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Tipo: Dissertação
Título: Sistemas aquosos bifásicos: determinação de equilíbrio de fase e aplicação para partição de alfa-lactoalbumina e beta-lactoglobulina
Título(s) alternativo(s): Aqueous two-phase systems: determination of phase equilibrium and application for partition of alpha-lactoalbumin and beta-lactoglobulin
Autor(es): Andrade, Vivianne Molica de
Primeiro Orientador: Silva, Maria do Carmo Hespanhol da
Primeiro coorientador: Silva, Luis Henrique Mendes da
Segundo coorientador: Coimbra, Jane Sélia dos Reis
Primeiro avaliador: Teixeira, álvaro Vianna Novaes de Carvalho
Segundo avaliador: Pires, Ana Clarissa dos Santos
Terceiro avaliador: Gurgel, Alexandre
Abstract: Este trabalho apresenta, no primeiro capítulo, uma breve revisão sobre obtenção do soro do leite e sua composição, destacando as propriedades nutricionais e tecnológicas das proteínas do soro. Posteriormente, aborda os principais métodos de separação das proteínas do soro, apresentando a utilização de sistemas aquosos bifásicos (SABs) como uma técnica eficiente e economicamente viável de extração líquido-líquido para separação das proteínas &#945;-lactoalbumina (&#945;-la) e &#946;-lactoglobulina (&#946;-lg). O segundo capítulo descreve a obtenção e a determinação do equilíbrio de fase de novos SABs constituídos pelo copolímero L64 + sais orgânicos (citrato de amônio, citrato de sódio, succinato de sódio ou tartarato de sódio) + H2O em diferentes temperaturas (5, 15 e 25 °C). Medidas microcalorimétricas mostraram que o processo de separação de fases nestes sistemas foi exotérmico e o sal citrato de sódio (Na3C6H5O7) foi mais efetivo em promover a separação de fases que o sal citrato de amônio ((NH4)3C6H5O7). A capacidade dos diferentes ânions em induzir a formação de SABs com L64 obedeceu à seguinte ordem: citrato (C6H5O73&#8211;) > tartarato (C4H4O62&#8211;) > succinato (C4H4O42&#8211;). Por fim, o terceiro capítulo aborda uma aplicação dos SABs constituídos pelo polímero PEO 1500 + sais orgânicos (citrato de sódio, succinato de sódio ou tartarato de sódio) + H2O para a partição das proteínas &#945;-la e &#946;-lg. Além disso, os parâmetros termodinâmicos (&#916;trH°, &#916;trS° e &#916;trG°) associados à transferência das proteínas da fase inferior (FI) para a fase superior (FS) dos sistemas foram determinados. Os resultados obtidos mostraram que a partição da FI para FS é termodinamicamente favorável para &#945;-la (- 6,61 < &#916;trG° < - 0,77 kJ mol-1), mas é desfavorável para &#946;-lg (2,68 < &#916;trG° < 6,20 kJ mol-1). Além disso, este processo ocorre com perda de entropia configuracional (- 9,23 < T&#916;trS° < - 1,34 kJ mol-1) e as interações intermoleculares entre moléculas de proteína e polietilenoglicol são mais favoráveis que as interações intermoleculares entre moléculas de proteína e sal (- 7,95 < &#916;trH° < - 1,42 kJ mol-1), para ambas as proteínas em todos os SABs estudados. Para explicar o comportamento de partição das proteínas, o modelo derivado da teoria de Flory-Huggins foi utilizado e observou-se que a partição da &#945;-la para a FS foi entalpicamente dirigida, enquanto a partição da &#946;-lg para a FI foi entropicamente dirigida.
This work presents, in its first chapter, a brief review on production and compositions of cheese whey, emphasizing the nutritional and technological properties of whey proteins. Subsequently, the main methods of separation of whey proteins are addressed, using aqueous two-phase systems (ATPS) as an efficient and economically viable liquid-liquid extraction technique for separation of alpha-lactalbumin (&#945;-la) and beta-lactoglobulin (&#946;-lg) proteins. The second chapter describes the formation and determination of the phase equilibrium of new ATPS formed by copolymer L64 + organics salts (ammonium citrate, sodium citrate, sodium succinate or sodium tartrate) + H2O at different temperatures (278.15, 288.15 and 298.15 K). Microcalorimetric measurements showed that the phase separation process in these systems was exothermic and the salt sodium citrate (Na3C6H5O7) was more effective in promoting phase separation than ammonium citrate ((NH4)3C6H5O7). The capacity of the different anions in inducing ATPS formation with L64 followed the order: citrate (C6H5O73&#8211;) > tartrate (C4H4O62&#8211;) > succinate (C4H4O42&#8211;). Finally, the third chapter describes an application of ATPS formed by polymer PEO 1500 + organics salts (sodium citrate, sodium succinate or sodium tartrate) + H2O for partition of &#945;-la and &#946;-lg proteins. In addition the thermodynamical parameters (&#916;trH°, &#916;trS° e &#916;trG°) associated with protein transfer from the bottom phase (BP) to the top phase (TP) were determined. The results showed that the partition from BP to TP is thermodynamically favorable to &#945;-la (- 6.61 < &#916;trG° < - 0.77 kJ mol-1), but is unfavorable for &#946;-lg (2.68 < &#916;trG° < 6.20 kJ mol-1). Additionally, this process occurs with loss of configurational entropy (- 9.23 < T&#916;trS° < - 1.34 kJ mol-1) and the intermolecular interactions between proteins and poly(ethylene glycol) molecules are more favorable than intermolecular interactions between proteins and salt molecules (-7.95 < &#916;trH° < -1.42 kJ mol-1) for both proteins in all ATPS studied. To explain the partition behavior of &#945;-la and &#946;-lg the model derived from the Flory-Huggins theory was used and it was observed that &#945;-la partition to the TP was enthalpically driven, while the &#946;-lg partition to the BP was entropically driven.
Palavras-chave: Sistema aquoso bifásico
Partição
Alfa-lactoalbumina
Beta-lactoglobulina
Aqueous two-phase systems
Partition
Alpha-lactoalbumin
Beta-lactoglobulin
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA
Idioma: por
País: BR
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Sigla da Instituição: UFV
Departamento: Agroquímica analítica; Agroquímica inorgânica e Físico-química; Agroquímica orgânica
Programa: Mestrado em Agroquímica
Citação: ANDRADE, Vivianne Molica de. Aqueous two-phase systems: determination of phase equilibrium and application for partition of alpha-lactoalbumin and beta-lactoglobulin. 2011. 77 f. Dissertação (Mestrado em Agroquímica analítica; Agroquímica inorgânica e Físico-química; Agroquímica orgânica) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2011.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://locus.ufv.br/handle/123456789/2097
Data do documento: 2-Fev-2011
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