Universidade
Federal do Rio Grande

EQA - Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos

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Ação de campos magnéticos no cultivo de Chlorella kessleri LEB 113 e Chlamydomonas reinhardtii
(2016) Bauer, Lenon Medeiros; Santos, Lucielen Oliveira dos; Rosa, Ana Priscila Centeno da
As microalgas apresentam potencial biotecnológico e sua biomassa pode ser empregada para melhorar o valor nutricional de produtos alimentícios e rações para animais. Além disso, podem ser utilizadas na produção de biocombustíveis e na diminuição do efeito estufa a partir da mitigação de CO2. Nos últimos anos, houve crescente atenção sobre os efeitos biológicos que os campos magnéticos (CM) são capazes de promover, tais como estimular o crescimento microalgal, e assim, tornar viável economicamente a sua produção. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo estudar os efeitos da aplicação de CM no crescimento de Chlorella kessleri LEB 113 e em cepas de Chlamydomonas reinhardtii 2137 (selvagem) e Wt-S1 (geneticamente modificada). Além disso, as biomassas destas microalgas foram avaliadas quanto a composição proximal, parâmetros cinéticos, produção de pigmentos e antioxidantes pela célula, e estes resultados foram comparados com os respectivos cultivos controle (CC) (sem aplicação de CM). O trabalho foi dividido em duas etapas: na primeira foram feitos ensaios com Chlorella kessleri e na segunda, os ensaios com as duas cepas de Chlamydomonas. Desta forma, na primeira etapa C. kessleri LEB 113 foi exposta a ação de CM de 30 e 60 mT durante 24 h d-1 ou 1 h d-1, e os cultivos foram realizados em fotobiorreator tubular vertical (2 L) em meio BG-11, durante 10 d a 30ºC, iluminância de 42,6 μmol m-2 s-1 e fotoperíodo 12 h claro/escuro. Na segunda etapa, CM de 11 e 20 mT foram aplicados durante 1 h d-1 em cultivos de duas cepas de C. reinhardtii em reatores tipo Erlenmeyer (2 L), a 28°C, 125 rpm, 41,6 μmol m-2 s-1 e fotoperíodo de 12 h claro/escuro, durante 10 d. Ambas as condições de CM estudadas estimularam a concentração máxima de biomassa (Xmáx) nos cultivos de C. kessleri, porém o CM de 60 mT aplicado por 1 h d-1 apresentou maiores valores de Xmáx (1,39 ± 0,07 g L-1), produtividade volumétrica máxima (Pmáx) (132,5 ± 10,1 mg L-1 d-1) e velocidade específica máxima de crescimento (μmáx) (0,34 ≤ 0,01 d-1), comparados com o CC. Esta condição também estimulou a síntese de lipídios (23,8 ± 1,1 % m m-1), clorofila a (8,87 ± 1,77 mg L-1), carotenoides totais (2,23 ± 0,02 mg L-1), e a atividade antioxidante da biomassa, em relação ao CC. O cultivo com aplicação de CM de 30 mT por 1 h d-1 apresentou Xmáx 36,0 % maior que o CC (0,76 ± 0,06 g L-1), e estimulou a produção de proteínas (58,6 ± 0,2 % m m-1), lipídios (23,6 ± 0,7 % m m-1), clorofila a (7,85 ± 0,66 mg L-1), clorofila b (3,35 ± 0,22 mg L-1) e carotenoides totais (2,34 ± 0,08 mg L-1). Os cultivos de C. reinhardtii não apresentaram aumento na concentração de biomassa quando expostos aos CM, sendo que a cepa sem parede celular mostrou-se mais sensível aos CM, apresentando menores valores de Xmáx e Pmáx em relação ao CC. Entretanto, a aplicação de CM de 20 mT nesta cepa aumentou a produção de lipídios em 31,6 %, em relação ao CC (16,0 ± 0,5 % m m-1). O CM de 11 mT estimulou a produção de lipídios (19,2 ± 0,5 % m m-1), carboidratos (20,7 ± 0,7 % m m-1), clorofilas a (7,74 ± 0,41 mg L-1), clorofilas b (4,59 ± 0,23 mg L-1) e carotenoides totais (2,71 ± 0,21 mg L-1), além de aumentar a atividade antioxidante na biomassa. Os resultados obtidos neste estudo comprovaram a eficiência dos CM durante os cultivos microalgais, promovendo a estimulação do crescimento celular, contribuindo com a diminuição de custos na produção de biomassa, bem como na estimulação da síntese de biocompostos de interesse biotecnológico.
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Ação de campos magnéticos no cultivo de Chlorella kessleri LEB 113 e Chlamydomonas reinhardtii
(2016) Bauer, Lenon Medeiros; Santos, Lucielen Oliveira dos
As microalgas apresentam potencial biotecnológico e sua biomassa pode ser empregada para melhorar o valor nutricional de produtos alimentícios e rações para animais. Além disso, podem ser utilizadas na produção de biocombustíveis e na diminuição do efeito estufa a partir da mitigação de CO2. Nos últimos anos, houve crescente atenção sobre os efeitos biológicos que os campos magnéticos (CM) são capazes de promover, tais como estimular o crescimento microalgal, e assim, tornar viável economicamente a sua produção. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo estudar os efeitos da aplicação de CM no crescimento de Chlorella kessleri LEB 113 e em cepas de Chlamydomonas reinhardtii 2137 (selvagem) e Wt-S1 (geneticamente modificada). Além disso, as biomassas destas microalgas foram avaliadas quanto a composição proximal, parâmetros cinéticos, produção de pigmentos e antioxidantes pela célula, e estes resultados foram comparados com os respectivos cultivos controle (CC) (sem aplicação de CM). O trabalho foi dividido em duas etapas: na primeira foram feitos ensaios com Chlorella kessleri e na segunda, os ensaios com as duas cepas de Chlamydomonas. Desta forma, na primeira etapa C. kessleri LEB 113 foi exposta a ação de CM de 30 e 60 mT durante 24 h d-1 ou 1 h d-1, e os cultivos foram realizados em fotobiorreator tubular vertical (2 L) em meio BG-11, durante 10 d a 30ºC, iluminância de 42,6 µmol m-2 s-1 e fotoperíodo 12 h claro/escuro. Na segunda etapa, CM de 11 e 20 mT foram aplicados durante 1 h d-1 em cultivos de duas cepas de C. reinhardtii em reatores tipo Erlenmeyer (2 L), a 28°C, 125 rpm, 41,6 µmol m-2 s-1 e fotoperíodo de 12 h claro/escuro, durante 10 d. Ambas as condições de CM estudadas estimularam a concentração máxima de biomassa (Xmáx) nos cultivos de C. kessleri, porém o CM de 60 mT aplicado por 1 h d-1 apresentou maiores valores de Xmáx (1,39 ± 0,07 g L-1), produtividade volumétrica máxima (Pmáx) (132,5 ± 10,1 mg L-1 d-1) e velocidade específica máxima de crescimento (µmáx) (0,34 0,01 d-1), comparados com o CC. Esta condição também estimulou a síntese de lipídios (23,8 ± 1,1 % m m-1), clorofila a (8,87 ± 1,77 mg L-1), carotenoides totais (2,23 ± 0,02 mg L-1), e a atividade antioxidante da biomassa, em relação ao CC. O cultivo com aplicação de CM de 30 mT por 1 h d-1 apresentou Xmáx 36,0 % maior que o CC (0,76 ± 0,06 g L-1), e estimulou a produção de proteínas (58,6 ± 0,2 % m m-1), lipídios (23,6 ± 0,7 % m m-1), clorofila a (7,85 ± 0,66 mg L-1), clorofila b (3,35 ± 0,22 mg L-1) e carotenoides totais (2,34 ± 0,08 mg L-1). Os cultivos de C. reinhardtii não apresentaram aumento na concentração de biomassa quando expostos aos CM, sendo que a cepa sem parede celular mostrou-se mais sensível aos CM, apresentando menores valores de Xmáx e Pmáx em relação ao CC. Entretanto, a aplicação de CM de 20 mT nesta cepa aumentou a produção de lipídios em 31,6 %, em relação ao CC (16,0 ± 0,5 % m m-1). O CM de 11 mT estimulou a produção de lipídios (19,2 ± 0,5 % m m-1), carboidratos (20,7 ± 0,7 % m m-1), clorofilas a (7,74 ± 0,41 mg L-1), clorofilas b (4,59 ± 0,23 mg L-1) e carotenoides totais (2,71 ± 0,21 mg L-1), além de aumentar a atividade antioxidante na biomassa. Os resultados obtidos neste estudo comprovaram a eficiência dos CM durante os cultivos microalgais, promovendo a estimulação do crescimento celular, contribuindo com a diminuição de custos na produção de biomassa, bem como na estimulação da síntese de biocompostos de interesse biotecnológico.
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Adsorção de corantes alimentícios pelo biopolímero quitosana
(2010) Dotto, Guilherme Luiz; Pinto, Luiz Antonio de Almeida
O despejo de efluentes industriais contendo corantes é um grave problema ambiental, tanto para a vida aquática quanto para a saúde pública. Com o intuito de remover estes corantes dos efluentes, a adsorção é uma técnica de fácil execução e extremamente viável, principalmente quando envolve o uso de bioadsorventes. Um potencial bioadsorvente para a remoção de corantes é a quitosana, pois, pode ser obtida de matérias-primas renováveis e de baixo custo. O objetivo deste trabalho foi utilização do biopolímero quitosana para a adsorção de três corantes alimentícios: azul brilhante, amarelo tartrazina e amarelo crepúsculo. O estudo foi realizado mediante a comparação da quitosana com adsorventes comerciais, construção das isotermas de equilíbrio, determinação dos parâmetros termodinâmicos, definição de condições ótimas do processo, cinética, mecanismos e natureza da adsorção. A quitosana foi mais eficiente que o carvão ativado, terra ativada e terra diatomácea na remoção dos três corantes estudados, preferencialmente em pH ácido alcançando percentuais de remoção de até 90%. O modelo de Langmuir foi mais adequado para representar as isotermas de equilíbrio, sendo que as capacidades máximas de adsorção na monocamada obtidas a 298 K foram 1134 mg g-1, 1684 mg g-1 e 1977 mg g-1 para os corantes azul brilhante, amarelo tartrazina e amarelo crepúsculo respectivamente. Valores negativos de entalpia (-51,7 a -34,2 kJ mol-1), entropia (-0,14 a -0,10 kJ mol-1 XIII K-1) e energia livre de Gibbs (-8,52 a -2,24 kJ mol-1) mostraram que o processo de adsorção de todos os corantes foi exotérmico, espontâneo e favorável. Os corantes, amarelo tartrazina e amarelo crepúsculo apresentaram comportamento similar, e desta maneira apenas o corante amarelo crepúsculo foi utilizado para a otimização do processo. As condições ótimas de processo foram pH 3, 60 minutos e 150 rpm para o corante azul brilhante, e pH 3, 60 minutos e 50 rpm para o corante amarelo crepúsculo obtendo-se capacidades de adsorção de 210 mg g-1 e 295 mg g-1, respectivamente. Os modelos de pseudo-segunda ordem e Elovich foram os mais adequados para representar a cinética de adsorção para todos os corantes, obtendo-se 85% da capacidade máxima de adsorção em 40 minutos. O processo de adsorção ocorreu simultaneamente por difusão no filme e difusão intrapartícula, sendo que um aumento na taxa de agitação causou uma diminuição na resistência à transferência de massa no filme, sendo este mecanismo o limitante do processo. A adsorção dos corantes foi de natureza química, devido a interações eletrostáticas dos grupamentos amino e hidroxila da quitosana com os grupamentos sulfonados dos corantes.
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Adsorção e purificação da enzima beta-galactosidade de Kluyveromyces marxianus CCT 7082 através de cromatografia de troca iônica
(2008) Medeiros, Fabiana Oliveira de; Kalil, Susana Juliano
A beta-galactosidase é uma enzima utilizada industrialmente na hidrólise da lactose do leite gerando derivados lácteos destinados a pessoas intolerantes a este açúcar. Sua importância é salientada por sua atividade de galactosiltransferase, responsável pela síntese de galactooligosacarídeos, compostos com propriedades prebióticas. Quando produzida por leveduras do gênero Kluyveromyces, esta enzima é intracelular. Tendo em vista que as etapas de purificação, principalmente quando aplicadas a produtos intracelulares, são responsáveis por grande parte dos custos de produção, é importante estudar técnicas que possam ser aplicadas diretamente ao extrato bruto. A presente dissertação teve como principal objetivo estudar a adsorção e purificação da enzima beta-galactosidase de Kluyveromyces marxianus CCT 7082 através de cromatografia de troca iônica. A enzima foi produzida por fermentação submersa em frascos agitados a 30 °C, 180 rpm por 96 horas. Primeiramente foi avaliado o uso de diferentes relações biomassa:solvente na extração da enzima utilizando ondas ultrassônicas. Foram testadas relações de 2,62 a 50 mg.mL-1, avaliando a resposta em termos de atividade enzimática e rendimento de extração. Em seguida foi determinada a estabilidade da enzima quanto à temperatura e pH. No estudo da estabilidade à temperatura, a enzima foi incubada a -18°C, 4°C, 10°C e 25°C. A estabilidade ao pH foi avaliada para valores entre 4,6 e 8,6, nas temperaturas de 37°C, 25°C, 10°C e 4°C. A atividade residual foi acompanhada ao longo do tempo. A adsorção da enzima pela resina aniônica Q Sepharose Fast FlowTM foi estudada a 4°C e 10°C e em pH de 6,5 a 7,5, através de ensaios cinéticos em reatores agitados contendo a enzima e a resina, a 200 rpm por 360 minutos, onde foram determinados os coeficientes de partição da enzima no equilíbrio para cada condição. A capacidade de adsorção da resina, nas velocidades de alimentação da enzima de 20 cm.h-1 e 40 cm.h-1, foi determinada através da construção de curvas de ruptura em coluna de leito fixo do tipo C10/20. Na purificação da enzima foi avaliado o efeito das variáveis pH de eluição e volume necessário para o gradiente linear salino. Para isso, foi utilizado um planejamento experimental onde o pH variou de 5,5 a 7,5 enquanto que o volume para o gradiente salino variou de 10 a 30 vezes o volume de leito. Na etapa de concentração da enzima beta-galactosidase, a melhor condição foi o uso de uma suspensão celular contendo 40 mg.mL-1, a qual proporcionou uma atividade de 42 U.mL-1. A enzima foi mais estável nas temperaturas de 10°C e 4°C, para a faixa de pH de 6,6 a 8,6. A maior adsorção da enzima pela resina de troca iônica ocorreu em pH 7,5 e temperatura de 10°C, obtendo-se um coeficiente de partição de 61,2, assim como utilizando velocidade superficial de alimentação de 20 cm.h-1 expressa pelo valor de q igual a 104,4 U.mL-1. Foi possível obter e validar um modelo empírico linear para descrever o processo de purificação da enzima por cromatografia de troca iônica em termos de rendimento e fator de purificação. A melhor condição para purificação da beta galactosidase foi pH de eluição de 5,5 e volume para o gradiente linear salino igual a vinte vezes o volume de leito, obtendo-se rendimento de 85,5% e fator de purificação de 12 vezes.
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Análise da fluidodinâmica do escoamento Core Annular de líquidos imiscíveis em duto horizontal
(2015) Machado, Franciele Rocha; Silva, Adriano da; Rosa, Cezar Augusto da
As características do petróleo na natureza fazem da sua exploração e produção uma atividade de grande complexidade tecnológica e de custo elevado. O processo de exploração de petróleo está geralmente associado ao escoamento multifásico, sendo este muito comum em instalações de produção, movimentação e processamento. Especificamente o escoamento multifásico, na indústria petrolífera, tem complicações, pois as fases não são componentes simples e sim misturas de hidrocarbonetos. Em geral, a Indústria do Petróleo está interessada em determinar a queda de pressão associada aos efeitos de atrito com a parede do duto e a viscosidade da mistura, bem como em descrever o comportamento das fases. Esses fatores fazem com que durante o escoamento de líquidos imiscíveis, as interfaces adquiram uma variedade de distribuições características às quais são chamadas de regime de escoamento, que se caracterizam por sua configuração física. Diferentes configurações exigem diferentes modelos para a determinação da dinâmica do escoamento e da relação entre a queda de pressão e a vazão da mistura. Neste contexto, a realização deste trabalho visa à descrição do escoamento core annular água-óleo no interior de dutos horizontais. A simulação numérica deste escoamento foi desenvolvida em um modelo 3D usando o software Fluent 14.5, onde analisou o comportamento da interface água-óleo quando no escoamento core annular, frente a diferentes vazões de água e diferentes viscosidades do óleo. Foi usado, para o tratamento da interface, o método de volume de fluido (VOF) empregando o esquema da reconstrução geométrica. A metodologia de resolução foi capaz de descrever o movimento da interface água-óleo, de prever a fração volumétrica de cada fluido ao longo do escoamento e a queda de pressão. Os resultados obtidos através das simulações numéricas descreveram a hidrodinâmica do escoamento, observando o regime core annular (espesso e fino) no duto horizontal para os diferentes óleos. Os resultados demonstraram que o regime core annular muda com o aumento da velocidade superficial da água. E através desse escoamento foi possível reduzir significativamente a queda de pressão, com relação ao escoamento monofásico de óleo. Estes resultados foram confrontados com dados experimentais e numéricos disponíveis na literatura, e observou-se uma boa concordância entre os mesmos.
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Análise de perigo e pontos críticos de controle associado à detecção de Pseudomonas sp. no processamento da tilápia (Oreochromis niloticus)
(2007) Carbonera, Nádia; Santo, Milton Luiz Pinho Espírito
O programa de qualidade Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle – APPCC, segundo a NBR/ANVISA no 14.900, estabelece como princípios, a prevenção de riscos à saúde humana, bem como a redução ou eliminação de alterações nos alimentos através da aplicação de práticas de controles operacionais ao longo da cadeia produtiva. Desta maneira, a aplicação deste programa é considerada uma importante ferramenta para a segurança alimentar e controle de qualidade dos alimentos destinados ao consumo humano. São pré-requisitos fundamentais, as Boas Práticas de Fabricação - BPF, constituindo-se na base higiênico-sanitária para implantação do sistema. A implantação destas práticas simplifica e viabiliza o plano, assegurando sua integridade e eficiência operacional. Como partes da metodologia de avaliação do programa, foram identificadas as fases operacionais relacionadas ao processamento e estabelecido um sistema de vigilância para cada Pontos Críticos de Controle-PCC. Foram determinados os limites críticos e suas medidas preventivas e corretivas. Em função dos perigos de natureza biológica, associados à saúde pública deve ser avaliada a presença de microrganismos relacionados com a segurança alimentar, deterioradores e/ou patogênicos: Salmonella sp., coliformes a 45 oC, Staphylococcus coagulase positiva e Pseudomonas sp. As Pseudomonas sp. são as bactérias de maior incidência neste tipo de matéria-prima e indicadoras da extensão da deterioração. A decomposição por este microrganismo produz sabores e odores sulfidrílicos. O odor de frutas podres é produzido pela Pseudomonas fragi através da decomposição de aminoácidos monoamínicos ou monocarboxílicos com formação de aldeídos, sulfitos voláteis, cetonas e ésteres. Foi realizado o monitoramento deste microrganismo, através de uma avaliação microbiológica durante o recebimento, no pescado in natura, nos filés processados e pré-embalados e no produto final, congelado. O trabalho objetiva a avaliação dos PCC no processamento do filé congelado de tilápia (Oreochromis niloticus) na modalidade Individual Quick Frozen – IQF, produzido pela Costa Sul Pescados Ltda. /SC.
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Análise de perigos e pontos críticos de controle na produção de refeições industriais
(2007) Pereira, Letícia Reis; Santo, Milton Luiz Pinho Espírito
O objetivo deste trabalho foi avaliar e caracterizar o programa APPCC na produção de refeições industriais conforme critérios, baseados no Codex Alimetarius, de maneira a identificar os Pontos Críticos de Controle - PCC, limites críticos associados aos perigos, monitoramento das operações, adoção de medidas corretivas e registro das informações, além de realizar análises microbiológicas das superfícies operacionais padronizadas e mãos dos manipuladores. Como instrumento de avaliação. Foi utilizada a técnica de “swab test” para analises das superfícies operacionais onde as refeições foram processadas e das mãos dos manipuladores. Os PCC obtidos como resultados da avaliação incluíram os seguintes procedimentos: recebimento das matérias-primas, resfriamento de hortifrutigranjeiros, descongelamento de produtos cárneos, cocção, distribuição e transporte dos alimentos. Os perigos foram relacionados à saúde pública com limites críticos baseados na Resolução da Diretoria Colegiada n º 216, de 15 de setembro de 2004, adotada pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária – ANVISA (BRASIL, 2004). Os resultados das análises microbiológicas correspondentes aos microrganismos aeróbios viáveis ou heterotróficos/cm2, coliformes totais e coliformes fecais expressos como NMP, ficaram acima dos valores satisfatórios adotados como critérios internacionais referidos pela American Public Health Association – APHA (1997) e Organização Panamericana da Saúde (1982). Os resultados das análises microbiológicas de Staphylococcus coagulase positiva foram 100UFC/cm2 para um dos manipuladores.
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Aplicação de compostos fenólicos naturais em produto de panificação: efeito conservador e funcional
(2014) Ribeiro, Anelise Christ; Soares, Leonor Almeida de Souza
É de grande importância para a segurança alimentar a melhoria nas práticas de higiene e produção de alimentos. A pizza é um dos alimentos mais consumidos nos últimos anos devido à grande praticidade do produto. Contudo, sofre intensa manipulação durante o processamento o que contribui para sua contaminação microbiológica, perda de qualidade e um intervalo restrito de vida útil. Na industrialização de pizzas faz-se o uso de agentes químicos para inibir o desenvolvimento de bolores e de outros micro-organismos, mas a eficiência destes é questionável, além da sua toxicidade. Deste modo, aditivos químicos vem sendo substituídos, com maior frequência, por conservadores naturais, pois além de enriquecerem com nutrientes o produto, podem aumentar a vida útil e contribuir com alternativas para a segurança alimentar. Dentre os conservadores naturais se destacam os compostos fenólicos. Estes podem ser obtidos de fontes tais como frutas, chás, microalgas e também oriundo de processos que utilizam micro-organismos que incrementam sua biodisponibilidade. Portanto, o objetivo do trabalho foi estudar os compostos fenólicos extraídos da microalga Spirulina sp. LEB-18 e do farelo de arroz integral fermentado por Rhizopus oryzae, para aplicá-los posteriormente como conservadores em massas de pizza e também proporcionar funcionalidade às mesmas. Os compostos fenólicos foram extraídos de Spirulina sp. LEB-18 e da biomassa de farelo de arroz integral fermentado com Rhyzopus oryzae com metanol e quantificados colorimetricamente com reagente de Folin-Ciocalteau. Os extratos foram submetidos à avaliação de citotoxicidade, atividade antifúngica e antimicotoxicológica, e de acordo com os resultados foram escolhidos os extratos obtidos de farelo de arroz fermentado, com inibição da linhagem celular NIH/3T3 em 1,0 unidades de absorbância, 4,41 cm de diâmetro do crescimento micelial, 17,91 mg/g de glicosamina, 1,00 mg/g de ergosterol e 8,84 ɳg/g de ocratoxina A. Os compostos fenólicos extraídos do farelo de arroz fermentado foram aplicados como conservadores naturais, comparando-os com o conservador químico, em massas de pizza e avaliados em seus efeitos antifúngico, antioxidante e antimicotoxicológico durante o armazenamento em embalagens de polipropeno de 06 micras. Estes mostraram-se eficazes diminuindo a contaminação fúngica, preservando em até 21 dias as massas de pizza, além de inibirem o radical DPPH em 50% e reduzirem a produção de ocratoxina A e aflatoxinas G2, G1, B2 e B1 em relação ao controle e ao conservante químico adicionado.
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Aplicação de filmes de quitosana para adsorção de corantes alimentícios em soluções aquosas
(2014) Rêgo, Tatiane Vieira; Pinto, Luiz Antonio de Almeira; Dotto, Guillermo Luiz
Os azo-corantes, amaranto e tartrazina, são amplamente utilizados nas indústrias de alimentos a fim de melhorar visualmente os produtos alimentícios. No entanto, para isso são empregadas grandes quantidades de água e devido as baixas taxas de fixação são gerados altos volumes de efluentes coloridos. O descarte inadequado destes efluentes pode causar problemas ao sistema aquático e a cadeia alimentar, sendo extremamente prejudicial ao ambiente e aos seres humanos. Devido à dificuldade de tratamento pelos métodos convencionais, têm se utilizado a adsorção como alternativa, e estudos buscando novos adsorventes são necessários para o tratamento deste efluente. Atualmente o adsorvente mais empregado é carvão ativado, no entanto, seu uso é oneroso quando comparado com outros métodos para tratamento de efluentes coloridos. Um potencial adsorvente que vêm despertando inúmeros estudos devido ao seu custo benefício e por ser de fonte renovável é a quitosana. Além disso, este biopolímero apresenta-se muito eficaz na adsorção de uma ampla faixa de corantes alimentício. A quitosana é um biopolímero obtido pela desacetilação alcalina da quitina, apresenta um caráter catiônico e é uma matéria-prima promissora para fins de adsorção. Porém uma das limitações para sua aplicabilidade como adsorvente é a dificuldade de separação sólido-líquido após o processo. Assim, o desenvolvimento de materiais à base de quitosana, os quais facilitem a separação de fases após a adsorção é desejável, sendo que o emprego de quitosana na forma de filmes mostrou-se eficiente para a adsorção dos corantes azul de indigotina e vermelho eritrosina. Então, o objetivo do presente trabalho foi estudar a utilização de filmes de quitosana para a adsorção de dois diferentes corantes utilizados nas indústrias de alimentos, o amaranto e a tartrazina. Estes filmes foram preparados pela técnica casting e caracterizados. A metodologia de superfície de resposta foi utilizada para otimizar o processo de adsorção em função das variáveis que mais influenciaram no processo obtidas através de testes preliminares pH (2 , 3 e 4) e da concentração de filmes de quitosana (100, 150 e 200 mg L-1 ). As possíveis interações dos filmes de quitosana e corante foram investigadas pelas técnicas de espectroscopia de infravermelho, espectroscopia de energia dispersiva de raios-X, análise termogravimétrica, inchamento, propriedades mecânicas, microscopia eletrônica de varredura, espessura e alongamento e parâmetros de cor. Também foram realizados estudos dos ciclos de adsorção-dessorção. Os resultados deste presente trabalho mostraram que, para ambos os corantes, a maior capacidade de adsorção foi obtida em pH 2 e concentração de filme de quitosana de 100 mg L-1 . Sob estas condições, as capacidades de tartrazina e amaranto de adsorção foram 413,8 e 278,3 mg g-1 , respectivamente. As melhores interações entre os grupos amino protonados dos filmes de quitosana e forma aniônica dos corantes ocorreu em pH baixo.
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Aplicação de líquidos iônicos : estabilidade e propriedades catalísticas de protease queratinolítica
(2015) Borba, Thais de Matos; Kalil, Susana Juliano
A alta quantia de coprodutos residuais queratinosos depositados no meio ambiente desencadeou o desenvolvimento de processos biotecnológicos com enzimas queratinolíticas. O emprego de líquidos iônicos (LI) é apontado como uma nova tecnologia podendo aprimorar a estabilidade de enzimas. No presente trabalho, a queratinase foi tratada em LI para investigar o efeito na estabilidade térmica e atividade catalítica. A enzima foi obtida a partir do gênero Bacillus sp. P45, purificada por sistema aquoso bifásico seguido de ultrafiltração/diafiltração e liofilizada. A termoestabilidade da enzima foi avaliada nos LIs [Mmim][CH3SO4], [TEAA], [Bmim][PF6] e [Emim][Tf2N]. O tratamento da enzima foi realizado sob agitação magnética a 4ºC por 30 min. Adicionalmente foi feito uma comparação da estabilidade enzimática no LI selecionado com os preservativos polietilenoglicol 1500 54% e o uso conjunto de sorbitol 50% e CaCl2 5 mmol.L-1, com tempo de incubação de 15 e 60 min a 55ºC e de 15 min a 70ºC. Na sequência foi determinado os parâmetros cinéticos (meia vida e constante de desnaturação) e as propriedades térmicas por calorimetria diferencial de varredura (DSC) da enzima tratada em [Emim][Tf2N] e forma liofilizada. O efeito na atividade catalítica da enzima tratada foi determinado através do estudo da concentração de [Emim][Tf2N] no meio reacional, da temperatura e pH ótimos tanto no LI como nos preservativos e ainda pela adição dos solventes orgânicos acetona, etanol e isopropanol, nas concentrações de 25 e 50% (v/v) (solvente/enzima tratada no LI). No ensaio contendo o solvente orgânico e LI foi calculado a constante de Michaelis-Menten (KM) e a velocidade máxima (Vmáx). O LI selecionado como melhor estabilizante da queratinase foi o hidrofóbico [Emim][Tf2N], com o melhor efeito em 70ºC, reduzindo 16% da atividade inicial após 15 min, enquanto que tratada em sorbitol+CaCl2 a redução foi de 38%. A meia vida a 70ºC determinada para a enzima tratada em polietilenoglicol 1500, sorbitol+CaCl2 e [Emim][Tf2N] foi de 2,2 min, 28,9 min e 6,4 h, respectivamente, e de 6,4 h para sorbitol+CaCl2 e 3,0 h para polietilenoglicol, a 55ºC. A 55ºC a enzima tratada em LI teve pouca redução na atividade, mantendo 70% da inicial por 32 dias. Na análise de DSC, a enzima foi melhor estabilizada termodinamicamente quando tratada em [Emim][Tf2N], mantendo a sua integridade molecular até a temperatura de 143,2ºC. A concentração de LI adicionado no meio reacional que conduziu a maior atividade foi 4,5% (v/v). A temperatura ótima da enzima tratada no LI [Emim][Tf2N] e em sorbitol+CaCl2 foi de 50 e 60ºC, e pH ótimo igual a 8,0 e 8,5, respectivamente. A enzima tratada em 50% (v/v) do LI e acetona, adicionados ao meio reacional com concentração de LI igual a 2,3% (v/v) aumentou 1,5 vezes o valor da atividade, com KM de 0,94 mg.mL-1 e Vmáx de 25,9 U.mg-1. Portanto, o LI [Emim][Tf2N] foi capaz de estabilizar a queratinase e a adição de acetona permitiu utilizar uma menor quantidade deste LI, obtendo maior atividade.
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Aplicação de líquidos iônicos: estabilidade e propriedades catalísticas de protease queratinolítica
(2015) Borba, Thais de Matos de; Kalil, Susana Juliano
A alta quantia de coprodutos residuais queratinosos depositados no meio ambiente desencadeou o desenvolvimento de processos biotecnológicos com enzimas queratinolíticas. O emprego de líquidos iônicos (LI) é apontado como uma nova tecnologia podendo aprimorar a estabilidade de enzimas. No presente trabalho, a queratinase foi tratada em LI para investigar o efeito na estabilidade térmica e atividade catalítica. A enzima foi obtida a partir do gênero Bacillus sp. P45, purificada por sistema aquoso bifásico seguido de ultrafiltração/diafiltração e liofilizada. A termoestabilidade da enzima foi avaliada nos LIs [Mmim][CH3SO4], [TEAA], [Bmim][PF6] e [Emim][Tf2N]. O tratamento da enzima foi realizado sob agitação magnética a 4ºC por 30 min. Adicionalmente foi feito uma comparação da estabilidade enzimática no LI selecionado com os preservativos polietilenoglicol 1500 54% e o uso conjunto de sorbitol 50% e CaCl2 5 mmol.L-1, com tempo de incubação de 15 e 60 min a 55ºC e de 15 min a 70ºC. Na sequência foi determinado os parâmetros cinéticos (meia vida e constante de desnaturação) e as propriedades térmicas por calorimetria diferencial de varredura (DSC) da enzima tratada em [Emim][Tf2N] e forma liofilizada. O efeito na atividade catalítica da enzima tratada foi determinado através do estudo da concentração de [Emim][Tf2N] no meio reacional, da temperatura e pH ótimos tanto no LI como nos preservativos e ainda pela adição dos solventes orgânicos acetona, etanol e isopropanol, nas concentrações de 25 e 50% (v/v) (solvente/enzima tratada no LI). No ensaio contendo o solvente orgânico e LI foi calculado a constante de Michaelis-Menten (KM) e a velocidade máxima (Vmáx). O LI selecionado como melhor estabilizante da queratinase foi o hidrofóbico [Emim][Tf2N], com o melhor efeito em 70ºC, reduzindo 16% da atividade inicial após 15 min, enquanto que tratada em sorbitol+CaCl2 a redução foi de 38%. A meia vida a 70ºC determinada para a enzima tratada em polietilenoglicol 1500, sorbitol+CaCl2 e [Emim][Tf2N] foi de 2,2 min, 28,9 min e 6,4 h, respectivamente, e de 6,4 h para sorbitol+CaCl2 e 3,0 h para polietilenoglicol, a 55ºC. A 55ºC a enzima tratada em LI teve pouca redução na atividade, mantendo 70% da inicial por 32 dias. Na análise de DSC, a enzima foi melhor estabilizada termodinamicamente quando tratada em [Emim][Tf2N], mantendo a sua integridade molecular até a temperatura de 143,2ºC. A concentração de LI adicionado no meio reacional que conduziu a maior atividade foi 4,5% (v/v). A temperatura ótima da enzima tratada no LI [Emim][Tf2N] e em sorbitol+CaCl2 foi de 50 e 60ºC, e pH ótimo igual a 8,0 e 8,5, respectivamente. A enzima tratada em 50% (v/v) do LI e acetona, adicionados ao meio reacional com concentração de LI igual a 2,3% (v/v) aumentou 1,5 vezes o valor da atividade, com KM de 0,94 mg.mL-1 e Vmáx de 25,9 U.mg-1. Portanto, o LI [Emim][Tf2N] foi capaz de estabilizar a queratinase e a adição de acetona permitiu utilizar uma menor quantidade deste LI, obtendo maior atividade.
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Aplicação de tecnologia verde para extração de compostos bioativos presentes em aspargo marinho (Salicornia neei) no processamento de salame italiano
(2020) Faria, Gislaine Yuka Yoshikawa de; Prentice-Hernández, Carlos
Este estudo teve como objetivo obter compostos fenólicos a partir de plantas do gênero Salicornia através de extração utilizando plasma a frio (PF) como pré-tratamento e avaliar o potencial de aplicação do extrato de S. neei (ES) no processamento de salame como aditivo natural, em substituição parcial de nitrato e nitrito de sódio, cujo consumo tem sido associado a efeitos carcinogênicos. As plantas de Salicornia neei foram expostas ao PF antes de serem moídas e submetidas ao processo de extração por dois métodos: maceração com uso de orbital shaker (método convencional) e ultrassom (método não-convencional), utilizando como solvente o etanol 80% (v/v) em água destilada. O PF como pré-tratamento nos parâmetros de operação de P = 14 W, p = 2 x 10-2 mbar, t = 5 min, seguido da extração por ultrassom aumentou em 34% a atividade antioxidante determinada pelo método de sequestro do radical 2,2-difenil-1-picril-hidrazila (DPPH˙), com relação a extração somente por ultrassom. O ES (0,1 g mL-1 ) apresentou alta atividade antioxidante (90% de sequestro de radical DPPH˙, 68% de sequestro de radical catiônico ABTS˙ + e 28 M ET g-1 ms na capacidade de redução do ferro - FRAP) e baixa atividade antimicrobiana (halo de inibição de 4 mm frente a Escherichia coli pelo método de disco-difusão). Esse ES foi adicionado na concentração de 1% (m/m) em salame tipo Italiano, com redução de 50% e 25% do teor de nitrato e nitrito de sódio e sem adição de eritorbato de sódio e comparados com formulações utilizando diretamente o pó de S. neei na concentração de 1,4% (m/m) ao invés do ES, com redução de 50% e 25% do teor de nitrato e nitrito de sódio, sem adição de eritorbato de sódio e também com redução de 1% do teor de NaCl. As formulações com ES mantiveram a qualidade microbiológica, o pH, os níveis de oxidação lipídica, verificado pela determinação de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), e a atividade antioxidante, avaliada pelo sequestro do radical DPPH˙, em comparação à formulação controle. As formulações com pó de S. neei não desenvolveram a cor e textura característica típica do produto, além de apresentarem menores valores de pH. A formulação com ES, redução de 25% do teor de nitrato e nitrito de sódio e sem adição de eritorbato se apresenta como uma alternativa viável para redução do uso de conservantes químicos em salames, apesar de ligeira redução no parâmetro a* de cor vermelha, pois também manteve a característica de textura e o teor de NaCl comparável ao controle dentro das condições testadas neste estudo.
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Aproveitamento do glicerol gerado na síntese do biodiesel para a produção de biomassa de leveduras
(2009) Santos, Elisane Odriosolla dos; Burkert, Carlos André Veiga
O glicerol gerado na síntese de biodiesel pode ser usado na produção de biomassa, para suplementação na alimentação, agregando valor a este subproduto. Este trabalho teve como objetivos: selecionar uma cepa de levedura promissora para produção de biomassa como fonte de proteínas, comparando a utilização de glicerol comercial puro e glicerol bruto proveniente da síntese de biodiesel, como principal fonte de carbono; selecionar o meio de cultivo, através do teste de Tukey; avaliar a composição do meio de cultivo de forma a maximizar a concentração de biomassa e conteúdo proteico através da técnica de planejamento experimental. Foram utilizadas as leveduras Yarrowia lipolytica NRRL YB- 423, Candida lipolytica NRRL Y-1095, Candida utilis NRRL Y-900 e Candida rugosa NRRL Y-95, certificadas como GRAS (Generally Recognized As Safe). Os cultivos foram realizados em frascos agitados, conduzidos em incubadora rotatória a 30°C e 180 rpm. As leveduras Yarrowia lipolytica YB-423 e Candida lipolytica Y-1095 apresentaram maior produção de proteína total em meio contendo glicerol puro, cerca de 1,9 e 1,7 g/L, respectivamente. Quando utilizado meio contendo glicerol bruto, proveniente da produção de biodiesel, não houve diferença estatisticamente significativa quanto à produção de proteína total entre as leveduras, mas quanto ao conteúdo proteico a levedura Candida utilis Y-900 apresentou diferença em relação às demais cepas. Quando avaliada a biomassa máxima, a levedura Yarrowia lipolytica YB-423 apresentou melhor resultado(14,7 g/L). Desta forma, a levedura Yarrowia lipolytica YB-423 foi selecionada para produção de biomassa como fonte de proteínas. Com esta levedura, foram estudados quatro meios de cultivo com composição distinta, sendo selecionado aquele com 50 g/L de glicerol, 5,5 g/L de hidrogenofosfato de amônio, 5,5 g/L de dihidrogenofosfato de potássio, 1 g/L de sulfato de amônio, 0,25 g/L de sulfato de magnésio, 0,021 g/L de cloreto de cálcio dihidratado, 1 g/L de extrato de levedura, 1 g/L de peptona, ajustado a pH 5,5, obtendo-se 18,2 % de conteúdo proteico, 17,8 g/L de biomassa máxima e 3,1 g/L de produção de proteína total. Um planejamento experimental fracionário 2v 5-1 foi utilizado para determinar as variáveis que mais influenciaram na produção de biomassa e no conteúdo proteico. Os parâmetros estudados foram pH inicial do meio de cultivo e as concentrações de glicerol, hidrogenofosfato de amônio, peptona e extrato de levedura. Posteriormente, as variáveis que mais influenciaram foram avaliadas em um planejamento experimental completo 23, fixando-se as concentrações de hidrogenofosfato de amônio (5,5 g/L) e peptona (1,5 g/L). Através da técnica de superfície de resposta, a condição para maximização do conteúdo proteico validada pelo modelo empírico foi de 33,9 g/L de glicerol, pH inicial de 4,8 e 0,6 g/L de extrato de levedura, obtendo-se um conteúdo proteico de 20,1± 0,6%, com uma biomassa máxima de 19,5 ± 1,0 g/L.
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Atividade antioxidante de peptídeos provenientes de hidrolisado proteico de bijupirá (rachycentron canadum)
(2014) Fonseca, Renata Aline dos Santos da; Prentice-Hernández, Carlos
Algumas proteínas além das propriedades tecnológicas, funcionais e nutricionais apresentam atividade biológica, entre esta a antioxidante, associada a peptídeos bioativos liberados após hidrólise. Antioxidantes são utilizados em alimentos para retardar a peroxidação lipídica que gera compostos indesejáveis afetando a qualidade. Espécies reativas de oxigênio (ERO) presentes em organismos vivos podem danificar proteínas, lipídios e ácidos nucléicos, levando ao desenvolvimento de várias doenças. Uma grande fonte de proteínas são os pescados, principalmente seus rejeitos do beneficiamento industrial, assim as proteínas do bijupirá (Rachycentron canadum), pescado de grande porte e facilmente adaptável ao cultivo em aquicultura, desponta como uma alternativa na obtenção de peptídeos com atividade antioxidante. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi obter peptídeos provenientes de hidrolisados proteicos do músculo e do resíduo do bijupirá com diferentes enzimas comerciais, ultrafiltrar em frações peptídicas, comparar o efeito antioxidante dos hidrolisados integrais e suas frações por métodos in vitro, avaliar a toxicidade e a inibição de ERO em células in vivo e aplicar os hidrolisados e frações peptídicas em sistemas alimentícios. Foram obtidos seis hidrolisados através da hidrólise do músculo e resíduo do bijupirá com Alcalase, Flavourzyme e Protamex, em que a última apresentou maior capacidade hidrolítica alcançando grau de hidrólise de 27,94% em 760 min para o músculo e 33,14% em 580 min para o resíduo. O teor de proteínas solúveis (tirosina) variou de acordo com substrato e enzima. A atividade antioxidante foi determinada através dos métodos do sequestro do DPPH, em que o músculo hidrolisado por Protamex apresentou maior efetividade (50 mg/mL) alcançando efeito sequestrante de 81,35%, seguido pelos hidrolisados de músculo e resíduo com Flavourzyme – 60,77 e 60,25%. O resíduo hidrolisado por Protamex apresentou-se como o mais promissor para o poder redutor e todos os hidrolisados apresentaram inibição da peroxidação lipídica do ácido linoleico por seis dias semelhante ou superior aos controles comerciais. A ultrafiltração forneceu frações de peptídeos maiores e menores que 3 kDa. As frações maiores que 3 kDa apresentaram maior quantidade de grupos sulfidrila, mas não foram capazes de sequestrar o DPPH, demonstraram maior potencial no poder redutor e aumentaram a inibição da peroxidação lipídica, chegando a mais de 80% frente ao branco. As frações menores que 3 kDa apresentaram capacidades menores ou semelhantes de sequestro do DPPH, poder redutor e na inibição da peroxidação do ácido linoleico quando comparados aos hidrolisados integrais. Foram selecionados os hidrolisados com Protamex (músculo e resíduo) menores que 3 kDa para avaliar seu efeito sobre células de hepatócitos de zebrafish, demonstrando não haver citotoxicidade nas concentrações estudadas (0,1 – 100 μg/mL), contudo não foram capazes de diminuir as ERO. A incorporação dos hidrolisados e suas frações em toucinho e carne bovina moída evidenciou que a maioria dos compostos reduziu o índice de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico alcançando mais de 80% frente ao branco. Portanto, através da hidrólise enzimática das proteínas do músculo e resíduo do bijupirá sob a atuação das enzimas Alcalase, Flavourzyme e Protamex foi possível obter hidrolisados e frações peptídicas antioxidantes com potencial para serem utilizados em alimentos.
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Atividade antioxidante e antimicrobiana apresentada por hidrolisados enzimáticos obtidos de subprodutos da corvina (Micropogonias furnieri)
(2014) Silva, Carolina Moroni; Prentice-Hernández, Carlos
A corvina (Micropogonias furnieri) é a principal espécie processada pelas indústrias de Rio Grande, na Região sul do Brasil. Desse processamento é descartado e ou subutilizada grande quantidade de subprodutos (carcaça, pele, vísceras), se tornando necessário encontrar meios de aproveitamento dessa matéria, uma vez que estes subprodutos apresentam uma quantidade valiosa de proteínas. Um método eficiente para o aproveitamento destas proteínas é a hidrólise enzimática para obtenção de peptídeos bioativos. Maior atenção tem se concentrado sobre peptídeos com atividades antioxidantes devido aos radicais livres que são gerados pela oxidação, um processo vital em todos os organismos vivos, sendo que estes radicais estão relacionados com muitas doenças tais como: doenças do coração, arteriosclerose e câncer e sobre atividade antimicrobiana (PAM), devido aos PAM apresentarem uma atividade microbicida rápida e potente contra inúmeros micro-organismos. Desta forma o objetivo deste trabalho foi obter peptídeos bioativos, a partir de um processo de hidrólise enzimática, utilizando como substratos o isolado proteico obtido da carne mecanicamente separada de corvina (IP) e ossos de corvina (OC). A reação de hidólise ocorreu em banho termostatizado, utilizando três enzimas em separado: Alcalase (pH 8,0 e 50 °C), Flavourzyme (pH 7,0; 50 °C) e Protamex (pH 7,0; 40 °C). A concentração de enzima e substrato proteico foi de 1:10(U/g) segundo a atividade específica de cada uma (Alcalase 99,75 U/g, Flavourzyme 2,07 U/g e Protamex 8,41 U/g), quando o processo de hidrólise se tornou constante a reação foi interrompida pela inativação da enzima à 90°C/10 min. Foi então realizado o fracionamento dos peptídeos pelo método de ultrafiltração, nas fraçõe maiores que 3 kDa foram avaliadas as atividades antioxidantes e antimicrobianas, sendo que a fração obtida dos OD, utilizando a enzima Protamex apresentou atividade antioxidante, onde em concentrações de 1,0 mg/mL, pode se observar uma diminuição de espécies reativas de oxigênio no interior da células de hepatócitos de Zebrafish. A fração obtida do IP utilizando a Flavourzyme e a fração obtida dos OD utilizando a Alcalase apresentaram zona de inibição para a bactéria Salmonella Enteritidis, valores estes de 48,0 mm e 54,7 mm, respectivamente, já para a bactéria Staphylococcus coagulase positiva três frações apresentaram zona de inibição, uma obtida do IP utilizando a Alcalase e duas dos OD uma utilizando a Alcalase e outra a Protamex, com zona de inibição de 37,3, 32,7 mm e 69,3 mm, respectivamente. Com esses resultados pode-se concluir que os subprodutos da corvina, podem ser uma fonte de peptídeos bioativos, a fim de avaliar a incorporação destes em alimentos funcionais.
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Aumento da eficiência de biofixação de CO2 por microalgas
(2014) Moraes, Luiza; Costa, Jorge Alberto Vieira; Santos, Lucielen Oliveira dos
O dióxido de carbono (CO2) é considerado como um dos mais importantes gases de efeito estufa (GEE). As emissões de CO2 provenientes de combustíveis fósseis, especialmente a partir da combustão de carvão mineral contribuem para o aquecimento global tornando-se uma questão importante nos campos da ciência, meio ambiente, economia e política nos últimos anos. Neste contexto, as microalgas podem capturar o CO2, contribuindo com a redução do efeito estufa e gerando biomassa com diversas aplicações. O objetivo deste trabalho foi promover o aumento da eficiência de biofixação de CO2 por Spirulina sp. LEB 18. Para tal, o trabalho foi dividido em duas etapas, na primeira foi avaliado o desempenho de quatro configurações de difusores (pedra sinterizada, cortina porosa, madeira porosa e anel perfurado) e vazões específicas de alimentação da corrente gasosa (0,05 e 0,3 vvm) na transferência de CO2 para o meio líquido, biofixação de CO2 e na composição da biomassa produzida de Spirulina. Em uma segunda etapa, foi desenvolvido um sistema composto por membranas de fibra oca (MFO) para alimentação de CO2 no cultivo de Spirulina sob dois modos de agitação. O sistema foi avaliado quanto à biofixação de CO2, cinética de crescimento e composição da biomassa produzida. Este foi comparado a ensaios com pedra sinterizada (ensaio controle, CT). As máximas eficiência de transferência do CO2 (ε) (26,0 %) e produtividade de biomassa (Pmax) (125,9 ± 5,3 mg.L-1.d-1) foram observadas no ensaio com a menor vazão específica (0,05 vvm) e o difusor cortina porosa. Os maiores resultados de taxa de biofixação de CO2 (Tco2máx) e eficiência de utilização de CO2 (Eco2máx) foram observados na vazão de 0,05 vvm para difusores porosos (pedra sinterizada, cortina porosa e madeira porosa). A máxima concentração de proteínas (78,6 ± 0,1 % m.m"1) na biomassa foi verificada no ensaio com a madeira porosa e vazão de 0,05 vvm. Os teores de carboidratos e lipídios apresentaram incremento de 26 % e redução de 21 %, respectivamente, com aumento da vazão (0,3 vvm) no ensaio com a cortina porosa. O sistema de MFO com agitação por borbulhamento de ar na vazão de 0,05 vvm promoveu maior acúmulo de carbono inorgânico dissolvido (CID) no meio (127,4 ± 6,1 mg.L-1) e também maiores resultados de Pmáx (131,8 ± 1,9 mg.L-1.d-1), TcO2max (231,6 ± 2,1 mg.L1.d1) e Eco2max (86,2 ± 0,8 % m.m"1) quando comparados ao CT na mesma vazão. O ensaio CT na vazão de ar de 0,3 vvm apresentou maior concentração de lipídios (11,9 ± 0,6 % m.m-1). A aplicação de menor vazão de ar no ensaio com MFO proporcionou aumento de 58 % no teor de lipídios da biomassa de Spirulina. Com os resultados obtidos foi possível verificar que a aplicação de difusores porosos e sistema de MFO concomitantemente com a menor vazão no cultivo de Spirulina podem resultar em maiores produtividades de biomassa e taxas de biofixação de CO2, contribuindo com redução de custos de processo para a produção de biomassa, bem como para a atenuação das emissões deste gás de efeito estufa para atmosfera.
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Avaliação da anchoita (engraulis anchoita) salgada maturada acondicionada em atmosfera modificada
(2012) Costa, Andréa Alves; Santo, Milton Luiz Pinho Espírito
A anchoita foi capturada e acondicionada a bordo sob-resfriamento a 0°C com gelo em escamas. Após o recebimento, o pescado foi processado na forma salgado-maturado. Após a maturação foram processadas e embaladas em sacos de polietileno e armazenadas sob-refrigeração a 5°C durante 84 dias. As amostras foram divididas grupos: (1) sob pressão atmosfera normal, (2) vácuo, (3) atmosfera modificada com 50% CO2 + 20% O2 + 30% N2 e (4) 60% CO2 + 10% O2 + 30% N2, em embalagens de polietileno e aluminizadas, termo-seladas e armazenadas sob-refrigeração a 5°C. Os valores de textura tiveram uma redução de 2277,8 N (Kg.m/s2 ) para 821,90 N (Kg.m/s2 ) para o tratamento controle. A qualidade inicial do pescado atendeu aos padrões legais vigentes, apresentando ausência Salmonella sp e enumerações aceitáveis aos padrões de Staphylococcus coagulase positiva, Clostridium sulfito redutores, coliforme totais e a 45ºC. Com relação ao pH, houve diferenças significativas durante o tempo de processamento (p<0,05), o valor passou de 6,3 (início) para 6,4 (final). Com relação aos resultados correspondentes aos parâmetros L*, a* e b* (cor), em todos os tratamentos e ao longo do tempo de processamento (ambas as embalagens), ocorreram diferenças significativas (p<0,05). Os valores de L* variaram de 34,80 para 18,00 (controle) 23,00 (vácuo), 20,21 (T3) e 22,00 (T4) embalagens de polietileno. Nas embalagens de alumínio os valores de L* variaram de 34,00 para 25,00 (controle), 29,00(vácuo), 22,10 (T3) e 26,00 (T4).
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Avaliação da atividade antifúngica e antimicotoxinas de extratos de farelo de arroz, cebola e microalga chlorella
(2008) Souza, Michele Moraes de; Furlong, Eliana Badiale
A contaminação fúngica acarreta alterações na qualidade nutricional e no valor econômico dos produtos alimentícios podendo causar danos patológicos em plantas, animais e humanos. A identificação da atividade antifúngica e antimicotoxinas, em extratos de diferentes fontes que exibem propriedades de inibir naturalmente o crescimento de fungos e subseqüente produção de micotoxinas (metabólitos secundários produzidos por fungos toxigênicos), abre a perspectiva de empregar de forma mais eficiente os tecidos vegetais empregando-os como conservadores naturais. Entre os compostos com propriedades inibidoras de crescimento fúngico e produção de micotoxinas, naturalmente presentes em alimentos, destacam-se os compostos fenólicos, que por sua estrutura química dificultam a atividade de enzimas metabólicas de microrganismos. As matérias-primas escolhidas foram: o farelo de arroz, a cebola e a microalga Chlorella phyrenoidosa. Aos três tecidos são atribuídas propriedades funcionais, sendo que os dois primeiros são abundantes na região sul e comercializados com baixo valor agregado. A chlorella é empregada em dietas especiais como fonte de compostos bioativos especialmente aminoácidos essenciais e compostos antioxidantes. Este trabalho teve como objetivo determinar o teor de compostos fenólicos, a atividade antifúngica sobre o desenvolvimento dos fungos dos gêneros Rhyzopus sp., Aspergillus oryzae, Aspergillus flavus, e Fusarium graminearum e a atividade antimicotoxinas sobre o fungo Aspergillus flavus, em extratos de farelo de arroz, cebola e Chlorella. Os compostos fenólicos da cebola foram extraídos em três sistemas solventes: aquoso, metanólico e acetato de etila. Os compostos fenólicos do farelo de arroz e da chlorella foram extraídos com metanol, sendo quantificados colorimetricamente com reagente de Folin-Ciocalteau. O conteúdo de fenóis totais nos vegetais variou de 68 μgfenóis.g-1 em extrato aceto-etílico de cebola a 3012 μgfenóis.g-1 em extrato aquoso de cebola. Os extratos foram triados sobre os fungos Rhyzopus sp e Aspergillus oryzae que foram os modelos para estimar a inibição de crescimento fúngico. Esporos de Aspergillus flavus foram utilizados para estudar o efeito inibidor da produção de aflatoxina B1 e B2. Os extratos testados apresentaram algum grau de inibição do desenvolvimento fúngico, sendo a chlorella a que apresentou maior inibição em relação aos outros extratos, em todos os fungos testados, chegando a 31% de inibição/μg fenol total. Após o 7°, 14° e 21° dia de incubação foram realizadas extrações de micotoxinas do meio de crescimento pelo método adaptado de TANAKA et al., (2000). O extrato fenólico de Chlorella inibiu totalmente a produção de micotoxinas em relação ao controle. Estes resultados mostram que a ação antifúngica está naturalmente presente em alguns tecidos vegetais e que encontrar a forma de extraí-los e aplicá-los como conservadores de alimentos é muito promissor para agregar valor aos alimentos, principalmente aqueles de baixo valor comercial.
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Avaliação da atividade antimicrobiana de filmes protéicos a base de anchoita (engraulis anchoita) incorporados com ácidos orgânicos.
(2012) Rocha, Meritaine da; Prentice-Hernández, Carlos
Os filmes são produzidos a partir de macromoléculas, que podem ser utilizados como embalagem, como os polissacarídeos, lipídeos e proteínas. As proteínas se destacam dos demais, pois possuem uma estrutura com 20 monômeros diferentes, que confere um amplo potencial de ligações intermoleculares. A incorporação de agentes ativos em filmes é uma alternativa como embalagem, para inibir ou retardar a multiplicação de microrganismos patógenos e deteriorantes em alimentos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade antimicrobiana de filmes à base de isolado protéico de anchoita (Engraulis anchoita) – IPA adicionados de ácidos orgânicos. Para tanto, foi elaborado o IPA, pela solubilização alcalina da proteína e precipitação no ponto isoelétrico a partir de carne mecanicamente separada. O IPA foi avaliado quanto a sua composição proximal, aminoacídica e por DSC. A solução formadora dos filmes foi elaborada a partir de IPA, água, glicerol e hidróxido de sódio. As formulações dos filmes foram elaboradas segundo um planejamento fatorial 23 . Foram avaliadas as propriedades físico-químicas de resistência a tração (RT) e elongação (E); espessura, solubilidade e permeabilidade ao vapor de água (PVA); a diferença de cor (∆E*) e opacidade (Y) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) de filmes à base de IPA. Os filmes com diferentes concentrações de ácido sórbico (AS) ou ácido benzóico (AB) foram desenvolvidos a partir da condição cujo as propriedades físico-químicas foram as melhores, sendo comparados aos filmes controles. Estes, foram avaliados quanto a sua atividade antimicrobiana frente aos microrganismos Escherichia coli O157:H7, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus e Salmonella Enteritidis pelo método de difusão em disco, além das propriedades físico-químicas, MEV e FT-IV. Os filmes com maior atividade antimicrobiana e os filmes controle foram aplicados sobre carne bovina, inoculados com os microrganismos inibidos no método de difusão em disco e armazenados a 5°C. Estes, foram avaliados a cada 2 dias durante 12 dias de armazenamento, pela método de contagem em gotas. O IPA apresentou 88,8% de proteína e 53,3% de aminoácidos polares e temperatura de desnaturação de 62,2°C. A espessura, PVA, ∆E* e Y dos filmes não foram afetados pelas variáveis estudadas no experimento. A menor solubilidade e maior RT dos filmes ocorreram em baixa concentração de IPA, glicerol e tratamento térmico, mas a E aumentou com o acréscimo dessas variáveis. As MEV das superfícies dos filmes foram homogêneas, para aqueles com leve tratamento térmico. O aumento da concentração de AS e AB na faixa de 0,50 a 1,50% resultou na diminuição da RT e aumento da E, solubilidade, ∆E* e Y. Houve mudança da organização molecular e interações intermoleculares entre as moléculas de IPA e AB testados pela avaliação do FT-IV. As MEV revelaram microporos em filmes com 1,50% de AS, o que resultou em filmes com menor homogeneidade. A maior atividade antimicrobiana foi verificada nos filmes com 1,50% de AS e AB frente a E. coli O157:H7, L. monocytogenes e S. Enteritidis. Estes filmes foram aplicados sobre carne bovina inoculada com E. coli O157:H7 e L. monocytogenes. Os filmes de AS frente a E. coli O157:H7 e L. monocytogenes apresentaram uma redução de 5 e 4 log UFC.g-1, respectivamente, em relação ao filme controle. O efeito do AB frente a estas bactérias, apresentou uma redução de 6 e 5 log UFC.g-1, ao final do 12° dia de armazenamento, respectivamente. Os filmes elaborados à base de IPA, adicionados de AS ou AB podem ser eficazes contra os patógenos alimentares testados.
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Avaliação da biodisponibilidade de nutrientes em multimisturas acrescidas de Spirulina platensis
(2008) Marco, Paula Lobo; Soares, Leonor Almeida de Souza
A anemia ferropriva é a forma mais grave de carência de ferro, sendo a deficiência nutricional mais comum encontrada no mundo. As misturas à base de farelos de cereais ou multimisturas (MM) têm sido uma alternativa para fornecer nutrientes a populações infantis de baixa renda, visando a promoção de um crescimento adequado, a prevenção e tratamento da anemia, diminuição de diarréia, etc. O objetivo deste estudo é avaliar a eficácia de diferentes composições de multimistura na biodisponibilidade de nutrientes como ferro e proteína através de ensaio biológico. Foram formuladas 2 MM com adição da microalga Spirulina platensis diferindo quanto ao tipo de farelo (trigo ou arroz); uma MM conforme preconizado pela Pastoral da Criança; uma dieta controle à base de caseína; outra semelhante à controle porém deficiente em ferro e uma aprotéica. Inicialmente os 48 animais foram divididos em 2 grupos de 24 ratas cada, um para depleção de ferro e outro para depleção de proteína. Após este período, foram divididas em grupos de 6 animais segundo o tipo de dieta ofertada: controle (caseína); MM com farelo de arroz e Spirulina (MAS); MM com farelo de trigo e Spirulina (MTS) e MM Pastoral da Criança (MPC). As rações foram administradas durante 21 dias e, ao final deste período, os animais foram sacrificados para análise de índices bioquímicos, hemograma e relação dos órgãos com peso corporal. As rações foram avaliadas nutricionalmente através do coeficiente de eficiência alimentar (FER), razão de eficiência líquida protéica (PER), coeficiente de utilização líquida de proteína (NPR) e digestibilidade verdadeira in vivo (DV). Foi realizada análise de variância em todos os resultados, sendo as médias comparadas entre si pelo teste de Tukey (p<0,05). Os resultados desse estudo demonstraram que as ratas que se alimentaram das MM com farelo de arroz apresentaram maior ganho de peso do que as que ingeriram MM com farelo de trigo. As dietas com Spirulina também causaram maior ganho de peso que a MM sem a microalga. Todos os índices bioquímicos testados encontraram-se dentro da normalidade para a espécie e não diferiram entre os grupos. Como era esperado, a DC apresentou maiores valores de FER, PER, NPR e DV que as MM, e dentre essas, as dietas MAS e MTS tiveram valores mais elevados desses indicativos biológicos que a MPC, indicando que a adição da Spirulina aumentou a qualidade nutricional dessas MM.