EQA - Escola de Química e Alimentos
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- ItemCongelamento e descongelamento – sua influência sobre os alimentos(EDGRAF, 2003) Colla, Luciane Maria; Prentice-Hernández, CarlosNo congelamento, três etapas principais merecem a atenção do profissional em alimentos: o congelamento propriamente dito, a estocagem e o descongelamento. O congelamento consiste na redução da temperatura sem promover mudança de fase e cristalização, que compreende a nucleação e o crescimento dos cristais. A velocidade de congelamento influencia tanto a localização quanto o tamanho e a quantidade dos cristais de gelo formados. Em altas taxas de congelamento, ocorre a formação de pequenos cristais de gelo e em grande quantidade, com mínimo deslocamento de água, sendo que a aparência do produto congelado, após o descongelamento, é similar ao produto não congelado. Em condições de congelamento lento, os cristais formados são maiores e em menor quantidade, ocasionando a ruptura das células, a injúria celular por força do aumento da pressão osmótica e a precipitação irreversível ou a desnaturação dos constituintes coloidais da célula. Esse fato traz, em conseqüência, forte exsudação no descongelamento, com perda de nutrientes, principalmente no meio intracelular. Portanto, o descongelamento deve ser realizado de forma gradual e lenta, sob temperatura de refrigeração, diminuindo-se assim a quantidade de líquido exsudado. O congelamento como técnica de conservação de alimentos é eficiente desde que sejam observados alguns cuidados como altas taxas de congelamento, pequena variação da temperatura nas câmaras de estocagem e descongelamento lento, preferencialmente sob refrigeração, evitando assim a recontaminação dos produtos por microrganismos.
- ItemOtimização da produção biotecnológica de lipases e correlação com a produção de biossurfactantes(2009) Colla, Luciane Maria; Costa, Jorge Alberto VieiraAs lipases e os biossurfactantes são compostos produzidos por microrganismos através de fermentações em estado sólido (FES) ou sumberso (FSm), os quais são aplicáveis nas indústrias alimentícia e farmacêutica, na bioenergia e na biorremediação, entre outras. O objetivo geral deste trabalho foi otimizar a produção de lipases através de fermentação em estado sólido e fermentação submersa. Os fungos foram selecionados quanto à habilidade de produção de lipases através de FES e FSm e aqueles que apresentaram as maiores atividades lipolíticas foram utilizados na seleção de variáveis significativas e na otimização da produção de lipases nos dois modos de cultivo. Foram empregadas técnicas seqüenciais de planejamento experimental, incluindo planejamentos fracionários, completos e a metodologia de superfície de resposta para a otimização da produção de lipases. As variáveis estudadas na FES foram o pH, o tipo de farelo como fonte de carbono, a fonte de nitrogênio, o indutor, a concentração da fonte de nitrogênio, a concentração do indutor e a cepa do fungo. Na FSm, além das variáveis estudadas na FES, estudaram-se as variáveis concentração inicial de inóculo e agitação. As enzimas produzidas foram caracterizadas quanto à temperatura e pH ótimos e quanto à estabilidade a temperatura e pH. Nas condições otimizadas de produção de lipases, foi avaliada a correlação entre a produção de lipases e bioemulsificantes. Inicialmente foram isolados 28 fungos. Os fungos Aspergillus O- 4 e Aspergillus E-6 foram selecionados como bons produtores de lipases no processo de fermentação em estado sólido e os fungos Penicillium E-3, Trichoderma E-19 e Aspergillus O-8 como bons produtores de lipases através da fermentação submersa. As condições otimizadas para a produção de lipases através de fermentação em estado sólido foram obtidas utilizando-se o fungo Aspergillus O-4, farelo de soja, 2% de nitrato de sódio, 2% de azeite de oliva e pHs inferiores a 5, obtendo-se atividades lipolíticas máximas de 57 U. As condições otimizadas para a produção de lipases na fermentação submersa foram obtidas utilizando-se o fungo Aspergillus O-8, farelo de trigo, 4,5% de extrato de levedura, 2% de óleo de soja e pH 7,15. A máxima atividade obtida durante a etapa de otimização foi 6 U. As lipases obtidas por FES apresentaram atividades máximas a 35ºC e pH 6,0, enquanto que as obtidas por FSm apresentaram ótimos a 37ºC e pH 7,2. A estabilidade térmica das lipases produzidas via FSm foi superior a das lipases obtidas via FES, com atividades residuais de 72% e 26,8% após 1h de exposição a 90ºC e 60ºC, respectivamente. As lipases obtidas via FES foram mais estáveis em pH´s alcalinos, com atividades residuais superiores a 60% após 24 h de exposição, enquanto as lipases produzidas via FSm foram mais estáveis em pH´s ácidos, com 80% de atividade residual na faixa de pH entre 3,5 e 6,5. Na fermentação submersa a correlação entre a produção de lipases e a atividade emulsificante óleo em água (O/A) e água em óleo (A/O) dos extratos foi 95,4% e 86,8%, respectivamente, obtendo-se atividades emulsificantes máximas O/A e A/O de 2,95 UE e 42,7 UE. Embora a maior produção de lipases tenha sido obtida na fermentação em estado sólido, não houve produção concomitante de biossurfactantes. Os extratos da fermentação submersa apresentaram redução da tensão superficial de 50 mN m -1 para 28 mN m -1 e atividade antimicrobiana frente ao microrganismo S. aureus ATCC 25923, com potenciais antimicrobianos de 36 a 43% nos três primeiros dias de fermentação. A fermentação submersa foi a técnica que apresentou os melhores resultados de otimização da produção de lipases, bem como de produção simultânea de biossurfactantes.
- ItemViabilidade de bactérias láticas em iogurte adicionado de biomassa da microalga Spirulina platensis durante o armazenamento refrigerado(2007) Perez, Karla Joseane; Guarienti, Cíntia; Bertolin, Telma Elita; Costa, Jorge Alberto Vieira; Colla, Luciane MariaA influência de longos períodos de estocagem sobre a contagem de bactérias láticas viáveis tem sido estudada, uma vez que os produtos lácteos fermentados devem possuir um número mínimo de microrganismos, a partir do qual apresentam efeitos benéficos ao consumidor. A adição de biomassa seca da microalga Spirulina platensis pode influenciar beneficamente a sobrevivência das bactérias iniciadoras durante o armazenamento refrigerado, devido à sua composição em proteínas, vitaminas, aminoácidos essenciais, minerais e ácidos graxos essenciais como ácido - linolênico. Objetivou-se avaliar a viabilidade celular das bactérias láticas sob refrigeração em iogurtes preparados com e sem a adição de extrato seco da microalga Spirulina. O iogurte foi elaborado sob condições assépticas e dividido em três amostras: controle, com adição de 0,5 e 1,0 % de biomassa da microalga Spirulina seca. Estas amostras foram armazenadas a 4ºC durante 0, 15 e 30 dias, sendo realizadas contagens de bactérias láticas nestes períodos. A adição de biomassa de Spirulina platensis influenciou positivamente a sobrevivência das bactérias ácido-láticas durante o armazenamento refrigerado, diminuindo a perda de viabilidade durante os 30 dias de armazenamento refrigerado para as amostras adicionadas de 1,0 % de biomassa de Spirulina platensis.
- ItemSpirulina platensis Growth in Open Raceway Ponds Using Fresh Water Supplemented with Carbon, Nitrogen and Metal Ions(2003) Costa, Jorge Alberto Vieira; Colla, Luciane Maria; Duarte Filho, Paulo FernandoTo investigate the feasibility of using fresh water from Mangueira Lagoon (Rio Grande do Sul, Brazil) for biomass production in open raceway ponds (0.7 m long, 0.18 m wide, 0.075 m deep) we studied the influence of nutrient addition (carbon as sodium bicarbonate, nitrogen as urea, phosphate, sulfate, ferric iron, magnesium and potassium) on the growth rate of the cyanobacteria Spirulina platensis using a 22 factorial design. In unsupplemented lagoon water production of S. platensis was 0.78 ð 0.01 g/l (dry weight basis) while the addition of 2.88 g/l of sodium bicarbonate (without added urea, phosphate, sulfate or metal ions) resulted in 0.82 ð 0.01 g/l after 400 hours of culture. The further addition of phosphate and metal ions resulted in growth for up to 750 h and a final S. platensis biomass of 1.23 ð 0.04 to 1.34 ð 0.03 g/l.
- ItemFatty acids profile of spirulina platensis grown under different temperatures and nitrogen concentrations(2004) Colla, Luciane Maria; Bertolin, Telma Elita; Costa, Jorge Alberto VieiraThe influence of culture temperature and the concentration of sodium nitrate (NaNO3) on the gas-chromatographic profile of the fatty acids of the filamentous cyanobacterium Spirulina platensis was evaluated. We found that temperature was the most important factor and that the greatest amount of gamma-linolenic acid (GLA) was obtained at 30 ∞C, the fatty acid profile of the Spirulina cultivated showing that (in order of abundance) palmitic, linolenic and linoleic acids were most prevalent.
- ItemAvaliação do potencial antioxidante da ficocianina em sistema lipídico óleo de soja e azeite de oliva(2006) Souza, Fernanda Taís; Margarites, Ana Cláudia Freitas; Colla, Luciane Maria; Costa, Jorge Alberto Vieira; Bertolin, Telma ElitaObjetivou-se avaliar o potencial antioxidante da ficocianina, frente a peroxidação lipídica dos sistemas lipídicos óleo de soja e azeite de oliva. A ficocianina é uma ficobiliproteína extraída de algas verde-azuladas como a Spirulina platensis. Esta proteína apresenta três grupos cromogênicos (tetrapirólicos lineares) por unidades monométricas, que possuem uma estrutura muito similar a da bilirrubina, que é um reconhecido antioxidante endógeno. Para tal, o óleo de soja e o azeite de oliva foram submetidos à oxidação lipídica, através de aquecimento a 80ºC durante 11 h, sob aeração constante, em presença e ausência de ficocianina. A ficocianina foi adicionada nas concentrações de 0,5, 1,0 e 1,5%. A oxidação lipídica foi avaliada nos óleos de soja e azeite de oliva através da determinação do índice de peróxidos a cada hora. A análise estatística demonstrou que as concentrações de 0,5% e 1% de ficocianina apresentaram igualdade quanto ao potencial antioxidante tanto para o óleo de soja como para o sistema azeite de oliva e superior potencial antioxidante quando comparadas à concentração de 1,5% de ficocianina.
- ItemPropriedades de saúde de Spirulina spp.(2008) Ambrosi, Maria Augusta; Reinehr, Christian Oliveira; Bertolin, Telma Elita; Costa, Jorge Alberto Vieira; Colla, Luciane MariaEspécies de Spirulina têm sido utilizadas mundialmente na alimentação humana e animal, assim como na obtenção de aditivos utilizados em formas farmacêuticas e alimentos. Esta bactéria é uma fonte rica em proteínas, vitaminas, aminoácidos essenciais, minerais, ácidos graxos poliinsaturados e outros nutrientes, sendo seu principal uso como suplemento alimentar. As propriedades nutricionais de Spirulina spp. têm sido relacionadas com possíveis atividades terapêuticas, caracterizando o microrganismo no âmbito dos alimentos funcionais e nutracêuticos. A ação de Spirulina spp. é comprovada a nível experimental ‘in vivo’ e ‘in vitro’, verificandose sua efetividade na inibição da replicação de alguns vírus, na ação citostática e citotóxica no tratamento de câncer, na diminuição dos lipídios e da glicose no sangue e da pressão sangüínea, na redução de peso em obesos, no aumento da população de microrganismos da flora intestinal, na melhoria da resposta imunológica, na proteção renal contra metais pesados e fármacos, além de apresentar atividade rádio - protetora e de ser eficiente na desnutrição, aumentando a absorção de minerais. Dados da literatura permitem concluir que biomassa de Spirulina spp., além de ser um excelente suplemento alimentar, é uma fonte potencial no tratamento de diversas enfermidades, constituindo uma alternativa eficiente para o desenvolvimento de produtos nutracêuticos.
- ItemAplicações e produção de lipases microbianas(2012) Colla, Luciane Maria; Reinehr, Christian Oliveira; Costa, Jorge Alberto VieiraAs lipases são enzimas utilizadas em diversos setores industriais como o alimentício, farmacêutico e na indústria química. Estas enzimas catalisam reações de hidrólise, esterificação, interesterificação e transesterificação. A produção de enzimas por microrganismos através de métodos biotecnológicos pode ser realizada através de bioprocessos submersos e em estado sólido, podendo ser afetada por fatores como o pH, a temperatura, a composição do meio, o preparo do inóculo, a aeração, a agitação, as fontes de carbono e nitrogênio, a concentração de oxigênio dissolvido, a cepa do microrganismo, entre outros. Objetivou-se revisar as principais aplicações das lipases, bem como os microrganismos produtores e os fatores que afetam a produção de lipases.
- ItemCultivo mixotrófico da microalga Spirulina platensis em batelada alimentada(2005) Muliterno, Adriana; Mosele, Patrícia Corrêa; Costa, Jorge Alberto Vieira; Hemkemeier, Marcelo; Bertolin, Telma Elita; Colla, Luciane MariaA Spirulina platensis tem sido estudada devido a seu alto valor protéico, digestibilidade e por apresentar quantidades significativas de ácidos graxos poliinsaturados, vitaminas, fenólicos e ficocianina, podendo ser utilizada na alimentação humana. A utilização de nutrientes de baixo custo é um fator importante na produção da cianobactéria por possibilitar a redução de custos de processo. Objetivou-se com este trabalho estudar o cultivo mixotrófico da S. platensis por meio da adição de uma fonte orgânica de carbono (glicose) em modo batelada alimentada. Foi utilizado um Planejamento Fatorial Completo 23 para o cultivo e as variáveis de estudo foram a concentração de glicose (0,5 gL-1 e 1,0 gL-1), a diluição do meio Zarrouk (50% e 75%) e a iluminância (1800 lux e 3000 lux). A concentração celular máxima obtida foi de 5,38 gL-1 com uma velocidade específica máxima de crescimento de 0,0063 h-1, nas condições de 0,5 gL-1 de glicose, diluição do meio de 75% e iluminância de 3000 lux.
- ItemSpirulina platensis effects on the levels of total cholesterol, HDL and triacylglycerols in rabbits fed with a hypercholesterolemic diet(2008) Colla, Luciane Maria; Baisch, Ana Luiza Muccillo; Costa, Jorge Alberto VieiraIn this work, hypercholesterolemia was induced in rabbits by feeding them a high cholesterol diet (CD, 350 mg/d) and the effects of supplementing this diet with 0.5 g/d Spirulina platensis was evaluated by measuring the levels of serum total-cholesterol (TC), triacylglycerols (TAG) and high-density lipoprotein (HDL-cholesterol) at the start of the experiment and after 30 d and 60 d. It was found that the levels of serum cholesterol decreased from 1,054±101 mg.dL-1 in the rabbits fed a CD without S. platensis to 516±163 mg.dL-1 to those fed with a high cholesterol diet supplemented with S. platensis (significant at p <0.0001). The addition of Spirulina to the cholesterolemic diet did not cause significative decrease on the levels of triacylglycerols in the animals. The levels of serum high-density lipoprotein (HDL-cholesterol) was 73±31 mg.dL-1 for rabbits fed a CD without S. platensis as compared to 91.0±15.7 mg.dL-1 in those fed a CD supplemented with S. platensis (significant at p=0.1533).