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dc.contributor.otherMedeiros, Adriane Bianchi Pedroni, 1970-pt_BR
dc.contributor.otherUniversidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologiapt_BR
dc.creatorBier, Mário César Jucoskipt_BR
dc.date.accessioned2023-11-21T18:49:14Z
dc.date.available2023-11-21T18:49:14Z
dc.date.issued2011pt_BR
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1884/32019
dc.descriptionOrientadora : Profª Drª Adriane B. P. Medeirospt_BR
dc.descriptionDissertaçâo (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Processos Biotecnológicos. Defesa: Curitiba, 31/08/2011pt_BR
dc.descriptionBibliografia: fls. 87-96pt_BR
dc.descriptionÁrea de concentração: Agroindústriapt_BR
dc.description.abstractResumo: Aromas e fragrâncias incorporadas em alimentos, perfumes e cosméticos possuem alto valor comercial, possibilitando um grande potencial econômico para obtenção de uma ampla variedade de biomoléculas de interesse nestas áreas. A produção industrial de aromas corresponde a 25% do mercado mundial de aditivos alimentares. Entre os métodos para produção de aromas, a biotransformação de terpenos representa uma alternativa muito atrativa. Esta é uma via biotecnológica que apresenta vários benefícios em relação aos métodos químicos, como aproveitamento de resíduos e geração de compostos naturais. Atualmente, a busca por fontes alternativas de aromas e fragrâncias fortalece a via biotecnológica. Terpenos como limoneno, ?-pineno e ?-pineno representam uma interessante fonte para biotransformação, pois são abundantes em resíduos agroindustriais e florestais e podem ser biotransformados em interessantes compostos de aroma. O objetivo deste estudo foi desenvolver um processo biotecnológico completo que envolvesse o isolamento e seleção de cepas com potencial para biotransformar substratos terpênicos, caracterização de resíduos e seleção para fermentação em estado sólido, screening dos produtos de biotransformação, fermentação em estado sólido e otimização do processo. Quatro resíduos distintos foram utilizados, dentre eles, o resíduo de laranja (casca e bagaço) se destacou quanto a sua concentração de limoneno (0,055g/g de substrato seco) e alta quantidade de açúcares redutores (10,13%) e totais (21,13%) e foi utilizada posteriormente para a fermentação no estado sólido (FES). Foram testados micro-organismos obtidos de coleções e isolados de uma fonte natural de terpenos. Vinte e uma cepas foram selecionadas por sua resistência a terpenos em Ágar Batata Dextrose contendo 1% de limoneno ou ?-pineno e ?-pineno (1:1). Posteriormente, dez cepas foram selecionadas por sua capacidade de utilizar estes terpenos como fonte de carbono em meio mineral contendo 1% de limoneno ou ?-pineno e ?-pineno (1:1). A capacidade de biotransformação em meio líquido foi testada para dez cepas e quatro delas produziram compostos de interesse na indústria de alimentos como carvona (245,10 ?L/L), limoneno-1,2-diol (73,80 ?L/L) e álcool perílico, sendo a mais produtiva das cepas o fungo isolado 3a. O cultivo desta cepa foi otimizada quanto aos tipos de preparo do inóculo, escolhendo-se um inóculo em forma de pellets fúngicos crescidos em extrato aquoso do resíduo da laranja. Como resultado da fermentação no estado sólido, utilizando resíduo de laranja, foram obtidos como produtos principais limoneno-1,2-diol (3320,46 ?g/g de substrato) e ?-terpineol (411,48 ?g/g), após a otimização do processo estudando as variáveis pH, taxa de inóculo e granulometria. Todos os experimentos ocorreram a 30°C e por um período de 7 dias. As fermentações submersas ocorreram sob agitação de 120 rpm. Estes resultados confirmam a capacidade da biotransformação do limoneno por fermentação no estado sólido, um processo inexistente na literatura até o momento no estado sólido, e escasso quando se aplicam resíduos.pt_BR
dc.description.abstractAbstract: Aromas and fragrances incorporated into foods, perfumes and cosmetics have high commercial value providing great economical potential in the obtention of a wide variety of biomolecules. The industrial production of aromas corresponds to 25% of the world market of food additives. Among the methods for production of flavorings, the biotransformation of terpenes represents a very attractive alternative. This biotechnological via has several benefits over corresponding chemical methods, such as recovery of waste and generation of natural compounds. Currently, the search for alternative sources of flavors and fragrances strengthens of biotechnological processes. Terpenes like limonene, ?-pinene and ?-pinene represent an interesting source for biotransformation - are abundant in agro-industrial residues and forest wastes and can be biotransformed in interesting flavor compounds. The objective of this study was to develop a complete biotechnology process that involves the isolation and selection of strains with potential to biotransform terpene substrates, selection and characterization of residues as substrate for solid-state fermentation, screening of biotransformation products, fermentation in solid-state process (FES) and optimization. Four distinct residues were characterized, among them, the orange residue (peel and bagasse) stood out as the concentration of limonene (0.055 g / g dry substrate) and amount of reducing sugars (10.13%) and total sugars (21.13%) was very high and was used later for FES. Micro-organisms obtained from collections and isolated from a natural source of terpenes were tested. Twenty one strains were selected for their resistance to terpenes in potato dextrose agar containing 1% limonene or ? and ?-pinene (1:1). Later, ten strains were selected for their ability to use these terpenes as a carbon source in mineral liquid medium containing 1% of limonene or ?-pinene and ?-pinene (1:1) and therefore was selected to serve as a substrate for biotransformation. The biotransformation capacity in liquid media was tested for ten strains and four of them produced compounds of interest in the food industry as carvone (245.10 ?L/L), limonene-1,2-diol (73.80 ?L/L) and perillyl alcohol, being the most productive strain was the isolating fungi 3a. The culture of this strain was optimized on the inoculum type resulting in a inoculum of fungi pellets grown in aqueous extract of orange residue. As result of the solid-state fermentation were obtained as main products limonene-1,2-diol (3320.46 ?g/g substrate) and ?-terpineol (411.48 ?g/g substrate), obtained after optimization studying the process variables pH, inoculum rate and particle size. All experiments occurred at 30°C over a period of 7 days. The submerged fermentation occurred under agitation of 120 rpm. These results confirm de capacity to perform limonene biotransformation by solid state fermentation, a process that does not exist in the literature so far in solid state, and is little report residue when residues are applied.pt_BR
dc.format.extent96 f. : il. [algumas color.], grafs., tabs.pt_BR
dc.format.mimetypeapplication/pdfpt_BR
dc.languagePortuguêspt_BR
dc.relationDisponível em formato digitalpt_BR
dc.subjectTesespt_BR
dc.subjectCompostos aromaticospt_BR
dc.subjectFermentaçãopt_BR
dc.subjectLaranja - Eliminação de resíduospt_BR
dc.subjectTecnologia químicapt_BR
dc.titleProdução de compostos de aroma através da biotransformação do Limoneno por fermentação em estado sólido utilizando resíduo natural de laranja como substratopt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR


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