Estudo da recuperação e hidrólise de isoflavonas e carboidratos obtidos a partir do melaço de soja

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Mantovani, Daniel
Data de Publicação: 2013
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/34198
Resumo: Orientador : Prof. Dr. Marcos Lúcio Corazza
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spelling Mantovani, DanielCorazza, Marcos Lúcio, 1977-Cardozo Filho, LucioUniversidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos2019-08-28T17:55:25Z2019-08-28T17:55:25Z2013https://hdl.handle.net/1884/34198Orientador : Prof. Dr. Marcos Lúcio CorazzaCoorientador : Prof. Dr. Lúcio Cardozo FilhoTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. Defesa: Curitiba, 18/10/2013Inclui referênciasResumo: O melaço de soja é um resíduo obtido no processo de geração do concentrado proteico. É um resíduo pouco aproveitado em aplicações biotecnológicas, mesmo dispondo de substâncias bioativas, como as isoflavonas, e presença de altas quantidades de carboidratos, em especial os oligossacarídeos de rafinose (RO). Este material apresenta grande potencial para atender demandas das indústrias alimentícias e farmacêuticas. Assim, este trabalho tem como objetivo estudar a conversão dos compostos de isoflavonas (formas glicosídicas) em formas agliconas por bioconversão com o uso de enzimas presentes no extrato enzimático. Foram utilizados três diferentes solventes extratores de isoflavonas (metanol, etanol e água), e bioconversões dos extratos utilizando o planejamento experimental 23 com variáveis independentes (agitação, razão de extrato enzimático e tempo). Foram utilizadas membranas de ultrafiltração com diferentes porosidades para obtenção dos carboidratos livres de sujidades e posterior bioconversão das formas RO em formas monossacarídicas e dissacarídicas, bem como estabelecer um protocolo eficiente para obtenção e aplicação industrial. O extrato enzimático obtido do Aspergillus niger contém enzimas _-glicosidase e _-galactosidase obtidas por fermentação em estado semissólido após incubação por 96 h. A caracterização bioquímica da enzima _-glicosidase presente no extrato (Gli) foi avaliada pelo pH e temperatura ótimas, valores 4,9 e 56,5 oC, respectivamente, e estabilidade enzimática na faixa de pH entre 3,5 a 5,5 e temperatura de 50 e 55 oC. O uso da técnica Api-Zym possibilitou um avanço em relação à presença de outras enzimas, antes desconhecidas, presentes no extrato enzimático. Testes de atividade antimicrobiana sobre o fungo Myrothecium verrucaria foram realizados com concentração de 0,2 mg/ L de isoflavonas bioconvertidas, com a obtenção de resultados satisfatórios em relação ao crescimento do micro-organismo nas proximidades do halo. Os valores da composição centesimal do melaço de soja apresentaram baixos teores proteicos e alto teor de carboidratos digeríveis (24,5%) e formas não digeríveis RO (19,5%). A ultrafiltração de compostos de isoflavonas totais possibilitou a obtenção de teores distintos (101,8 e 82,8 g/g). No entanto, para os teores de carboidratos totais o maior valor foi de 104,0 mg/g e o menor 39,4 mg/g. Os resultados de bioconversão, utilizando a enzima _-Gal sobre os compostos de carboidratos foram satisfatórios, com observação da redução dos valores de RO de 75,2% e 70%. O método adotado para bioconversão sobre os compostos de isoflavonas extraídos a partir dos solventes metanol, etanol e água, empregando a enzima _-Gli, foi satisfatório, especialmente em relação ao etanol. Ainda neste trabalho, a validação da metodologia de quantificação dos compostos de isoflavonas com obtenção das curvas de calibração e ajustes dentro de valores significativos a nível de (p<0,05), com utilização da análise de variância. Entretanto, para os teores de fenólicos totais, os resultados obtidos foram considerados coerentes por se tratar de um resíduo à base de soja, com valores variando entre 26,8 GAE/100g de extrato metanólico (80%) e 59,8mg GAE/100g de extrato etanólico (90% v/v).Abstract: Soybean molasses is a residue obtained during the process of generating protein concentrate. It has hardly been tapped in biotechnological applications even providing bioactive substances such as isoflavones and the presence of high levels of carbohydrates, especially raffinose oligosaccharides (RO). This material has great potential to meet the demands of food and pharmaceutical industries. Thus, this paper aims to study the conversion of isoflavone compounds (glycoside forms) into aglycone forms through bioconversion using enzymes from the enzyme extract. Three different isoflavone extractor solvents (methanol, ethanol, and water) were used as well as extract bioconversions using the experimental design 23 with independent variables (agitation, enzyme extract rate, and time). Ultrafiltration membranes were used with different porosity to obtain carbohydrates free of impurities and subsequent bioconversion of RO forms into monosaccharide and disaccharide forms, as well as establish an efficient protocol for industrial application. The enzyme extract obtained from Aspergillus niger has _-glucosidase and _- galactosidase enzymes obtained through semisolid state fermentation after incubation for 96 h. Biochemical characterization of the enzyme _-glucosidase present in the extract (Gli) was evaluated by pH and temperature conditions, values 4.9 and 56.5 °C respectively. Enzymatic stability showed pH ranging from 3.5 to 5.5 and temperature of 50 and 55 oC. The use of the technique Api-Zym enabled the improvement concerning the presence of previously unknown enzymes in the enzyme extract. Tests of antimicrobial activity against the fungus Myrothecium verrucaria were performed with 0.2 mg/ L of converted isoflavones. Results were satisfactory in relation to the growing of microorganisms near the halo. Proximate composition values of soybean molasses showed low levels of protein and high levels of digestible carbohydrates (24.5%) and non digestible RO forms (19.5%). The infiltration of total isoflavone compounds made it possible to get distinct concentrations (101.8 and 82.8 g/g). However, for total carbohydrate levels the highest value was 104.0 mg/g and the lowest 39.4 mg/g. Bioconversion results using the enzyme _-Gal on carbohydrate compounds were satisfactory and the reduction of RO values of 75.2% and 70% were observed. The method adopted for bioconversion on isoflavone compounds extracted from the solvents methanol, ethanol, and water using the enzyme _-Gli was satisfactory, especially with regards to ethanol. Also, the methodology for quantifying isoflavone compounds was validated and calibration curves and adjustments were obtained within significant levels at (p<0.05) using the variance analysis. However, the results for total phenolic levels were considered consistent since it is a soybean-based residue with values ranging from 26.8 GAE/100g of methanol extract (80%) and 59.8 mg GAE/100g of ethanol extract (90% v/v).143f. : il. algumas color., grafs., tabs.application/pdfDisponível em formato digitalTesesSoja - BiotecnologiaSoja - MelaçoIsoflavonasTecnologia de AlimentosEstudo da recuperação e hidrólise de isoflavonas e carboidratos obtidos a partir do melaço de sojainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - T - DANIEL MANTOVANI.pdfapplication/pdf4372513https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/34198/1/R%20-%20T%20-%20DANIEL%20MANTOVANI.pdf740f35050e21798f03afbf8591aa31e1MD51open accessTEXTR - T - DANIEL MANTOVANI.pdf.txtExtracted Texttext/plain212004https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/34198/2/R%20-%20T%20-%20DANIEL%20MANTOVANI.pdf.txt25b37d54add553022d7840eaffb6b43aMD52open accessTHUMBNAILR - T - DANIEL MANTOVANI.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1210https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/34198/3/R%20-%20T%20-%20DANIEL%20MANTOVANI.pdf.jpgd9fbe056d776e08fdcd3bb1e4b399ec7MD53open access1884/341982019-08-28 14:55:25.611open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/34198Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082019-08-28T17:55:25Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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