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Tipo do documento: Tese
Title: Uso de fitases e do processo de extrusão termoplástica na produção de farinhas pré-gelatinizadas de sorgo com baixo teor de ácido fítico
Other Titles: Use of phytase and thermoplastic extrusion process in the production of pre-gelatinized sorghum flour with low-phytic acid
Authors: Ramos, Gaspar Dias Monteiro
Orientador(a): Ascheri, José Luís Ramírez
Primeiro coorientador: Couri, Sonia
Primeiro membro da banca: Carvalho, Carlos Wanderlei Piler de
Segundo membro da banca: Takeiti, Cristina Yoshie
Terceiro membro da banca: Silva, Lucinéia Gomes da
Quarto membro da banca: Damaso, Mônica Caramez Triches
Keywords: fitato;fermentação em estado sólido;sorgo;Phytate;solid state fermentation;sorghum
Área(s) do CNPq: Ciência e Tecnologia de Alimentos
Idioma: por
Issue Date: 4-May-2012
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UFRRJ
Departamento: Instituto de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos
Citation: RAMOS, Gaspar Dias Monteiro. Uso de fitases e do processo de extrusão termoplástica na produção de farinhas pré-gelatinizadas de sorgo com baixo teor de ácido fítico. 2012. 116 f. Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2012.
Abstract: O ácido fítico ou fitato é considerado fator antinutricional por complexar-se aos outros minerais tais como ferro, zinco, cálcio, magnésio, no trato gastrointestinal, tornando-os menos disponíveis para a absorção. O objetivo deste trabalho foi elaborar uma farinha pré-cozida de sorgo com baixo teor de fitato pelo processo combinado de tratamento enzimático e extrusão. A cinética de produção da fitase foi realizada por fermentação em estado sólido utilizando a linhagem mutante Aspergillus niger 11T53A9 e como matéria-prima a okara, resíduo do processamento da soja. Para o estudo da estabilidade, o extrato enzimático produzido foi armazenado sob refrigeração e congelamento, durante seis meses. No estudo da cinética de hidrólise do ácido fítico, a farinha de sorgo foi umedecida com o extrato enzimático Embrapa e comercial, na concentração de 400 e 800 U de fitase/kg de farinha. Realizou-se processamentos por extrusão nas farinhas de sorgo integral tratadas com as fitases comercial e Embrapa e sem tratamento enzimático. Para o processo de extrusão estabeleceu-se um delineamento do tipo central composto rotacional de 2ª ordem para analisar o efeito combinado das variáveis (umidade e temperatura) nas variáveis respostas dos extrudados. A composição centesimal e o teor de ácido fítico (% em base seca) do sorgo integral foi: proteínas 12,3; lipídeos 3,9; cinzas 1,8; carboidratos 82,0 e ácido fítico 1,03. Os teores de minerais, expressos em mg/100g em base seca, foram: sódio 2,06; potássio 382,28, magnésio 171,85; cálcio 14,05; manganês 2,02; ferro 4,16; zinco 2,8; cobre 0,17 e fósforo 400,71. E, os teores de aminoácidos, expressos em g/100g em base seca, foram: glicina+serina 0,98; histidina 0,25; arginina 0,38; treonina 0,41; tirosina 0,44; valina 0,54; lisina 0,57; isoleucina 0,45; leucina1,61; fenilalanina 0,55 e triptofano 0,10. A maior produção de atividade fitásica de Aspergillus niger 11T53A9 foi aproximadamente 0,6U/mL de extrato, em 72 h de fermentação, e ocorreu associada ao crescimento do fungo. A fitase produzida foi eficiente na redução do teor de ácido fítico em farinha de sorgo integral, e teve melhor desempenho que a enzima comercial utilizada, além disso apresentou estabilidade tanto a temperatura de aplicação industrial quanto ao armazenamento. O processo de extrusão termoplástica não foi suficiente para reduzir o teor de ácido fítico e nem mesmo quando combinado com o tratamento enzimático. O tratamento enzimático e o processo de extrusão termoplástica não provocaram grandes variações na composição centesimal, minerais e aminoácidos da farinha de sorgo integral. Esses processos podem ser considerados boas alternativas para a produção de farinha de sorgo integral pré-cozida com baixo teor de ácido fítico.
Abstract: Phytic acid or phytate is an anti-nutritional factor, which is complexes them minerals such as iron, zinc, calcium, magnesium, in the gastrointestinal tract making them less available for absorption. The aim of this study was to prepare a pre-cooked sorghum flour with low phytate content by combining enzymatic treatment and extrusion. The kinetics of phytase production was performed by solid state fermentation, it was used Aspergillus niger 11T53A9 mutant and okara as substrate, that is residue of soybean processing. For stability study of the enzyme, it was stored under refrigeration and freezing for six months. In the kinetics study of hydrolysis of the phytic acid, the sorghum flour was moistened with Embrapa and commercial enzyme extract at a concentration of 400 and 800 U of phytase/kg of flour. It was carried extrusion processing in the whole sorghum flour treated with commercial and Embrapa phytase, and also in flour without enzyme treatment. For extrusion process, it was established a rotational composite central design of second order to analyze the combined effect of variables (moisture and temperature) in the responses variable of extruded. The chemical composition and phytic acid content (% dry basis) of whole sorghum was: protein 12.3, lipid 3.9, ash 1.8, carbohydrates 82.0 and phytic acid 1.03. The mineral contents, expressed in mg/100g in dry basis, were: sodium 2.06, potassium 382.28, magnesium 171.85, calcium 14.05, manganese 2.02, iron 4.16, zinc 2.8, copper 0.17 and phosphorus 400.71. And, the amino acid contents, expressed in g/100g in dry base, were: glycine + serine 0.98, histidine 0.25, arginine 0.38, threonine 0.41, tyrosine 0.44, valine 0.54, lysine 0.57, isoleucine 0.45, leucina1.61, phenylalanine 0.55 and tryptophan 0.10. The largest production of phytase activity of Aspergillus niger 11T53A9 was approximately 0.6 U/ml of extract, in 72h of fermentation, it was associated with the growth of the fungus. Phytase produced was effective in reducing the phytic acid content in whole sorghum flour, and it was better than the commercial enzyme. In addition it was stable at the temperature both to industrial application as storage. The thermoplastic extrusion process was not sufficient to reduce the phytic acid content and not even when combined with the enzymatic treatment. The enzymatic treatment and thermoplastic extrusion process not caused wide variations in composition, minerals and amino acids of the whole sorghum flour. These processes can be considered good alternatives for the production of pre-cooked whole sorghum flour with low-phytic acid.
URI: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/9266
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