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Processo Symbios The Knowledge of nature The Knowledge of nature Conceição Oliveira, IST, 22 Março de 2006.

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Apresentação em tema: "Processo Symbios The Knowledge of nature The Knowledge of nature Conceição Oliveira, IST, 22 Março de 2006."— Transcrição da apresentação:

1 Processo Symbios The Knowledge of nature The Knowledge of nature Conceição Oliveira, IST, 22 Março de 2006

2 Objectivo Prevenir a formação de TCA em cortiça

3 Abordagem Científica Problema: Formação de 2,4,6-tricloroanisole na cortiça Compilação e análise crítica do conhecimento científico e empírico reportado ao problema; Enquadrar o problema no domínio dos processos biológicos da natureza. Direccionar o foco de atenção, não para o composto em si, mas para os mecanismos que conduzem à sua formação na matriz cortiça; P erspectivando uma solução de cariz preventivo

4 Abordagem Científica De um modo abrangente, A acção dos microorganismos é um facto incontornável no mundo que nos rodeia; A sua acção revela-se não só necessária como essencial ao equilíbrio e manutenção dos ecossistemas; Sendo uma organização biológica, os microrganismos necessitam de determinados nutrientes por forma a obter a energia necessário ao seu metabolismo celular;

5 Abordagem Científica Especificamente na matriz cortiça, A estabilização pós-cozedura é etapa de maior actividade microbiológica na matriz cortiça; Os mecanismos, as espécies e as condições potenciadoras da formação de cloroanisóis na cortiça, encontram-se suficientemente estudadas; Durante a estabilização pós-cozedura, a combinação de diversos factores potenciam a formação de cloroanisóis como produtos intermediários de reacções biológicas;

6 Abordagem Científica Como inibir a formação de cloroanisóis em cortiça ? Hipótese 1: Esterilização completa da cortiça, asseptização das instalações fabris e manuseamento da cortiça em condições de assepsia. ou Hipótese 2: Alteração das características do meio, possibilitando o desenvolvimento dos microorganismos benéficos em condições controladas

7 Abordagem Metodológica Hipótese 2: Alteração das características do meio-cortiça. Como? Actuar directamente na etapa de cozedura da cortiça. Enriquecimento da água com determinados aditivos, os quais, por difusão em meio aquoso fervente, irão fixar-se nas estruturas ricas em compostos lenhino-polissacáridos, nomeadamente paredes interiores dos canais lenticulares e raspa (ou costa) da cortiça.

8 Abordagem Metodológica Planeou-se experiencias a nível laboratorial, na fase decozedura: Combinação de aditivos Cozimento aditivado Estabilização forçada Análise de cloroanisóis Aditivação eficaz? sim não Escalonamento industrial

9 Resultados preliminares Após várias combinações de aditivos… formulação X Determinação de 2,4,6-TCA em cortiça Obs: n.d. - não detectado; L.D.: 0,7 ng/l FracçãoInferiorSuperior Maton.d.2,6 ng/l Cozedura normal e após ; estabilização forçada 31,0 ng/l118,2 ng/l Cozedura com aditivos X; estabilização forçada n.d.3,4 ng/l Superior Inferior Costa Barriga

10 Resultados preliminares... ( !?)...repetição… Determinação de 2,4,6-TCA em cortiça Obs: n.d. - não detectado; L.D.: 0,7 ng/l FracçãoInferiorSuperior Maton.d.2,6 ng/l Cozedura normal; estabilização forçada 12,2 ng/l66,8 ng/l Cozedura com aditivos X; estabilização forçada n.d. Superior Inferior Costa Barriga

11 Resultados preliminares Observação visual: Todos os provetes aditivados evidenciavam um acentuado desenvolvimento microbiano; Forma de fixação, desenvolvimento e esporulação das espécies? Preparação de meios de cultura microbiológica (WLN) com e sem aditivos X; Inoculação com espécies microbiológicas características da cortiça (espalhamento de solução de extracção de pedaços de cortiça); Incubação durante 5 dias a 27ºC; Seccionamento tangencial do meio de cultura; obtenção de perfis para análise de microscopia óptica. Ilustração do corte:

12 Resultados preliminares Perfis tangenciais dos meios de cultura sem aditivação: Observação por microscopia óptica

13 Resultados preliminares Perfis tangenciais dos meios de cultura sem aditivação: Observação por microscopia óptica

14 Resultados preliminares Perfis tangenciais dos meios de cultura com aditivação: Observação por microscopia óptica

15 Resultados preliminares Perfis tangenciais dos meios de cultura com aditivação: Observação por microscopia óptica

16 Resultados preliminares Com a adição da formulação X… A actividade das espécies microbiológicas é marcadamente reduzida na matriz de suporte; Manutenção das características cromáticas e morfológicas do meio de cultura, indiciando que o efeito degradativo da acção enzimática foi francamente reduzido; Ausência de formas esporuladas no interior do meio de cultura.

17 Resultados preliminares Com a adição da formulação X… Efeito barreira: Inexistência de hifas em profusão no interior do meio de cultura, indiciando que os microorganismos (bolores) se deparam com um meio interno pouco atractivo. Efeito simbiótico: Com a disponibilidade de nutrientes à superfície, os microorganismos tendem a fixar-se na interface, exibindo de forma exuberante a sua parte aérea visível (micélio exterior). Deste modo, a interface faculta um terreno favorável à disseminação dos microorganismos por dispersão superficial das suas formas esporuladas.

18 Acção imediata Escalonamento industrial (scale-up) - Avaliar a eficácia da formulação X em condições reais de utilização Processo Symbios

19 Scale-up industrial Duas empresas rolheiras com processo industrial verticalizado: Sercor – Sociedade Exportadora de Rolhas e Cortiça, S.A. Norcor – Indústria de Cortiça, S.A. Início da experiência: Agosto de 2004; Lotes de cortiça de mato em processamento: campanha de 2003; Experiências realizadas numa base comparativa, i.e.: processo Symbios vs processo Tradicional.

20 Scale-up industrial Caracterização cortiça mato Experiências unidade piloto - aferição da concentração de aditivos Symbios Cozedura Tradicional (PT): Água limpa, fervura 1 ½ hora 2 cozeduras consecutivas 1500 kg de cortiça /cozedura litros de água Cozedura Symbios (PS): Água limpa, fervura 1 ½ hora 4 cozeduras consecutivas 1500 kg de cortiça/cozedura litros de água + aditivos Symbios Estabilização 2 a 4 semanas Avaliação qualitativa CTCOR Fabricação Acabamentos Avaliação qualitativa Empresas

21 Unidade piloto - Resultados Cozedura Symbios: Aumento notável da capacidade extractiva do meio de cozedura Cozedura tradicional; água limpa Cozedura Symbios; água limpa

22 Unidade piloto - Resultados Cozedura Symbios: Aumento de eficácia na extracção de compostos polifenólicos Cozedura tradicional; água limpa Cozedura Symbios; água limpa

23 Unidade piloto - Resultados Cozedura Symbios: Aumento de eficácia na extracção de compostos polifenólicos Cozedura tradicional; água limpa Cozedura Symbios; água limpa Cozedura Symbios; cozeduras consecutivas

24 Experiência industrial - Resultados Estabilização pós cozedura: Tal como expectável, registou-se um elevado desenvolvimento micológico nas pranchas submetidas ao processo Symbios. Clara dominância de espécies dos géneros Monilia s.p. e Mucor s.p.

25 Experiência industrial - Resultados Desenvolvimento microbiológico durante a estabilização pós cozedura: Processo Tradicional vs Processo Symbios Processo Tradicional Processo Symbios

26 Experiência industrial - Resultados Desenvolvimento microbiológico durante a estabilização pós cozedura: Processo Tradicional vs Processo Symbios Processo Tradicional

27 Experiência industrial - Resultados Desenvolvimento microbiológico durante a estabilização pós cozedura: Processo Tradicional vs Processo Symbios Processo Symbios

28 Experiência industrial - Resultados Desenvolvimento micológico durante a estabilização pós cozedura: Processo Tradicional (PT) vs Processo Symbios (PS) Actividade de fungos filamentosos Potencial de síntese da micotoxina OTA? Determinação da Ocratoxina A (OTA) nas pranchas de cortiça pós- estabilização (Ensaios realizados pelo Centro de Engenharia Biológica da Universidade do Minho) Restrições regulamentares Amostra OTA ( g OTA /kg cortiça ) PT0,376 PS0,294

29 Experiência industrial - Resultados Determinação da Ocratoxina A (OTA) nas pranchas de cortiça pós- estabilização (Ensaios realizados pelo Centro de Engenharia Biológica da Universidade do Minho) Avaliação dos resultados: Resultados idênticos entre as amostras PT e PS Com base no limite proposto para o vinho de 2 g/L (…) (…) assumindo que cada rolha pesa cerca de 3,5 g (…) (…) assumindo que toda a OTA de uma rolha passa para o vinho (!!!) (…) A concentração final no vinho seria de 0,0016 g/l O que representa 0,08 % (!!!) do limite máximo admissível proposto para o vinho

30 Experiência industrial - Resultados Determinação de 2,4,6-TCA (libertável) nas rabanadas de cortiça Amostras PT (ng/l) Costa22,656,629,7113,1 Costa Amostras PS (ng/l) Costa2,44,89,75,4

31 Experiência industrial - Resultados Determinação de 2,4,6-TCA (libertável) nas rabanadas de cortiça Sub-costa LD: 0,7 ng/l; LQ: 1,4 ng/l Amostras PT (ng/l) Sub -costa1,84,13,12,8 Amostras PS (ng/l) Sub -costan.d. n.q.n.d.

32 Experiência industrial - Resultados Análise sensorial de rolhas lavadas: Nas amostras procedentes de ambas as empresas verificou-se que: A incidência de mofo nas referências PS é vestigiária (menor que 1/1000) e, quando ocorre, dá-se a níveis de intensidade ligeiro; Nas amostras PT registou-se a ocorrência de mofo em 1 a 2% das rolhas analisadas, com níveis de intensidade ligeiro a forte; As amostras PS evidenciam um abaixamento notável da linha de base (i.e.: aumento da limpidez sensorial), quando comparadas com as referências PT: As amostras PS evidenciam uma menor variabilidade da linha de base, quando comparadas com as referências PT.

33 Experiência industrial - Resultados Análise sensorial de rolhas lavadas Simulador de contacto: água destilada/desodorizada (Nota: Amostras PT e PS de uma única empresa) Amostras PT (ng/l) Ausência de mofo893 Detecção de mofo12 Total de rolhas905 Confirmação analítica Quantificação de cloroanisóislibertáveis na rolha individual 29,1 ng /l 4,0 ng/l 8,9 ng/l 1,5 ng/l 28,4 ng /l 66,4 ng/l 5,0 ng/l 15,0 ng/l 21,2 ng/l 9,7 ng /l 75,8 ng/l 6,2 ng/l Limite de detecção sensorial em vinho: 4 ng/l Taxa de incidência de mofo = 11/905 rolhas = 1,2% 2,4,6-TCA Admitindo que a rolha cederia todo o TCA libertável (?!)

34 Experiência industrial - Resultados Amostras PS (ng/l) Ausência de mofo1181 Detecção de mofo3 Total de rolhas1184 Confirmação analítica Quantificação de cloroanisóislibertáveis na rolha individual 1,9 ng /l 1,6 ng/l 6,6 ng/l Taxa de incidência de mofo = 1/1184 rolhas = 0,08% (!!!) Análise sensorial de rolhas lavadas Simulador de contacto: água destilada/desodorizada (Nota: Amostras PT e PS de uma única empresa) 2,4,6-TCA Limite de detecção sensorial em vinho: 4 ng/l Admitindo que a rolha cederia todo o TCA libertável (?!)

35 Experiência industrial - Resultados Determinação de 2,4,6-TCA (libertável) em triturados de aparas de broca; Tempo de stockagem das aparas: 2 meses Amostras PT (ng/l) 83,555,8217,7 Amostras PS (ng/l) 8,818,12,7

36 Experiência industrial - Resultados Comportamento físico-mecânico das rolhas de cortiça: Massa volúmica; Compressão e Relaxação PT1PT2PS1PS2 Legenda:

37 Conclusões O processo Symbios é um processo biológico, de cariz preventivo, que promove o desenvolvimento de microorganismos benignos, em detrimento de espécies com potencial de formação de metabolitos indesejados; O processo Symbios promove a inibição da biosíntese de cloroanisóis durante a etapa de preparação da cortiça; A cozedura Symbios assegura uma maior limpeza e extracção de matérias hidrossolúveis da cortiça (ex.: terras, polifenóis, etc.);

38 Conclusões Com a obtenção de aparas mais limpas (física e organolépticamente), as vantagens do processo Symbios são repercutidas ao longo da cadeia de fabricação de rolhas técnicas; O processo Symbios é inócuo e respeita as regulamentações comunitárias de materiais destinados a contacto com géneros alimentícios; O processo Symbios não introduz quaisquer alterações às características físico-mecânicas da cortiça, salvaguardando a funcionalidade do produto - rolha de cortiça.

39 Condições p/ implementação Implementação na fase da cozedura Cumprimento do Código Internacional das práticas rolheiras: separação de calços e manchas amarela Resultados optimizados com cortiça do mato

40 Processo Symbios The Knowledge of natureThe Knowledge of nature

41 Muito Obrigado pela Vossa Atenção


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