disappearance of proteins between 27 and 181 kDa after 2h hydrolysis, including the globulin, and the increase of those below 15 kDa, indicating the formation of peptides. The ACE inhibitory activity assays using the substrate Abz-FRK(Dnp)P-OH revealed the hydrolysate had 65% ACE inhibition and the pool of peptides was fractionated into five fractions (F1-F5) by reversed phase high-performance liquid chromatography (RP-HPLC). After the purification step, two fractions (3.2.8 e 3.4.10) exhibited the highest ACE-inhibitory activity. Eight peptides had been identified by LC-MS/MS and three of them were ACE inhibitors. The other newly identified peptides (FLEK, GSGKHVSP, LDNK, MVVDKLF and MEKHS) were synthesized and in vitro assayed for ACE inhibitory activity. The peptide GSGKHVSP had the lower IC50 (3.11 &#181;M) and Ki (0.74 &#181;M). Lineweaver-Burk plots suggest this peptide is a mixed-type inhibitor according to the inhibition mechanism. The results indicate that protein isolate from cupuassu seeds may be a good protein source of antihypertensive peptides and further investigation is needed in order to evaluate the resistance of these peptides to gastrointestinal digestion and the inhibitory activity in vivo.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4562.pdf: 2986258 bytes, checksum: 5fe70b396cc58a5895fb6425b01994bc (MD5) Previous issue date: 2012-08-10 / Agência Nacional de Petróleo / Soybean hull is a lignocellulosic biomass that contains 38-51% of cellulose, which could be converted to ethanol. In addition, contains 9-14% of protein that can be hydrolyzed by endoproteases, releasing oligopeptides with nutritional applications. Although glycoside and peptide linkages can be hydrolyzed by acids, the cellulose molecules are more resistant than the protein and hemicellulose molecules. In this way, the acid treatment of the biomass would reduce its hemicellulose content, and the remnant cellulose into solid fraction would be more susceptible to hydrolytic enzymes. In this work, different routes of protein, hemicellulose, and lignin solubilization were evaluated, intending to obtain ethanol and soluble oligopeptides from the soybean hull. The protein was recovered as oligopeptides by hydrolysis of the lignocellulosic biomass using the commercial endoprotease Novo-Pro DR at 60oC, pH 9.0, 5 h, and different enzyme concentrations (1, 2, and 4%, m/m). A sequential hydrolysis using chymotrypsin and Novo-Pro DR, both at 1% (m/m) enzyme concentration, was also evaluated. The results showed that hydrolysis with 1% Novo-Pro DR allowed solubilization of 56.9% of protein from the soybean hulls. Nonetheless, at same temperature and pH, in absence of enzyme, was possible to solubilized 45.6% of the proteins. This solubilization is probably due to liberation of the physically aggregated units. The increase of endoprotease concentration from 1 to 2% increased the protein removal to 74%. However, the increase from 2 to 4% not increased significantly the protein solubilization. The use of chymotrypsin, an enzyme with high specificity and that work at mild conditions, allowed a solubilization of 44% protein. Nonetheless, the removal of lignin using chymotrypsin was higher than that using Novo-Pro DR. When in-nature soybean hull was hydrolyzed by acid or protease (1% Novo-Pro DR) followed by acid, the protein removal was around of 90%. The lignocellulosic biomass was hydrolyzed with 3% (v/v) H2SO4, solid:liquid ratio of 1:4, 120oC, and 20 min. 20 min. Carbohydrate analyses showed that the acid treatment allowed to hemicellulose removal around of 46.7% in the xylose form. The protein content of the soybean hull was almost totally solubilized during the acid hydrolysis, without significant loss of cellulose. On the contrary, large cellulose loss was observed during the acid hydrolysis of in-nature soybean hull. In this way, if it is intended to produce a protein hydrolysate containing controlled composition or ethanol from remnant solid fraction, is strongly recommended the previous enzymatic solubilization of the proteins. The chemical composition of the solid biomass after sequential hydrolyses with protease and acid showed cellulose content around of 49% for all samples. So, the biomass treated with 1% (m/m) Novo-Pro DR was saccharified with Acellerase 1500 at 50oC, pH 4.8, and enzyme/substrate ratio of 7 FPU/g of cellulose for 72 h. Under the same conditions, soybean hull in-nature, pretreated with acid, and pretreated with protease were submitted to cellulolytic hydrolyses. The cellulose-to-glucose conversion was around of 40% for the last two biomass. The increase of the enzymatic load to 20 FPU/g of cellulose allowed a cellulose conversion of 55% for biomass pretreated with 1% (m/m) Novo-Pro DR, followed by acid hydrolysis. The supplementation of the Acellarase 1500 with 120 IU of &#946;-glucosidase and 1% (m/m) of pectinase not produced any increased in the cellulose conversion. The biomass was pretreated by organossolv method (50% ethanol, 170oC, and 1h) and saccharified with Acellerase 1500 under the same conditions described above. This procedure yielded a cellulose conversion of 52%, with less removal of hemicellulose. This result showed that lignin was causing greater steric hindrances to the enzymatic attack. The biomass pretreated with acid and with protease (1% Novo-Pro D) followed by acid yielded the same glucose-toethanol conversion, reaching an ethanol concentration around of 13 g/L. / A casca de soja, sendo um residuo lignocelulosico, contem celulose (38-51%) que pode ser convertida a etanol. Alem disso, contem 9-14% de proteinas, que uma vez hidrolisadas por endoproteases podem liberar de forma especifica oligopeptideos com aplicacoes nutricionais. Ligacoes glicosidicas e peptidicas podem ser rompidas por hidrolise acida, sendo hemicelulose mais susceptivel a que celulose. O ataque acido ao material permitiria assim reduzir o conteudo de hemicelulose da biomassa, tornando a celulose que permanece na fracao solida insoluvel mais acessivel as enzimas hidroliticas. Neste trabalho, foram estudadas diferentes rotas de solubilizacao de proteinas, hemicelulose lignina presentes na casca de soja, visando obtencao de etanol da fracao solida e oligopeptideos na fracao liquida. A recuperacao de proteinas na forma de peptideos foi feita hidrolisando-se a biomassa inicialmente com extrato comercial de endoprotease Novo-ProD&#63720;&#61472;, a 60oC, pH 9, por 5h, nas concentracoes enzimaticas de 1, 2 e 4% (m/m). Foi tambem testada, na sequencia da hidrolise com Novo-ProD&#63720;1%, nova hidrolise com quimotripsina 1% (m/m). Os resultados mostraram que a hidrolise proteolitica com 1% de Novo-ProD&#63720;&#61472;permitiu remocao de 56,9% da proteina presente na casca. Contudo, foi tambem verificado que e possivel remover 45,6% das proteinas nas mesmas condicoes, na ausencia de enzima, a pH9,0, possivelmente devido a liberacao de unidades agregadas apenas fisicamente. Um aumento da concentracao de endoproteases de 1% para 2% elevou a remocao para 74% de proteinas, nao se observando aumento significativo na extracao de proteinas aumentandose de 2 para 4%.. Com uso da enzima mais especifica, a quimotripsina, que opera em condicoes mais brandas, foi possivel remover 44% das proteinas, com uma maior remocao de lignina do material, comparando-se com Novo-ProD&#63720;. Hidrolise acida de casca in natura ou sequencial a hidrolise com Novo-ProD&#63720;&#61472;1% sequencial permitiu atingir uma remocao total de aproximadamente 90%de proteinas O material solido remanescente e a casca in natura foram submetidos a hidrolise acida com H2SO4 3% (v/v), razao 1:4 (solido/liquido), 120oC, 20 min. Em todos os casos, as analises de carboidratos mostraram que foi possivel remover aproximadamente 46,7% de hemicelulose, maior parte na forma de xilose. Durante o tratamento acido ocorreu a remocao de quase toda a proteina da casca de soja, sem perda expressiva de celulose, o que se observou ocorrer na hidrolise acida da casca in natura. Assim, seja para obter-se um hidrolisado proteico de composicao controlada, seja para producao de etanol da fracao solida remanescente e recomendavel a remocao enzimatica previa de proteinas. A composicao quimica do material solido apos hidrolises proteolitica e acida sequenciais mostrou teores de celulose similares para todas as amostras (aproximadamente 49 %). Assim, o solido pre-tratado com 1% de Novo Pro-D, foi utilizado para a obtencao dos acucares fermentesciveis usando o complexo enzimatico Acellerase 1500 a 50oC, pH 4,8 e razao enzima/substrato de 7 FPU/g celulose durante 72 h. Nestas mesmas condicoes foram hidrolisadas as amostras de casca in natura pre-tratada com acido, a casca in natura e a casca apos hidrolise proteolitica. A conversao enzimatica de celulose em glicose foi em torno de 40%, tanto para as amostras pre-tratadas com Novo- ProD como para a amostra submetida so a hidrolise acida. Com um aumento de carga enzimatica para 20 FPU/g celulose foi possivel atingir uma conversao de 55% para amostras pre-tratadas com 1% de Novo-ProD&#63720;&#61472;e hidrolise acida sequenciais. A suplementacao do complexo enzimatico Acellerase 1500 com 120 UI de &#946;-glicosidase e 1%(m/m) de pectinase nao produziu aumento na conversao enzimatica. A hidrolise da celulose proveniente de pre-tratado por organossolve usando etanol 50% a 170oC por 1 hora resultou em 52% de conversao com uma menor remocao de hemicelulose mostrando que a lignina estava causando o maior impedimento para o ataque enzimatico. A conversao de glicose em etanol foi similar para as amostras pre-tratadas por hidrolise acida e com as hidrolises proteoliticas (1% Novo-ProD&#63720;) e acidas sequenciais chegando a uma concentracao aproximada de 13 g/L.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-09-04T14:55:31Z No. of bitstreams: 1 arquivotal.pdf: 1914187 bytes, checksum: 451665c737c19a32a97906a57d305870 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-04T14:55:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivotal.pdf: 1914187 bytes, checksum: 451665c737c19a32a97906a57d305870 (MD5) Previous issue date: 2017-06-02 / The chicken’s comb and wattle are part of the by-products they are composed of a large number of collagenous proteins, they are considered a promising source for obtaining bioactive peptides. The objective of this thesis was to develop a technical procedure aimed at making better use of the chicken’s comb and wattle. For this, the authors carried out studies on the protein hydrolysis of a comb/wattle mixture (1:1 w/w), focusing on the production of peptides with bioactivities such as iron chelation and antioxidant capacity. At first, the following were evaluated: centesimal composition, mineral profile and protein quality (percentage of collagen, percentage of total amino acids and free amino acids, hydrophobicity profile and electrophoretic profile) of the comb, the wattle and a mixture of both (1:1 w/w). These by-products displayed a high protein concentration (61 to 83% dry base), especially proteins of collagenous origin (47 to 51% dry base). The amino acid profile presented a high level of glutamic acid (10.01 g/100g) aspartic acid (7,38 g/100g), glycine (9,05 g/100g). The minerals iron (8 mg/100g), phosphorus (337 mg/100g) and zinc (2,62 mg/100g) were present in high amounts, which emphasizes the byproducts as an excellent sources of these nutrients. Considering the protein quality of the chicken’s comb and wattle, and the absence of studies regarding their use in functional products, a study was then carried out to evaluate the obtaining of peptides from these by-products. Firstly, comparative analysis of proteolytic activity was carried out in order to select the enzyme (Alcalase, Flavourzyme, Protamex, Brauzyn and Colagenase) to be used in the hydrolysis of the comb and wattle mixture (1:1 w/w). The enzyme Alcalase displayed the highest degree of hydrolysis (DH = 19%) when compared to the other proteases (DH < 3%). After selecting the enzyme, the next step was to optimize the Alcalase hydrolysis process. The researchers selected the samples with the lowest degree of hydrolysis (< DG: enzyme substrate ratio of 1% and 60 min of hydrolysis) and the highest degree of hydrolysis (> DG: enzyme substrate ratio of 5% and 240 min of hydrolysis). These experimental samples were analyzed for their protein profile, (percentage of total amino acids and free amino acids, hydrophobicity profile and electrophoretic profile), mineral profile and were characterized according to their iron chelating and antioxidant (ABTS, DPPH e FRAP) capacities. The hydrolysate with the higher DH exhibited a higher quantity of peptides with low molecular weight and hydrophilic character, as well as a higher quantity of free amino acids. The minerals Fe, F and Zn were present in quantities that allow the samples to be characterized as sources. As for bioactivity, they showed excellent Fe2+ chelation capacity (> 94%) and antioxidant activity through the inhibition of ABTS● (> 46%), DPPH● (> 41%) and FRAP through the reduction of Fe3+ (> 95 mg/100g trolox equivalent). Comb and wattle have the potential to be used in the production of hydrolysates and are also sources of minerals and peptides with bioactivities antioxidant capacity and iron chelating. As a result of these studies, the process patent BR 10 2016 027430 3 was registered. / A crista e a barbela do frango fazem parte dos subprodutos que apresentam elevada quantidade de proteínas colagenosas, sendo consideradas matérias-primas promissoras para a obtenção de peptídeos bioativos. O objetivo desta pesquisa foi desenvolver procedimento tecnológico voltado a um melhor aproveitamento dos subprodutos cristas e barbelas de frango. Para tanto foram realizados estudos de hidrólise proteica da mistura de crista e barbelas (1:1 p/p) para produção de peptídeos com bioatividades de quelação ao mineral ferro e capacidade antioxidante. Inicialmente foi avaliada a composição centesimal, perfil de minerais e a qualidade proteica (% colágeno, % aminoácidos totais e livres, perfil de hidrofobicidade e perfil eletroforético) da crista, barbelas e sua mistura (1:1 p/p). Estes subprodutos apresentaram elevada concentração de proteínas (61 a 83% b.s.) com destaque para as proteínas de origem colagenosa (47 a 51% b.s.). O perfil de aminoácidos apresentou elevado teor de ácido glutâmico (10,01 g/100g), ácido aspártico (7,38 g/100g), glicina (9,05 g/100g). Os minerais ferro (8 mg/100g), fósforo (337 mg/100g) e zinco (2,62 mg/100g) também foram encontrados em grandes quantidades nos subprodutos, destacando-se como fontes destes nutrientes. Foi realizada uma analise comparativa de melhor atividade proteolítica para seleção da enzima (Alcalase, Flavourzyme, Protamex, Brauzyn e Colagenase), a ser utilizada na hidrolise da mistura crista e barbelas (1:1 p/p). A enzima Alcalase apresentou o maior grau de hidrólise (DH = 19%) em comparação com as demais proteases (DH < 3%). Definida a enzima foi realizada a otimização do processo de hidrólise com a Alcalase. Mediante a avaliação foram selecionados os experimentos que obtiveram o menor grau de hidrólise (< GH: relação enzima substrato de 1% e 60 min de hidrólise) e o maior grau de hidrólise (> GH: relação enzima substrato de 5% e 240 min de hidrólise). Os hidrolisados selecionados foram analisados em relação ao seu perfil proteico (% aminoácidos totais e livres, perfil de hidrofobicidade e perfil eletroforético), perfil de minerais e caracterizados quanto a sua capacidade quelante ao ferro e antioxidante (ABTS, DPPH e FRAP). O hidrolisado de >GH exibiu maiores quantidades de peptídeos com baixo peso molecular e caráter hidrofílicos, além de maiores quantidades de aminoácidos livres. Ambos os hidrolisados (> GH e < GH) apresentaram concentrações de minerais que os caracterizam como fontes Fe, F e Zn. Quanto a bioatividade os hidrolisados exibiram capacidade quelante ao Fe2+ (> 94%) e atividade antioxidante através da inibição dos radicais ABTS● (> 46%), DPPH● (> 41%) e FRAP 9 por redução do Fe3+ (> 95 mg / 100 g equivalente trolox). As cristas e barbelas apresentam potencial para elaboração de hidrolisados, fonte de minerais e peptídeos funcionais com bioatividades, como capacidade antioxidante e capacidade quelante ao mineral ferro. Com isto foi registrado a patente de processo de obtenção dos peptídeos bioativos da mistura de crista e barbela de frango - BR 10 2016 027430 3.

Orientadores: Míriam Dupas Hubinger, Kil Jin Park / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-17T11:21:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_VanessaMartinsda_D.pdf: 6307900 bytes, checksum: 84810a95978d8445725fef77d5280b95 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O presente trabalho teve como objetivo estudar as etapas de hidrólise enzimática da carne de mexilhão e posterior secagem por spray dryer para produção de aroma de mexilhão em pó, que poderá servir de ingrediente para produtos como sopas, molhos e bebidas. O desenvolvimento experimental foi iniciado pelo estudo da hidrólise enzimática da carne de mexilhão, usando a enzima ProtamexTM, em um delineamento composto central rotacional 23, para avaliar os efeitos das variáveis pH (6,7 a 8,3), concentração enzima:substrato (0,48 a 5,52% p/p) e temperatura (46°C a 64°C) sobre o grau de hidrólise (% GH), a recuperação da proteína (% RP) e os parâmetros cinéticos do modelo empírico, que descreve a cinética de reação. A condição ótima de reação sugerida, com o objetivo de obter os maiores valores de grau de hidrólise e de recuperação de proteína, foi de pH 6,85, concentração enzima:substrato 4,5% e temperatura 51°C, onde se obteve 16,9% de grau de hidrólise e 64,4% de recuperação de proteína. O hidrolisado obtido na condição ótima foi caracterizado através da composição química, perfil de aminoácidos, perfil eletroforético e perfil de voláteis, sendo tentativamente identificados alguns álcoois, aldeídos, cetonas e hidrocarbonetos. A etapa posterior foi a obtenção das curvas de escoamento do hidrolisado, obtido na melhor condição de hidrólise, adicionado de maltodextrina ou goma arábica, nas concentrações utilizadas na alimentação do secador de spray dryer (0, 5, 7, 10, 13, 15 e 30%); sendo que este fluido foi caracterizado como newtoniano. Na etapa seguinte, o hidrolisado foi produzido em tanque encamisado de 7 litros e levado à secagem por spray dryer. Um delineamento composto central rotacional 23 foi utilizado para avaliar a influência da concentração de agente carreador (maltodextrina 10 DE ou goma arábica) de 5 a 15%, da vazão do líquido de alimentação de 0,4 a 1 L/h e da temperatura do ar de secagem de 140 a 190°C sobre algumas características físico-químicas dos pós como: atividade de água, umidade, higroscopicidade, densidade aparente, diâmetro das partículas e rendimento do processo de secagem. O ponto ótimo do processo de secagem, considerando os menores valores de higroscopicidade e umidade dos pós, foi obtido na concentração de 15% de agente carreador, maltodextrina ou goma arábica, 180°C e 0,8 L/h. Na próxima etapa do trabalho foram determinadas as condições críticas de estocagem do pó, com base na determinação das isotermas de adsorção e na temperatura de transição vítrea das micropartículas. A temperatura de transição vítrea do hidrolisado protéico de mexilhão aumentou com a adição de agente carreador, aumentando a estabilidade física do pó. Na etapa final, foi estudada a estabilidade dos voláteis, durante a estocagem a 25°C, por 120 dias, sendo que o hidrolisado puro e as micropartículas produzidas com 15% e 30% de maltodextrina apresentaram grande perda dos compostos voláteis totais, em comparação com as micropartículas produzidas com 15 e 30% de goma arábica, os quais indicaram maior proteção desses compostos / Abstract: The aim of this work was to study the steps of enzymatic hydrolysis of mussel meat followed by spray drying, to obtain a powder mussel flavor that could be used as ingredient in products such as soups, sauces and drinks. The experimental plan was initiated by the study of enzymatic hydrolysis of mussel meat, using the enzyme ProtamexTM, in a central composite rotatable design 23 to evaluate the effects of the variables pH (6.7 to 8.3), enzyme to substrate ratio (0.48 to 5.52 %) and temperature (46 to 64 °C) on the degree of hydrolysis (% DH), the protein recovery (% PR) and the kinetics parameters of an empirical model, that describes the kinetics reaction. The optimal condition to obtain the maximum values of degree of hydrolysis and protein recovery was of pH of 6.85, enzyme to susbtrate ratio of 4.5 % and temperature of 51 °C, with 16.9 % of degree of hydrolysis and 64.4 % of protein recovery. The hydrolysate obtained at optimal condition was characterized by chemical composition, total amino acid, electrophoretic and volatiles profile, it was tentatively identified some alcohols, aldehydes, ketones and hydrocarbons. In the next step the flow curves of the hydrolysate, produced in the optimal condition of hydrolysis, added with maltodextrin or gum Arabic, in the feed concentration of spray dryer (0, 3, 5, 10, 15 e 30%) were determined; this fluid was characterized as Newtonian. Then, the hydrolysate was produced in 7 litres reactor and spray dried. A central composite rotatable design 23 was used to evaluate the influence of the carrier concentration (maltodextrin 10 DE or gum Arabic) from 5 to 15%, the feed flow rate from 0.4 to 1 L/h and the drying air temperature from 140 to 190 °C on some physico-chemical characteristics of powders as: water activity, moisture content, hygroscopicity, bulk density, particle diameter and yield drying process. The optimal condition of drying process, considering the minimum values of hygroscopicity and moisture content was of 15 % of carrier agent concentration, maltodextrin or gum Arabic, 180 °C and 0.8 L/h. The critical storage conditions were determined based on the adsorption isotherms and glass transition temperature of the microparticles. The glass transition temperature of the mussel hydrolysate increased with the addition of carrier agent, which increased powder physical stability. In the last step, the stability of volatiles was studied, during the storage at 25 °C for 120 days. The pure hydrolysate and produced with 15 % and 30 % of maltodextrin presented higher volatile losses than microparticles produced with 15 and 30 % of gum Arabic, which indicated a more effective protection of those components / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Proteinhydrolysate gewinnen als Bestandteil von Lebens- und Futtermitteln zunehmend an Bedeutung. In Abhängigkeit ihrer Sequenz können darin enthaltene Peptide über Wechselwirkungen mit dem Angiotensin-Converting Enzym (ACE), welches eine Schlüsselfunktion bei der Blutdruckregulation einnimmt, physiologisch wirken und damit einen Beitrag zur Gesunderhaltung leisten oder hinsichtlich antioxidativer Eigenschaften einen positiven Effekt auf die Lagerstabilität und damit Qualität von Lebensmitteln ausüben. In der vorliegenden Arbeit wurde zunächst die ACE-inhibierende Aktivität von Pflanzenproteinen im Vergleich zum Molkenprotein hinsichtlich Struktur-Wirkbeziehungen und gegenüber den Domänen des ACEs sowie verschiedenen ACE-Spezies charakterisiert. Des Weiteren wurde eine Verkapselung von in Proteinhydrolysaten enthaltenen Dipeptiden angestrebt und der Einfluss auf deren proteolytische Stabilität untersucht. Dipeptide unterliegen während der gastrointestinalen Verdauung einem Abbau, was einen limitierenden Faktor für deren Bioaktivität darstellt. Zur Charakterisierung von Cyclodextrin-Komplexen mit aromatischen Aminosäuren sowie korrespondierenden Dipeptiden wurden UV- und fluorometrische Methoden sowie NMR-Techniken verwendet. Abschließend wurde das antioxidative Potential von Proteinhydrolysaten zunächst im Modellsystem und anschließend unter Nutzung von Lebensmittelmatrices abgeschätzt. Zusammenfassen konnte für die untersuchten Pflanzenproteinhydrolysate ein ausgesprochen gutes den potenten Milchproteinhydrolysaten vergleichbares ACE-inhibitorisches Potential als auch eine konzentrationsabhängige antioxidative Aktivität abgeleitet werden. Insbesondere Reisproteinhydrolysat erwies sich als potente Quelle physiologisch als auch antioxidativ wirksamer Peptide.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The objective of this study was to develop a liquid protein hydrolysate from Mechanically Deboned Chicken Meat (MDCM) by enzymatic hydrolysis and to evaluate the addition of different concentrations (10, 20 and 30%) in a reduced-fat mortadella-type sausage. First, it was evaluated the addition of BHT antioxidant (0.01%) and curing salts (0.25%) in the production of protein hydrolysate at different hydrolysis times (5, 15, 30 and 60 minutes) in order to reduce lipid oxidation and brownish color formation. There were evaluated the degree of hydrolysis, pH, proximate composition, lipid oxidation and instrumental color. It was observed that the addition of BHT antioxidant and curing salts did not affect the degree of hydrolysis at 60 minutes. The pH was similar to the MDCM and the proximate composition was not affected by the hydrolysis process or by the addition of BHT antioxidant and curing salts. However, there was a synergistic action between the BHT antioxidant and the curing salts in lipid oxidation prevention of the hydrolysates during the whole period of hydrolysis. Also, there was observed a reduction in the formation of a brownish color mainly by the use of curing salts, evidenced by high levels of values of a* (redness). Subsequently, there was evaluated the addition of different concentrations protein hydrolysate containing BHT antioxidant and curing salts in a reduced-fat mortadella-type sausage. Thus, four treatments were made containing 0, 10, 20 and 30% of MDCM protein hydrolysate. There were evaluated the proximate composition, pH, lipid oxidation, colorimetric parameters, texture profile and microbiological and sensory characteristics during 60 days of storage at 4 ºC. The proximate composition, pH and microbiological characteristics were considered normal for this kind of product. The values of lipid oxidation of products containing MDCM protein hydrolysate increased up to 30th day of storage with subsequent decrease until the end of the storage period (60 days). The products containing MDCM protein hydrolysate had low values of L* (lightness) and a* (redness), higher lipid oxidation and soft textured, evidenced both by the panelists and by instrumental texture profile. The addition of up to 10% protein hydrolysate proved to be viable in the production of reduced-fat mortadella-type sausage, showing quality characteristics closer to the control treatment. / O objetivo deste trabalho foi desenvolver um hidrolisado proteico líquido de carne mecanicamente separada (CMS) de frango, através de hidrólise enzimática e avaliar a adição de diferentes concentrações (10, 20 e 30%) em mortadela com teor de gordura reduzido. Primeiramente, foi avaliada a adição de antioxidante BHT (0,01%) e sal de cura (0,25%) na produção do hidrolisado proteico em diferentes tempos de hidrólise (5, 15, 30 e 60 minutos) com o objetivo de reduzir a oxidação lipídica e a formação da coloração amarronzada. Avaliou-se o grau de hidrólise, pH, composição centesimal, oxidação lipídica e cor instrumental. Foi possível observar que a adição de antioxidante BHT e sal de cura não afetou o grau de hidrólise ao final de 60 minutos. O pH foi similar ao encontrado na CMS original e a composição centesimal não foi afetada pelo processo de hidrólise nem pela adição de antioxidante BHT e sal de cura. Entretanto, houve uma ação sinergística entre o antioxidante BHT e o sal de cura na prevenção da oxidação lipídica dos hidrolisados durante todo o período de hidrólise. Também, foi observada uma redução na formação da coloração amarronzada pelo uso principalmente do sal de cura, evidenciada pelos maiores teores de vermelho (a*). Posteriormente, foi avaliada a adição do hidrolisado proteico com antioxidante BHT e sais de cura, em mortadela com teor de gordura reduzido, contendo 0, 10, 20 e 30% de hidrolisado proteico de CMS. Foram avaliadas a composição centesimal, pH, oxidação lipídica, parâmetros de cor e as características microbiológicas, sensoriais e perfil de textura durante 60 dias em armazenamento a 4 ºC. A composição centesimal, pH e as características microbiológicas foram consideradas normais para o produto em questão. Os valores de oxidação lipídica dos produtos contendo hidrolisado proteico de CMS aumentaram até o 30º dia de armazenamento com posterior decréscimo até o final do período de armazenamento (60 dias). Os produtos contendo hidrolisado proteico de CMS apresentaram valores de luminosidade (L*) e valores de a* menores e textura mais amolecida, evidenciada tanto pelos provadores quanto pelo perfil de textura instrumental. A adição de até 10% do hidrolisado proteico se mostrou viável na fabricação de mortadela com teor de gordura reduzido, pois apresentou características de qualidade mais próximas ao tratamento controle.