Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15139
metadata.dc.type: Dissertação
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Produção de probióticos com Lactobacillus imobilizados em alginato de cálcio empregando soro de queijo
metadata.dc.creator: Rosa, Paula Rúbia Ferreira
metadata.dc.contributor.advisor1: Cardoso, Vicelma Luiz
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Coutinho Filho, Ubirajara
metadata.dc.contributor.referee1: Ribeiro, Eloizio Julio
metadata.dc.contributor.referee2: Aguiar, Mônica Lopes
metadata.dc.contributor.referee3: Freitas, Fernanda Ferreira
metadata.dc.description.resumo: O presente trabalho tem como objetivo produzir probióticos a partir de soro de queijo empregando culturas superconcentradas de Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium e Streptococcus thermophilus, encapsuladas em alginato de cálcio e retidas em mistura nutritiva sólida com composição nutricional adequada para consumo animal como ração. Foram avaliadas as etapas que antecedem a produção da mistura sólida: fermentação e imobilização. Na fermentação do soro de queijo foi feita a otimização das variáveis concentração de lactose, pH e concentração de inóculo aplicando um planejamento composto central. Os experimentos foram realizados em reatores tipo erlenmeyer de 250 mL e frascos de penicilina de 50 mL, em mesa agitadora (100 rpm) e temperatura ambiente (28  3oC). Nos testes preliminares utilizou-se soro in natura e no planejamento estatístico soro em pó. Os resultados dos testes preliminares mostram que o melhor tempo de fermentação foi de 36 horas para o erlenmeyer e 48 horas para os frascos de penicilina. Utilizando a técnica de superfície de resposta, para fermentações em erlenmeyer a concentração de lactose na região de otimização variou de 27 a 35 g/L, inóculo de 0,8 a 1,2 g/L e o pH 6 a 7. Já para reatores tipo frascos de penicilina a concentração de lactose na região de otimização variou de 30 a 38 g/L, inóculo de 1 a 1,4 g/L e pH de 6 a 7. Foi avaliada também a cinética da reação em uma condição da região otimizada (lactose = 33 g/L, pH= 6,5 e inóculo 1 g/L) em reatores tipo erlenmeyer e tanque tipo agitado, obtendo como resposta a concentração de 1010 NMP/mL de células viáveis. Os resultados obtidos mostraram comportamentos cinéticos muito próximos em relação ao crescimento celular, tendo assim uma boa reprodução dos dados. No processo de imobilização em alginato de sódio, foi obtida uma concentração de células viáveis da ordem de 1011 NMP/g. O estudo da estabilidade das células imobilizadas sob a ação de meio ácido mostrou que estas resistiram ao teste de acidez apresentando um valor D ( tempo de redução decimal) de 62,5 min no pH 2,5 o que é suficiente para garantir a sobrevivência destas células até atingirem o intestino. O estudo da estabilidade térmica mostrou que as células tiveram uma energia de ativação da reação de morte celular de 73,76 kJ/mol. Quanto a avaliação das preparações nutricionais geradas, da combinação de nutrientes, tempo e temperatura de secagem necessários para que a ração produzida tenha especificação adequada para a comercialização mostrou que as células imobilizadas resistem ás condições necessárias para o preparo destas formulações.
Abstract: The purpose of the present study is to explore the use of cheese whey fermentation for the production of probiotic from super concentrated cultures of Lactobacillus acidophilus entrapped within dried calcium alginate gel beads and placed inside a nutritive solid medium which constitute an animal feed. The two steps before the animal feed production (fermentation and immobilization) were evaluated. Preliminary experiments in 50mL penicillin flasks reactor and 250 mL erlenmeyer reactors were realized in a rotary shaker at 100 rpm and a temperature of 28  3oC. The best time for these experiments were 36h for the fermentation in 250 mL erlenmeyer reactor and 48h for the fermentation in 50 mL penicillin flasks reactor. The fermentation of cheese whey from powder cheese whey and in natura cheese whey were optimized through response surface methodology (central composite design) for concentration of lactose, pH, and inoculum size. The experiments in 250 mL reactor resulted in optimized variables: lactose concentration of 27-35 g/L, inoculum concentration of 0.8-1.2 g/L anp pH 6 -7. The experiments in 50 mL reactor resulted in optimized variables: lactose concentration of 30-38 g/L, inoculum concentration of 1.0-1.4 g/L anp pH 6 -7. In addition, the kinetics of reaction in optimized conditions (33 g/L of lactose, pH 6.5, and 1.0 g/L of inoculum) in 250mL erlenmeyer reactor and 1800 mL batch stired tank reactor were evaluated. It was found the concentration of viables cells of 1010 MPN/mL in 1800 mL reactor and a close kinetic behavior, in relation to cellular growth, in 250 mL reactor shown the agreement of the results obtained by 250 mL fermentation and by 1800 mL fermentation. The dried calcium alginate immobilized cells presented 1.93.1011 MPN/g of cells. Stability studies in acid conditions indicated that the immobilized cell at pH 2.5 presented D value of 62.5 min which allows these cells to survive from stomach fluid. The thermal stability study shows that the immobilized cells presented an activation energy of cell death of 73.76 kJ/mol. In respect to the study of animal feed preparation, the combined evaluation of nutrients, temperature, number of cells and drying time demonstrated that the preparation with immobilized cells have reached quality standards necessary for their designated category.
Keywords: Lactobacillus acidophilus
Imobilização
Probiótico
Soro de queijo
Ração
Immobilization
Probiotic
Cheese whey
Animal feed
Fermentação
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Engenharias
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Química
Citation: ROSA, Paula Rúbia Ferreira. Produção de probióticos com Lactobacillus imobilizados em alginato de cálcio empregando soro de queijo. 2010. 123 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2010.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15139
Issue Date: 12-Feb-2010
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Química

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
dissertacao final Paula.pdf1.64 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.