EQA - Escola de Química e Alimentos
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- ItemMaximização da encapsulação de carotenoides produzidos pela phaffia rhodozyma por spray dryer(2019) Menegazzi, Guilherme da Silva; Burkert, Janaína Fernandes de Medeiros; Pinto, Luiz Antonio de AlmeidaOs carotenoides são pigmentos naturais responsáveis por conferir cores como amarelo, laranja e vermelho. Por apresentarem propriedades biológicas benéficas estão sendo aplicados nas indústrias de alimentos, farmacêutica e rações. A preocupação com o uso em excesso de aditivos químicos faz com que a produção destes pigmentos por processos biológicos ganhe destaque tendo em vista que a obtenção destes se dá majoritariamente por processos sintéticos. No entanto, estes biocompostos são altamente sensíveis quando expostos a luz, temperaturas elevadas e oxigênio, acarretando diminuição no seu potencial de pigmentação e bioatividade. Assim, a encapsulação surge como alternativa para promover a proteção destes pigmentos, conferindo estabilidade e permitindo a sua liberação e utilização de forma controlada. Portanto, o objetivo deste trabalho foiestudaras condições de processo da encapsulação dos carotenoides produzidos pela levedura Phaffia rhodozymaNRRL Y-17268, utilizando como material de cobertura a goma xantana pelo método de secagem por spray dryer. Os cultivos da levedura foramrealizados em frascos agitados de 500 mL com pH inicial de 6,0, acrescidos de 10% de inóculo (108cél mL-1), nas condições de 25°C, 180 rpm por 168 h. A biomassa obtida foiseca (35ºC por 24 h) e maceradaem moinho de bolascom câmara fechada com adição de nitrogênio na câmara e o tamanho de partícula foi padronizado em peneira de Tyler 115 (<125 μm). Osextratos carotenogênicos foram obtidos pelatécnica de ruptura da parede celular embanho ultrassônico e extração com acetona. As condições do processode atomização foramestudadas porumdelineamento composto central23, tendo como variáveis temperaturado ar de entrada (110, 120 e130ºC), fluxo de alimentação (0,15, 0,20 e 0,25 L h-1) e concentração (m/v) da suspensão de goma xantana (0,5, 0,75 e 1%) sendo a resposta o rendimento do processo.O rendimento de encapsulação variou de 27 a 49% sendo esta melhor condição natemperatura do ar de entrada de 130 °C, vazão de alimentação de 0,15 L h-1e 1% da concentração da suspensão de goma xantana. Nestas mesmas condições de processo a adição de 2% de Tween 80e extratos carotenogêncios (100 μg/g) obtiveram microcápsulas com 51% de rendimento e 70%de eficiência de encapsulação. As análises de Calorimetria diferencial de varredura (DSC)e Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier(FTIR) foramrealizadas evidenciando a encapsulação dos carotenoides pelo desaparecimento do pico endotérmico característicos do extrato carotenogênico nas cápsulas produzidas bem como a visualização dos grupos funcionais característicos de cada material utilizado, respectivamente. Assim, é possível concluir que o planejamento experimental permitiu realizar a maximização do rendimento do processo e a adição do Tween 80 promoveu uma elevadaeficiência de encapsulação.
- ItemCultivo de Spirulina sp. LEB 18 e Chlorella fusca LEB 111 suplementado com os fitohormônios Ácido 3-Indolacético e trans-Zeatina(2019) Silveira, Jéssica Teixeira da; Costa, Jorge Alberto Vieira; Rosa, Ana Priscila Centeno daAs microalgas podem ter sua biomassa utilizada para a alimentação, além de terem potencial industrial para a produção de produtos de alto valor agregado, como ácidos graxos essenciais. Em função disso, a área de biotecnologia microalgal incentiva a busca por novas tecnologias que tornem viáveis a aplicação das microalgas na indústria. Para isso, uma alternativa é a suplementação de fitohormônios nos cultivos microalgais. Esses podem causar efeitos no crescimento e alterar rotas metabólicas de produção de compostos, assim como fazem em plantas. Neste contexto, este trabalho teve o objetivo de avaliar os efeitos da suplementação dos fitohormônios ácido 3-indolacético (AIA) e trans-zeatina (tZ) nos cultivos de Spirulina sp. LEB 18 e Chlorella fusca LEB 111. Para ambas microalgas a suplementação de 0,01; 0,1; 1 e 10 mg L-1 de AIA e tZ foram avaliadas, além de misturas dos dois fitohormônios em diferentes proporções (0,01 tZ: 1 AIA; 0,1 tZ: 01, AIA; 1 tZ: 0,01 AIA mg L-1). Os experimentos foram divididos em grupo GD, no qual foi realizada amostragem diária e grupo G10, com amostragem a cada 10 dias. Os experimentos foram conduzidos indoor em duplicatas por 30 dias, de forma descontínua. As respostas quanto ao crescimento microalgal foram obtidas a partir da quantificação de biomassa e parâmetros cinéticos de crescimento. A caracterização da biomassa foi realizada pela determinação do conteúdo de carboidratos, lipídios, proteínas e perfil proteico. Os resultados obtidos mostraram que os fitohormônios AIA e tZ são eficientes para estimular o crescimento das microalgas Spirulina sp. LEB 18 e Chlorella fusca LEB 111 e versáteis para induzir a produção de biomoléculas de interesse. As concentrações máximas de biomassa foram obtidas para ambas microalgas com condições de suplementação de AIA e menor frequência de amostragem (G10). Nos experimentos com Spirulina a concentração máxima de biomassa foi 3,7 g L-1 com a adição de 1 mg L-1 de AIA. Da mesma forma a suplementação de 0,1 e 1 mg L-1 de AIA nos cultivos de Chlorella teve como resposta aumentos nas concentrações máxima de biomassa (2,2 g L-1). Além disso, o conteúdo de macrocomponentes foi aumentado atingindo valores de até 70% de proteínas (com suplementação de 1 mg L-1 AIA G10), 21% de carboidratos (com adição de10 mg L-1 AIA G10) e 25% de lipídios (com uso de 0,1 mg L-1 AIA GD) nos cultivos de Spirulina. Nos experimentos com Chlorella, as suplementações de 0,1 e 1 mg L-1 de AIA, 0,01 mg L-1 e 0,1 de tZ e a mistura de 0,01 mg L-1 de tZ e 1 mg L-1 de AIA foram eficientes para aumentar o conteúdo de lipídios (34%), proteínas (50%) e carboidratos (32%), respectivamente. Além disso, ao acompanhar a morfologia das células durante os cultivos se observou que os fitohormônios proporcionaram alongamento acentuado nas células de Spirulina. Sendo assim, a suplementação de fitohormônios se mostrou uma alternativa versátil e promissora para aumentar a produção de biomassa e biomoléculas em microalgas, principalmente para aplicação em industrial, pois tem a capacidade de agregar aumento no acúmulo de biomassa e biomoléculas.
- ItemObtenção de promotores de crescimento vegetal a partir de microalgas(2019) Cruz, Camila Gonzales; Costa, Jorge Alberto Vieira; Rosa, Ana Priscila Centeno daA demanda por alimentos mais saudáveis, cultivados sem utilização de fertilizantes químicos e tratados sem pesticidas é cada vez maior. Ainda que os resíduos desses insumos agrícolas sintéticos encontrados nos alimentos não excedam os limites permitidos para consumo humano, não se tem conhecimento exato dos efeitos do acúmulo dessas substâncias no organismo. Neste contexto, microalgas podem representar potenciais alternativas para o melhoramento de cultivos agrícolas, pois possuem em sua composição compostos que atuam como promotores do desenvolvimento vegetal. Estes compostos, também chamados de fitohormônios, desempenham papel importante na mediação do crescimento e respostas ao estresse nas plantas. Entre os principais fitohormônios estudados, estão a auxina ácido 3-indolacético (AIA) e a citocinina trans-zeatina (t-Z). Diante do exposto, o presente estudo tem como objetivo avaliar a obtenção de promotores de crescimento vegetal a partir de microalgas. As cepas Chlamydomonas reinhardtii CC 1021, Chlorella fusca LEB 111, Chlorella vulgaris LEB 112, Scenedesmus obliquus LEB 117, Synechococcus nidulans LEB 115 e Spirulina sp. LEB 18 pertencentes a Coleção do Laboratório de Engenharia Bioquímica da Universidade Federal do Rio Grande, foram cultivadas com o intuito de verificar quais se apresentam como potencias produtoras de AIA e t-Z. Assim, foram realizados cultivos autotróficos com fotoperíodo 12 h claro/escuro e com luz contínua. Também foram realizados cultivos heterotróficos em modo batelada alimentada com adição de glicose. Os cultivos autotróficos foram realizados durante 15 dias em fotobiorretores tipo Erlenmeyer com volume útil de 0,4 L, mantidos a 30 °C em estufa termostatizada, 70 μmolfótons m-2 s-1 e agitação realizada com injeção de ar estéril. Os cultivos heterotróficos foram realizados durante 10 dias em fotobiorretores tipo Erlenmeyer com volume útil de 0,4 L, mantidos a 30 °C em câmara incubadora, com agitação orbital de 100 rpm, sem a presença de luz e em modo batelada alimentada mantendo concentração de 0,5 g L-1 de glicose nos meios de cultivo. A microalga Chlamydomonas reinhardtii foi cultivada em meio Tris Acetato Fosfato (TAP) durante 10 dias em fotobiorreatores tipo Erlenmeyer com volume útil de 0,4 L mantidos em câmara incubadora, com agitação orbital de 100 rpm a 25 °C e 70 μmolfótons m-2 s-1, nas condições autotróficas e heterotróficas citadas anteriormente. Como resultados, todas as microalgas cresceram e produziram AIA e trans-zeatina endógenos nas três condições avaliadas (autotrófico 12 h claro/escuro, autotrófico 24 h claro e heterotrófico). As concentrações de AIA variaram de 1,94 a 56,45 nmol g-1. Enquanto que as concentrações de t- Z obtidas variaram de 0,06 a 35,52 pmol g-1. A microalga Chlamydomonas reinhardtii CC1021, apresentou as maiores concentrações de AIA (20237,34 nmol g-1) e t-Z (2593,89 nmol g-1) com o cultivo heterotrófico, destacando-se entre as demais microalgas estudadas. Além disso, as condições de cultivo estudadas foram capazes de incrementar as concentrações de carboidratos e proteínas na biomassa das microalgas cultivadas. Logo, as condições de cultivo e a espécies microalgais utilizadas, apresentaram resultados promissores. Portanto, este estudo contribui com alternativas de minimização das consequências ambientais causadas pelo uso de insumos químicos sintéticos na agricultura.
- ItemMicotoxinas em rações para peixes onívoros comercializadas no Rio Grande do Sul e Rondônia(2019) Nogueira, Wesclen Vilar; Garda-Buffon, Jaqueline; Tesser, Marcelo BorgesA aquicultura é a atividade agropecuária que mais cresce no Brasil e no mundo, possuindo produção superior asetores já consolidados como a pecuária de corte e leite. Um dos pontos críticos na atividade é a ração, por representar grande parte dos custosoperacionais. O objetivo deste estudo foi avaliar a ocorrência de aflatoxina B1, ocratoxina A e zearalenona em rações para peixes oriundas de regiões sul e norte do Brasil, relacionando o perfil de contaminação com sua composição química e bioacessibilidade. Para tanto, as rações foram caracterizadas quanto àsua composição química, asmicotoxinasforam quantificadas, foi determinado o risco de exposiçãoe bioacessibilidadede aflatoxina B1. O método empregado para a caracterização químicadas raçõesseguiu os protocolos estabelecidos pela Association of Official Analytical Chemistspara umidade, proteína, lipídeos, fibras e cinzas. Os carboidratos foram estimados por diferença. Para a extração das micotoxinas foi aplicado o método de QuEChERS, já para separação e quantificação foi utilizadacromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) comdetector fluorescência (FL). Todas as determinações foram realizadas em triplicata. A contaminação por micotoxinas foi verificada em 93,3% das amostras avaliadas, com nível máximo de 16,5 μg/kg para AFB1, 31,6 μg/kgpara OTA e 322,2 μg/kg para ZEN.Em 60%das rações astrêsmicotoxinas foram detectadas, 13,3% apresentaram co-ocorrência de duas. Em relação à composição, foi verificado que quanto maior o conteúdo de proteína,menor a concentração detectada de AFB1. Esta relação inversa também foi observadaentre o conteúdo de carboidrato e a concentração de OTA e ZEN.Peixes alimentados com ração contendo os níveis mais elevados de contaminação detectados neste estudoestão expostos a riscos, seguindo uma ordem decrescente na concentração (μg/kg/dia) para alevino, juvenil e adulto.De acordo com os testes de bioacessibilidade in vitropara AFB1pode ser verificadoque 85% desse metabólito presente na ração destinada a alimentação animal estava disponível para absorção pelos peixes.
- ItemEfeito da presença de tricotecenos durante a etapa de mosturação do processo cervejeiro(2018) Remedi, Rafael Diaz; Garda-Buffon, JaquelineA cerveja é a bebida alcoólica mais consumida mundialmenteedentre os insumos utilizados na sua produção destaca-se o malte de cevada. Os fungos das espéciesFusarium, são potenciaisagentes contaminantes desses grãos e quando submetidos a condições de estresse podem produzir micotoxinas, metabólitossecundários que apresentam efeitos patológicos em animais e humanos. Dentre as micotoxinas detecta-se o Deoxivalenol (DON), tricoteceno com maior ocorrência e o 15-acetil-deoxivalenol (15-ADON) forma acetilada do DON. Durante o processo cervejeiro a redução dos níveis de micotoxinas já foi observada na etapa de mosturação, entretanto não há estudos que evidenciem o motivo dessa redução.Além disso, sabe-se que a atividade das enzimas amilolíticas pode ser afetada pela presença de alguns tricotecenos.Dessaforma, o presente estudo teve como objetivo avaliar a influência da concentração dos tricotecenos DON e 15-ADON na atividade das enzimas hidrolíticas envolvidas na etapa de mosturaçãocomo também a ação enzimática relacionada a redução da concentração destas micotoxinas.Para a etapa de mosturação, foi utilizado cevada maltada na concentração de0,2 kg L-1e três rampas de temperaturas (50, 60 e 70 °C) referente as enzimas hidrolíticas, proteases, β-amilase e α-amilase, respectivamente. O extrato enzimático obtido de cada temperatura foi avaliado quanto a sua atividade em meio sintéticona presença das micotoxinas DON e 15-ADON e na ausência de contaminação. Também foi avaliado a concentração das micotoxinas durante a ação enzimática. Os resultados evidenciaram que a presença dos tricotecenos, DON e 15-ADON, retarda e altera a atividade máxima de cada enzima. A redução da concentração 15-ADON pela ação das enzimas foi observada (p<0,05), apresentando valores abaixo do limite de detecção do método quando a concentração inicial foi de 0,23 μg mL-1e 74, 72 e 92 % para 0,85 μg mL-1quando sob ação das enzimas proteolíticas, β-amilases e α-amilases respectivamente. Para o tricoteceno DON não foi observado redução da concentração pela ação das enzimas. Em contrapartida, sua concentração foi incrementada cerca de 45, 30 e 8% pela ação das enzimas proteolíticas, β-amilases e α-amilases respectivamente. Logo, mesmo que o malte apresente a concentração dessa toxina abaixo do limite máximo estabelecido pelos órgãos fiscalizadores, nada garante que o produto final não apresente maiores concentrações da mesma. Diante do exposto, a mosturação cervejeira mostrou-se um método promissor para redução da micotoxina 15-ADON, mas não foi eficaz na redução da concentração de DON. Além disso, a contaminação de micotoxina durante a mosturação pode afetar a atividade enzimática e com isso modificar o rendimento do processo, causando assim perdas econômicas ou alterações no produto.
- ItemPropriedades físico-químicas e sua relação com tricotecenos do grupo B em arroz irrigado e arroz de sequeiro(2019) Borba, Verônica Simões de; Furlong, Eliana Badiale; Cerqueira, Maristela Barnes RodriguesO arroz é considerado um alimento básicocom amplo consumo mundial. No Brasil, seu cultivo ocorre em ecossistemas de várzeas (arroz irrigado) e de terras altas (arroz de sequeiro). Entretanto, as condições de cultivo e composição podem favorecer a contaminação do arroz por fungos toxigênicos e micotoxinas. Os tricotecenos são micotoxinas sintetizadas principalmente por espécies de Fusariume se ingeridos, causam micotoxicoses em humanos e animais. O beneficiamento do arroz resulta em diferentes produtos como: arroz brancopolido, integral, parboilizado polido e parboilizado integral. Durante a parboilização, devido ao amolecimento dos grãos e abertura da casca durante a maceração e gelatinização, a migração de micotoxinas para o interior do grão é facilitada e adigestibilidade do amido pode ser alterada,pelamodificação da estrutura dos grânulos de amido,aumentando afração de amido resistente. O objetivo do presente estudo foi comparar os efeitos do beneficiamento em cultivaresde arroz irrigado e de sequeiro quanto a qualidade nutricional e sua relação comtricotecenos do grupo B em produtos de arroz beneficiados.Acomposição físico-química dos subgruposbranco polido, integral, parboilizado polido, parboilizado integral de arroz irrigado e de sequeirofoi realizada em termosde umidade, cinzas, lipídios,proteínas, carboidratos, amido total, amilose, amilopectina, açúcares redutores, amido disponível e resistente, cor, textura, poder de inchamento e índice de solubilidade. A determinaçãode tricotecenos do grupo Bocorreu pela extração de deoxinivalenol (DON),3-acetil-deoxinivalenol(3-ADON)e 15-acetil-deoxinivalenol (15-ADON)por dispersão da matriz em fase sólida assistida por vórtex (VA-MSPD)e quantificaçãopor cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas (CG-EM). A migração de DON foi avaliada durante aparboilização de arroz irrigado e sequeiro. Aanálise dos componentes principaisconfirmou que o grau de beneficiamento e e o emprego de parboilização em arroz irrigado e de sequeiro são determinantes na composição físico-química do arroz. Oarroz parboilizado integral eointegral destacaram-se pelos maiores teores de amido resistente (11,5%-17,2%) e também de proteínas (9,0%-10,6%) em arroz irrigado e de sequeiro. Um método para determinação de DON, 3-ADON e 15-ADON em arroz por CG-EM utilizando a técnica de extração VA-MSPD foi desenvolvido e validado mostrando-se confiável e eficiente, cujas recuperações variaramentre73,4%e 117,4%. A aplicabilidade do método em diferentes subgruposde arroz demonstrou que DON tevemaior incidência em arroz integral, enquanto que 3-ADON não foi detectado. A parboilização não promoveu a migração de DON para o interior do grão, constatando sua presença apenas no farelo, cujos percentuais foram de 13,4% e 12,0% para arroz de sequeiro e irrigado, respectivamente, não permitindoafirmar que o modode cultivo influi na migração de micotoxinas durante aparboilização, visto queos percentuais são semelhantese o DON foi encontrado na mesma fração. Os cultivos irrigado e de sequeiro não apresentaram diferenças marcantes em relação as propriedades físico-químicas e micotoxicológicas, no entanto,estes resultados mostram que processos industriais estão relacionados com a formação de amido resistente, bem como com a mitigação demicotoxinas ao longo da cadeia produtiva do arroz consumido no Brasil.
- ItemTratamento hidrotérmico e a bioacessibilidade de aflatoxinas B1, B2, G1 e G2 em arroz(2018) Silva, Marina Nogueira da; Furlong, Eliana BadialeO arroz está entre os principais cereais cultivados e consumidos no mundo. Variáveis abióticas e bióticas podem favorecer a contaminação dele com fungos, que se pertencentes a espécies toxigênicas, podem produzir micotoxinas. Estes compostos quandoingeridos causam danos ao sistema digestivo, neurológico, respiratório, imunológico e ainda alguns são carcinógenoscomprovados. A contaminação de alimentos por micotoxinas é preocupante, pois elas são termorresistentes, o que possibilita que permaneçam intactas após o preparoindustrial ou doméstico, como o tratamento hidrotérmico (cocção), o que decorre daestabilidade estrutural da toxina ou por sua associação com os polímeros das biomoléculas. Estas duas possibilidades podem interferirna disponibilidade e digestibilidade dos nutrientes e nos níveis de micotoxinas disponíveis para seremabsorvidas dadieta. Dentre estes polímeros destaca-se o amido que é potencialmente digerível pelas enzimas amilolíticas no trato digestivo. Em função de variáveis bióticas e abióticas uma fraçãopode estar na formanão digerível, constituindo o amido resistente. Este estudo tem como objetivo estudar a bioacessibilidade de aflatoxinasB1, B2, G1E G2e sua relação com o amido resistente em arroz, após tratamento hidrotérmico em micro-ondas e chapa térmica.Para conhecer o efeito do tratamento hidrotérmico na resistência digestiva da fração amilácea no arroz, foi determinado o teor de amido resistente pelo método oficial da A.O.A.C.A determinação das aflatoxinas foi realizada após a avaliação da performance de três métodos: Soares; Rodrigues-Amaya, QuEChERS e MSPD. A técnica que obteve melhores indicativos de eficiência e confiabilidade foi a técnica MSPD, com percentuais de recuperação em torno de 70% para todas as aflatoxinas. Amostras de arroz (integral, parboilizado e branco polido) foram fortificadas com aflatoxinas e submetidas aos dois tratamentos hidrotérmicos e avaliados quanto a redução delasapós o processo.A bioacessibilidade das aflatoxinas foi avaliada pelo método de digestibilidade in vitro.O maior teor de amido resistente, 138 mg/g, foi encontrado no arroz branco polido tratado hidrotermicamente em chapatérmica, que apresentou teor de amilose intermediário (19,2%).O maior percentual de redução na soma dasquatroaflatoxinas foi 90,5% no arroz parboilizado submetido ao tratamento hidrotérmico em micro-ondas,verificando-se queentre 34% e 89,5 % foram liberadas após a digestão. Assim relacionando os valores de bioacessibilidade com os de redução, ficoudemonstrado que os dois tratamentos hidrotérmicos aparentemente reduzem o nível de aflatoxinas, porém os resultados de bioacessibilidade mostram que estas se tornam disponíveispara absorção durante o processo de digestão.
- ItemProdução de macromoléculas no cultivo de Spirulina e Chlorella com CO2, cinzas e redução da fonte de nitrogênio(2018) Braga, Vagner da Silva; Morais, Michele Greque deAs mudanças climáticas têm estimulado a busca por alternativas para minimizar os problemas ambientais causados pelo CO2, principal gás do efeito estufa. Nesse sentido, micro-organismos fotossintetizantes como as microalgas se destacam, pois possuem capacidade de utilizar diretamente CO2 para produzir biomoléculas. Além disso, cinzas provenientes da queima do carvão mineral podem ser utilizadas em cultivo microalgal, uma vez que contêm micronutrientes essenciais para o crescimento celular. A adição de CO2, cinzas bem como a redução da fonte de nitrogênio podem alterar a composição da biomassa microalgal e incrementar o acúmulo de compostos de reserva como lipídios, carboidratos e PHB em relação ao conteúdo proteico. Desta forma, o objetivo deste estudo foi estimular a produção de biomoléculas a partir das microalgas Spirulina sp. LEB 18 e Chlorella fusca LEB 111 cultivadas com redução da fonte de nitrogênio e diferentes concentrações e fontes de carbono bem como cinzas oriundas da indústria termelétrica. O trabalho foi dividido em três partes; a primeira e segunda etapas foram realizadas com Spirulina e a terceira com Chlorella fuscautilizando 10 e 50% da concentração de NaNO3 do meio de cultivo, respectivamente. Primeiramente foram testados os tempos de injeção de 1 e 5 min e as vazões de 0,05 e 0,3 vvm (mLmistura. mLmeio-1. min-1) de CO2 a cada 40 min na fase clara do fotoperíodo. Para a segunda etapa foi selecionada a vazão de 0,3 vvm de CO2 injetada a cada 20 min por 1 e 5 min. Nesta etapa foram testadas as concentrações de 0, 120 e 160 ppm de cinzas para verificar o seu potencial para substituir parcialmente os micronutrientes do meio de cultivo. Por fim, o tempo de injeção de 5 min, a vazão de 0,3 vvm injetados a cada 20 min e a adição de 0, 40 e 120 ppm de cinzas foram estudadas para a microalga Chlorella fusca. Ambos experimentos foram conduzidos em biorreatores tubulares, durante 15 d em câmara termostatizada a 30ᵒC com iluminância de 41,6 μmolfótons m-2 s-1 e fotoperíodo 12 h claro/escuro. Os parâmetros cinéticos de crescimento, taxa de biofixação de CO2, concentração de carbono inorgânico dissolvido e de nitrogênio foram avaliados ao longo dos ensaios, enquanto que a composição da biomassa (carboidratos, proteínas, lipídios e biopolímero) foram determinadas após o término do cultivo. A utilização de 8,4 g L-1 de NaHCO3 e a adiçãode 0,3 vvm de CO2 por 5 min para o cultivo de Spirulinaproporcionaram a síntese de até 59,1% de carboidratos com produção teórica de bioetanol de 43,1%. Os ensaios com 120 ppm de cinzas apresentaram os melhores parâmetros cinéticos e taxa de biofixação de CO2, independentemente do tempo de injeção de CO2, enquanto que os experimentos com 120 e 160 ppm de cinzas e injeção de CO2 por 1 min apresentaram 63,3 e 61,0% de carboidratos e 46,2 e 44,6 mL de etanol teórico por 100 g de biomassa, respectivamente. Nos cultivos de Chlorella fusca com CO2 e 40 ppm de cinzas foram encontradas as maiores velocidades específicas de crescimento e os menores tempos de geração, sendo estatisticamente (p<0,05) superiores àqueles sem o gás e as cinzas. Neste estudo, observou-se ainda que a redução de 50% da fonte de nitrogênio é uma estratégia para acumular até 35,2% de carboidratos que resulta em 25,5 mL de produção teórica de bioetanol para cada 100g de biomassa. Portanto, a utilização de CO2, cinzas e redução da fonte de nitrogênio representam uma estratégia para minimizar os custos com fontes de nutrientes para o cultivo das microalgas, além da minimização dos problemas ambientais causados por esses efluentes. A utilização destes nutrientes nas condições estudadas permitem o acúmulo de carboidratos que podem ser fermentados para produção de bioetanol.
- ItemObtenção de peptídeos bioativos derivados do tambaqui (Colossoma macropomum) e sua aplicação em alimentos(2018) Quadros, Camila da Costa de; Prentice-hernández, Carlos; Rocha, Meritaine daO objetivo deste estudo foi obter hidrolisados proteicos a partir de carne mecanicamente separada de tambaqui, reduzir a massa molecular através de ultrafiltração, avaliar suas atividades antioxidante e antimicrobiana e aplicar para prolongar a vida útil em alimentos de origem animal e vegetal. A matéria-prima utilizada foi a carne mecanicamente separada (CMS) de tambaqui. Primeiramente foi realizada a composição proximal da CMS de tambaqui, a qual apresentou 59,6% de proteínas, 20,9% de lipídeos, 16,3% de umidade e 4,6% de cinzas. Para obtenção dos hidrolisados proteicos foi realizada a hidrólise enzimática da CMS de tambaqui utilizando-se as enzimas Alcalase e Protamex em suas condições ótimas (pH: 8,0; T: 50 °C) e (pH: 7,0; T: 60 °C), respectivamente. As reações de hidrólise enzimática foram acompanhadas individualmente para cada enzima até que se atingissem grau de hidrólise constante. A partir do estudo cinético da hidrólise enzimática foi possível estabelecer o tempo de 240 min para a obtenção dos hidrolisados proteicos. Em seguida, foram avaliadas as capacidades antioxidantes dos hidrolisados proteicos pelos métodos in vitro, sequestro do radical DPPH (2,2-difenil-1-picrilhidrazila), captura do radical ABTS (2,2-azinobis 3-etilbenzotiazolina-6-ácidosulfônico), poder redutor e atividade de eliminação do radical hidroxila. Destes, a amostra com maior capacidade antioxidante, o hidrolisado proteico obtido com a enzima Protamex, foi submetido ao fracionamento através de ultrafiltração. Contudo, as frações peptídicas maiores e menores que 1 kDa, não apresentaram capacidade antioxidante superiores a encontrada com o hidrolisado em dois dos métodos avaliados. Então, o hidrolisado proteico foi aplicado em carne moída e mostrou-se uma fonte alternativa de antioxidante para preservação de produtos cárneos, através da avaliação da estabilidade lipídica pela quantificação de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS). Posteriormente, a atividade antimicrobiana dos hidrolisados foi avaliada pelo método disco-difusão frente aos micro-organismos Escherichia coli e Staphylococcus aureus. O hidrolisado obtido com a enzima Alcalase apresentou inibição aos dois micro-organismos. Porém, após o fracionamento, as frações peptídicas maiores e menores que 1 kDa, não apresentaram halo de inibição e favoreceram a multiplicação dos micro-organismos. O hidrolisado, obtido com a enzima Alcalase, foi aplicado como revestimento para prolongar a vida útil de tomates cereja. A avaliação da vida útil dos tomates cereja foi realizada nos tempos 0, 7, 14, 21 e 45 dias, de acordo com as seguintes análises: cor, perda de massa, firmeza, sólidos solúveis, pH e análise microbiológica. Entretanto, os resultados indicaram que a cobertura não retardou o amadurecimento dos tomates cereja, e apenas na análise microbiológica obteve-se resultado satisfatório.
- ItemObtenção e avaliação de extratos de erva mate (Ilex paraguariensis) fermentados com a cultura simbiótica kombucha(2019) Lopes, Danielle Rubim; Prentice-Hernández, Carlos; Santos, Lucielen Oliveira dosA kombucha é uma bebida de sabor ácido e adocicado, obtida através da fermentação do chá preto ou verde adoçado. A fermentação é realizada por uma cultura simbiótica de bactérias do ácido acético e leveduras osmófilas, que utilizam a sacarose como fonte energética. Durante o processo fermentativo são formados compostos, tais como vitaminas hidrossolúveis, aminoácidos, ácidos orgânicos, álcool, entre outros, e há melhor biodisponibilidade dos compostos bioativos e minerais presentes no chá. O teor desses compostos depende das características do chá utilizado, temperatura e tempo de fermentação. A produção e comércio da kombucha têm aumentado nos últimos anos devido aos benefícios a saúde conferidos a seu consumo. No entanto, há necessidade de estudos para comprovar suas propriedades funcionais. Em face disso, os objetivos deste trabalho foram obter kombucha de erva mate (Ilex paraguariensis) utilizando a cultura simbiótica de bactérias e leveduras da kombucha como inóculo e avaliar suas características físico-químicas e biológicas. Foram utilizados extratos de erva mate na concentração de 0,5%, 0,75% e 1% e as temperaturas de fermentação de 20, 25 e 30 ºC em um delineamento composto central com 3 repetições no ponto central após 12 dias de fermentação, tendo como resposta a concentração de compostos fenólicos totais e a atividade antioxidante. Para obtenção da bebida, o meio de cultivo foi preparado contendo infusão de erva-mate, sacarose e com adição de kombucha fermentada anteriormente. Durante a fermentação, foram retiradas amostras para medição de açúcares redutores totais, pH, compostos fenólicos totais e atividade antioxidante. Os açúcares foram quantificados pelo método de 3,5-dinitrossalicílico, os compostos fenólicos totais foram determinados por método de Folin-Ciocalteau, a atividade antioxidante foi determinada pelos métodos de capacidade de sequestro do radical 2,2-difenil-1-picril-hidrazila (DPPH) e captura do radical 2,2-azinobus-3- 3etilbenzotiazolina-6-ácido-sulfônico (ABTS). Para a atividade antimicrobiana, foi medido o diâmetro do halo de inibição utilizando os micro-organismos Escherichia coli e Staphylococcus aureus e o estresse oxidativo in vivo foi analisado utilizando a levedura Saccharomyces cerevisiae como modelo. A kombucha de erva mate fermentada por 12 d, apresentou pH entre 1,8±0,1 e 2,3±0,1; acidez de 4,83±0,06 a 6,03±0,06 g/L de ácido acético; açúcares redutores totais entre 15,94±0,09 e 23,07±0,17 g/L; compostos fenólicos totais entre 444,23±3,50 e 844,78±1,13 mg/L equivalente ácido gálico. A atividade antioxidante calculada pelo método de DPPH foi menos eficaz, recebendo incremento na capacidade de eliminação de radicais inferiores a 5%. A atividade antioxidante da bebida foi determinada pelo método de ABTS, apresentou aumento entre 16,16 e 31,34%. Os ensaios que apresentaram maiores conteúdos de compostos fenólicos totais e atividade antioxidante foram utilizados na avaliação da atividade antibacteriana e do estresse oxidativo. Os resultados mostraram que a kombucha de erva mate apresentou atividade antibacteriana contra as cepas de S. aureus e E. coli. A kombucha de erva mate também foi efetiva na prevenção do dano oxidativo induzido pelo peróxido de hidrogênio, sendo que a adição de kombucha resultou em uma taxa de sobrevivência da levedura S. cerevisiae de até 57,0%, sendo este valor superior ao encontrado na kombucha tradicional (chá verde), que foi 43,5%.