Caracterização física, físico-química, enzimática e de parede celular em diferentes estádios de desenvolvimento da fruta de figueira

Com o objetivo de avaliar a caracterização física, físico-química, enzimática e de parede celular, durante os diferentes estádios de desenvolvimento dos frutos da figueira sob irrigação, no norte de Minas Gerais, o presente trabalho foi desenvolvido durante o ciclo de produção 2001/2002, na Unidade de Produção Frutícola da Escola Agrotécnica Federal de Salinas (Eafsal), município de Salinas. Utilizaram-se, neste experimento, plantas com dois anos e meio de idade após o transplantio e com 12 ramos primários (pernadas), bem desenvolvidos e espaçamento de 2,5x1,5 m. O delineamento aplicado foi inteiramente casualizado, com duas repetições e um total de 40 plantas marcadas. Os dados coletados foram referentes ao ciclo de produção 2001/2002, para as plantas podadas em junho. Avaliou-se, durante os diferentes estádios de desenvolvimento dos frutos da figueira, a atividade enzimática, composição química, avaliações físicas, açúcares neutros e compostos de parede celular. À medida que a atividade de polifenoloxidase e peroxidase foi diminuindo, a atividade da poligalacturonase aumentou, no decorrer do desenvolvimento dos frutos. Os frutos atingiram ponto de colheita para a indústria e consumo in natura aos 30 e 75 dias da diferenciação das gemas em sicônio, respectivamente. Ocorreu um aumento significativo nos teores de sólidos solúveis totais, açúcares solúveis totais e redutores durante o desenvolvimento do fruto. O valor de pH e o conteúdo de acidez total titulável variaram muito pouco durante o desenvolvimento do fruto. O diâmetro médio dos frutos foi sempre inferior ao comprimento médio, atingindo 51,99 mm e 59,18 mm, respectivamente, aos 75 dias. Quanto ao peso médio, os frutos atingiram 53,23 g aos 75 dias. Os açúcares neutros predominantes foram a galactose, a arabinose e a xilose, enquanto fucose, manose, glucose e ramnose apresentaram-se em menor quantidade na parede celular durante os diferentes estádios de desenvolvimento dos frutos. Com a maturação dos frutos, houve redução dos principais componentes dos polissacarídeos pécticos (galactose, arabinose e ramnose), enquanto os componentes da fração hemicelulósica (xilose, glucose e manose) tenderam a aumentar. A solubilização da celulose e queda nos teores de hemicelulose se deu a partir dos 60 dias, quando o fruto, já na maturidade fisiológica, inicia o processo de amaciamento, em função da solubilização de pectinas, pela maior atividade das enzimas pectinametilesterase e poligalacturonase.

Isolamento e seleção de microrganismos pectinolíticos a partir de resíduos provenientes de agroindústrias para produção de aromas frutais

As pectinases são enzimas produzidas naturalmente por plantas, fungos, leveduras e bactérias. Estes microrganismos podem ser inoculados em meios contendo resíduos agroindustriais utilizados como fonte de carbono para a produção de compostos de maior valor agregado, como enzimas, etanol, proteínas, aminoácidos e compostos de aroma. Vários microrganismos foram isolados e selecionados quanto à produção de enzimas pectinolíticas pelo método da placa, através de zonas claras de degradação de pectina ao redor da colônia. De 104 linhagens testadas, 18 foram selecionadas para fermentarem em meio líquido, contendo pectina para a determinação de atividade de poligalacturonase (PG) e de pectina liase (PMGL), e em meio frutose/extrato de levedura para produção de aromas. As linhagens 2, 9, 20, 39, 70, 74 e 99 apresentaram unidades de atividade de PG superiores a 80 µmol de ácido galacturônico/mL/min, as linhagens 17, 18, 31, 37, 73, 74 e 125 apresentaram unidades de atividade de PMGL superiores a 1000 etamol de produtos insaturados/mL/min e as linhagens 13, 70, 73, 74, 125 e 144 apresentaram os melhores descritores e as maiores intensidades de aromas percebidos por um painel não treinado de provadores.

Avaliação da qualidade de caldo de cana envasado a quente e por sistema asséptico

Dois processos térmicos foram aplicados ao caldo de cana com o objetivo de se obter um produto estável à temperatura ambiente. A variedade de cana de açúcar (Sacharum ssp.) utilizada foi a RB72 - 454. A metodologia de planejamento fatorial foi aplicada a fim de se verificar a melhor combinação entre acidez (pH) e doçura (°Brix). Houve uma tendência para melhor aceitação sensorial quando o pH foi maior que 4,0 e °Brix maior que 15. Primeiramente, o caldo foi submetido a 141 °C /10 s e envasado assepticamente em garrafas de vidro previamente esterilizadas. No segundo processo, o caldo foi submetido ao tratamento térmico a 110 °C /10 s e envasado a quente (90 ± 5 °C) em garrafas de vidro. Análises físico-químicas, microbiológicas e sensoriais foram realizadas durante a estocagem dos lotes à temperatura ambiente. O lote processado assepticamente apresentou vida útil de 30 dias e o envasado a quente, 60 dias, não apresentando diferença estatística (p < 0,05) nos testes sensoriais de aceitação, em relação às amostras congeladas. O envase a quente causou menor escurecimento ao produto durante estocagem à temperatura ambiente e maiores médias de aceitação sensorial em relação aos atributos: aparência, aroma e impressão global, possivelmente devido ao maior efeito térmico sobre a inativação das enzimas do caldo de cana.

Otimização da secagem do malte de Zea mays

Neste trabalho foi feita a otimização do processo de secagem do malte de milho (Zea mays) com o objetivo de gerar um derivado de alto valor comercial sem reduzir a atividade das enzimas presentes neste, alfa e beta - amilases, e tentar agregar valor à cultura do milho. Modelos de curvas de secagem foram usados para simular as isotermas de secagem. Um planejamento fatorial completo do tipo 2² foi feito, usando como fatores o tempo (5,18; 6; 8; 10 e 10,8 h) em torno do tempo de secagem para determinação de umidade em alimento e a temperatura (54, 65 e 76 °C) próxima do ótimo das enzimas e a atividade enzimática no malte como resposta. O modelo que mais se ajustou aos dados de cinética de secagem foi o de Henderson e Henderson, e a umidade média retirada do malte foi maior que 40%. A otimização da secagem indicou que se deve operar o secador na região que se aproxima dos 54 °C e da faixa de 5,18 a 6 h de processo. O malte obtido possuiu um bom potencial enzimático, sendo possível assim, contribuir para a agregação de valor à cultura do milho.

Avaliação de equipamento alternativo para pasteurização lenta de leite previamente envasado

A utilização de equipamentos alternativos de comprovada eficiência pode colaborar na viabilização do uso da pasteurização lenta por pequenos produtores, melhorando a rentabilidade da atividade e diminuindo o comércio de leite informal. O presente trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência de equipamento alternativo para pasteurização lenta de leite previamente envasado. Quatorze partidas de 30 L de leite foram processadas e analisadas. As provas realizadas foram contagens de mesófilos aeróbicos, coliformes totais e coliformes termotolerantes, cálculo da redução de mesófilos aeróbicos e pesquisa da atividade das enzimas fosfatase e peroxidase. A eficiência do processo de pasteurização em reduzir o número de mesófilos aeróbicos do leite variou de 99,97 a 99,99%. Todas as amostras de leite pasteurizado apresentaram contagens de coliformes totais e termotolerantes <0,3 NMP/mL e resultados negativos e positivos para fosfatase e peroxidase, respectivamente. O equipamento testado foi eficiente na pasteurização lenta do leite previamente envasado, pois, em todas as partidas analisadas, foi obtido leite pasteurizado dentro dos padrões estabelecidos pela legislação brasileira para os parâmetros estudados.

Avaliação do método de liquefação enzimática na extração de suco de maçã

O conceito da tecnologia limpa visa otimizar o processo de extração para obter o máximo de suco da fruta, diminuir perdas e gerenciar a aplicação do resíduo gerado. A utilização de complexos enzimáticos, constituídos por celulases e pectinases, na extração de suco permite, além de modificar características químicas e físico-químicas dos produtos, minimizar a geração de resíduos. O objetivo deste trabalho foi avaliar as condições de extração de suco de maçã por liquefação enzimática e comparar as características de qualidade dos produtos obtidos a partir desse método com os do tradicional processo de prensagem. Para o processo de liquefação, as melhores condições para obtenção de suco de maçã foram: enzimas 0,1 mL.Kg-1, temperatura 50 °C e tempo 75 min. O rendimento foi de 83,5% com a geração de 16,5% de bagaço, com uma diferença de 19%, quando comparado ao processamento de suco por prensagem. O suco obtido por liquefação foi mais ácido, apresentou maiores teores de cinzas e de nitrogênio do que o suco obtido por prensagem. No bagaço obtido por liquefação, os valores de acidez e cinzas, de extrato etéreo e de nitrogênio foram maiores do que no obtido por prensagem mas não houve diferença significativa nos teores de fibras alimentares embora os teores de pectina tenham sido mais baixos. Não foram detectadas diferenças significativas nas proporções de açúcares neutros relacionados à parede celular. O processamento por liquefação apresentou melhores resultados no rendimento do suco e na diminuição de bagaço, com uma vantagem de 18,5% sobre o processamento tradicional por prensagem.

Produção de amilase por rizóbios, usando farinha de pupunha como substrato

As amilases estão entre as mais importantes enzimas industriais e são de grande interesse na biotecnologia atual. Embora elas possam ser derivadas de diversas fontes, as de origem microbiana são geralmente as mais procuradas pelas indústrias. As espécies do gênero Bacillus são consideradas as principais fontes de amilases. Apesar disso, a busca por novas fontes microbianas vem crescendo em todo o mundo. O presente estudo objetivou avaliar a produção de amilase por rizóbios nativos, usando farinha de pupunha como substrato. Neste estudo, foi adotado o delineamento experimental inteiramente casualizado, com três repetições. Foram determinados ainda os coeficientes de correlação de Pearson entre as variáveis pH do meio, proteína extracelular, biomassa celular, diâmetro médio da colônia (DMC), diâmetro médio do halo (DMH), índice enzimático (IE) e atividade amilolítica das bactérias selecionadas. Dos 19 isolados com atividade amilolítica em meio YMA modificado, sete (36,8%) exibiram "IE" > 2,1, o que permite considerá-los bons produtores de amilase. Os "IE" apresentados pelos isolados INPA R-987, 950 e 915B foram significativamente inferiores (p < 0,01) aos mostrados pelas bactérias INPA R-926, 975 e 957. A atividade amilolítica variou significativamente (p < 0,01) entre as bactérias investigadas. Os isolados INPA R-975 e R-926 apresentaram, respectivamente, a maior (1,00 U.min-1.mL-1) e a menor (0,31 U.min-1.mL-1) média de atividade. Em termos gerais, a proteína extracelular correlacionou-se positivamente com "IE" (r = 0,52*; p < 0,05) e "DMH" (r = 0,55*; p < 0,05). A biomassa celular apresentou correlações positivas com atividade amilolítica (r = 0,55*; p < 0,05) e "DMH" (r = 0,54*; p < 0,05) e negativa com o pH final do meio de cultivo (r = 0,93**; p < 0,01).

Hidrólise enzimática do óleo de pescado

O óleo de pescado tem sido alvo de várias pesquisas em função dos benefícios nutricionais dos ácidos graxos poliinsaturados. Esse fato pode ser comprovado pelos estudos epidemiológicos que relacionam a baixa incidência de doenças cardiovasculares com o consumo de ácidos graxos n-3 (EPA-eicosapentaenóico e DHA-docosahexaenóico) provenientes de peixes marinhos. A obtenção de ácidos graxos poliinsaturados n-3 pode ser realizada por hidrólise enzimática. A hidrólise enzimática de óleos e gorduras, ou lipólise, é bem conhecida e vem sendo estudada para produzir ácidos graxos e modificar as gorduras por esterificação, transesterificação e interesterificação. O objetivo deste trabalho foi a obtenção de ácidos graxos poliinsaturados por hidrólise enzimática do óleo de pescado industrial. A hidrólise de 1262,81 µmoles de óleo de pescado com lipase pancreática porcina (concentração de extrato enzimático de 7,647 mg.mL-1), 60 minutos, 38 °C, pH 8, tampão NH4Cl-NH4OH. Os produtos da hidrólise foram separados por cromatografia em coluna e caracterizados por cromatografia em camada delgada (TLC) e gasosa (GLC). A enzima apresentou uma atividade específica de 10,14 ± 0,15 UE.mg de proteínas-1 e com 60 minutos de reação se obteve 44,45% de hidrólise com 1865,76 ± 41,15 µmols de ácidos graxos. Foram identificados ácidos graxos livres, mono-acilgliceróis, di-acilgliceróis e tri-acilgliceróis. Na fração dos tri-acilgliceróis verificou-se um aumento de 46,14% e 40,23% de ácido araquidônico e eicosapentaenóico (EPA) respectivamente, enquanto que na fração monoacilglicerol um acréscimo de 96,96% e 52,55% de DPA e DHA.

Análises fisiológicas e enzimáticas em abacaxi submetido à tecnologia de radiação ionizante

As características fisiológicas e enzimáticas pós-colheita do abacaxi do cultivar Smooth Cayenne foram avaliadas após os frutos serem irradiados com doses de 100 e 150 Gy e armazenados durante dez, vinte e trinta dias sob temperatura de 12 °C (±1) e 85% (±5) de umidade relativa. Análises fisiológicas e enzimáticas foram realizadas a cada período de armazenamento com o objetivo de avaliar as alterações provocadas pela aplicação da radiação ionizante. Frutos controle apresentaram maiores valores das pectinas solúveis, pectinas totais, açúcares redutores, sacarose e açúcares totais e menores valores das atividades das enzimas polifenoloxidade e poligalacturonase. O tempo de armazenamento influenciou significativamente para todas as análises estudadas. Dose de 100 Gy e período de vinte dias de armazenamento apresentaram os melhores resultados do ponto de vista da conservação da maturação e qualidade dos frutos.

Efeito do processamento UAT (Ultra Alta Temperatura) sobre as características físico-químicas do leite

Com o objetivo de analisar as características físico-químicas do leite UAT durante sua industrialização e de comparar os resultados com a legislação vigente, foram analisadas 150 amostras, colhidas em seis etapas, em diferentes fases do processamento, sendo 60 de leite cru, 60 de leite pasteurizado e 30 de leite UAT. As amostras foram submetidas à determinação de acidez titulável, densidade, teor de gordura, extrato seco total (EST) e desengordurado (ESD), ponto crioscópico, pH, redutase, estabilidade ao álcool 68% e à pesquisa das enzimas peroxidase e fosfatase alcalina. Os resultados indicaram que os valores médios do extrato seco total e do extrato desengordurado, bem como do índice crioscópico apresentaram-se, em algumas colheitas, inferiores aos estabelecidos pela legislação vigente, indicando possível aumento no teor de água do leite.

Extração enzimática das proteínas da farinha de arroz

O presente trabalho teve como objetivo extrair enzimaticamente as proteínas de uma farinha comercial de arroz. Visando aumentar o Rendimento de Extração Protéica (REP), os seguintes parâmetros foram avaliados: tipo de enzima (protease alcalina e neutra); temperatura (40, 50 e 60 °C); pH (9,5, 10,5 e 11,0); tratamento físico da amostra (sem tratamento, ultra-turrax a 16.000 rpm e ultra-som a 120 W, ambos por 5, 10 e 15 minutos); relação Enzima:Substrato (E:S) de 5:100 e 10:100; e concentração inicial de matéria-prima (1:3, 1:5 e 1:10 p/v). Os teores de proteínas da farinha de arroz e dos resíduos foram determinados para o cálculo do REP. Os resultados mostraram que a melhor condição de extração protéica, que levou ao maior REP, foi a que empregou a concentração inicial de matéria-prima a 1:10 (p/v), sem tratamento físico, com pH 10,5, com a protease alcalina na relação E:S de 10:100, a 50 °C, tendo atingido um REP de 63,4%.

Produção de galactooligossacarídeo por Scopulariopis sp.

Os galactooligossacarídeos (GOS) são um grupo de oligossacarídeos não digeríveis (NDOs), resistentes às enzimas digestivas do intestino com efeitos similares ao da fibra. Sua ingestão aumenta seletivamente o crescimento das Bifidobacterium e dos Lactobacilus no intestino. O benéfico da ingestão de galactooligossacarídeos ocorre pelo aumento dessas populações de bifidobactérias no cólon, suprimindo a atividade de bactérias putrefativas e reduzindo a formação de produtos tóxicos por fermentação. A cepa de Scopulariopsis sp. apresentou boa produtividade de β-galactosidase quando crescida em meio de fermentação semissólida. O objetivo deste trabalho foi extrair a enzima β-galactosidase produzida por uma linhagem de Scopulariopsis sp. e avaliar o efeito da temperatura, tempo de reação, concentração de enzima e lactose para produção de GOS. Foram analisadas as temperaturas 35, 45 e 60 °C, os tempos de reação 12, 24 e 48 horas, concentrações de enzima 0,5 a 10 U.mL-1 e 10, 25 e 40% (p/v) de solução de lactose (em 0,1 M de tampão acetato de sódio, pH 5.0). As condições ótimas foram de 40% (p/v), a 45 °C, 10 U.mL-1 de enzima e o melhor tempo foi de 12 horas de reação. Nessas condições, a enzima converteu 20% de lactose em oligossacarídeos (80,8 mg.mL-1 de 4'galactosyl-lactose).

Avaliação da produção de lipases por diferentes cepas de microrganismos isolados em efluentes de laticínios por fermentação submersa

A produção enzimática é um dos campos mais promissores dentro das tecnologias para a síntese de compostos de alto valor agregado, estando em constante crescimento pela grande capacidade dos microrganismos de realizarem transformações químicas. As enzimas produzidas por processos fermentativos têm sido utilizadas para o controle ambiental. Muitas destas enzimas podem ser produzidas a partir de resíduos industriais, diminuindo os custos de produção. As lipases são enzimas que catalisam a hidrólise de triglicerídeos em glicerídeos e ácidos graxos. As lipases vêm sendo utilizadas na redução da concentração dos lipídios contidos nos efluentes, promovendo a hidrólise dos óleos e gorduras presentes. Objetivou-se avaliar a produção de lipases por fungos isolados a partir de efluentes de laticínios. Foram isolados 21 fungos, pertencentes aos gêneros Penicillium, Aspergillus, Trichoderma e Fusarium. Na etapa de seleção, 9 fungos foram selecionados devido à capacidade de crescimento em meio contendo azeite de oliva como substrato. Na fermentação submersa, os fungos E9 (Aspergillus), E21 (Aspergillus) e E20 (Penicillium) foram os que apresentaram as maiores atividades enzimáticas, de 1,250 a 2,250 U, utilizando-se como meio de cultivo o efluente coletado na saída do equalizador do sistema de tratamento de efluente.

Efeito de parâmetros hidrolíticos na obtenção de hidrolisados proteicos de farinha de trigo com baixo teor de fenilalanina

Tendo como objetivo a obtenção de hidrolisados proteicos de farinha de trigo com baixo teor de fenilalanina (Phe), foram preparados, inicialmente, extratos proteicos da farinha de trigo, empregando-se método enzimático pela ação de protease de Bacillus licheniformis. Em seguida, esses extratos foram hidrolisados sob a ação do extrato enzimático bruto (EEB), obtido de casca de abacaxi, e de pancreatina comercial; e alguns parâmetros hidrolíticos foram avaliados, tais como temperatura (30; 35; 40; 50; e 70 °C), tempo (1 hora e 30 minutos; 2 horas e 30 minutos; 3 horas e 30 minutos), e pH de reação (6,0; 7,0; 8,0 e 9,0). Para a remoção de Phe, empregou-se o carvão ativado (CA) e a eficiência deste processo foi avaliada determinando-se o teor de Phe por espectrofotometria derivada segunda, na farinha de trigo, assim como nos hidrolisados após tratamento com CA. Para os três parâmetros estudados, observaram-se efeitos variados sobre a remoção de Phe, sendo que os melhores resultados foram encontrados ao se empregar a associação sucessiva de EEB (E:S 10:100, 1 hora e 30 minutos), com a pancreatina (E:S 4:100, 3 horas e 30 minutos), em pH 7,0 a 50 °C, tendo atingido 66,28% de remoção de Phe, o que corresponde a um teor final de Phe de 522,44 mg.100 g-1 de hidrolisado.

Purificação de amilases de malte de Zea mays

Neste trabalho realizou-se a purificação das enzimas α e β-amilases de malte de milho combinando os processos de adsorção em leito expandido com o fracionamento por etanol. Alimentaram-se 5 mL de uma solução a 2% de malte de milho em tampão fosfato 0,05 M a pH 5 em uma coluna contendo as resinas de troca iônica Amberlite IRA 410, em leito fixo de 4 cm fluidizado para 8 cm. A eluição foi promovida com NaCl 0,25M com 14 mL/minuto de vazão descendente e o material eluído foi fracionado com álcool etílico nas concentrações de 40-70%, 50-80% e 60-90% (v/v) a 20 e 30 ºC. A recuperação da atividade e o fator de purificação foram de 95% e 23 vezes, respectivamente, na primeira etapa. A melhor condição de fracionamento das enzimas foi apresentada a 50-80% de álcool e 20 ºC, e o fator de purificação ficou acima de 100 vezes.