Orientadores: Rosana Goldbeck, Ana Carla Kawazoe Sato

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos

Resumo: Resíduos agroindustriais, além de abundantes, são fonte de diversos componentes de interesse industrial, que podem ser explorados e utilizados para a produção de moléculas bioativas de alto valor agregado de maneira barata, renovável e sustentável. A palha da cana-de-açúcar gerada durante o...

Resumo: Resíduos agroindustriais, além de abundantes, são fonte de diversos componentes de interesse industrial, que podem ser explorados e utilizados para a produção de moléculas bioativas de alto valor agregado de maneira barata, renovável e sustentável. A palha da cana-de-açúcar gerada durante o processamento da cana é rica em xilana, passível da ação das enzimas xilanases para a produção de xilo-oligossacarídeos (XOS), de potencial prebiótico, melhorando a viabilidade de microrganismos probióticos em alimentos. O presente trabalho buscou aplicar o resíduo agroindustrial de palha da cana de açúcar para a produção de XOS por meio da ação de endoxilanase recombinante de Cryptococcus flavescens expressa constitutivamente em Pichia pastoris GS115, sendo os principais produtos de hidrólise xilobiose e xilotriose, XOS de cadeia curta com o maior potencial prebiótico, e estudar a associação destes componentes em matrizes de encapsulação de alginato e gelatina com bactérias probióticas, produzindo micropartículas simbióticas. A característica estrutural das matrizes obtidas foi avaliada por FT-IR, DRX, MEV e ensaios reológicos, e as micropartículas obtidas por gelificação iônica foram avaliadas quanto ao diâmetro e porosidade, sendo observada redução do tamanho dos poros e aumento de cristalinidade com a adição de 3% de XOS à matriz de alginato-gelatina, assim como intensificação das interações moleculares. A viabilidade dos probióticos foi analisada por ensaios "in vitro" de digestibilidade, bem como armazenamento refrigerado. A associação de probióticos e XOS oriundos da palha da cana promoveu maior sobrevivência dos L. acidophilus ao longo de todo o período de armazenamento. No ensaio de digestibilidade, os microgéis de alginato, gelatina e 3% XOS foram resistentes às condições gástricas, e permitiram a liberação gradual do organismo encapsulado no meio intestinal, seu sítio de ação, sendo observada uma redução na viabilidade de apenas 12,5%, já as micropartículas sem adição de XOS obtiveram queda de 31,55%. As avaliações morfológicas e físico-químicas mostraram que os microgéis foram eficientes para proteção dos microrganismos, garantindo a sobrevivência e viabilidade dos probióticos durante o processo de microencapsulação, resistência aos fluidos digestivos por simulação in vitro e estabilidade ao armazenamento

Abstract: Agroindustrial waste, besides being abundant, is a source of several components of industrial interest that can be explored and used to produce high value-added bioactive molecules in a cheap, renewable and sustainable way. Sugarcane straw generated during sugarcane processing is rich in...

Abstract: Agroindustrial waste, besides being abundant, is a source of several components of industrial interest that can be explored and used to produce high value-added bioactive molecules in a cheap, renewable and sustainable way. Sugarcane straw generated during sugarcane processing is rich in xylan, susceptible to the action of xylanase enzymes for the production of prebiotic xyloligosaccharides, improving the viability of probiotic microorganisms in food. The present work aimed to apply the agroindustrial residue of sugarcane straw to the production of xylo-oligosaccharides through the action of recombinant Cryptococcus flavescens endoxylanase expressed in Pichia pastoris GS115, and study the association of these components in alginate and gelatin encapsulation matrices with probiotic bacteria. producing symbiotic microparticles. The main products of hydrolysis were xylobiose and xylotriose, short-chain XOS with the greatest prebiotic potential. The structural characteristic of the obtained matrices was evaluated by FT-IR, XRD, SEM and rheological tests. The microparticles obtained by ion gelation were evaluated for diameter and porosity, with a reduction in pore size and an increase in crystallinity with the addition of 3% XOS to the alginate-gelatin matrix, as well as intensification of molecular interactions. The viability of probiotics was analyzed by in vitro digestibility assays as well as refrigerated storage. The association of probiotics and XOS from sugarcane straw promoted greater survival of L. acidophilus throughout the storage period. In the digestibility assay, the alginate, gelatin and XOS 3% microgels were resistant to gastric conditions, and allowed the gradual release of the encapsulated organism in the intestinal environment, its site of action, with a reduction in viability of only 12.5%, and the microparticles without the addition of XOS had a drop of 31.55% in cells viability. The morphological and physical-chemical evaluations showed that the microgels were efficient for the protection of microorganisms, guaranteeing the survival and viability of the probiotics during the microencapsulation process, resistance to digestive fluids by in vitro simulation and storage stability

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