Produção da enzima prolil endoprotease de Aspergillus sp. FSDE 16 e aplicação na produção de cerveja sem glúten
The beer consumer market has been changing in Brazil with the search for differentiated and higher quality products, craft beers. However, beer is a drink that contains gluten and therefore cannot be consumed by people with celiac disease. In addition, the search for gluten-free foods by people w...
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| מחבר ראשי: | |
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| מחברים אחרים: | |
| פורמט: | Dissertação |
| שפה: | pt_BR |
| יצא לאור: |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
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| נושאים: | |
| גישה מקוונת: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/54708 |
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| institution |
Repositório Institucional |
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RI - UFRN |
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Cerveja Glúten Prolil endoprotease Cerveja artesanal Doença celíaca CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA |
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Cerveja Glúten Prolil endoprotease Cerveja artesanal Doença celíaca CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA Almeida, Thais Cartaxo de Produção da enzima prolil endoprotease de Aspergillus sp. FSDE 16 e aplicação na produção de cerveja sem glúten |
| description |
The beer consumer market has been changing in Brazil with the search
for differentiated and higher quality products, craft beers. However, beer is a drink that
contains gluten and therefore cannot be consumed by people with celiac disease. In
addition, the search for gluten-free foods by people without the disease has shown a
considerable increase due to the search for a healthier lifestyle. Thus, the search for
ways to produce beer without the presence of gluten, but keeping its base raw materials
(water, barley malt, hops and yeast) has been the subject of research. In this context, the
present study aimed to produce the enzyme prolyl endoprotease from Aspergillus sp.
FSDE 16 using five conditions: (i) wheat bran as substrate and water as wetting solution
(ii) wheat bran as substrate and 0.1M sodium citrate buffer pH 5 as wetting solution,
(iii) wheat bran as substrate and saline solution as a humidifying solution (iv) wheat
bran (70%) with soybean meal (30%) as a substrate in water as a humidifying solution
and (v) wheat bran (70%) with soybean meal (30% ) as a substrate and 0.1M sodium
citrate buffer pH 5 as a humidification solution as well as a comparison with a similar
commercial enzyme produced from Aspergillus niger (AN-PEP) in the production of a
gluten-free beer. The beer produced was evaluated in relation to its physical-chemical
parameters. Initially, the prolyl endoprotease enzyme showed a higher activity in a pH
range between 4 and 6. The results of the performed cultures showed that during the
cultivation the highest protease activity (54.46 U/mL) occurred on the fourth day, in
condition (ii), while for prolyl endoprotease, the highest activity (0.0356 U/mL mL) was
obtained on the third day of cultivation in condition (iv). With regard to beer
production, both cell growth, pH and total soluble solids showed similar behavior over
the 7 days for beers produced without enzyme addition and with the addition of
commercial enzyme and with the addition of the enzymatic extract produced. In the
physical-chemical characterization of the beers produced, the addition of the enzyme
and the enzyme extract did not promote changes and all the beers produced showed
similar and satisfactory results, with acid pH between 4 to 5, total soluble solids ranging
from 4.80 to 5, 05, alcohol content ranging between 2.83 and 3.08% and all beers
having a dark characteristic with a deep amber color and light copper. Gluten removal
was effective using the commercial enzyme and the enzyme produced according to
condition (v) reaching gluten concentrations equal to 17 ± 5.31 ppm and 21.19 ± 11.28
ppm respectively. Therefore, in the present work, the enzyme of interest was produced
in a satisfactory way, its application in the removal of gluten in beer was efficient,
reducing its concentration and producing a final beer with excellent characteristics and
possible consumption by people with diseases related to gluten consumption. |
| author2 |
Santos, Everaldo Silvino dos |
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Santos, Everaldo Silvino dos Almeida, Thais Cartaxo de |
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masterThesis |
| author |
Almeida, Thais Cartaxo de |
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Almeida, Thais Cartaxo de |
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Produção da enzima prolil endoprotease de Aspergillus sp. FSDE 16 e aplicação na produção de cerveja sem glúten |
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Universidade Federal do Rio Grande do Norte |
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2023 |
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ri-123456789-547082023-09-05T22:50:16Z Produção da enzima prolil endoprotease de Aspergillus sp. FSDE 16 e aplicação na produção de cerveja sem glúten Almeida, Thais Cartaxo de Santos, Everaldo Silvino dos http://lattes.cnpq.br/4253153706175294 https://orcid.org/0000-0001-7384-1140 http://lattes.cnpq.br/4330639792072559 Santos, Sharline Florentino de Melo Rios, Nathalia Saraiva https://orcid.org/0000-0002-5104-1123 http://lattes.cnpq.br/1800467263737484 Oliveira Júnior, Sérgio Dantas de Cerveja Glúten Prolil endoprotease Cerveja artesanal Doença celíaca CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA The beer consumer market has been changing in Brazil with the search for differentiated and higher quality products, craft beers. However, beer is a drink that contains gluten and therefore cannot be consumed by people with celiac disease. In addition, the search for gluten-free foods by people without the disease has shown a considerable increase due to the search for a healthier lifestyle. Thus, the search for ways to produce beer without the presence of gluten, but keeping its base raw materials (water, barley malt, hops and yeast) has been the subject of research. In this context, the present study aimed to produce the enzyme prolyl endoprotease from Aspergillus sp. FSDE 16 using five conditions: (i) wheat bran as substrate and water as wetting solution (ii) wheat bran as substrate and 0.1M sodium citrate buffer pH 5 as wetting solution, (iii) wheat bran as substrate and saline solution as a humidifying solution (iv) wheat bran (70%) with soybean meal (30%) as a substrate in water as a humidifying solution and (v) wheat bran (70%) with soybean meal (30% ) as a substrate and 0.1M sodium citrate buffer pH 5 as a humidification solution as well as a comparison with a similar commercial enzyme produced from Aspergillus niger (AN-PEP) in the production of a gluten-free beer. The beer produced was evaluated in relation to its physical-chemical parameters. Initially, the prolyl endoprotease enzyme showed a higher activity in a pH range between 4 and 6. The results of the performed cultures showed that during the cultivation the highest protease activity (54.46 U/mL) occurred on the fourth day, in condition (ii), while for prolyl endoprotease, the highest activity (0.0356 U/mL mL) was obtained on the third day of cultivation in condition (iv). With regard to beer production, both cell growth, pH and total soluble solids showed similar behavior over the 7 days for beers produced without enzyme addition and with the addition of commercial enzyme and with the addition of the enzymatic extract produced. In the physical-chemical characterization of the beers produced, the addition of the enzyme and the enzyme extract did not promote changes and all the beers produced showed similar and satisfactory results, with acid pH between 4 to 5, total soluble solids ranging from 4.80 to 5, 05, alcohol content ranging between 2.83 and 3.08% and all beers having a dark characteristic with a deep amber color and light copper. Gluten removal was effective using the commercial enzyme and the enzyme produced according to condition (v) reaching gluten concentrations equal to 17 ± 5.31 ppm and 21.19 ± 11.28 ppm respectively. Therefore, in the present work, the enzyme of interest was produced in a satisfactory way, its application in the removal of gluten in beer was efficient, reducing its concentration and producing a final beer with excellent characteristics and possible consumption by people with diseases related to gluten consumption. O mercado consumidor de cerveja vem apresentando uma mudança no Brasil com a busca por produtos diferenciados e com maior qualidade, as cervejas artesanais. Porém, a cerveja é uma bebida que contém glúten não podendo, assim, ser consumida por portadores da doença celíaca. Além de que a busca por alimentos sem glúten por pessoas não portadoras da doença vem mostrando um considerável aumento devido à procura por um estilo de vida mais saudável. Dessa forma, a busca por meios de produzir a cerveja sem a presença do glúten, porém mantendo suas matérias-primas base (água, malte de cevada, lúpulo e levedura) vem sendo alvo de pesquisas. Nesse contexto, o presente estudo teve como objetivo produzir por meio de fermentação em estado sólido (FES) a enzima prolil endoprotease de Aspergillus sp. FSDE 16 usando-se cinco condições: (i) farelo de trigo como substrato e água como solução umidificadora (ii) farelo de trigo como substrato e tampão citrato de sódio 0,1M pH 5 como solução umidificadora, (iii) farelo de trigo como substrato e solução salina como solução umidificadora (iv) farelo de trigo (70%) com farelo de soja (30%) como substrato em água como solução umidificadora e (v) farelo de trigo (70%) com farelo de soja (30%) como substrato e tampão citrato de sódio 0,1M pH 5 como solução de umidificação bem como efetuar uma comparação com uma enzima comercial similar produzida a partir de Aspergillus niger (AN-PEP) na produção de uma cerveja sem glúten. A cerveja produzida foi avaliada com relação aos seus parâmetros físico-químicos. Inicialmente a enzima prolil endoprotease apresentou uma maior atividade em uma faixa de pH entre 4 e 6. Os resultados dos cultivos realizados mostraram que durante o cultivo a maior atividade de protease (54,46 U/mL) ocorreu no quarto dia, na condição (ii), enquanto que para a prolil endoprotease, a maior atividade (0,0356 U/mL) foi obtida no terceiro dia de cultivo na condição (iv). Com relação a produção da cerveja, tanto o crescimento celular como pH e os sólidos solúveis totais mostraram comportamento semelhante ao longo dos 7 dias para as cervejas produzidas sem adição de enzima e com adição de enzima comercial e com adição do extrato enzimático produzido. Na caracterização físico-química das cervejas produzidas, a adição da enzima e do extrato enzimático não promoveu alterações e todas as cervejas produzidas apresentaram resultados semelhantes e satisfatórios, com pH ácido entre 4 a 5, sólidos solúveis totais variando de 4,80 a 5,05, teor alcóolico variando entre 2,83 e 3,08% e todas as cervejas possuindo uma característica escura com cor profundo âmbar e cobre luz. A remoção do glúten foi efetiva com o uso da enzima comercial e da enzima produzida segundo a condição (v) chegando a concentrações de glúten iguais a 17 ± 5,31 ppm e 21,19 ± 11,28 ppm respectivamente. Logo, no presente trabalho foi produzida a enzima de interesse de maneira satisfatória, sua aplicação na remoção do glúten na cerveja foi eficiente reduzindo sua concentração e produzindo uma cerveja final com excelentes características e com possível consumo por pessoas com doenças relacionadas ao consumo do glúten. 2023-09-05T22:49:46Z 2023-09-05T22:49:46Z 2021-12-16 masterThesis ALMEIDA, Thais Cartaxo de. Produção da enzima prolil endoprotease de Aspergillus sp. FSDE 16 e aplicação na produção de cerveja sem glúten. Orientador: Everaldo Silvino dos Santos. 2021. 102f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/54708 pt_BR Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA |