RABELO, Maria Cristiane. Aproveitamento do pedúnculo do caju para síntese de oligossacarídeos prebióticos. 2008. 102 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Departamento de Tecnologia de Alimentos, Curso de Mestrado em Ciências e Tecnologia de Alimentos, Fortaleza-CE, 2008 / Submitted by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-06-17T15:45:41Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_mcrabelo.pdf: 720591 bytes, checksum: 97be0059816995ce0d171844b7250e9c (MD5) / Approved for entry into archive by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-06-17T15:45:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_mcrabelo.pdf: 720591 bytes, checksum: 97be0059816995ce0d171844b7250e9c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-17T15:45:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_mcrabelo.pdf: 720591 bytes, checksum: 97be0059816995ce0d171844b7250e9c (MD5) Previous issue date: 2008 / Leuconostoc mesenteroides B742 produces the enzyme dextransucrose in a medium containing sucrose (carbon source), a nitrogen source and mineral salts. This enzyme catalyses dextran synthesis when the only carbon source is sucrose. When acceptors (maltose, fructose, glucose or other simple sugar) are present as the main substrate and sucrose is the second one, the enzyme synthesizes prebiotic oligosaccharides. These carbohydrates are not digested by humans and reach the large intestine where they are metabolized by bifidobacteria and lactobacilli, the intestine endogenous microbiota, increasing their growth. The most published papers about oligosaccharides synthesis using dextransucrase from Leuconostoc mesenteroides are related to the strain B512F and the synthesis is carried out using synthetic substrates. The cashew tree, largely grown in Ceará state, has a peduncle (pseudofruit) which is wasted. Considering that the peduncle corresponds to 90 % of the fruit weight, its annual estimated production is about 1,5 millions tons. However, only 5% of this production is industrially used or consumed in natura, being large amounts wasted in the field. This work aimed to the study of the prebiotic oligosaccharide synthesis through the acceptor reaction with dextransucrase enzyme from Leuconostoc mesenteroides B742 in natura clarified cashew apple juice. The partial substitution of yeast extract by ammonium sulfate as nitrogen source was also investigated. According to the results obtained, the clarified cashew apple juice can be used as low cost alternative substrate to grow L.mesenteroides B742 and to produce prebiotic oligosaccharide through enzyme synthesis. The crude enzyme showed higher stability in the clarified cashew apple juice when compared to the synthetic medium, making this substrate interesting for industrial applications because enzyme purification protocols are one of the most expensive steps in enzyme process. The partial substitution of yeast extract by ammonium sulfate also showed technical viability without enzyme yield losses. / O Leuconostoc mesenteroides B742 produz a enzima dextrana-sacarase em meio sintético contendo sacarose (fonte de carbono), fonte de nitrogênio e sais. Esta enzima catalisa a formação de dextrana quando em meio contendo acarose como único substrato. Entretanto, quando em meio contendo um aceptor (maltose, frutose, glicose ou outro açúcar simples) como substrato predominante e sacarose como segundo substrato, a enzima produz oligossacarídeos prébióticos. Estes carboidratos não são digeridos por humanos e ao chegarem no intestino grosso são metabolizados pelas bifidobactérias e lactobacilos, ali presentes, estimulando o seu crescimento. A maioria dos trabalhos publicados sobre a síntese de oligosscarídeos com dextrana-sacarase de Leuconostoc mesenteroides são relativos à linhagem B512F e utilizam substratos sintéticos. O caju, largamente cultivado no Ceará, possui castanha (verdadeiro fruto) e pedúnculo (pseudofruto) que é fonte de vitamina C. Considerando-se que o pedúnculo corresponde a 90% do peso do caju, calcula-se que o país produza cerca de 1,5 milhão de toneladas desse produto. No entanto, apenas 5% desse total é aproveitado industrialmente ou para consumo in natura, sendo grande parte perdida no campo. Dessa forma, o presente trabalho teve como objetivo o aproveitamento do pedúnculo como substrato para a síntese de oligossacarídeos prebióticos pela reação do aceptor com a enzima dextranasacarase, obtida via processo fermentativo a partir do Leuconostoc mesenteroides B742 no suco de caju clarificado in natura. A substituição parcial do extrato de levedura por sulfato de amônio como fonte de nitrogênio foi também avaliada. Com base nos resultados obtidos pode-se concluir que o suco de caju clarificado pode ser empregado como uma alternativa de substrato de baixo custo para o crescimento do Leuconostoc mesenteroides B742 e para a produção de oligossacarídeos prebióticos via síntese enzimática. A enzima bruta apresentou estabilidade superior no suco de caju quando comparada ao meio sintético, tornando este substrato bastante interessante do ponto de vista industrial, uma vez que a purificação da enzima é uma das etapas mais caras em processos enzimáticos. A substituição parcial do extrato de levedura por sulfato de amônio na produção da enzima se mostrou eficaz não causando perdas na produção da enzima.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O aproveitamento integral do pedÃnculo de caju, uma matÃria prima vastamente encontrada no Cearà e pouco aproveitada, aliado a produÃÃo de etanol, produto de valor energÃtico sÃo o foco desse projeto. O suco de caju integral, rico em frutose, glicose, sais e vitaminas, mostrou-se bastante adequado para o uso da levedura Saccharomyces cerevisiae no processo fermentativo alcoÃlico. A busca por melhorias na obtenÃÃo de etanol se deu atravÃs do estudo do uso de leveduras imobilizadas em suporte de bagaÃo de caju (SBC). A imobilizaÃÃo celular vem sendo estudada por inÃmeros pesquisadores e tem se mostrado uma tÃcnica importante devido aos benefÃcios e vantagens possibilitados como o aumento na produtividade. O bagaÃo de caju surge como uma matÃria prima barata e de fÃcil obtenÃÃo para a aplicaÃÃo da tÃcnica de imobilizaÃÃo. Para comparaÃÃo foram estudados os resultados com cÃlulas livres e imobilizadas em alginato de cÃlcio, um conhecido agente de imobilizaÃÃo de cÃlulas por encapsulamento e cÃlulas imobilizadas por adsorÃÃo em bagaÃo de caju. Utilizando cÃlulas imobilizadas em bagaÃo foram realizadas fermentaÃÃes preliminares, consecutivas e de estocagem. Foram verificados os seguintes parÃmetros cinÃticos: produtividade (Qp, g.L-1h-1), eficiÃncia (Ef, %), conversÃo substrato/biomassa (Yx/s, g.g-1) e conversÃo substrato/produto (Yp/s, g.g-1). O suporte de bagaÃo de caju atingiu vantagens com relaÃÃo a adesÃo e altas densidades celulares, gerando elevadas produtividades (≈ 5 g.L-1h-1). Com relaÃÃo a eficiÃncia e a taxa de conversÃo substrato/produto, cÃlulas imobilizadas atingiram valores similares aos obtidos com cÃlulas livres no suco de caju integral (em torno de 90% e 0,47 respectivamente). Outra vantagem foi a durabilidade e possibilidade de reutilizaÃÃo do suporte tornando o processo mais econÃmico, rÃpido e eficiente. O SBC mostrou-se apto a reutilizaÃÃo por no mÃnimo 10 bateladas consecutivas e se manteve estÃvel, em geladeira, por pelo menos 6 meses / The use of cashew apple peduncle, a vast available material found in Cearà that is usually wasted, combined with production of ethanol, is the focus of this project. Cashew apple juice, rich in fructose, glucose, salts and vitamins, is an appropriate raw material for alcoholic fermentation by the yeast Saccharomyces cerevisiae. The search for improvements in ethanol production in this work was achieved through the study of the use of yeast immobilized in cashew apple bagasse support, (SBC). Cell immobilization has been studied by many researchers and has been an important technique because of the possible benefits and advantages as the increase in productivity. Cashew apple bagasse is a cheap and easily accessible raw material to the application of the immobilization technique. As comparison, results with free, immobilized cells in calcium alginate, a known agent for immobilization by encapsulation, and immobilized cells by adsorption on SBC were studied. Preliminary fermentation assays using immobilized cells on SBC were performed, as well as consecutive and storage fermentations. The following kinetic parameters were checked: productivity (Qp, gL-1h-1), efficiency (Ef,%), substrate / biomass yield (Yx / s, g.g-1) and substrate / product yield (Yp / s, g.g - 1). SBC presented advantages, such as high cell densities and adhesion, generating high yields (≈ 5 g.L-1h-1). With respect to efficiency and rate of substrate / product yield, immobilized cells reached values similar to those obtained with free cells in the integral cashew apple juice (about 90% and 0.47 respectively). Another advantage is the durability and possibility of reuse of SBC making the process more economical, fast and efficient. SBC was reused for at least 10 consecutive batches and remained stable, at refrigerator, for 6 months

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / O Leuconostoc mesenteroides B742 produz a enzima dextrana-sacarase em meio sintÃtico contendo sacarose (fonte de carbono), fonte de nitrogÃnio e sais. Esta enzima catalisa a formaÃÃo de dextrana quando em meio contendo acarose como Ãnico substrato. Entretanto, quando em meio contendo um aceptor (maltose, frutose, glicose ou outro aÃÃcar simples) como substrato predominante e sacarose como segundo substrato, a enzima produz oligossacarÃdeos prÃbiÃticos. Estes carboidratos nÃo sÃo digeridos por humanos e ao chegarem no intestino grosso sÃo metabolizados pelas bifidobactÃrias e lactobacilos, ali presentes, estimulando o seu crescimento. A maioria dos trabalhos publicados sobre a sÃntese de oligosscarÃdeos com dextrana-sacarase de Leuconostoc mesenteroides sÃo relativos à linhagem B512F e utilizam substratos sintÃticos. O caju, largamente cultivado no CearÃ, possui castanha (verdadeiro fruto) e pedÃnculo (pseudofruto) que à fonte de vitamina C. Considerando-se que o pedÃnculo corresponde a 90% do peso do caju, calcula-se que o paÃs produza cerca de 1,5 milhÃo de toneladas desse produto. No entanto, apenas 5% desse total à aproveitado industrialmente ou para consumo in natura, sendo grande parte perdida no campo. Dessa forma, o presente trabalho teve como objetivo o aproveitamento do pedÃnculo como substrato para a sÃntese de oligossacarÃdeos prebiÃticos pela reaÃÃo do aceptor com a enzima dextranasacarase, obtida via processo fermentativo a partir do Leuconostoc mesenteroides B742 no suco de caju clarificado in natura. A substituiÃÃo parcial do extrato de levedura por sulfato de amÃnio como fonte de nitrogÃnio foi tambÃm avaliada. Com base nos resultados obtidos pode-se concluir que o suco de caju clarificado pode ser empregado como uma alternativa de substrato de baixo custo para o crescimento do Leuconostoc mesenteroides B742 e para a produÃÃo de oligossacarÃdeos prebiÃticos via sÃntese enzimÃtica. A enzima bruta apresentou estabilidade superior no suco de caju quando comparada ao meio sintÃtico, tornando este substrato bastante interessante do ponto de vista industrial, uma vez que a purificaÃÃo da enzima à uma das etapas mais caras em processos enzimÃticos. A substituiÃÃo parcial do extrato de levedura por sulfato de amÃnio na produÃÃo da enzima se mostrou eficaz nÃo causando perdas na produÃÃo da enzima. / Leuconostoc mesenteroides B742 produces the enzyme dextransucrose in a medium containing sucrose (carbon source), a nitrogen source and mineral salts. This enzyme catalyses dextran synthesis when the only carbon source is sucrose. When acceptors (maltose, fructose, glucose or other simple sugar) are present as the main substrate and sucrose is the second one, the enzyme synthesizes prebiotic oligosaccharides. These carbohydrates are not digested by humans and reach the large intestine where they are metabolized by bifidobacteria and lactobacilli, the intestine endogenous microbiota, increasing their growth. The most published papers about oligosaccharides synthesis using dextransucrase from Leuconostoc mesenteroides are related to the strain B512F and the synthesis is carried out using synthetic substrates. The cashew tree, largely grown in Cearà state, has a peduncle (pseudofruit) which is wasted. Considering that the peduncle corresponds to 90 % of the fruit weight, its annual estimated production is about 1,5 millions tons. However, only 5% of this production is industrially used or consumed in natura, being large amounts wasted in the field. This work aimed to the study of the prebiotic oligosaccharide synthesis through the acceptor reaction with dextransucrase enzyme from Leuconostoc mesenteroides B742 in natura clarified cashew apple juice. The partial substitution of yeast extract by ammonium sulfate as nitrogen source was also investigated. According to the results obtained, the clarified cashew apple juice can be used as low cost alternative substrate to grow L.mesenteroides B742 and to produce prebiotic oligosaccharide through enzyme synthesis. The crude enzyme showed higher stability in the clarified cashew apple juice when compared to the synthetic medium, making this substrate interesting for industrial applications because enzyme purification protocols are one of the most expensive steps in enzyme process. The partial substitution of yeast extract by ammonium sulfate also showed technical viability without enzyme yield losses.

PEREIRA, Ana Lucia Fernandes. Elaboração e secagem em spray dryer de bebida probiótica formulada a partir da fermentação do suco de caju. 2013. 114 f. : Tese (doutorado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Tecnologia de Alimentos, Fortaleza-CE, 2013 / Submitted by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-07-07T15:22:25Z No. of bitstreams: 1 2013_tese_alfpereira.pdf: 23321259 bytes, checksum: 8664c9c00f28dc1b79e6eb068f4d265d (MD5) / Approved for entry into archive by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-07-07T15:22:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_tese_alfpereira.pdf: 23321259 bytes, checksum: 8664c9c00f28dc1b79e6eb068f4d265d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-07T15:22:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_tese_alfpereira.pdf: 23321259 bytes, checksum: 8664c9c00f28dc1b79e6eb068f4d265d (MD5) Previous issue date: 2013 / The objective of this study was to develop a probiotic cashew apple juice ready to drink and in the dehydrated form through spray drying. The first stage of the study was the optimization of Lactobacillus casei NRRL B-442 cultivation in cashew apple juice, to optimize the proper inoculum amount and the fermentation time. The optimum conditions for probiotic cashew apple juice production were: initial pH 6.4, fermentation temperature of 30°C, inoculation level of 7.48 log CFU/mL (L. casei) and 16 h of fermentation process. Cashew apple juice showed to be as efficient as dairy products for L. casei growth. In a second stage, the stability of probiotic cashew apple juice stored for 42 days at 4°C was evaluated. Analyses were conducted in the non fermented cashew apple juice (control), and in the fermented juices with L. casei NRRL B-442, with 8% (w/v) of sucrose (sugar table), after fermentation, and without the addition of sugar. The viability of the probiotic bacteria, sugars and organic acids content, color, antioxidant and enzymatic activity, and sensory characteristics were evaluated during the storage. Viable cell counts increased in the probiotic cashew apple containing sucrose along the storage period. Moreover, the fermentation lead to the preservation of the ascorbic acid content, which had a less intense reduction in the fermented cashew apple juices compared to the non fermented sample. The antioxidant activity and total polyphenolic compounds of cashew apple juice had a similar trend. Browning reactions and nutritional breakdown caused by enzymes were minimized in the fermented samples during storage. In these samples, a higher reduction of the enzymatic activity of polyphenoloxidase and peroxidase activity was observed. During the storage, the increase in the chroma values indicated that yellowness was reinforced, being well accepted by consumers. The sensory attributes (aroma, flavor, acidity and color) of probiotic cashew apple juice were positively influenced by storage under refrigeration for 42 days. In the third stage of the research, the effects of dehydration by spray drying in cashew apple juice containing L. casei NRRL B-442 was assessed and the influence of storage temperature on the viability of L. casei NRRL B-442 and physical properties of the powder were evaluated during 35 days of storage. The drying agents used were: 20% (w/v) maltodextrin or 10% (w/v) maltodextrin + 10% (w/v) arabic gum. The powder of probiotic cashew apple juice showed satisfactory levels of L. casei survival, during drying. During storage, the addition of 10% (w/v) maltodextrin + 10% (w/v) arabic gum kept microbial viability within satisfactory levels when the powder was subjected to cooling at 4°C. However, greater differences in the reconstituted powder color and higher rehydration time were obtained in this condition. On the other hand, the addition of 20% (w/v) maltodextrin provided better yield. In conclusion, cashew apple juice is a good substrate for the probiotic beverage production, and the condition of drying agents 10% maltodextrin + 10% arabic gum is adequate to maintain satisfactory levels of L. casei NRRL B-442 survival for 35 days, in the powder of probiotic cashew juice stored at 4°C. / O objetivo desta pesquisa foi elaborar um produto probiótico à base de suco de caju pronto para beber, como também, na forma desidratada obtida pela secagem por aspersão (spray drying). A primeira etapa da pesquisa consistiu em otimizar as condições de crescimento do Lactobacillus casei NRRL B-442 em suco de caju, a quantidade adequada de inóculo e o tempo de fermentação. As condições ótimas para produção do suco de caju probiótico foram: pH inicial de 6,4, temperatura de fermentação de 30°C, quantidade de inóculo de 7,48 log UFC/mL (L. casei) e 16 h de fermentação. O suco de caju mostrou ser tão eficiente quanto os produtos lácteos para o crescimento de L. casei. Em uma segunda etapa, foi avaliada a estabilidade da bebida probiótica de caju estocada por 42 dias a 4°C. Foram realizadas análises no suco de caju não fermentado (controle) e nos sucos fermentados com L. casei NRRL B-442, adicionado ou não de 8% (p/v) de sacarose depois da fermentação. Durante a estocagem, foram realizadas as determinações de viabilidade de L. casei NRRL B-442, conteúdo de açúcares e ácidos orgânicos, cor, atividade antioxidante e enzimática e aceitação sensorial. Foi observado que o número de células viáveis aumentou no suco de caju contendo sacarose ao longo da estocagem. Além disso, a fermentação proporcionou um efeito conservante no conteúdo de ácido ascórbico que teve uma redução menos intensa, com a estocagem, nos sucos fermentados, quando comparados com o controle. A atividade antioxidante e o conteúdo de polifenóis apresentaram similar tendência. Reações que reduzem o valor nutricional causadas por enzimas foram minimizadas nas amostras fermentadas durante a estocagem. Nessas amostras foi observada maior redução da atividade enzimática da polifenoloxidase e peroxidase. Durante a estocagem, o aumento do croma indicou que a cor amarela foi intensificada, sendo bem aceita pelos consumidores. Os atributos sensoriais (aroma, sabor, acidez e cor) do suco de caju probiótico foram positivamente influenciados pela estocagem sob refrigeração por 42 dias. Na terceira etapa da pesquisa, foi avaliado o efeito da desidratação por spray drying no suco de caju contendo L. casei NRRL B-442, além de avaliar a influência da temperatura de estocagem sobre a viabilidade de L. casei e nas propriedades físicas do pó, durante 35 dias de estocagem. Os agentes de secagem usados foram: 20% (p/v) de maltodextrina ou 10% (p/v) de maltodextrina + 10% (p/v) de goma arábica. O suco de caju probiótico desidratado por spray drying apresentou níveis satisfatórios de sobrevivência de L. casei NRRL B-442, durante a secagem. Durante a estocagem, a adição de 10% (p/v) de maltodextrina + 10% (p/v) de goma arábica manteve a viabilidade microbiana dentro de níveis satisfatórios quando o pó foi submetido à refrigeração a 4ºC. Entretanto, maiores diferenças na coloração do pó reconstituído e maior tempo de reidratação foram obtidos nesta condição. Já a adição de 20% (p/v) de maltodextrina proporcionou melhor rendimento. Em conclusão, o suco de caju pode ser utilizado como substrato para o desenvolvimento de bebida probiótica, e a condição dos agentes de secagem de 10% de maltodextrina + 10% de goma arábica mostra-se adequada para manter os níveis satisfatórios de L. casei NRRL B-442 por até 35 dias, no suco de caju probiótico desidratado estocado a 4°C.

PEREIRA, Ana Lucia Fernandes. Elaboração e secagem em spray dryer de bebida probiótica formulada a partir da fermentação do suco de caju. 2013. 116 f. Tese (Doutorado em tecnologia de alimentos)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2013. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-07-07T17:55:40Z No. of bitstreams: 1 2013_tese_alfpereira.pdf: 24437687 bytes, checksum: 9e9963b2d25536d6bfb0cbe06acecac0 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-07-21T20:24:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_tese_alfpereira.pdf: 24437687 bytes, checksum: 9e9963b2d25536d6bfb0cbe06acecac0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-21T20:24:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_tese_alfpereira.pdf: 24437687 bytes, checksum: 9e9963b2d25536d6bfb0cbe06acecac0 (MD5) Previous issue date: 2013 / The objective of this study was to develop a probiotic cashew apple juice ready to drink and in the dehydrated form through spray drying. The first stage of the study was the optimization of Lactobacillus casei NRRL B-442 cultivation in cashew apple juice, to optimize the proper inoculum amount and the fermentation time. The optimum conditions for probiotic cashew apple juice production were: initial pH 6.4, fermentation temperature of 30°C, inoculation level of 7.48 log CFU/mL (L. casei) and 16 h of fermentation process. Cashew apple juice showed to be as efficient as dairy products for L. casei growth. In a second stage, the stability of probiotic cashew apple juice stored for 42 days at 4°C was evaluated. Analyses were conducted in the non fermented cashew apple juice (control), and in the fermented juices with L. casei NRRL B-442, with 8% (w/v) of sucrose (sugar table), after fermentation, and without the addition of sugar. The viability of the probiotic bacteria, sugars and organic acids content, color, antioxidant and enzymatic activity, and sensory characteristics were evaluated during the storage. Viable cell counts increased in the probiotic cashew apple containing sucrose along the storage period. Moreover, the fermentation lead to the preservation of the ascorbic acid content, which had a less intense reduction in the fermented cashew apple juices compared to the non fermented sample. The antioxidant activity and total polyphenolic compounds of cashew apple juice had a similar trend. Browning reactions and nutritional breakdown caused by enzymes were minimized in the fermented samples during storage. In these samples, a higher reduction of the enzymatic activity of polyphenoloxidase and peroxidase activity was observed. During the storage, the increase in the chroma values indicated that yellowness was reinforced, being well accepted by consumers. The sensory attributes (aroma, flavor, acidity and color) of probiotic cashew apple juice were positively influenced by storage under refrigeration for 42 days. In the third stage of the research, the effects of dehydration by spray drying in cashew apple juice containing L. casei NRRL B-442 was assessed and the influence of storage temperature on the viability of L. casei NRRL B-442 and physical properties of the powder were evaluated during 35 days of storage. The drying agents used were: 20% (w/v) maltodextrin or 10% (w/v) maltodextrin + 10% (w/v) arabic gum. The powder of probiotic cashew apple juice showed satisfactory levels of L. casei survival, during drying. During storage, the addition of 10% (w/v) maltodextrin + 10% (w/v) arabic gum kept microbial viability within satisfactory levels when the powder was subjected to cooling at 4°C. However, greater differences in the reconstituted powder color and higher rehydration time were obtained in this condition. On the other hand, the addition of 20% (w/v) maltodextrin provided better yield. In conclusion, cashew apple juice is a good substrate for the probiotic beverage production, and the condition of drying agents 10% maltodextrin + 10% arabic gum is adequate to maintain satisfactory levels of L. casei NRRL B-442 survival for 35 days, in the powder of probiotic cashew juice stored at 4°C. / O objetivo desta pesquisa foi elaborar um produto probiótico à base de suco de caju pronto para beber, como também, na forma desidratada obtida pela secagem por aspersão (spray drying). A primeira etapa da pesquisa consistiu em otimizar as condições de crescimento do Lactobacillus casei NRRL B-442 em suco de caju, a quantidade adequada de inóculo e o tempo de fermentação. As condições ótimas para produção do suco de caju probiótico foram: pH inicial de 6,4, temperatura de fermentação de 30°C, quantidade de inóculo de 7,48 log UFC/mL (L. casei) e 16 h de fermentação. O suco de caju mostrou ser tão eficiente quanto os produtos lácteos para o crescimento de L. casei. Em uma segunda etapa, foi avaliada a estabilidade da bebida probiótica de caju estocada por 42 dias a 4°C. Foram realizadas análises no suco de caju não fermentado (controle) e nos sucos fermentados com L. casei NRRL B-442, adicionado ou não de 8% (p/v) de sacarose depois da fermentação. Durante a estocagem, foram realizadas as determinações de viabilidade de L. casei NRRL B-442, conteúdo de açúcares e ácidos orgânicos, cor, atividade antioxidante e enzimática e aceitação sensorial. Foi observado que o número de células viáveis aumentou no suco de caju contendo sacarose ao longo da estocagem. Além disso, a fermentação proporcionou um efeito conservante no conteúdo de ácido ascórbico que teve uma redução menos intensa, com a estocagem, nos sucos fermentados, quando comparados com o controle. A atividade antioxidante e o conteúdo de polifenóis apresentaram similar tendência. Reações que reduzem o valor nutricional causadas por enzimas foram minimizadas nas amostras fermentadas durante a estocagem. Nessas amostras foi observada maior redução da atividade enzimática da polifenoloxidase e peroxidase. Durante a estocagem, o aumento do croma indicou que a cor amarela foi intensificada, sendo bem aceita pelos consumidores. Os atributos sensoriais (aroma, sabor, acidez e cor) do suco de caju probiótico foram positivamente influenciados pela estocagem sob refrigeração por 42 dias. Na terceira etapa da pesquisa, foi avaliado o efeito da desidratação por spray drying no suco de caju contendo L. casei NRRL B-442, além de avaliar a influência da temperatura de estocagem sobre a viabilidade de L. casei e nas propriedades físicas do pó, durante 35 dias de estocagem. Os agentes de secagem usados foram: 20% (p/v) de maltodextrina ou 10% (p/v) de maltodextrina + 10% (p/v) de goma arábica. O suco de caju probiótico desidratado por spray drying apresentou níveis satisfatórios de sobrevivência de L. casei NRRL B-442, durante a secagem. Durante a estocagem, a adição de 10% (p/v) de maltodextrina + 10% (p/v) de goma arábica manteve a viabilidade microbiana dentro de níveis satisfatórios quando o pó foi submetido à refrigeração a 4ºC. Entretanto, maiores diferenças na coloração do pó reconstituído e maior tempo de reidratação foram obtidos nesta condição. Já a adição de 20% (p/v) de maltodextrina proporcionou melhor rendimento. Em conclusão, o suco de caju pode ser utilizado como substrato para o desenvolvimento de bebida probiótica, e a condição dos agentes de secagem de 10% de maltodextrina + 10% de goma arábica mostra-se adequada para manter os níveis satisfatórios de L. casei NRRL B-442 por até 35 dias, no suco de caju probiótico desidratado estocado a 4°C.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MariaVPR_TESE_1-170.pdf: 4608142 bytes, checksum: 9ed83cbe76a127f48714302cd74c674a (MD5) Previous issue date: 2010-11-22 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / Recently, global demand for ethanol fuel has expanded very rapidly, and this should further increase in the near future, almost all ethanol fuel is produced by fermentation of sucrose or glucose in Brazil and produced by corn in the USA, but these raw materials will not be enough to satisfy international demand. The aim of this work was studied the ethanol production from cashew apple juice. A commercial strain of Saccharomyces cerevisiae was used for the production of ethanol by fermentation of cashew apple juice. Growth kinetics and ethanol productivity were calculated for batch fermentation with different initial sugar (glucose + fructose) concentration (from 24.4 to 103.1 g.L-1). Maximal ethanol, cell and glycerol concentrations (44.4 g.L-1, 17.17 g.L-1, 6.4 g.L-1, respectively) were obtained when 103.1 g.L-1 of initial sugar concentration were used, respectively. Ethanol yield (YP/S) was calculated as 0.49 g (g glucose + fructose)-1. Pretreatment of cashew apple bagasse (CAB) with dilute sulfuric acid was investigated and evaluated some factors such as sulfuric acid concentration, solid concentration and time of pretreatment at 121?C. The maximum glucose yield (162.9 mg/gCAB) was obtained by the hydrolysis with H2SO4 0.6 mol.L-1 at 121?C for 15 min. Hydrolysate, containing 16 ? 2.0 g.L-1 of glucose, was used as fermentation medium for ethanol production by S. cerevisiae and obtained a ethanol concentration of 10.0 g.L-1 after 4 with a yield and productivity of 0.48 g (g glucose)-1 and 1.43 g.L-1.h-1, respectively. The enzymatic hydrolysis of cashew apple bagasse treated with diluted acid (CAB-H) and alkali (CAB-OH) was studied and to evaluate its fermentation to ethanol using S. cerevisiae. Glucose conversion of 82 ? 2 mg per g CAB-H and 730 ? 20 mg per g CAB-OH was obtained when was used 2% (w/v) of solid and loading enzymatic of 30 FPU/g bagasse at 45 ?C. Ethanol concentration and productivity was achieved of 20.0 ? 0.2 g.L-1 and 3.33 g.L-1.h-1, respectively when using CAB-OH hydrolyzate (initial glucose concentration of 52.4 g.L-1). For CAB-H hydrolyzate (initial glucose concentration of 17.4 g.L-1), ethanol concentration and productivity was 8.2 ? 0.1 g.L-1 and 2.7 g.L-1.h-1, respectively. Hydrolyzates fermentation resulted in an ethanol yield of 0.38 g/g glucose and 0.47 g/g glucose, with pretreated CABOH and CAB-H, respectively. The potential of cashew apple bagasse as a source of sugars for ethanol production by Kluyveromyces marxianus CE025 was evaluated too in this work. First, the yeast CE025 was preliminary cultivated in a synthetic medium containing glucose and xylose. Results showed that it was able to produce ethanol and xylitol at pH 4.5. Next, cashew apple bagasse hydrolysate (CABH) was prepared by a diluted sulfuric acid pre-treatment. The fermentation of CABH was conducted at pH 4.5 in a batch-reactor, and only ethanol was produced by K. marxianus CE025. The influence of the temperature in the kinetic parameters was evaluated and best results of ethanol production (12.36 ? 0.06 g.L-1) was achieved at 30 ?C, which is also the optimum temperature for the formation of biomass and the ethanol with a volumetric production rate of 0.25 ? 0.01 g.L-1.h-1 and an ethanol yield of 0.42 ? 0.01 g/g glucose. The results of this study point out the potential of the cashew apple bagasse hydrolysate as a new source of sugars to produce ethanol by S. cerevisiae and K. marxianus CE025. With these results, conclude that the use of cashew apple juice and cashew apple bagasse as substrate for ethanol production will bring economic benefits to the process, because it is a low cost substrate and also solve a disposal problem, adding value to the chain and cashew nut production / Recentemente, a demanda mundial por etanol combust?vel tem se expandido de forma muito r?pida, sendo quase todo etanol combust?vel ? produzido por fermenta??o de sacarose no Brasil ou glicose de milho nos Estados Unidos, por?m, estas mat?rias-primas n?o ser?o suficientes para satisfazer a demanda internacional. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a produ??o de bioetanol a partir do ped?nculo de caju. Para tal fim, inicialmente, estudou-se a produ??o de etanol utilizando o suco de caju como fonte de carbono, avaliando a influ?ncia da concentra??o inicial de substrato por Saccharomyces cerevisiae. Nessa etapa, os melhores resultados foram utilizando uma concentra??o inicial de a??car de 87,71 g.L-1 obtendo a concentra??o m?xima de etanol de 42,8 ? 3 g.L-1 com uma produtividade de 9,71 g.L-1.h-1 e rendimento de etanol de 0,49 g etanol/g glicose + frutose. Posteriormente, estudou-se a produ??o de etanol utilizando como material lignocelul?sico o baga?o de caju (CAB) que continha 20,9% celulose, 16,3% hemicelulose e 33,6% lignina + cinzas. Inicialmente estudou-se o pr?-tratamento do CAB com ?cido sulf?rico dilu?do avaliando-se diferentes par?metros, obtendo as maiores concentra??es dos a??cares glicose (22,8 ? 1,5 g.L-1) e xilarabin (arabinose + xilose plus, 29,2 ? 2,4 g.L-1), na fra??o l?quida (CAB-H), no pr?-tratamento conduzido em autoclave a 121?C por 15 min usando H2SO4 0,6 mol.L-1 e 30% m/v de CAB, com rendimentos de glicose, xilarabin e a??cares totais de 75,99 ? 5,0, 97,17 ? 8,1 e 173,16 ? 13,0 mg.(g de baga?o)-1, respectivamente. A convers?o obtida nesse pr?-tratamento com base na percentagem de celulose e hemicelulose do CAB foi 322,1 ? 20,1 mg glicose.(g celulose)-1 e 514,1 ? 43,1 mg xilarabin.(g hemicelulose)-1. Na fermenta??o do hidrolisado CAB-H por S. cerevisiae obteve-se 10 g.L-1 de etanol ap?s 4 horas de cultivo, com rendimento de 0,48 g.(g glicose)-1 e produtividade de 2,62 g.L-1h-1. Ap?s, estudou-se a hidr?lise enzim?tica do CAB ap?s pr?-tratamento com H2SO4 dilu?do (CAB-H) e alcalino (CAB-OH) e a fermenta??o dos hidrolisados por S. cerevisiae para produzir etanol. Uma convers?o de glicose de 82 ? 2 mg.(gCAB-H)-1 e 730 ? 20 mg.(gCAB-OH)-1 foi obtida utilizando 2% (m/v) de s?lidos e carga enzim?tica de 30 FPU.(g baga?o)-1 a 45?C. Na fermenta??o conduzida com o hidrolisado obtido da hidr?lise enzim?tica do CAB-OH, obteve-se uma concentra??o de etanol, produtividade e rendimento de 20,0 ? 0,2 g.L-1, 3,33 g.L-1.h-1 e 0,38 g.(g de glicose)-1, respectivamente. Para o hidrolisado da hidr?lise do CAB-H, a concentra??o de etanol foi 8,2 ? 0,1 g.L-1 com 2,7 g.L-1.h-1 de produtividade e rendimento de 0,47 g.(g glicose)-1 em 3 h de ensaio. O potencial do baga?o de caju como fonte de a??cares para a produ??o de etanol por Kluyveromyces marxianus CE025 tamb?m foi avaliado e verificou-se a influ?ncia da temperatura nos par?metros cin?ticos, sendo os ensaios conduzidos em batelada a pH 4,5, utilizado o hidrolisado (CAB-H) como fonte de carbono. Os melhores resultados para a produ??o de etanol foram a 30?C, coincidindo com a temperatura ?tima de crescimento, resultando em 12,36 ? 0,06 g.L-1 de etanol, com uma taxa volum?trica de produ??o de 0,26 ? 0,01 g.L-1.h-1 e rendimento de 0,42 ? 0,01 g.(g de glicose)- 1. Os resultados apresentados demonstram o potencial do ped?nculo de caju (suco e baga?o) como nova fonte de carbono para produzir etanol por S. cerevisiae e K. marxianus CE025