Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2012-10-24T19:12:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1
263648.pdf: 6233318 bytes, checksum: 8914a92d830ba529bc61dab846566b63 (MD5) / A produção de pigmentos por microrganismos é uma alternativa ao aumento da produção destes compostos naturais frente aos sintéticos. Fungos do gênero Monascus podem produzir pigmentos amarelo, laranja e vermelho. A utilização destes fungos é muito difundida em países como Japão, China, Indonésia, Índia e Coréia na coloração de arroz, peixes, vinhos e bebidas. Logo, o descobrimento de novas tecnologias e o estudo de condições para produção destes pigmentos merece grande atenção. O pigmento de maior interesse comercial é o vermelho, geralmente produzido pelo processo de fermentação em estado sólido. Este método gera alguns problemas operacionais, dentre eles, a dificuldade de separar o pigmento da matriz sólida. A aplicação da fermentação submersa para a produção de pigmento laranja e posterior conversão para o vermelho, pode ser uma alternativa frente a estes problemas. Ante isto, o presente trabalho teve como objetivos: determinar o efeito do pH na produção de pigmentos; investigar a transformação do pigmento laranja em pigmento vermelho pela adição de compostos aminados, determinar parâmetros relacionados à transferência de oxigênio e a reologia do caldo de fermentação, e avaliar as propriedades, estabilidade térmica e atividade antimicrobiana dos pigmentos produzidos. Os principais resultados demonstraram que a variação do pH proporcionou a produção dos diferentes pigmentos. Pigmentos amarelos foram produzidos em pH 2, pigmentos laranja foram produzidos em pH 3 e 4; e, pigmentos vermelhos foram produzidos em pH 5 e 6. Foi possível produzir o pigmento vermelho a partir do pigmento laranja pela adição de aminoácidos, indicando que o ponto isoelétrico é essencial para a transformação. O caldo de fermentação apresentou comportamento pseudoplástico, determinado através de um sistema vane, alternativo ao sistema de cilindros concêntricos. Os valores do índice de consistência estiveram na faixa de 0,375 a 11,002 Pa sn. Foi obtida a relação do índice de consistência em função da concentração de biomassa. A agitação de 300 rpm favoreceu a produção de pigmentos resultando em menor dano ao micélio fúngico, enquanto que maiores freqüências de agitação aumentaram a tensão de cisalhamento, danificando o microrganismo. O pigmento laranja apresentou maior estabilidade na menor faixa de pH. Ao contrário, os pigmentos vermelhos aminados e produzidos no cultivo do M. ruber apresentaram maior estabilidade em maiores valores de pH. Todos os pigmentos e a toxina citrinina apresentaram inibição do crescimento de Staphylococcus aureus ATCC 25922, mas não sobre Salmonella enteritidis ATCC 13076, enquanto que somente os pigmentos vermelhos aminados apresentaram atividade antimicrobiana sobre o crescimento de Escherichia coli ATCC 25923.
The production of pigments by microorganisms is an alternative to the increase in production of these natural compounds against synthetic versions. Monascus can produce yellow, orange and red pigments. Use of this fungus is widespread in Japan, China, Indonesia, India and Korea for the colouring of rice, fish, wines and drinks, consequently the discovery of new technologies and the study of production conditions for these pigments merits greater attention. The pigment of greatest commercial interest is the red one, generally produced by the process of solid state fermentation. This method causes some operational problems, including the difficulty in separating the pigment from the solid matrix. The application of submerged fermentation to the production of orange pigment and after transformation in red pigments may represent a solution. To this end, the objectives of the present study were: to determine the effect of pH on the production of pigments; to investigate the transformation of the orange pigment into the red pigment by the addition of aminated compounds, to determine parameters related to oxygen transfer and the rheology of the fermentation broth and to investigate the properties of thermal stability and antimicrobial activity of the pigments produced. The main results show that the variation in pH brought about production of the different pigments. Yellow pigments were produced at pH 2, orange pigments were produced at pH 3 and 4 and red pigments were produced at pH 5 and 6. It was possible to produce the red pigment from the orange pigment by the addition of amino acids, indicating that the isoelectric point was essential for the transformation. The fermentation broth exhibited pseudoplastic behaviour, as determined by means of a vane system, an alternative to the system of concentric cylinders. The values for the consistency index ranged from 0.375 to 11.002 Pa sn. The consistency index was obtained as a function of the biomass concentration. Stirring at 300 rpm favoured the production of pigments resulting in less micelial damage, while higher stirring speeds increased the yield stress, damaging the microorganism. The orange pigment presented greater stability in the smallest pH range. By contrast, the red pigments aminated and produced by culture of M. ruber exhibited greater stability at higher pH values. All of the pigments as well as citrinin inhibited the growth of Staphylococcus aureus ATCC 25922 and did not present antimicrobial activity against Salmonella enteritidis ATCC 13076, while only the red pigments aminated and produced in the M. ruber culture presented antimicrobial activity against the growth of Escherichia coli ATCC 25923.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsc.br:123456789/93248 |
| Date | January 2009 |
| Creators | Vendruscolo, Francielo |
| Contributors | Universidade Federal de Santa Catarina, Ninow, Jorge Luiz, Schmidell Netto, Willibaldo |
| Publisher | Florianópolis, SC |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | 244 p.| il., grafs., tabs. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSC, instname:Universidade Federal de Santa Catarina, instacron:UFSC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0025 seconds