???item.export.label??? ???item.export.type.endnote??? ???item.export.type.bibtex???

Please use this identifier to cite or link to this item: https://tede.ufrrj.br/jspui/handle/jspui/3343
???metadata.dc.type???: Tese
Title: Produção de transglutaminase microbiana e aplicação em pão sem-glúten
Other Titles: Microbial transglutaminase production and gluten-free bread application
???metadata.dc.creator???: Valadão, Romulo Cardoso 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Damaso, Monica Caramez Triches
First advisor-co: Santos, Lucielen Oliveira dos
???metadata.dc.contributor.referee1???: Silva, Lucinéia Gomes da
???metadata.dc.contributor.referee2???: Couri, Sonia
???metadata.dc.contributor.referee3???: Luchese, Rosa Helena
???metadata.dc.contributor.referee4???: Saldanha, Tatiana
???metadata.dc.description.resumo???: As transglutaminases (EC 2.3.2.13) são transferases capazes de catalisar reações do tipo acil-transferência entre grupos γ-carboxiamida de resíduos de glutamina e grupos amina. As transglutaminases microbianas (MTGases) têm uma grande importância na indústria alimentícia, pelo fato de causarem efeito polimerizante em alimentos ricos em proteína, originando mudanças físicas na estrutura destes e portanto, aumentando consideravelmente o seu valor agregado. Este trabalho consistiu em produzir MTGase, a partir de uma linhagem microbiana selecionada utilizando coprodutos agroindustriais, em fermentação submersa (FS) e no estado sólido (FES). Adicionalmente, a enzima foi concentrada, caracterizada e aplicada na elaboração de pão sem glúten. Dentre 116 linhagens testadas, a selecionada foi identificada como Streptosporangium roseum V02 (ATCC 12428), pois produziu a enzima com maior atividade. Foram avaliadas as influências de componentes do meio de cultivo e de condições de processo, como: amido, peptona, extrato de levedura, farinha de arroz, água de maceração de milho (AMM), pH e concentração de inóculo na FS, e concentração de inóculo, relação água/farelo de trigo, AMM, KH2PO4 e MgSO4 para FES. Na FS foi proposto meio de cultivo contendo (g/L): farinha de arroz (40,0), peptona (30,0), K2HPO4 (2,0), KH2PO4 (2,0) e MgSO4 (1,0), pH 7,0 e a concentração de inóculo de 107 UFC/mL. A maior produção de MTGase foi 0,2 U/mL, em 4 dias de fermentação. Na FES foi proposto meio de cultivo contendo: água/farelo de trigo (80 mL/100 g), KH2PO4 (0,1 %) e MgSO4 (0,1 %) e micronutrientes, pH 7,0 e concentração de inóculo de 106 UFC/g, sendo que a maior produção da enzima foi 0,8 U/gms, em 8 dias de fermentação. O extrato enzimático produzido por FES foi concentrado por liofilização, utilizando como agente crioprotetor sacarose a 5 % (m/m). A temperatura e pH ótimos da enzima foram de 45 °C e 6,6, respectivamente. A enzima apresentou estabilidade a 35 °C, embora tenha apresentado estabilidade moderada a 50 °C, a qual levou um período de 30 min para perder 50 % de sua atividade. A 60 e 70 °C, a enzima perdeu quase totalmente sua atividade após período de 30 e 10 min, respectivamente. A adição de MTGase à massa de pão sem glúten influenciou no aumento do volume específico e na dureza do pão sem glúten. Foi possível observar que, com uma dosagem de 0,2 U/100 g (base farinha) de MTGase S. roseum V02, houve aumento de 13 % e 62 % no volume específico e na dureza do pão, respectivamente. Ao aumentar a concentração da enzima MTGase S. roseum V02 para 2,0 U/100 g (base farinha), o volume específico do pão aumentou apenas 6 % e a dureza aumentou 70 %, em relação ao controle (sem MTGase). Ao aplicar a enzima comercial, a adição de 0,2 U/100 g (base farinha) não resultou em aumento significativo no volume e na dureza da massa em relação ao controle, enquanto que, a aplicação de 0,2 U/ 100 g (base farinha) resultou em aumento de 11 % e 46 % no volume específico e na dureza, respectivamente. Os resultados da aplicação em massa de pão sem-glúten mostraram que a enzima MTGase S. roseum V02 é promissora, apresentando resultados melhores que a comercial quando aplicada à massa a 0,2 U/100 g (base farinha).
Abstract: The transglutaminases (EC 2.3.2.13) are transferase enzymes capable of catalyzing reactions such as acyl transfer between γ-carboxamide groups of glutamine residues and amino groups. Microbial transglutaminases (MTGases) have a great importance in food industry, because they polymerize foods rich in protein, leading to physical changes in their structure and consequently increasing their value considerably. The aim of this work was to produce MTGase from selected microbial strain using agro-industrial residues by Submerged Fermentation (SF) and by Solid State Fermentation (SSF). Additionally, the crude enzyme was concentrated, characterized and used in gluten-free bread preparation. 116 strains were tested. The strain Streptosporangium roseum V02 was selected because it produced higher enzyme activities. Furthermore, the influence of growth medium components and process conditions, such as soluble starch, peptone, yeast extract, rice flour, corn steep liquor (CSL), pH and inoculum concentration by SF, and inoculum concentration, water/wheat bran, CSL, KH2PO4 and MgSO4 by SSF was evaluated. for the SF experiments, the proposed medium (pH 7.0), in g·L-1, consisted of 40.0 rice flour, 30.0 peptone, 2.0 K2HPO4, 2.0 KH2PO4 and 1.0 MgSO4, and inoculum concentration of 107 CFU/mL-1. The MTGase highest production was 0.2 U/mL on 4 days of fermentation by SF. For the SSF experiments, the proposed medium composition (pH 7.0) consisted of 80 mL/100 g water/wheat bran, 0.1 % KH2PO4, 0.1 % MgSO4 and micronutrients, and an inoculum concentration of 106 CFU·g-1. The highest enzyme production was 0.8 U/gms on 8 days of fermentation. The crude enzyme produced by SSF was lyophilized using sucrose (5% w/w) as a lyoprotectant. The optimum temperature and pH of the enzyme were 45 °C and 6.6, respectively. The enzyme was stable at 35 °C, although it has shown mild stability at 50 °C, temperature, which the enzyme had lost 50 % of its activity in a period of 30 min. At 60 and 70 °C, the enzyme lost its activity almost completely after a period of 30 and 10 min, respectively. The addition of MTGase in the gluten-free bread dough increased specific volume and hardness. It was observed that 0.2 U/100 g (MTGase S. roseum V02 activity on flour basis) increased the specific volume and hardness in 13 % and 62 %, respectively. Increasing the concentration of the enzyme MTGase S. roseum V02 to 2.0 U/100 g (flour basis), the specific volume and hardness increased 6 % and 70 %, respectively, when compared to the control sample. A commercial enzyme was used in a concentration of 0.2 U/100 g (flour basis) and it was not observed a significant increase on the specific volume and hardness of the dough, when compared to the control. On the other hand, a higher concentration resulted in a significant increase on the specific volume and hardness to 11 % and 46 %, respectively. The application of 0.2 U/100g MTGase S. roseum V02 in a flour basis showed better results comparing to the commercial enzyme in the gluten-free bread dough preparation
Keywords: Transglutaminase
Streptosporangium roseum
pão sem glúten
free-gluten bread
???metadata.dc.subject.cnpq???: Ciência e Tecnologia de Alimentos
Language: por
???metadata.dc.publisher.country???: Brasil
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
???metadata.dc.publisher.initials???: UFRRJ
???metadata.dc.publisher.department???: Instituto de Tecnologia
???metadata.dc.publisher.program???: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos
Citation: VALADÃO, Romulo Cardoso. Produção de transglutaminase microbiana e aplicação em pão sem-glúten. 2014. 78 f. Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica - RJ, 2014.
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
URI: https://tede.ufrrj.br/jspui/handle/jspui/3343
Issue Date: 19-Dec-2014
Appears in Collections:Doutorado em Ciência e Tecnologia de Alimentos

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
2014 - Romulo Cardoso Valadão.pdf1.75 MBAdobe PDFThumbnail

Download/Open Preview


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