Bioconversão mediante fermentação em estado sólido de bagaço e folhas de mandioca por fungos visando melhoria da qualidade nutricional
Bioconversion by solid state fermentation of cassava bagasse and leaves for improvement of nutritional quality by fungal action
| dc.contributor | Angelis, Dejanira de Franceschi de [UNESP] | |
| dc.contributor | Universidade Estadual Paulista (Unesp) | |
| dc.creator | Morales, Eduardo Marin [UNESP] | |
| dc.date | 2016-08-23T18:59:31Z | |
| dc.date | 2016-08-23T18:59:31Z | |
| dc.date | 2016-08-16 | |
| dc.date | 2016 | |
| dc.date.accessioned | 2023-09-12T11:02:37Z | |
| dc.date.available | 2023-09-12T11:02:37Z | |
| dc.identifier | http://hdl.handle.net/11449/143115 | |
| dc.identifier | 000870933 | |
| dc.identifier | 33004137041P2 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8792275 | |
| dc.description | O Brasil destaca-se como um dos principais produtores e processadores de mandioca (Manihot esculenta) do mundo e, portanto, gera grande quantidade de produtos considerados resíduos mas, com potencial de utilização. Folhas e bagaço de mandioca são os dois principais co-produtos gerados, e juntos apresentam quantidade elevada de proteínas e carboidratos, com qualidade propícia para o processo de fermentação em estado sólido (FES). A utilização de subprodutos da agroindústria constitui uma oportunidade para aumentar e diversificar a produção de alimentos uma vez que eles apresentam composição química de carboidratos, proteínas, gorduras e minerais compatíveis com outros produtos de tradição alimentar. Além de melhorar o aproveitamento do esforço agrícola de produção, pode aumentar o rendimento financeiro e diminuir a geração de resíduos. O bagaço de mandioca é o principal subproduto resultante da extração do amido de seu tubérculo, gerando enorme quantidade de resíduos com cerca de 90 % de carboidratos com potencial de aproveitamento. As folhas de mandioca, também considerados resíduos, apresentam cerca de 40 % de proteína bruta. Estas características tornam esses resíduos ideais para serem utilizados como substrato no processo de FES. A fermentação predispõe a melhorar a biodisponibilidade de aminoácidos (incluindo os essenciais) e os ácidos graxos. Com o objetivo de verificar a influência de FES em substratos contendo folhas e bagaço de mandioca, foram realizadas avaliações quanto aos teores de aminoácidos das proteínas, ácidos graxos e cianeto em processos de FES promovidos pela ação de Lentinula edodes, Pleurotus ostreatus, Agaricus blazei e Rhizopus oligosporus. A qualidade da proteína foi determinada pelos métodos de Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score (PDCAAS) e Relative Nutritional Value (RNV) que medem a capacidade da proteínas em fornecer aminoácidos essenciais (AAE). O conteúdo de cianeto e de carboidratos totais foi quantificado por método colorimétrico. O perfil de aminoácidos foi obtido utilizando a cromatografia líquida (HPLC) e os ácidos graxos por cromatografia gasosa (GC). Os resultados obtidos em testes realizados com o Agaricus blazei não apresentaram dados substanciais, mostrando-se assim, uma alternativa pouco eficiente, além de difícil controle e aplicação em um processo de FES neste substrato. Todos os experimentos de FES realizados com Rhizopus oligosporus, Pleurotus ostreatus e Lentinula edodes mostraram significativa diminuição na concentração de cianeto, atingindo níveis seguros de consumo após a fermentação. Os experimentos realizados com Rhizopus oligosporus indicam melhoras quanto a quantidade de histidina, isoleucina e leucina, com condições de fornecer mais do que 60% da necessidade diária para crianças de 2-5 anos de idade. Quantidades elevadas de ácidos graxos insaturados (AGI) foram registradas para o ácido cis-13,16-docosadienóico (22:2), ácido α-linolênico (18:39,12,15) e ácido oleico (18:1). Resultados obtidos para PDCAAS foram baixos em comparação com a caseína, contudo, os resultados do RNV revelaram grande diferença para a qualidade da proteína após a fermentação. O processo de FES realizado com Pleurotus ostreatus evidenciaram a formação de produto final com melhorias significativas de AAE (valina, isoleucina, leucina e metionina ) e AGI (ácido oleico - 18:1; ácido linoleico - 18:29,12; e γ-linolénico - 18: 36,9,12). Embora o PDCAAS e RNV tenham revelado valores abaixo aos encontrados na caseína, os resultados indicaram melhoria na biodisponibilidade da proteína microbiologicamente modificada. As fermentações efetuadas com Lentinula edodes registraram razoáveis quantidades de histidina, isoleucina, valina, metionina (com cisteína) e fenilalanina (com tirosina), quando comparado com os requisitos de crianças de 2-5 anos de idade. Alguns ácidos graxos insaturados foram estimados em quantidades consideráveis, tais como o ácido linoleico (18: 29,12); cis-13,16-docosadienóico ácido (22: 2); cis-11-eicosenóico de ácido (20: 1) e ácido α-linolénico (18: 39,12,15). Os dados obtidos permitiram concluir que houveram aumentos significativos de biodisponibilidade dos nutrientes (aminoácidos, ácidos graxos e minerais) e que a utilização de subprodutos ainda subutilizados da agroindústria poderão tornar-se fontes alternativas de alimentos não convencionais e que aumentariam a quantidade de nutrientes essenciais. | |
| dc.description | Brazil stands out as one of the leading producers and processors of cassava (Manihot esculenta) in the world and therefore generates large quantity of products considered as waste but with potential use. Cassava leaves and bagasse are the two main byproducts generated, and together they present a high amount of proteins and carbohydrates, with quality suitable for the process of solid-state fermentation (SSF). The use of agro-industry by-products is an opportunity to increase and diversify food production since they present chemical composition of carbohydrates, proteins, fats and minerals compatible with other food tradition products. Besides improving the use of agricultural production effort may increase the financial income and reduce the generation of waste. Cassava bagasse is the main by-product of starch extraction from its tuber, generating huge amount of waste with about 90% of carbohydrate, presenting exploitation potential. Cassava leaves also regarded as waste, has about 40% crude protein. These features make these by-products suitable for use as the substrate in the SSF process. Fermentation predisposes to improve the bioavailability of amino acids (including the essential) and fatty acids. In order to check the influence of SSF on substrates containing leaves and cassava bagasse, evaluations were carried out as the amino acid content of proteins, fatty acids and cyanide in SSF processes promoted by Lentinula edodes, Pleurotus ostreatus, Agaricus blazei and Rhizopus oligosporus. The quality of the protein was determined by the methods of Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score (PDCAAS) and Relative Nutritional Value (RNV) that measure the ability of proteins to provide essential amino acids (EAA). Cyanide content and total carbohydrates were measured by colorimetric method. The amino acid profile was obtained using liquid chromatography (HPLC) and fatty acids by gas chromatography (GC). The results obtained in tests with A. blazei showed no substantial data, being thus a less efficient alternative, besides presenting difficult to control and application in the process of SSF in this substrate. All FES experiments with R. oligosporus, P. ostreatus and L. edodes showed significant decrease in cyanide concentration reaching safe levels of consumption after fermentation. The experiments with R. oligosporus indicated improvements about the amount of histidine, isoleucine and leucine, with conditions to provide more than 60% of the daily requirement for children 2-5 years old. High amounts of unsaturated fatty acids (UFA) were registered for the cis-13,16-docosadienoic acid (22: 2), α-linolenic acid (18: 39,12,15) and oleic acid (18: 1). Results for PDCAAS were low in comparison with casein, however, the results showed a RNV higher to the quality of protein before fermentation. The SSF process performed with P. ostreatus showed a final product with significant improvements of AAE (valine, isoleucine, leucine and methionine) and unsaturated fatty acids (oleic acid - 18:1, linoleic acid - 18:29,12, and γ- linolenic - 18:36,9,12). Though the PDCAAS and RNV revealed values below those found in casein, the results show improvement in the bioavailability of microbiologically modified protein. The fermentations carried out with L. edodes register reasonable amounts of histidine, isoleucine, valine, methionine (with cysteine) and phenylalanine (with tyrosine), when compared with the requirements of children 2-5 years old. Some unsaturated fatty acids have been estimated at considerable quantities, such as linoleic acid (18:29,12); cis-13,16- docosadienoic acid (22:2); cis-11-eicosenoic acid (20:1) and α-linolenic acid (18:39,12,15). The data obtained showed there were significant increases in bioavailability of nutrients (amino acids, fatty acids and minerals) and the use of by-products, that are still underutilized in agroindustry may become alternative sources of unconventional food and increase the amount of essential nutrients. | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | Universidade Estadual Paulista (Unesp) | |
| dc.rights | Acesso aberto | |
| dc.rights | LOCKSS system has permission to collect, preserve, and serve this Archival Unit | |
| dc.subject | Manihot esculenta | |
| dc.subject | Biodisponibilidade proteica | |
| dc.subject | Rhizopus oligosporus | |
| dc.subject | Pleurotus ostreatus | |
| dc.subject | Lentinula edodes | |
| dc.subject | Protein bioavailability | |
| dc.title | Bioconversão mediante fermentação em estado sólido de bagaço e folhas de mandioca por fungos visando melhoria da qualidade nutricional | |
| dc.title | Bioconversion by solid state fermentation of cassava bagasse and leaves for improvement of nutritional quality by fungal action | |
| dc.type | Dissertação de mestrado |