Concentração e fracionamento por membranas de hidrolisado proteico de levedura residual cervejeira

• Processo: 18/04067-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 22 de agosto de 2018
• Data de Término da vigência: 21 de agosto de 2019
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Ciência e Tecnologia de Alimentos - Engenharia de Alimentos
• Pesquisador responsável: Miriam Dupas Hubinger
• Beneficiário: Gabriela Vollet Marson
• Supervisor: Marie-Pierre Belleville
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia de Alimentos (FEA). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Université Montpellier 2, França
• Vinculado à bolsa: 16/18465-8 - Concentração e fracionamento por membranas de hidrolisado protéico de levedura residual cervejeira, BP.DD
• Assunto(s): Nanofiltração Ultrafiltração Membranas de separação Leveduras
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: fracionamento de proteinas | Nanofiltração | peptídeos bioativos | Proteína de levedura | Separação por membranas | Ultrafiltração | Engenharia de processos (separação por membranas)

Resumo

A levedura residual cervejeira é o segundo maior subproduto da indústria de fabricação de cerveja e, devido ao seu baixo custo e alto teor de proteínas, tem sido considerada uma interessante fonte de peptídeos bioativos. A tecnologia de membranas têm sido usada para o fracionamento e a concentração de moléculas de alto valor, como peptídeos, mas pouca pesquisa foi desenvolvida sobre o fracionamento e concentração por membranas de hidrolisado de levedura residual cervejeira. O pH e a concentração da solução, o material e o tipo de membrana, a configuração do módulo e os parâmetros operacionais influenciam a formação de incrustação e a eficiência de separação e portanto, precisam ser estudadas para matrizes complexas. O objetivo deste projeto é investigar a concentração e fracionamento por membranas de proteínas do hidrolisado de levedura residual cervejeira, propondo um estudo completo do processo e dos mecanismos de separação (fluxo de permeado, seletividade, incrustação, resistências hidrodinâmicas, interações proteínas-membranas). O material das membranas e as características do hidrolisado (pH, concentração) serão selecionados em módulos de escala de laboratório (módulos pseudo-tangenciais e células de amicon) e as condições de operação serão estudadas em módulos de escala piloto (modo tangencial) para definição das condições operacionais ótimas. As frações obtidas (concentrado e permeado) serão caracterizadas quanto à sua hidrofobicidade, carga, teor de proteína e tamanho. E as membranas serão caracterizadas (poros, hidrofobicidade, carga). O principal resultado esperado deste projeto é o estudo do fracionamento de proteínas de hidrolisado de levedura residual cervejeira com tecnologia de membranas, estabelecer condições operacionais e caracterizar as frações obtidas. Finalmente, o produto da tecnologia de membranas, que apresentar as melhores características, terá seu perfil de aminoácido específico determinado e será identificado por espectrometria de massas. O grupo da Profa. Dra. Belleville no Instituto Europeu de Membranas (Universidade de Montpellier 2) publicou vários estudos relacionados ao fracionamento e concentração de biomoléculas e peptídeos e atualmente é reconhecido como um dos principais grupos na Europa na área de processos de membrana para o tratamento de alimentos e fluidos biológicos. O presente projeto é apresentado no contexto de um acordo de co-tutela que está em andamento entre a UNICAMP e a Universidade de Montpellier II e, portanto, o intercâmbio e colaboração com este grupo na França permitirá a transferência de conhecimentos sobre esta tecnologia de separação promissora que é o fraccionamento de membrana de peptídeos. O extenso trabalho e experiência adquirida pela Profa. Dra. Belleville em processos de membrana aplicados a subprodutos alimentares são essenciais para o desenvolvimento e compreensão da transferência de massa usando esta tecnologia e o desenvolvimento de um processo de separação efetivo e otimizado para obter peptídeos de alto valor agregado provenientes de um relevante subproduto da indústria cervejeira. (AU)

Publicações científicas

(9)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

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MARSON, GABRIELA VOLLET; VITOR PEREIRA, DEBORA TAMIRES; DA COSTA MACHADO, MARIANA TEIXEIRA; DI LUCCIO, MARCO; MARTINEZ, JULIAN; BELLEVILLE, MARIE-PIERRE; HUBINGER, MIRIAM DUPAS. Ultrafiltration performance of spent brewer's yeast protein hydrolysate: Impact of pH and membrane material on fouling. Journal of Food Engineering, v. 302, AUG 2021. (18/15737-2, 04/08517-3, 09/50591-0, 17/23670-2, 09/50593-2, 16/18465-8, 11/51707-1, 18/04067-6, 07/54520-4, 09/54137-1, 11/06083-0)

MARSON, GABRIELA VOLLET; DA COSTA MACHADO, MARIANA TEIXEIRA; SOARES DE CASTRO, RUANN JANSER; HUBINGER, MIRIAM DUPAS. Sequential hydrolysis of spent brewer's yeast improved its physico-chemical characteristics and antioxidant properties: A strategy to transform waste into added-value biomolecules. Process Biochemistry, v. 84, p. 91-102, SEP 2019. (18/04067-6, 11/51707-1, 16/18465-8)

MARSON, GABRIELA VOLLET; LACOUR, STELLA; HUBINGER, MIRIAM DUPAS; BELLEVILLE, MARIE-PIERRE. Serial fractionation of spent brewer's yeast protein hydrolysate by ultrafiltration: A peptide-rich product with low RNA content. Journal of Food Engineering, v. 312, JAN 2022. (16/18465-8, 18/04067-6)

VOLLET MARSON, GABRIELA; BELLEVILLE, MARIE-PIERRE; LACOUR, STELLA; DUPAS HUBINGER, MIRIAM. Membrane Fractionation of Protein Hydrolysates from By-Products: Recovery of Valuable Compounds from Spent Yeasts. MEMBRANES, v. 11, n. 1, JAN 2021. (16/18465-8, 18/04067-6)

MARSON, GABRIELA VOLLET; SOARES DE CASTRO, RUANN JANSER; DA COSTA MACHADO, MARIANA TEIXEIRA; ZANDONADI, FLAVIA DA SILVA; DE FREITAS QUEIROZ BARROS, HELENA DIAS; MAROSTICA JUNIOR, MARIO ROBERTO; SUSSULINI, ALESSANDRA; HUBINGER, MIRIAM DUPAS. Proteolytic enzymes positively modulated the physicochemical and antioxidant properties of spent yeast protein hydrolysates. Process Biochemistry, v. 91, p. 34-45, APR 2020. (09/50591-0, 06/03263-9, 11/51707-1, 09/50593-2, 09/54137-1, 07/54520-4, 16/18465-8, 15/50333-1, 18/04067-6, 17/04231-8, 15/24351-2, 11/06083-0)

MARSON, GABRIELA VOLLET; DE CASTRO, RUANN JANSER SOARES; BELLEVILLE, MARIE-PIERRE; HUBINGER, MIRIAM DUPAS. Spent brewer's yeast as a source of high added value molecules: a systematic review on its characteristics, processing and potential applications. WORLD JOURNAL OF MICROBIOLOGY & BIOTECHNOLOGY, v. 36, n. 7, JUN 24 2020. (18/04067-6, 16/18465-8)

MARSON, GABRIELA VOLLET; SATURNO, RAFAELA POLESSI; COMUNIAN, TALITA ALINE; CONSOLI, LARISSA; DA COSTA MACHADO, MARIANA TEIXEIRA; HUBINGER, MIRIAM DUPAS. Maillard conjugates from spent brewer's yeast by-product as an innovative encapsulating material. Food Research International, v. 136, OCT 2020. (18/04067-6, 11/51707-1, 15/11984-7, 15/24351-2, 06/03263-9, 16/18465-8, 11/06083-0, 12/50411-4, 09/50593-2, 07/58017-5, 09/54137-1, 07/54520-4, 09/50591-0)

VITOR PEREIRA, DEBORA TAMIRES; MARSON, GABRIELA VOLLET; FERNANDEZ BARBERO, GERARDO; TARONE, ADRIANA GADIOLI; BETIM CAZARIN, CINTHIA BAU; HUBINGER, MIRIAM DUPAS; MARTINEZ, JULIAN. Concentration of bioactive compounds from grape marc using pressurized liquid extraction followed by integrated membrane processes. Separation and Purification Technology, v. 250, NOV 1 2020. (18/04067-6, 18/15737-2, 09/50593-2, 17/23670-2, 16/18465-8)