A borra é o principal subproduto da indústria de refino de óleo de soja e é formada durante a etapa de neutralização do refino químico do óleo bruto. Ácidos graxos livres presentes no óleo são neutralizados através da adição de solução de álcalis, resultando em sabões. Esta borra, devido ao seu alto conteúdo de ácidos graxos saponificados, reduzido valor econômico e grande disponibilidade nas indústrias de óleo de soja e de biodiesel, é uma excelente matéria-prima para a obtenção de um concentrado de ácidos graxos livres. Estes ácidos graxos têm sido comercializados devido às suas propriedades nutricionais. Também são utilizados no tratamento de minérios devido à capacidade de alterar as superfícies minerais e são matérias-primas para a produção de biodiesel. Neste trabalho foram estudados os efeitos das condições operacionais do processo de obtenção de ácido graxo de soja através da reação de acidulação da borra de soja com ácido sulfúrico. Três frações são obtidas após a centrifugação do material resultante da reação de acidulação: ácido graxo de soja, emulsão oleosa e água ácida. Ácido graxo de soja é o produto principal, emulsão oleosa é o resíduo do processo de acidulação e água ácida é o efluente. Foram estudadas as condições de acidulação da borra objetivando a produção eficiente do ácido graxo de soja. A fim de determinar a melhor condição de operação, o processo foi otimizado utilizando Metodologia de Superfície de Resposta obtida através do planejamento fatorial com três variáveis independentes: relação molar entre o ácido e o sabão, temperatura e velocidade de agitação. As condições ótimas para a reação de acidulação da borra de neutralização com ácido sulfúrico foram: relação molar entre o ácido e o sabão igual a 0,84 e temperatura de 78ºC, obtendo-se 1,2% da fase emulsão oleosa, enquanto que a velocidade de agitação da solução, sob as condições do teste, não interferiu nos resultados. Com base nestes resultados, foram então processados 6.600 kg de borra na planta industrial com capacidade de processamento de 150 kg de borra por batelada. O percentual da fase emulsão oleosa obtida na planta industrial foi de 2,1% (135 kg). A borra foi caracterizada e o conteúdo de matéria graxa obtido (27,6% em massa) revelou um alto potencial para reaproveitamento. O ácido graxo também foi caracterizado e o conteúdo de matéria graxa obtido (95,2% em massa) revelou a qualidade do principal produto. A caracterização da emulsão oleosa demonstrou a possibilidade de utilização deste resíduo como combustível. A água ácida foi caracterizada a fim de sugerir um tratamento de efluentes eficiente. / Soapstock is the main by-product of the soybean oil refining industry and is formed during the neutralization step in caustic refining of the crude oil. Free fatty acids present in the oil are neutralized by addition of alkali solutions resulting in soaps. This soapstock due to its high content of saponified fatty acids, low economic value and great availability in the soybean oil and biodiesel industries, is an excellent raw-material for the production of a free fatty acids concentrate. These fatty acids have been traded due to its nutritive properties. Also they are used in the mineral treatments due to its capacity to change the mineral superficies and they are potential feedstocks for biodiesel production. In this research, the effects of the process conditions for the production of the soybean fatty acid through the acidulation reaction of soapstock from sulphuric acid neutralization were studied. Three fractions are obtained after centrifugation of the material resulting of the acidulation reaction: soybean fatty acid, oily emulsion and acid water. Soybean fatty acid is the main product, oily emulsion is the residue acidulation process and acid water is the wastewater. Soapstock acidulation conditions were studied aiming at the efficient producing soybean fatty acid. For the determination of the best operational condition, the process was optimized using Response Surface Methodology, obtained from factorial planning with three independent variables: molar ratio between acid and soap, temperature and mixer rotation. Optimal conditions for the acidulation reaction of soapstock from sulphuric acid neutralization were: molar ratio between acid and soap of 0,84 and temperature of 78ºC, obtaining a percentage of oily emulsion of 1.2%. The mixer rotation however, did not interfere with the results obtained, considering the conditions of the test. Then, 6.6 ton of soapstock were processed in the industrial plant with capacity to process 150 kg of the soapstock for batch. The percentage of oily emulsion obtained in the industrial plant was of 2.1% (135 kg). The soapstock was characterized, and the fatty matter content obtained (27.6% in mass) revealed its high potential for reuse. Also the soybean fatty acid was characterized, and the fatty matter content obtained (95.2% in mass) revealed the quality of the main product. The characterization of the oily emulsion demonstrated the possibility the utilization of this residue as fuel. The acid water was characterized aiming at suggesting an efficient wastewater treatment.

As Doenças Cardiovasculares representam importante problema de saúde pública, principalmente em países em desenvolvimento. Os resultados de pesquisas recentes sugerem que o consumo de proteína de soja pode reduzir níveis séricos de colesterol-total e LDL-colesterol em sujeitos hipercolesterolêmicos, atuando nos fatores de risco da Doença Cardiovascular. A clássica metanálise de Anderson e colaboradores (1995) mostraram que a ingestão de 47g/dia de proteína de soja está associada à redução dos níveis de colesterol total, LDL-colesterol e triglicerídios, respectivamente de 9,3%, 12,9% e 10,5%. O objetivo deste estudo é investigar os efeitos do consumo de proteína isolada de soja contendo isoflavonas sobre fatores de risco cardiovascular em mulheres, a saber, níveis séricos de colesterol total, LDLcolesterol, triglicerídios, HDL-colesterol, LDL-peroxidada, Lipoproteína(a) e níveis de pressão arterial. Para isto, conduzimos um ensaio clínico randomizado, placebo controlado, triplo-cego, paralelo, com duração de 8 semanas. Neste, 96 mulheres adultas com idade entre 36 e 68 anos, com níveis de colesterol total ≥ 200 mg/dL, foram randomizadas em dois grupos: intervenção (25g/d de proteína de soja isolada) ou controle (25g/d de proteína total do leite). Dados antropométricos, pressão arterial e exames bioquímicos foram coletados em três momentos: início do estudo, 4 semanas e 8 semanas, em duplicata. A redução observada nos níveis séricos de colesterol total (-25,7 mg/dL ± 35,5, P=0,038) do grupo intervenção apresentaram significância estatística quando comparadas com as reduções ocorridas no grupo controle (-9,8 mg/dL ± 48,3), nas primeiras quatro semanas de intervenção. Após oito semanas este valor não apresentou alterações significativas. Para outras variáveis, como LDL-colesterol, HDL-colesterol, triglicerídios, LDLperoxidada e Lipoproteína(a) não foram encontradas diferenças significativas entre os grupos. Concluímos que o consumo de proteína de soja isolada é mais efetivo do que a proteína total do leite, após quatro semanas, melhorando os nívies de colesterol total em mulheres adultas. / Cardiovascular heart disease is one of the major health problems in most developed countries. The results from recent researches suggest that the consumption of soy protein plays a role in the reduction of total- cholesterol and LDL-cholesterol levels in some hyperlipidemic individuals and has a protective effect on cardiovascular disease. The classic Anderson et al (1995) meta-analysis showed that an average intake of 47g per day of soy protein was associated with 9.3% reduction in serum concentrations of total cholesterol, 12.9% in LDL-cholesterol, and 10.5 % in tryglicerides. The main objective of this was to investigate the effect of soy protein containing isoflavones (ISP) on women’s cardiovascular disease risk factors, such as, the serum concentrations of total cholesterol, LDL-cholesterol, tryglicerides, HDLcholesterol, LDL-peroxide, Lipoprotein(a) and blood pressure. We carried out a randomized, placebo controlled, triple-blind, parallel, 8-wk study, 96 adult women aged 36-68y, with total cholesterol ≥ 200 mg/dL, were randomly assigned to intervention diet (25g/d of isolated soy protein) or control diet (25g/d of total milk protein). Anthropometric data, blood pressure and biochemical analyses were collected during the baseline, 4-wk and 8-wk visits in duplicate. “Lipids profiles improved with significant decreases in cholesterol total (-25.7 mg/dl ± 35.5 (SD) vs -9.8 mg/dl ± 48.3, P= 0.038) in the soy protein group compared to placebo at 4wk. After 8wk, this levels did not show significant differences. No significant differences were detected for LDL-cholesterol, HDL-cholesterol, tryglicerides, LDL-peroxide and Lipoprotein (a). Consumption of Isolated soy protein during 4 wk is more effective than total milk protein for improving the serum total cholesterol in adult women.

O setor agropecuário exerce grande participação no aumento das concentrações de gases de efeito estufa (GEE) na atmosfera. A adoção de sistemas de produção como integração lavoura-pecuária (ILP) pode representar uma importante estratégia mitigadora das emissões desses gases do solo, desde que manejada de forma adequada. Foram realizados dois estudos com o objetivo de avaliar a emissão de GEE de um solo sob sistema ILP e assim contribuir para análise do potencial mitigador de GEE desse sistema. Ambos estudos foram realizados em um Argissolo sob ILP no Sul do Brasil. No estudo I, avaliou-se o efeito de dois métodos de pastoreio (contínuo e rotacionado) e de duas intensidades de pastejo (baixa e moderada) sobre as emissões de óxido nitroso (N2O) e metano (CH4) em um solo sob sistema de integração de ovinos em pastagem de azevém e soja no verão no período de um ano agrícola (2012/2013). No estudo II foi avaliado o efeito da aplicação de doses crescentes de urina de ovinos em pastagem de azevém submetidos à diferentes regimes hídricos (excesso de chuva e chuva normal do período) nas emissões de N2O bem como no fator de emissão (FE) de N2O da urina. No estudo II os teores de carbono orgânico dissolvido (COD), nitrogênio mineral (NH4+ e NO3-) e a porosidade do solo preenchida por água (PPA) foram monitorados durante o período de avaliação. As amostras de gás foram coletadas através do método de câmaras estáticas e analisadas por cromatografia gasosa em ambos estudos. Quanto ao estudo I, o solo sob ILP apresentou menores fluxos de emissão na fase da cultura de verão do que na fase de pastagem do sistema. A menor emissão média acumulada de N-N2O foi observada no tratamento pastejo continuo com intensidade moderada (717,68 g N-N2O ha-1) e a maior, observada no tratamento pastejo rotacionado com intensidade baixa (1020,14 g N-N2O ha-1). No estudo II, a emissão de N2O foi positivamente correlacionada com a (PPA) e teores de COD e amônio (NH4+). O fator médio de emissão de N2O para urina foi de 0,11 ± 0,04 % do N aplicado. O valor para o FE de N2O da urina de ovino encontrado no estudo II é bem inferior ao proposto pelo IPCC (1%). / Agriculture and livestock activities contribute to the increase of greenhouse gases (GHG) in the atmosphere. Alternative production systems, such as crop-livestock integration, may be an important strategy to mitigate soil GHG emissions if properly managed. Two studies were conducted to evaluate soil GHG emissions from crop-livestock integration under different management strategies. Both studies were established on an Oxisoil in Humid Subtropical climate of southern Brazil. In both studies, air samples for GHG flux determination were collected using the static closed chamber method, and analyzed by gas chromatography. The first study determined the effects two grazing systems (continuous and intermittent) and two grazing intensities (low and moderate) on soil nitrous oxide (N2O) and methane (CH4) emissions during one year. Ryegrass (Lolium multiflorum L.) pasture is grazed by sheep during the winter months, while soybean is grown during the summer. The second study quantified soil N2O emissions and N2O emission factor (EF) of sheep urine following the application of different doses of sheep urine under two simulated precipitation condition (historical average and above average) on a ryegrass pasture. Dissolved organic carbon (DOC), and mineral N (ammonium-NH4+ and nitrate-NO3-) soil contents, and water filled pore space (WFPS) were determined at each air sampling event to correlate those soil variables with soil N2O flux. Soil GHG emissions were lower during the summer soybean (Glycine max L.) growing season than during the winter ryegrass pasture season. The first study showed that the lowest accumulated soil N2O emission was observed in the continuous and moderate intensity grazing treatment combination (717.68 g N-N2O ha-1), whereas the intermittent and low intensity grazing treatment combination resulted in greatest accumulated soil N2O emissions (1020.14 g N-N2O ha-1). In the second study, soil N2O flux was positively correlated with WFPS, DOC, and NH4+ soil contents. Averaged across doses, urine EF was 0.11 ± 0.04% of applied N. The urine EF reported in our study is significant smaller than the 1% EF proposed by the Intergovernmental Panel on Climate Change.

Neste trabalho realizou-se o estudo da conversão de óleo de soja, fritura e linhaça em biodiesel em função do tempo reacional. Foram avaliados dois processos de transesterificação, por catálise básica e a por metodologia TDSP (Transesterification Double Step Process). A TDSP consiste em uma etapa de catálise básica seguida por uma catálise ácida no mesmo meio reacional. As amostras obtidas foram caracterizadas através da determinação de parâmetros físico-químicos e a conversão foi determinada por espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio (RMN 1H). Os melhores resultados de conversão, tanto para transesterificação via catálise básica quanto para a metodologia TDSP, foram de 98%, 96% e 90% para os óleos de soja, fritura e linhaça, respectivamente. Um sistema de instrumentação foi proposto para a planta piloto de produção de biodiesel, disponível no CECOM, que produz biodiesel segundo a metodologia TDSP. Para avaliar o sistema proposto foi realizada a simulação de um programa de supervisão em automação para esta planta, através do software Elipse Scada®, baseado nos parâmetros determinados pelos experimentos em escala laboratorial. / In this work a study of the conversion of soybean, waste cooking and linseed oil to biodiesel as function of reaction time was done Two procedures were performed: the transesterification reaction through basic catalysis and via the TDSP methodology (Transesterification Double Step Process). The TDSP consist of a homogeneous basic catalysis step followed by an acidic catalysis. Hydrogen Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy was applied to characterize the samples. Conversions of 98%, 96% and 90% were reached for soybean oil, waste cooking oil and linseed oil, respectively. An instrumentation system was proposed for the biodiesel pilot plant, available at CECOM, which produces biodiesel according to the TDSP methodology. To evaluate the proposed system, a supervisory program simulation for automation of this plant was done with the Elipse SCADA® software, based on the parameters obtained by the experiments on laboratory scale.

O advento de técnicas de sequenciamento de alta eficiência possibilitou o estudo mais aprofundado de pequenos RNAs, como os microRNAs (miRNAs), a classe melhor caracterizada, e a identificação de novas classes como a dos transfer RNA-derived Fragments (tRFs). Os pequenos RNAs podem atuar como reguladores negativos da expressão gênica do seu transcrito alvo. Este mecanismo, denominado Silenciamento Gênico Pós-Transcricional (PTGS) ou RNA interferência (RNAi), pode ocorrer pela indução da clivagem do transcrito alvo, ou pela repressão da tradução do mesmo. Em soja, ainda não foram descritos miRNAs atuantes na germinação da semente, os quais foram abordados no primeiro capítulo desta tese. Utilizando duas bibliotecas de sequenciamento de alta eficiência, uma relativa a sementes maduras e outra composta de uma combinação de sementes em germinação (3, 5 e 7 dias), foram identificados um total de 178 microRNAs, sendo 36 inéditos. Dos 178, 8 miRNAs com alvos potencialmente relacionados à germinação da semente, às rotas de auxina, giberelina, metabolismo lipídico, de nitrogênio e homeostase de potencial redox, foram validados por análise de degradoma. O segundo capítulo aborda a caracterização de tRFs em Arabidopsis associados com proteínas Argonauta (AGO), as quais são essenciais ao RNAi. Foram utilizadas 26 bibliotecas de sequenciamento de argonautas imunoprecipitadas (AGO-IP), relativas às AGOs 1, 2, 4, 5, 7 e 9, além de 3 bibliotecas de degradoma. O mapeamento destas sequências nos tRNAs de Arabidopsis revelou que estes pequenos RNAs são majoritariamente associados a AGO1 e 2, sendo a classe 5' de 19 nucleotídeos de comprimento a mais comum. Contudo, estes não obedecem aos critérios de direcionamento a proteínas AGO relativos ao primeiro nucleotídeo do pequeno RNA, como ocorre com miRNAs. Foram identificados quatro transcritos alvos, validados por análise do degradoma, os quais possivelmente sofrem PTGS via tRFs. Ambos os capítulos apresentam uma robusta caracterização in silico de pequenos RNAs em plantas inferindo suas possíveis funções. Contudo, mais experimentos devem ser efetuados para confirmação de seus papeis em soja e Arabidopsis. / The advent of the deep sequencing approach enabled a better characterization of small RNAs, such as microRNAs (miRNAs), the well-known small RNA class, and the identification of new classes like the transfer RNA-derived Fragments (tRFs). The small RNAs can act as negative regulators of gene expression of their target transcript. This mechanism, known as Post Transcriptional Gene Silencing (PTGS), involves dicing of the target transcript, or translational repression. In soybean, the microRNAs acting on seed germination are unknown. These miRNAs were described in the first chapter of this thesis. Using two deep sequencing libraries, relative to the mature seeds and a combination of germinating seeds (3, 5 and 7 days). A total of 178 miRNAs were identified, including 36 new ones. Eight miRNAs had targets potentially related to seed germination including some acting on auxin and gibberellin pathways, lipid and nitrogen metabolism and redox homeostasis, and were validated by degradome analysis. The second chapter showed the characterization of Argonaut (AGO) associated tRFs in Arabidopsis. AGO is an essential protein for PTGS. A total of 26 deep sequencing libraries from immunoprecipitated Argonauts (AGO-IP), relative to the AGO 1, 2, 4, 7, and 9, plus 3 degradome libraries were used. The tRFs were mainly associated with AGO1 and 2, and the 5' class of 19 nucleotides in length was the most common one. However the tRFs did not follow the rule for AGO loading, were the first nucleotide lead the microRNA to a specific AGO. We identified four tRF target transcripts validated by degradome analysis, which possibly undergo the PTGS pathway. Both chapters present a robust in silico characterization of small RNAs in plants, inferring their possible functions. However, more experiments should be performed to confirm their roles in soybean and Arabidopsis.

A soja é um grão rico em proteínas e a sua inclusão na alimentação das pessoas possibilita uma maior fonte de proteína que alimentos comuns como o arroz e o feijão. Entretanto, para possibilitar o armazenamento e transporte sem afetar a qualidade dos grãos, há a necessidade de um processo de secagem que normalmente é otimizado para produção de óleo de soja, e não há preocupação em preservar a parte proteica dos grãos. Tratamentos térmicos aplicados a alimentos, como a secagem, podem modificar a funcionalidade das proteínas. Logo, torna-se necessário estudar as melhores condições da utilização do processo de secagem que possibilitem minimizar a desnaturação proteica dos grãos de soja. Neste estudo foram realizados, inicialmente, experimentos de secagem de grãos de soja variando o tipo de secador, a altura de camada da amostra, assim como a velocidade e a temperatura do ar de secagem, para avaliar o processo em função da redução do teor de umidade. Com os resultados obtidos nestes experimentos, foi avaliado o ajuste de modelos matemáticos retirados da literatura através da análise do percentual do erro médio relativo (EMR) e do coeficiente de determinação (R2) obtidos via regressão nãolinear. Para os dois secadores avaliados (secador piloto e estufa de secagem), o modelo que melhor se ajustou às curvas de secagem obtidas foi o modelo da Aproximação da difusão. A partir dos resultados obtidos nestes experimentos, outros foram realizados para assim avaliar como a secagem influencia na desnaturação proteica dos grãos. Utilizou-se o método de Kjeldahl modificado para quantificar as proteínas totais e dispersáveis dos grãos. Por meio dos resultados obtidos, foi possível observar que a temperatura do ar e o tempo de processo são parâmetros primordiais para o processo. Contudo, a melhor condição de secagem não pode ser determinada sem levar-se em consideração o custo energético e o tempo disponível para o processo. Por exemplo, se houver a possibilidade de utilizar um tempo maior para secar os grãos de soja, a temperatura de 60°C mostrou-se como uma boa opção para manter alto o teor de proteína dispersável, 29 kg de proteína dispersável/100 kg de sólidos secos (s. s.), em 30 minutos de secagem. Caso seja economicamente viável, utilizar ar a 100°C também se mostrou como uma boa opção de secagem, sendo obtidos grãos de soja com aproximadamente 29,5 kg de proteína dispersável/100 kg de s. s. em apenas 6 minutos de secagem. Adicionalmente, foram determinadas experimentalmente isotermas de sorção de umidade para os grãos de soja nas temperaturas de 10 e 25ºC. Modelos de isoterma de sorção de umidade foram selecionados da literatura para ajuste aos dados experimentais obtidos, avaliando-se o percentual do erro médio relativo (EMR), coeficiente de determinação (R2) e valor de chi-quadrado (χ2) como indicadores da qualidade do ajuste. Foi observado que o modelo de GAB obteve o melhor ajuste aos dados obtidos (EMR = 4,1643%, R2 = 0,9937 e χ2 = 1,6684). A partir destes resultados, foi determinado o calor total de sorção, onde foi observado que o mesmo diminuiu com o aumento do teor de umidade de equilíbrio dos grãos, atingindo o valor correspondente ao calor de vaporização da água em um teor de umidade dos grãos de soja de aproximadamente 23% (base seca). Por fim, através dos resultados obtidos, é possível afirmar que a temperatura do ar e o tempo de secagem são parâmetros primordiais para o processo de secagem dos grãos de soja visando a produção de proteínas de soja, não permitindo eleger uma melhor condição de secagem sem levar em consideração o custo energético e o tempo disponível para o processo. / Soybean is a grain rich in proteins and their inclusion in the diet of people provides a greater source of protein than common foods like rice and beans. However, to enable storage and transport without affecting grain quality, there is a need for a drying process which is normally optimized for the production of soybean oil, and there is no concern for preserving the protein content of the grains. Heat treatment applied to foods, such as drying, can modify the functionality of the proteins. Therefore, it becomes necessary to study conditions for the best utilization of the drying process, enabling to minimize protein denaturation of the soybean. This study was conducted initially with soybean drying experiments varying the type of dryer, the height of the sample layer as well as the drying air velocity and temperature, evaluating the process according to the reduction of moisture content. With the results of these experiments, it was evaluated the fit of mathematical models taken from the literature by examining the percentage of mean relative deviation (MRD) and the coefficient of determination (R2) obtained using nonlinear regression. For the two dryers evaluated (pilot-scale dryer and oven), the model that best fitted the drying curves obtained was Approximation of diffusion model. Using the results obtained in these experiments, others were conducted so as to evaluate how drying influences protein denaturation of the grains. It was used a modified Kjeldahl method to quantify the total and dispersible protein content of the grains. From the obtained results, it was observed that the air temperature and the process time are essential parameters for the process. However, the best drying condition cannot be determined without taking into account the energy cost and the time available for the process. For example, if there is the possibility of using a longer time to dry soybeans, the temperature of 60°C proved to be a good choice to maintain a high dispersible protein content, 29 kg of dispersible protein /100 kg dry solids (d. s.) in 30 minutes of drying. If economically feasible, using air at 100°C was also a good option for drying, obtaining soybeans with approximately 29.5 kg of dispersible protein /100 kg d. s. within 6 minutes. Additionally, moisture sorption isotherms for soybeans were experimentally determined in the temperatures of 10 and 25°C. Models of moisture sorption isotherms were selected from the literature to fit the experimental data obtained by assessing the percentage of mean relative deviation (MRD), the coefficient of determination (R2) and chi-square value (χ2) as quality indicators of the fitting. It was observed that the GAB model had the best fit to the data obtained (MRD = 4.1643%, R2 = 0.9937 and χ2 = 1.6684). From these results, it was determined the total heat of sorption, where it was observed to decrease with the increase of the equilibrium moisture content of the beans, reaching the value corresponding to the heat of vaporization of water at a moisture content of approximately 23% (dry basis). Finally, from the results obtained, it can be stated that the air temperature and drying time are vital parameters for the process of drying the soybeans in order to produce soy proteins, not being possible however to elect a best drying condition without taking into account the energy costs and the time available for the process.

O uso de enzimas como agentes de modificação das propriedades funcionais de proteínas tem se tornado bastante difundido na indústria de alimentos. As proteases, apresentam inúmeras vantagens, principalmente, devido a sua atividade em baixas concentrações e a sua ausência de toxicidade, que faz com que se elimine a necessidade da sua remoção do produto final. O objetivo deste trabalho foi determinar as condições ótimas de produção da protease de Microbacterium sp. kr10, caracterizar e purificar parcialmente a enzima, assim como verificar a sua utilização como agente de modificação das propriedades funcionais da proteína de soja. Através da metodologia de superfície de resposta foram determinadas as condições ótimas de produção da protease, pH de 7,0, temperatura de 25°C e 12,5 g L-1 de farinha de pena (p/v). O padrão proteolítico da enzima tanto no extrato cru quanto na parcialmente purificada indicam que esta é uma metaloprotease, com pH e temperaturas ótimos nas faixas de 6,5 a 7,5, e 45 a 55°C, respectivamente. A atividade enzimática foi totalmente inibida por EDTA, fenantrolina, HgCl2 e CuCl2 e parcialmente inibida por ZnCl2, MnCl2 e SnCl2. A enzima foi parcialmente purificada através de cromatografia de gel filtração e troca iônica resultando num fator de purificação de 250. Um aumento gradativo do grau de hidrólise da proteína de soja foi observado à medida que se aumentou a razão enzima/substrato utilizada, assim como a redução da formação de espuma e o aumento da capacidade emulsificante de uma solução composta pelo hidrolisado de soja e óleo de soja, mesmo sob condições de alta temperatura e alta concentração de sal. Desta forma, esta protease apresenta potencial para aplicação como agente de modificação protéica de proteína de soja isolada.

As proteínas vegetais vêm sendo largamente utilizadas na indústria alimentícia como substitutas da proteína animal, além de agir como um ingrediente funcional nos mais variados produtos. Dentre as proteínas mais utilizadas encontra-se a proteína texturizada de soja. Seu processamento envolve uma etapa de secagem que é uma das operações unitárias mais relevantes e desafiadoras para a indústria alimentícia. Neste trabalho, determinaram-se as curvas de secagem de três diferentes tipos de proteína texturizada de soja (PTS), através de diferentes experimentos, variando-se a temperatura do ar de secagem (T) – 90, 110 e 130°C – a velocidade do ar de secagem (v) – 100, 125 e 150 cm.s-1 – e a altura da camada de produto (h) – 3 e 6 cm para a PTS Tipo I, 2,5 e 5 cm para a PTS Tipo II e 5 e 10 cm para a PTS Tipo III. A partir dos dados experimentais obtidos de teor de umidade em função do tempo, fez-se o ajuste a um modelo exponencial de duas constantes. Todas as combinações de parâmetros apresentaram ajustes de boa qualidade, cujos coeficientes de correlação foram superiores a 0,99. Uma das constantes obtidas (C1) apresentou valores muito próximos à unidade para todos os casos (e para os três tipos de PTS), enquanto que a outra constante (C2) apresentou valores variáveis. Realizouse, então, uma análise estatística (Teste F), a fim de verificar quais dos parâmetros estudados (bem como seus efeitos de interação) eram significativos para a determinação da constante C2 do modelo exponencial. Para as PTS tipos I e II, a um nível de 95% de significância, todos os parâmetros e efeitos de interação apresentaram-se significativos para a determinação de C2 e desenvolveu-se, então, um modelo estatístico de dez constantes em função destes Obteve-se um ótimo ajuste dos dados de C2 em função dos parâmetros aos modelos testados, atingindo-se valores de erro médio relativo (EMR) sempre inferiores a 10% e coeficientes de correlação elevados. Para a PTS Tipo III apenas dois dos parâmetros testados, somados a dois efeitos de interação, mostraram-se significativos. Apesar disso, foram obtidos os melhores ajustes através, novamente, do modelo de 10 constantes. Assim, para os três tipos de PTS, foi possível a obtenção de um modelo que prevê o tempo de processo de cada tipo de PTS, para que se atinja uma determinada umidade final, ou vice-versa, em função da umidade inicial da amostra, de sua umidade de equilíbrio e dos parâmetros de processo (T, v e h). Paralelamente, determinaram-se as isotermas de sorção de dois tipos de PTS (um contendo cerca de 20% de açúcares e outro não contendo açúcares) para quatro temperaturas (10, 20, 30 e 40°C). Para o ajuste dos dados experimentais foram utilizados os modelos de Oswin, Halsey, BET, GAB, Peleg e Darcy-Watt. Os modelos de Peleg e GAB foram os que melhor se ajustaram aos dados experimentais, embora outros modelos como Halsey e Oswin também se mostraram representativos para temperaturas mais elevadas. As isotermas de sorção da PTS que continha açúcar apresentaram uma inversão de comportamento em uma atividade de água em torno de 0,9, enquanto que as curvas obtidas para a outra PTS não se cruzaram em nenhum momento. O calor de sorção foi estimado, pela equação de Clausius-Clapeyron, para ambos os tipos de PTS e este aumentou com a diminuição de umidade. Estimaram-se valores de umidade de monocamada, através do ajuste dos dados ao modelo de GAB, entre 4,6 e 7,4% para a PTS Tipo I e entre 4,4 e 5,4% para a PTS Tipo IV; os valores de umidade de monocamada diminuíram com o aumento de temperatura.

Orientador: Lireny Aparecida Guaraldo Gonçalves / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-20T21:08:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Borher_JoseRicardoZebende_M.pdf: 5442798 bytes, checksum: 54a071710959bb2a3b7d7ca72282eb41 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: O efeito do tratamento com uma única dose oral de Destilado da Desodorização do Óleo de Soja (DDOS) sobre as concentrações plasmáticas de a e ?-tocoferol, foram estudados em nove novilhos nelore (Bos Indicus) de aproximadamente 2 anos de idade. O DDOS, contendo 1,95 % de a-tocoferol e 8,45 % de ?-tocoferol foi fornecido a três grupos, compostos por três animais, nas doses de 0,75, 1,50 e 2,25 g de DDOS/kg de peso vivo, com objetivo de promover um incremento na concentração plasmática de vitamina E. As três doses de DDOS corresponderam respectivamente a 15, 30 e 45 mg/kg de a-tocoferol mais 65, 130 e 190 mg/kg de ?-tocoferol equivalendo a um total de 41,85; 83,7 e 125,5 VI de vitamina E/kg. Os níveis plasmáticos de a e ?-tocoferol foram obtidos de amostras de sangue coletadas no tempo zero e após 14,23, 38 e 62 horas decorridas do tratamento. As amostras de sangue foram centrifugadas para a obtenção da fração plasmática que foi estocada sob congelamento a -20°C até o momento da análise. As análises dos teores de a e ?-tocoferol do DDOS e do plasma foram precedidas de uma etapa de extração (n-hexano), filtração, evaporação do solvente por arraste de vapor (N2) e concentração (n-hexano) sendo então realizadas por CLAE (cromatografia liquida de alta eficiência) em coluna de C18, fase reversa, usando um detector de UV (absorbância a 292 nm), a fase móvel utilizada foi metanol água 97:3. Os resultados obtidos demonstraram o aparecimento de níveis elevados de ?-tocoferol no plasma bovino, o que antes não ocorria, e um significativo aumento nos teores plasmáticos iniciais de a-tocoferol. Os aumentos foram detectados já nas primeiras 14 horas com absorção máxima compreendida entre 38 e 62 horas, dependendo da dose e do tocoferol considerado. A elevação do teor de vitamina E foi de até 4 vezes o teor inicial, o que demonstrou a elevada capacidade do DDOS como fonte de vitamina E para bovinos em dose única visando a elevação dos níveis plasmáticos de vitamina E e conseqüentemente aumento nos níveis teciduais. Estes resultados abrem uma nova perspectiva tecnológica, para melhoria da qualidade e incremento nutricional da carne bovina, que pode ser adotada na fase de pré-abate. / Abstract: Effect of the treatment of steers with a single oral dose of soybean oil deodorizer distillate (SODD) on the a and ? tocopherol blood plasma concentrations, was studied SODD containing 1.95 % of a-tocopherol and 8.45 % of ?-tocopherol in doses of 0.75, 1.50 or 2.25g/kg live wt. was used to treat nine 2 yr old Nelore (Bos indicus) steers to promote increases in the plasma concentration of vitamin E with a single oral treatment. The three SODD doses would correspond to 15, 30 and 45mg/kg of a-tocopherol, plus 65, 130 and 190mg/kg ?-tocopherol, being equivalent to 41.85, 83.7 and 125.5 DI of vitamin E/kg. Plasma level increases were estimated from blood plasma samples colleted at zero time, and after 14, 23, 38, 47 and 62 hours, which were centrifuged to separate the blood plasma fraction. Plasma samples were kept frozen at -20°C until analyzed. Tocopherol analyses of the SODD and plasma consisted of n-hexane extraction, filtration, evaporation and High Performance Liquid Chromatography (HPLC) on a C 18 column, using a UV detector and Absorbance readings at 292nm. Methanol: water 97:3 was the mobile phase used The results showed that a single oral treatment of steers with SODD produced significant increases in plasma a and y tocopherol levels in the first 14 hours, with maximum absorption between 38 and 62 hours, as a function of dose and tocopherol in question. The vitamin E content increased four times, showing the high capacity of SODD as a source of vitamin E for bovines in a single oral dose with the objective of increasing vitamin E blood plasma concentrations and consequently the levels in the tissues, as well. These results represent a new technologically approach that can be used before slaughter to improve the quality and nutritional value of meat. / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Flavia Maria Netto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-22T15:29:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Henn_RuthLiane_M.pdf: 5191604 bytes, checksum: c6426c51553d184bf65dc2b208ae534f (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Este trabalho objetivou caracterizar diferentes isolados protéicos de soja comerciais (IPSs), bem como analisar seu comportamento quando submetidos à hidrólise enzimática para a obtenção de peptídeos de baixo peso molecular. Para cada isolado determinou-se o teor de proteína, lipídio, cinzas, umidade, fitato, inibidor de tripsina (IT), índice de dispersibilidade da proteína (IDP) e composição em aminoácidos totais. Além disso, realizou-se extração das proteínas dos IPSs com água destilada e a fração solúvel foi submetida à eletroforese em gel de poliacrilamida, na presença de dodecil sulfato de sódio (SDS-PAGE) e análise densitométrica dos géis. Os IPSs foram hidrolisados com pancreatina nas seguintes condições: em água deionizada, 5,5% de substrato (p/p), relação enzima/substrato = 1:15 (p/p), temperatura = 40°C e pH = 8,0 mantido pela adição de NaOH 4,93N. A reação foi interrompida quando atingiu 21,5% de grau de hidrólise (GH). Os hidrolisados obtidos foram analisados para o índice de solubilidade em ácido tricloroacético (TCA) 10%, conteúdo de aminoácidos livres (AAL) , cromatografia de exclusão molecular e eletroforese em gel de poliacrilamida, na presença de dodecil sulfato de. sódio (SDS-PAGE). Os resultados obtidos na caracterização dos 13 IPSs demonstraram diferenças quanto ao conteúdo de: proteína (87,8-94,1%), lipídio (3,0-4,7%), cinzas (3,5-5,0%), umidade (4,1-9,5%), fitato (7,41-15,62 mg/g proteína), IT (5,17-94,72 UTl/mg de proteína) e IDP (11,7-88,7%). Quanto à composição em aminoácidos, a variabilidade entre os IPSs, para 13 dos 18 aminoácidos analisados, ficou dentro do erro experimental (+-8%). Entretanto, os isolados apresentaram variabilidade > 8% para os aminoácidos Trp (11%), His (12%), Cys (14%), Met (16%) e Tyr (10%). A composição relativa das subunidades-7S e polipeptídeos-11S presentes na fração solúvel dos 13 IPSs foi: ? a' (0-100%); a (0¬26%); ß (0-44%); polipeptídeo ácido (50-100%); polipeptídeo básico (0-50%). O tempo de hidrólise necessário para atingir 21,5% de GH diferiu para os 13 IPSs (48 a 252 min) e foi maior para os isolados que continham todas as subunidades-7S e polipeptídeos-11 S, valores mais altos de iDP, e com maior conteúdo de IT. A solubilidade em TCA 10% dos hidrolisados variou de 61,5 a 100,0%. O total de AAL ficou entre 7,5 e 31,0%, sendo que os aminoácidos Arg, Lys, Trp, Tyr, Phe, Met, Vai, Leu e lIe encontravam-se em maior quantidade. Deste grupo, os básicos foram os aminoácidos liberados em menor proporção. A cromatografia de exclusão molecular sugeriu diferenças no perfil de peso molecular dos hidrolisados. Estas diferenças foram confirmadas pela eletroforese uma vez que alguns hidrolisados apresentaram bandas bem definidas na faixa de PM entre 14400 e 31000, enquanto outras amostras apresentaram somente bandas difusas na região de PM < 6500. Os resultados obtidos com o presente trabalho sugerem que os 13 IPSs analisados são fisicamente diferentes e comportam-se como substratos distintos quando submetidos às mesmas condições de hidrolise / Abstract: The purpose of this study was to characterize different commercial soy protein isolates (SPI's) and to analyse their behaviour when they were submitted to an enzymatic hydrolysis to obtain low-molecular weight hydrolysates. Protein, lipid, ash, moisture, phytate, trypsin inhibitor (TI) content, protein dispersibility index (PDI), and total-amino acid composition were determined for each SPI. SDS-PAGE electrophoresis and densitometric analysis of the gels were performed in the soluble SPI protein extracted with destilled water. The SPI's were hydrolysed with pancreatin under the following conditions: deionized water, 5.5% substrate concentration (w/w), enzyme-substrate ratio = 1: 15 (w/w), temperature = 40°C and pH = 8.0 which was maintained constant by addition of 4.93N NaOH. The reaction was stopped when the degree of hydrolysis (DH) reached 21.5%. The hydrolysates obtained were evaluated according to their solubility in 10% trichloroacetic acid (TCA), free-amino acid content (FAA), molecular exclusion chromatography and SDS-PAGE electrophoresis. The characteristics of the 13 SPI's showed differences in the contents of protein (87.8-94.1 %), lipid (3.0-4.7%), ash (3.5-5.0%), moisture (4.1-9.5%), phytate (7.41-15.62 mg/g protein), TI (5.17-94.72 TIU/mg protein) and PDI (11.7-88.7%). In terms of the amino-acid composition, the variability among the SPI's was within the experimental error (:t8%) for the most amino-acids analysed. However the SPI's showed variability > 8% for the amino-acids Trp (11%), His (12%), Cys (14%), Met (16%), and Tyr (10%). The relative composition of the 78¬subunits and 11S-polipeptides presented in the soluble fraction was: a' (0-100%), a (0-26%), ß (0-61%), acid polipeptide (50-100%) and basic polipeptide (0-50%). The time the SPI's consumed to reach the same DH (21.5%) was different (48-252 min.), being longer for isolates containing all the 7S-subunits and 11S-polipeptides, higher PDI values, and higher TI contents. The hydrolysates' solubility in 10% TCA was in the range of 61.5 to 100.0%. The free-amino acids varied from 7.5 to 31.0%, consisting mainly of Arg, Lys, Trp, Tyr, Phe, Mel, Val, Leu and Ile. It was noticed, however, that basic amino acids were released in smaller proportion. Molecular exclusion chromatography pointed out differences in the molecular-weight profiles of the hydrolysates. These differences were confirmed by electrophoresis, which showed for some of the hydrolysates well defined zones in the region between 14400 and 31000, while the other samples showed only scattered zones in the MW < 6500 region. These results suggest that the 13 SPI's analysed are physically different and behave as distinct substrates when submitted to the same hydrolysis conditions / Mestrado / Mestre em Ciência da Nutrição