Uso do resíduo industrial de mangaba (Hancornia speciosa Gomes) para obtenção de produtos biotecnológicos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Jácome, Millena Cristiane de Medeiros Bezerra
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28356
Resumo: Atualmente, a busca pelo uso integral dos resíduos da biomassa vegetal, tem sido considerada necessária na atenção ao meio ambiente, bem como a redução de custos e a valorização dessas matérias-primas. Entre esses materiais estão os resíduos agroindustriais amplamente empregados para a obtenção de diversos produtos como o óleo, extratos, enzimas, entre outros. Este estudo investigou o uso do resíduo despolpado de mangaba (Hancornia speciosa Gomes) que foi caracterizado, destacando-se o seu teor de óleo, e utilizando-o como substrato para a produção de enzimas (lipase e pectinases) por fermentação em estado sólido (FES) utilizando o fungo filamentoso Aspergillus niger IOC 4003. O resíduo de mangaba e seus extratos etanólicos foram avaliados quanto aos aspectos físico-químicos e bioativos, destacando-se principalmente, o teor de fenólicos totais e a capacidade antioxidante. Dentre as enzimas avaliadas, a poligalacturonase (PG) foi submetida à ensaios de estabilidade sob diferentes condições de temperatura e pH e aplicada na concentração de 1,0% no processo de clarificação do suco de mangaba. Destaca-se que o resíduo pós-fermentação foi usado para extração de lignina que foi aplicada na obtenção de biofilme de quitosana, avaliando-se a capacidade antioxidante destes bem como sua capacidade para aumentar a vida de prateleira do mamão papaia (Carica papaya) após o recobrimento. Os resultados mostraram que resíduo de mangaba possui atividade antioxidante com concentrações de compostos fenólicos totais de 564,1 ± 0,047 mg de equivalente de ácido gálico/g de óleo extraído e Atividade Antioxidante Total - TCA de 95,46 ± 1,58 mg de equivalente de ácido ascórbico/g de resíduo. Além disso, por FES foi possível produzir de lipases (50,11 ± 0,02 U/g), pectinases totais (0,45 ± 0,01 U/g) e poligalacturonases (76,32 ± 0,11 U/g). O extrato apresentou estabilidade à atividade de PG acima de 80% para temperaturas de 20 e 25 ° C, mantendo este nível de atividade por até 1 hora. No entanto, com redução significativa em temperaturas superiores a 40 °C. Em relação ao pH, a atividade da PG foi consideravelmente reduzida em pH alcalino e, em pH 4 e 5, a PG manteve sua atividade relativa acima de 50% por até 120 minutos. Quando aplicado com carga enzimática de 1,0 U/mL o extrato enzimático apresentou resultados satisfatórios no processo de clarificação do suco de mangaba permitindo uma redução de 34% na turbidez e 11% de viscosidade. Os biofilmes de quitosana a 2% adicionados com 0,1 % e 0,05% (m/m) de lignina alcalina apresentaram atividade antioxidante, com base na captura do radical DPPH. As frutas recobertas com as soluções filmogênicas tiveram suas vidas de prateleira aumentadas. Dessa forma, o resíduo de mangaba apresenta-se como matéria-prima de baixo custo e com potencial para a produção de produtos biotecnológicos de interesse para a sociedade.
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spelling Jácome, Millena Cristiane de Medeiros BezerraPadilha, Carlos Eduardo de AraújoSilva, Francinaldo Leite daSousa Júnior, Francisco Canindé deAraújo, Nathalia Kelly deJúnior, Sérgio Dantas de OliveiraSantos, Everaldo Silvino dos2020-01-23T17:40:53Z2020-01-23T17:40:53Z2019-08-09JÁCOME, Millena Cristiane de Medeiros Bezerra. Uso do resíduo industrial de mangaba (Hancornia speciosa Gomes) para obtenção de produtos biotecnológicos. 2019. 123f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28356Atualmente, a busca pelo uso integral dos resíduos da biomassa vegetal, tem sido considerada necessária na atenção ao meio ambiente, bem como a redução de custos e a valorização dessas matérias-primas. Entre esses materiais estão os resíduos agroindustriais amplamente empregados para a obtenção de diversos produtos como o óleo, extratos, enzimas, entre outros. Este estudo investigou o uso do resíduo despolpado de mangaba (Hancornia speciosa Gomes) que foi caracterizado, destacando-se o seu teor de óleo, e utilizando-o como substrato para a produção de enzimas (lipase e pectinases) por fermentação em estado sólido (FES) utilizando o fungo filamentoso Aspergillus niger IOC 4003. O resíduo de mangaba e seus extratos etanólicos foram avaliados quanto aos aspectos físico-químicos e bioativos, destacando-se principalmente, o teor de fenólicos totais e a capacidade antioxidante. Dentre as enzimas avaliadas, a poligalacturonase (PG) foi submetida à ensaios de estabilidade sob diferentes condições de temperatura e pH e aplicada na concentração de 1,0% no processo de clarificação do suco de mangaba. Destaca-se que o resíduo pós-fermentação foi usado para extração de lignina que foi aplicada na obtenção de biofilme de quitosana, avaliando-se a capacidade antioxidante destes bem como sua capacidade para aumentar a vida de prateleira do mamão papaia (Carica papaya) após o recobrimento. Os resultados mostraram que resíduo de mangaba possui atividade antioxidante com concentrações de compostos fenólicos totais de 564,1 ± 0,047 mg de equivalente de ácido gálico/g de óleo extraído e Atividade Antioxidante Total - TCA de 95,46 ± 1,58 mg de equivalente de ácido ascórbico/g de resíduo. Além disso, por FES foi possível produzir de lipases (50,11 ± 0,02 U/g), pectinases totais (0,45 ± 0,01 U/g) e poligalacturonases (76,32 ± 0,11 U/g). O extrato apresentou estabilidade à atividade de PG acima de 80% para temperaturas de 20 e 25 ° C, mantendo este nível de atividade por até 1 hora. No entanto, com redução significativa em temperaturas superiores a 40 °C. Em relação ao pH, a atividade da PG foi consideravelmente reduzida em pH alcalino e, em pH 4 e 5, a PG manteve sua atividade relativa acima de 50% por até 120 minutos. Quando aplicado com carga enzimática de 1,0 U/mL o extrato enzimático apresentou resultados satisfatórios no processo de clarificação do suco de mangaba permitindo uma redução de 34% na turbidez e 11% de viscosidade. Os biofilmes de quitosana a 2% adicionados com 0,1 % e 0,05% (m/m) de lignina alcalina apresentaram atividade antioxidante, com base na captura do radical DPPH. As frutas recobertas com as soluções filmogênicas tiveram suas vidas de prateleira aumentadas. Dessa forma, o resíduo de mangaba apresenta-se como matéria-prima de baixo custo e com potencial para a produção de produtos biotecnológicos de interesse para a sociedade.Currently, the search for the full use of plant biomass residues has been considered necessary in the attention to the environment, as well as the reduction of costs and the valorization of these raw materials. Among these materials are agro-industrial waste widely used to obtain various products such as oil, extracts, and enzymes, among others. This study investigates the use of the characterized mangaba waste (Hancornia speciosa Gomes), highlighting its oil content, and using it as a substrate for the production of enzymes (lipase and pectinases). Solid-state fermentation (FES) using the filamentous fungus Aspergillus niger IOC 4003. Mangaba residue and its ethanolic extracts were evaluated for physicochemical and bioactive aspects, especially the total phenolic content and antioxidant capacity. Among the evaluated enzymes, polygalacturonase was submitted to stability tests under different temperature and pH conditions and applied at a concentration of 1.0% in the clarification process of mangaba juice. It is noteworthy that the post-fermentation residue was used for lignin extraction that was applied to obtain chitosan biofilm, evaluating their antioxidant capacity as well as their capacity to increase the shelf life of papaya (Carica papaya) after coating. The results showed that mangaba residue has antioxidant activity with total phenolic compound concentrations of 564.1 ± 0.047 mg gallic acid equivalent / g extracted oil and Total Antioxidant Activity - TCA of 95.46 ± 1.58 mg equivalent of ascorbic acid / g residue. Furthermore, by FES it was possible to produce lipases (50.11 ± 0.02 U / g), pectinases (0.45 ± 0.01 U / g) and polygalacturonases (76.32 ± 0.11 U / g). The extract showed stability to PG activity above 80% for temperatures of 20 and 25 ° C, maintaining this activity level for up to 1 hour. However, with significant reduction at temperatures above 40 ° C. In relation to pH, PG activity was considerably reduced at alkaline pH and, at pH 4 and 5, PG kept its relative activity above 50% for up to 120 minutes. When applied with enzymatic load of 1.0 U / mL, the enzymatic extract presented satisfactory results in the clarification process of mangaba juice allowing a 34% reduction in turbidity and 11% viscosity. The 2% chitosan biofilms added with 0.1% and 0.05% (w / w) alkaline lignin showed antioxidant activity, based on the capture of the DPPH radical. The fruits coated with filmogenic solutions had their shelf lives increased. Thus, mangaba waste is presented as a low cost raw material with potential for the production of biotechnological products of interest to society.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICAMangabaHancornia speciosaEnzimasLigninaBiofilmesUso do resíduo industrial de mangaba (Hancornia speciosa Gomes) para obtenção de produtos biotecnológicosUse of industrial mango seed (Hancornia speciosa Gomes) to obtain biotechnological productsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICAUFRNBrasilinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNTEXTUsoresiduoindustrial_Jacome_2019.pdf.txtUsoresiduoindustrial_Jacome_2019.pdf.txtExtracted texttext/plain247568https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/28356/2/Usoresiduoindustrial_Jacome_2019.pdf.txt1977d8d277d1fa33c89399a5761c1e94MD52THUMBNAILUsoresiduoindustrial_Jacome_2019.pdf.jpgUsoresiduoindustrial_Jacome_2019.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1462https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/28356/3/Usoresiduoindustrial_Jacome_2019.pdf.jpg422a9a52c9fa4b196d900a71125c1280MD53ORIGINALUsoresiduoindustrial_Jacome_2019.pdfapplication/pdf2999595https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/28356/1/Usoresiduoindustrial_Jacome_2019.pdfe3911040eb2c95f7bff77758311e73b5MD51123456789/283562020-01-26 04:32:06.507oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/28356Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2020-01-26T07:32:06Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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