EQA - Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos
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Resultados da Pesquisa
- ItemFracionamento enzimático do farelo integral de arroz parboilizado(2005) Messias, Rafael da Silva; Augusto-Ruiz, WalterO farelo de arroz é fonte natural de fibras dietéticas, proteínas, carboidratos, óleo, vitaminas e de compostos com potente atividade antioxidante, como os orizanóis e tocóis, o que o caracteriza como um alimento funcional. No entanto, seu alto teor de fibras insolúveis e a presença de compostos antinutricionais impedem sua utilização para fins de alimentação humana. Com base nesses dados, o presente trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de um processo de hidrólise enzimática para obtenção de um extrato solúvel e uma fração insolúvel a partir do farelo integral parboilizado de arroz, possibilitando uma melhor utilização de seus componentes nutricionais e funcionais através de dois produtos com alto valor agregado. Foram utilizados planejamentos fatoriais completos para cada enzima onde se variou a concentração enzimática, o tempo, o pH e a temperatura em diferentes níveis e utilizando como variável resposta à concentração de sólidos solúveis determinados por refratometria. Os resultados obtidos indicaram uma solubilização, para amiloglicosidase a 1,5%, de 7,0% nas condições selecionadas de 60°C, pH de 4,0 por 180 minutos com rendimento de 86,82% de solubilização dos carboidratos presentes na amostra solúvel e 19,40% dos lipídios. Para alcalase a 1% por 360 minutos e pH 8,0 obteve-se uma extração de 6,8% dos sólidos solúveis com 68,7% das proteínas e 15,6% dos lipídios do FAIP solubilizados. A celulase a 1% apresentou uma concentração de sólidos solúveis de 3,9% em um meio de pH 4,8, a 60°C e por um tempo de 120 minutos com 20,72% dos lipídios e 16,86% das proteínas totais da amostra. Tendo a lipase pancreática, nos parâmetros de pH 8,0, concentração de 0,06% e 60 minutos de hidrólise, obtido um extrato solúvel com 4,95% dos sólidos da amostra com rendimento de 23,71% de solubilização dos lipídios. A ação seqüencial das mesmas enzimas alcançou um rendimento protéico de 81,1% e de 36,8% dos lipídios. As análises do extrato seco obtido por ação seqüencial de enzimas apresentaram um teor de 26,92% de proteínas e 33,42% de lipídios, com uma redução 47,4% do teor de cinzas e 84% do teor de fibras totais em relação ao FAIP 48 mesh.
- ItemPurificação de b-galactosidade de Kluyveromyces marxianus utilizando sistema aquoso bifásico e separação por membranas(2009) Silva, Ana Paula Rosa da; Kalil, Susana JulianoA enzima b-galactosidase pode ser encontrada na natureza, distribuída entre vegetais, em órgãos de animais e também ser produzida por grande quantidade de microrganismos, tais como fungos filamentosos, bactérias e leveduras. A importância industrial da b-galactosidase está na sua aplicação na indústria de laticínios. Esta enzima hidrolisa a lactose, carboidrato característico do leite em seus monossacarídeos glicose e galactose, melhorando a solubilidade e digestibilidade do leite e derivados lácteos, ideais para consumidores intolerantes à lactose. A b- galactosidase é muito produzida por leveduras do gênero Kluyveromyces, sendo uma enzima intracelular. A purificação da b-galactosidase constitui uma etapa complexa do processo, pois para produtos intracelulares é necessário efetuar o rompimento celular, causando aumento da viscosidade ampliando a diversidade de contaminantes, necessitando de muitas etapas de purificação para remover a enzima desejada, o que aumenta o custo do processo e reduz o seu rendimento. O sistema aquoso bifásico(SAB) é uma alternativa para o primeiro passo de purificação, por remover vários contaminantes em um processo simples e econômico. Os processos de separação por membrana (PSM), como a ultrafiltração, são uma alternativa entre os processos de separação existentes para recuperar, concentrar e até purificar macromoléculas. Estes processos oferecem vantagens como a possibilidade de separação dos produtos e operação em temperaturas brandas, o que os torna adequados para separação de compostos termolábeis como as enzimas. A partir disto este trabalho teve por objetivo estudar a purificação da enzima b-galactosidase de Kluyveromyces marxianus CCT 7082 utilizando a técnica de sistema aquoso bifásico (SAB) e ultrafiltração, determinando as condições de purificação, considerando a pureza e o rendimento da enzima. Na purificação por SAB o sistema era formado por polietilenoglicol (PEG) e tampão fosfato de potássio, sendo avaliadas as variáveis pH (6,0; 7,0; 8,0) e massa molar de PEG (300, 1500, 4000, 6000, 8000 e 10000). A melhor das condições obtida foi com fator de purificação da b-galactosidase de 10,1 vezes e recuperação de 175,2% na fase de fundo do SAB utilizando PEG 8000 no pH 8,0. Testes de ultrafiltração foram realizados a fim de selecionar a massa molar de corte (10, 50 e 60 KDa) de uma membrana comercial mais adequada ao processo, na qual permitisse a passagem da menor quantidade de enzima para o permeado, o que foi quantificado por medidas de atividade enzimática e do teor de proteína na alimentação e no permeado após cada teste. Para o fracionamento com membranas foi utilizado o sistema pH 6,0 e a temperatura entre 5-10 ºC em pressão manométrica de 147,1 KPa em uma célula de ultrafiltração tipo “dead-end” com agitação magnética. A membrana de massa molar de corte de 50 KDa foi a que apresentou melhores resultados, permitindo uma recuperação de 66,3% e fator de concentração de 7,6 vezes. Foi avaliada a variação de pH (6,0; 7,0; 8,0) e adição de NaCl à solução de alimentação contendo a enzima utilizando a membrana de 50 KDa selecionada anteriormente. Através dos resultados obtidos, foi verificado que mudanças no pH e na força iônica da solução enzimática não levaram a melhoria na separação.
- ItemCaracterização de compostos bioativos em cebola e Chlorella(2008) Recart, Vânia Machado; Furlong, Eliana BadialeO trabalho tem como objetivo determinar propriedades funcionais de tecidos vegetal e microbiano visando fornecer subsídios para uma dieta saudável. O tecido vegetal escolhido para este estudo foi a cebola cultivada na região sul do Rio Grande do Sul e a microalga chlorella, que será avaliada como padrão de funcionalidade. As amostras de cebolas foram fornecidas e separadas em classes comerciais, conforme o Regulamento Técnico de Qualidade de Cebola, aprovado em 1995 pelo Ministério da Agricultura, do Abastecimento e da Reforma Agrária, pelos técnicos da EMATER - Rio Grande. A composição centesimal, pH e acidez (AOAC, 2000) e os compostos fenólicos da cebola que foram extraídos em três sistemas solventes sob condições padronizadas (etanólico, aquoso, acetato de etila) e quantificados colorimétricamente com reagente de Folin-Ciocalteau. Na microalga chlorella os fenóis foram extraídos em sistema solvente metanólico. O teor de lipídios foi determinado pelo método de Bligh & Dyer para ambas as matrizes, os açúcares redutores foram determinados conforme método do 3,5-DNS (MILLER) para as amostras de cebola e na microalga chlorella foi estimado por diferença. Nas cebolas foi estimada a atividade específica de catalase, peroxidase e polifenoloxidase. A estimativa do potencial funcional dos compostos fenólicos foi indicada pela capacidade de seqüestrar o radical livre (DPPH), inibição da ação de enzimas oxirredutases e inibição de produção de peróxidos e compostos oxidados em sistemas lipídicos. Nos extratos de cebola a média dos teores de fenóis em solvente metanol, água e acetato de etila foram respectivamente 2,3; 3 e 0,08 mg/g de cebola. Os valores para umidade variaram entre 88,3 e 88,6%, lipídios entre 0,16 e 0,19%, proteínas entre 0,86 e 1,04%, cinzas entre 0,73 e 0,76%, fibras entre 0,6 e 0,7%, açúcares redutores entre 3,73 e 5,2%, o pH entre 5,08 e 5,23, a acidez entre 0,29 e 0,38%. A microalga chlorella apresentou 56,9% de proteína, 4,1% de umidade, 6,3% de cinzas, 22,3% de açúcares redutores, 2,8% de fibra-bruta, 7,6% de lipídios, 0,2% de acidez e pH 5,7. A atividade específica da catalase nas diferentes classes de cebola variou entre 0,014 e 0,025 mg H2O2/min/mg proteínas, sendo os maiores valores encontrados nas classes 2 e 3. A polifenoloxidase não foi detectada nas diferentes classes enquanto que a atividade específica da peroxidase variou entre 0,003 e 0,031 abs/min/mg proteínas. Todos os extratos apresentaram atividade seqüestradora do radical livre DPPH, porém o extrato de cebola extraído com acetato de etila foi o que apresentou maior inibição específica (53%) em relação aos demais. As velocidades máximas da reação de escurecimento enzimático diminuíram em presença dos extratos de cebola e chlorella, o que caracteriza o efeito de inibição da oxidação do guaiacol catalisado pela peroxidase. O extrato mais promissor para evitar a oxidação ocasionada pela catálise metálica em sistema lipídico foi o extrato de cebola extraído com acetato de etila com uma inibição percentual de 53% acompanhado pela menor formação de peróxido (até três vezes menor) e de malonaldeído (1,5 vezes menor) ao longo do tempo do experimento.
- ItemHidrólise enzimática das proteínas de carne de frango(2008) Schmidt, Cristiano Gautério; Salas-Mellado, Myriam de las MercedesEnzimas proteolíticas são usadas para obter hidrolisados que possam ser usados como ingredientes funcionais em sistemas alimentícios. A hidrólise das proteínas alimentares possui uma longa história, principalmente as proteínas vegetais, do leite e de pescado. No entanto, pouco trabalho tem sido feito sobre a hidrólise de proteínas de carne de frango. Por essa razão, o objetivo deste trabalho foi à obtenção de hidrolisados enzimáticos de peito e coxa de frango, com diferentes graus de hidrólise e diferentes propriedades funcionais, utilizando as enzimas Alcalase e Flavourzyme. Para definir quais as variáveis do processo de hidrólise enzimática que influíam no grau de hidrólise das proteínas, realizou-se um planejamento fatorial 23 completo, para cada enzima e para cada corte de carne, variando a concentração de substrato [S] de 5 a 10% (p/v) em proteína, a concentração de enzima [E] de 4 a 8% em relação à massa total de proteínas, e o tempo (t) de hidrólise de 60 a 120 minutos, considerando como variável dependente o grau de hidrólise (GH) das proteínas. Os ensaios com a enzima Alcalase resultaram em valores de GH variando de 20,9 a 57,4% em peito de frango e de 18,6 a 38,8% em coxa de frango, enquanto os valores de GH variaram de 17,2 a 40,5% quando foi utilizado peito de frango como substrato e de 8,3 a 22,5% quando se utilizou coxa de frango como substrato, para a enzima Flavourzyme. As variáveis de processo estudas apresentaram efeitos significativos no GH, em todos os casos, exceto a concentração de enzima na hidrólise de coxa de frango com Alcalase. Obtiveram-se modelos matemáticos preditivos a um nível de 5% de significância para as hidrólises com Alcalase em ambos os substratos, e para a enzima Flavourzyme em coxa de frango. Com base nos resultados do planejamento experimental, escolheramse hidrolisados de baixo e alto GH, para ambos os substratos e ambas as enzimas, que foram submetidos a secagem e avaliados pelas suas propriedades de solubilidade, capacidade de retenção de água, capacidade emulsificante, capacidade de retenção de óleo, capacidade de formação de espuma, estabilidade de espuma e digestibilidade. Os hidrolisados obtidos com a enzima Alcalase apresentaram uma maior dificuldade para remoção de umidade durante o processo de secagem do que os hidrolisados com a enzima Flavourzyme, apresentando valores de constante de secagem (K) e difusividade efetiva (Def) entre 0,0092 e 0,0125 min-1 e 1,56x10-9 e 2,11x10-9 m2/s. Os hidrolisados obtidos com a enzima Alcalase apresentaram maiores valores de solubilidade, capacidade de formação de espuma, estabilidade de espuma e de digestibilidade do que os hidrolisados obtidos com a enzima Flavourzyme, que apresentaram maiores valores de capacidade de retenção de água, propriedade emulsificante e capacidade de retenção de óleo. Estimou-se que as diferenças nos valores de grau de hidrólise foram decorrentes das diferenças na matéria-prima utilizada e no modo de atuação das diferentes enzimas proteolíticas. A diversidade de características dos hidrolisados demonstra o potencial de uso como ingredientes alimentícios.