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dc.creatorSomacal, Simara
dc.date.accessioned2022-05-13T11:42:15Z
dc.date.available2022-05-13T11:42:15Z
dc.date.issued2021-10-08
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/24340
dc.description.abstractFilamentous fungi such as Umbelopsis isabellina have emerged as a biotechnological alternative for obtaining oils rich in monounsaturated and polyunsaturated fatty acids, which are important nutrients for the regulation of physiological processes involved in the development and maintenance of human health. Due to their chemical characteristics, these oils are highly susceptible to lipid oxidation and microencapsulation can be a useful tool to increase the lipid stability of the microbial oil. Thus, the aim of this study was to optimize the production of microbial oil by Umbelopsis isabellina and microencapsulate this oil by the external ionic gelation method. Initially, using an orbital shaker, the parameters of the culture medium (yeast extract, peptone, and sucrose) and the parameters of the fermentation process (stirring rate, temperature and pH) were optimized in order to produce lipids and PUFAs through planning of the Plackett–Burman (BP) type. Afterwards, the scale-up to a STR bioreactor was carried out and, additionally, the agitation and aeration rates were evaluated using a central composite rotational design (DCCR). After completing all optimization steps, the final lipid yield was 36.58% of which 14.88% were PUFA. Fifteen fatty acids were identified, the majority being: oleic acid (47%), palmitic acid (27%), linoleic acid (11%) and γ-linolenic acid (5%). The second stage of the study aimed to microencapsulate the microbial oil by the external ionic gelation method and microcapsules had an average diameter of 105 µm and the encapsulation efficiency was 80%. In this step, the oxidative stability of the free and microencapsulated oil was also evaluated over the storage time, varying temperature, and luminosity. The ionic gelation method was suitable to microencapsulate the microbial oil as it did not alter the lipid oxidation markers (peroxide index and formation of conjugated dienes). The combination of microencapsulation and refrigerated storage was the condition that presented the greatest lipid stability during the evaluated storage time. In addition, microcapsules containing microbial oil stored at refrigerated temperature showed the smallest variation in the content of saturated, monounsaturated, and polyunsaturated fatty acids during storage when compared to microcapsules stored at room temperature or free oil stored at different temperatures. Based on the data presented, it is possible to conclude that the fungus Umbelopsis isabellina, under optimized conditions, can produce an oil rich in unsaturated fatty acids and with good yield, and its production scale can be expanded for industrial purposes. The microbial oil produced can be microencapsulated, without prejudice to its constitution, by the external ionic gelling method and that microencapsulation is an effective tool to prolong lipid stability, reducing its reactions to external environmental factors, thus facilitating its use in the food industry, and allowing the microbial oil produced by the fungus Umbelopsis isabellina to have the potential to be used in the development of food or nutraceutical ingredients.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectMortierella isabellinapor
dc.subjectFungos filamentosopor
dc.subjectÁcidos graxos poli-insaturadospor
dc.subjectOxidação lipídicapor
dc.subjectGelificação iônica externapor
dc.subjectMicroencapsulaçãopor
dc.subjectFilamentous fungieng
dc.subjectPolyunsaturated fatty acidseng
dc.subjectLipid oxidationeng
dc.subjectExternal ionic gellingeng
dc.subjectMicroencapsulationeng
dc.titleOtimização da produção de óleo microbiano por Umbelopsis isabellina e microencapsulação pelo método de gelificação iônica externapor
dc.title.alternativeOptimization of microbial oil production by Umbelopsis isabellina and microencapsulation by the external ionic gelification methodeng
dc.typeTesepor
dc.description.resumoFungos filamentosos como a Umbelopsis isabellina, tem surgido como uma alternativa biotecnológica para obtenção de óleos ricos em ácidos graxos monoinsaturados e poli- insaturados, que são nutrientes importantes para a regulação de processos fisiológicos envolvidos no desenvolvimento e manutenção da saúde humana. Devido a suas características químicas, estes óleos são altamente suscetíveis a oxidação lipídica e a microencapsulação pode ser uma ferramenta útil no sentido de aumentar a estabilidade lipídica do óleo microbiano. Dessa forma, o objetivo do presente estudo foi otimizar a produção de óleo microbiano por Umbelopsis isabellina e microencapsular este óleo pelo método de gelificação iônica externa. Inicialmente, utilizando um agitador orbital, foram otimizados os parâmetros do meio de cultura (extrato de levedura, peptona e sacarose) e os parâmetros do processo fermentativo (taxa de agitação, temperatura e pH) visando a produção de lipídios e PUFAs através de um planejamento do tipo Plackett–Burman (PB). Após foi realizado o aumento de escala para um biorreator STR e, adicionalmente, foram avaliadas as taxas de agitação e aeração através de um delineamento composto central rotacional (DCCR). Após concluída todas as etapas da otimização, o rendimento lipídico final foi de 36,58% dos quais 14,88% eram PUFA. Foram identificados 15 ácidos graxos, sendo os majoritários: o ácido oléico (47%), ácido palmítico (27%), ácido linoléico (11%) e o ácido γ-linolênico (5%). A segunda etapa do estudo teve como objetivo microencapsular o óleo microbiano pelo método de gelificação iônica externa e as microcápsulas apresentaram um diâmetro médio de 105 µm e a eficiência de encapsulação foi de 80%. Nesta etapa também se avaliou a estabilidade oxidativa do óleo livre e microencapsulado ao longo do tempo de armazenamento, variando temperatura e luminosidade. O método de gelificação iônica foi adequado para microencapsular o óleo microbiano pois não alterou os marcadores de oxidação lipídica (índice de peróxidos e formação de dienos conjugados). A combinação de microencapsulação e armazenamento refrigerado foi a condição que apresentou a maior estabilidade lipídica durante o tempo de armazenamento avaliado. Além disso, as microcápsulas contendo óleo microbiano armazenadas a temperatura refrigerada apresentaram a menor variação no teor de ácidos graxos saturados, monoinsaturados e poli-insaturados durante o armazenamento quando comparado as microcápsulas armazenadas a temperatura ambiente ou ao óleo livre armazenado nas diferentes temperaturas. Com base nos dados apresentados é possível concluir que o fungo Umbelopsis isabelina, a partir de condições otimizadas, é capaz de produzir um óleo rico em ácidos graxos insaturados e com bom rendimento podendo ter sua escala de produção ampliada para fins industriais. O óleo microbiano produzido pode ser microencapsulado, sem prejuízos a sua constituição, pelo método de gelificação iônica externa e que a microencapsulação é uma ferramenta eficaz para prolongar a estabilidade lipídica, reduzindo suas reações a fatores ambientais externos, facilitando assim seu uso na indústria de alimentos e permitindo que o óleo microbiano produzido pelo fungo Umbelopsis isabelina tenha potencial para ser utilizado no desenvolvimento de ingredientes alimentícios ou nutracêuticos.por
dc.contributor.advisor1Menezes, Cristiano Ragagnin de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1755735245826251por
dc.contributor.advisor-co1Mazutti, Marcio Antonio
dc.contributor.referee1Rosa, Claudia Severo da
dc.contributor.referee2Conterato, Greicy Michelle Marafiga
dc.contributor.referee3Sanchés, Jesús Lozano
dc.contributor.referee4Wagner, Roger
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/8140226014443395por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentCiência e Tecnologia dos Alimentospor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia dos Alimentospor
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOSpor
dc.publisher.unidadeCentro de Ciências Ruraispor


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