BR102021001386A2 - NUTRITIONAL ENRICHMENT OF THE CENTRAL AXIS OF JACA (ARTOCARPUS HETEROPHYLLUS LAM.) BY SEMISOLID FERMENTATION INTENDED FOR ANIMAL FEEDING - Google Patents

Abstract

ENRIQUECIMENTO NUTRICIONAL DO EIXO CENTRAL DE JACA (Artocarpus heterophyllus Lam.) POR FERMENTAÇÃO SEMISSÓLIDA DESTINADO À ALIMENTAÇÃO ANIMAL. A presente invenção propicia o propicia o processo de enriquecimento nutricional do resíduo eixo central de jaca (Artocarpus heterophyllus Lam.). O processo da presente invenção constitui-se em enriquecimento nutricional do eixo central de jaca por fermentação em estado sólido utilizando como inóculo levedura de panificação (Saccharomyces cerevisiae) avaliando a influência da concentração de levedura e temperatura de fermentação através da caracterização física e química do substrato para produção de suplemento. A invenção tem potencial de aplicabilidade na área de alimentos, visando sua utilização na elaboração de produtos como ração e suplemento alimentar animal.NUTRITIONAL ENRICHMENT OF THE CENTRAL AXIS OF JACA (Artocarpus heterophyllus Lam.) BY SEMISOLID FERMENTATION INTENDED FOR ANIMAL FEEDING. The present invention provides the process of nutritional enrichment of the central axis residue of jackfruit (Artocarpus heterophyllus Lam.). The process of the present invention consists of nutritional enrichment of the jackfruit central axis by solid state fermentation using bakery yeast (Saccharomyces cerevisiae) as inoculum, evaluating the influence of yeast concentration and fermentation temperature through the physical and chemical characterization of the substrate for supplement production. The invention has potential applicability in the food area, aiming at its use in the elaboration of products such as animal feed and food supplement.

Description

ENRIQUECIMENTO NUTRICIONAL DO EIXO CENTRAL DE JACA (ARTOCARPUS HETEROPHYLLUS LAM.) POR FERMENTAÇÃO SEMISSÓLIDA DESTINADO À ALIMENTAÇÃO ANIMALNUTRITIONAL ENRICHMENT OF THE CENTRAL AXIS OF JACA (ARTOCARPUS HETEROPHYLLUS LAM.) BY SEMISOLID FERMENTATION INTENDED FOR ANIMAL FEEDING CAMPO DA INVENÇÃOFIELD OF THE INVENTION

[001] A presente invenção propicia o processo de enriquecimento nutricional do resíduo eixo central de jaca (Artocarpus heterophyllus Lam.). O processo da presente invenção constitui-se em enriquecimento nutricional do eixo central de jaca por fermentação em estado sólido utilizando como inóculo a levedura de panificação (Saccharomyces cerevisiae), avaliando a influência da concentração de levedura e temperatura de fermentação por meio da caracterização física e química do substrato para produção de suplemento nutricional, com aplicação na área de alimentos e suplemento alimentar. A invenção tem potencial aplicabilidade para elaboração de produtos como ração e suplemento alimentar animal.[001] The present invention provides the process of nutritional enrichment of the central axis residue of jackfruit (Artocarpus heterophyllus Lam.). The process of the present invention consists of nutritional enrichment of jackfruit central axis by solid state fermentation using baker's yeast (Saccharomyces cerevisiae) as inoculum, evaluating the influence of yeast concentration and fermentation temperature through physical and Substrate chemistry for the production of nutritional supplement, with application in the food and food supplement area. The invention has potential applicability for the elaboration of products such as animal feed and food supplement.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION Enriquecimento proteicoprotein enrichment

[002] Com o aumento da população mundial e a procura por alimentos mais saudáveis e frescos, o Brasil vem conquistando o mercado alimentício internacional. A fruticultura brasileira está em pleno crescimento, e com grande potencial futuro de desenvolvimento da produção devido as condições climáticas favoráveis e seu solo diverso, se comparado com outros países, podendo assim ser um país fundamental no fornecimento de alimentos (Silva, 2019). Assim, as agroindústrias instaladas pelo país têm aumentado significativamente, contribuindo na geração de resíduos agroindustriais.[002] With the increase in the world population and the demand for healthier and fresher foods, Brazil has been conquering the international food market. The Brazilian fruit industry is in full growth, and with great future potential for production development due to favorable climatic conditions and its diverse soil, compared to other countries, thus being able to be a fundamental country in the supply of food (Silva, 2019). Thus, the agro-industries installed throughout the country have increased significantly, contributing to the generation of agro-industrial waste.

[003] O resíduo gerado precisa ser tratado, o que demanda custo e trabalho, e quando o descarte é feito de forma incorreta, os resíduos podem causar prejuízos sociais, econômicos e ambientais. Alguns tipos de resíduos são passíveis de destinação para alimentação animal e humana devido a sua composição nutricional, entretanto a maioria deles são pouco explorados (Saraiva et al., 2018). O aumento dos preços dos alimentos energéticos e proteicos para a alimentação animal elevou o custo de produção e reduziu a margem de lucro para os produtores. Assim, os resíduos das agroindústrias têm recebido atenção especial, uma vez que apresentam baixo custo de aquisição e podem servir como alternativa para o barateamento nos custos de produção (Chaves et al., 2014). Entretanto, isso requer estudos permanentes com novos alimentos que possam reduzir a dependência do setor das oscilações de oferta e de preços das matérias-primas tradicionalmente usadas nas rações (Silva et al., 2014).[003] The waste generated needs to be treated, which demands cost and work, and when the disposal is done incorrectly, the waste can cause social, economic and environmental damage. Some types of waste can be destined for animal and human food due to their nutritional composition, however most of them are little explored (Saraiva et al., 2018). The increase in energy and protein food prices for animal feed raised the cost of production and reduced the profit margin for producers. Thus, residues from agro-industries have received special attention, since they have a low acquisition cost and can serve as an alternative for lowering production costs (Chaves et al., 2014). However, this requires permanent studies with new foods that can reduce the sector's dependence on supply and price fluctuations of raw materials traditionally used in animal feed (Silva et al., 2014).

[004] A jaqueira (Artocarpus heterophyllus Lam.), embora não seja nativa do Brasil, é uma fruta bem adaptada ao clima tropical e encontrada em todas as regiões, com características peculiares, como sabor único e altos níveis de nutrientes essenciais, como vitaminas B2, B3 e Ce zinco. Apresenta um volume expressivo de subprodutos como cascas, eixo central, mesocarpo e sementes disponíveis como resíduos da agroindústria do doce (Souza et al., 2009; Sousa et al., 2020a). Assim, os resíduos de jaca surgem como alternativas aos alimentos convencionai s com o apelo ambiental e da redução dos custos de produção. Cada resíduo tem suas características intrínsecas que podem ser utilizados como alimentos de origem vegetal para uso na alimentação de ruminantes, equinos, suínos e aves (Silva et al., 2007; Sousa et al., 2020b). O aproveitamento das sementes na alimentação humana é realizado há bastante tempo, sugerindo um possível potencial de uso também como ingrediente de rações para aves em geral (Silva et al., 2007).[004] Jackfruit (Artocarpus heterophyllus Lam.), although not native to Brazil, is a fruit well adapted to the tropical climate and found in all regions, with peculiar characteristics, such as unique flavor and high levels of essential nutrients, such as vitamins B2, B3 and C and zinc. It has an expressive volume of by-products such as husks, central axis, mesocarp and seeds available as residues from the candy agroindustry (Souza et al., 2009; Sousa et al., 2020a). Thus, jackfruit residues appear as alternatives to conventional foods with the environmental appeal and the reduction of production costs. Each residue has its intrinsic characteristics that can be used as food of plant origin for use in feeding ruminants, horses, swine and poultry (Silva et al., 2007; Sousa et al., 2020b). The use of seeds in human food has been carried out for a long time, suggesting a possible potential for use as an ingredient in feed for birds in general (Silva et al., 2007).

[005] O aproveitamento de resíduos de jaca por processos biotecnológicos é bastante promissor, uma vez que torna possível a obtenção de produtos de interesse industrial e comercial. Assim, a utilização do resíduo eixo central, pedúnculo de sustentação da jaca, é limitada pelo escasso conhecimento de suas características nutricionais e de seu valor econômico como ingredientes para ração, como pela falta de dados de desempenho de animais alimentados com este tipo de alimento. Dessa forma, há um interesse crescente no estudo de alternativas de incrementar o valor nutricional do eixo central da jaca, por meio de um processo biotecnológico de enriquecimento microbiano, valorizando assim a produção e o consumo da fruta.[005] The use of jackfruit residues by biotechnological processes is very promising, since it makes it possible to obtain products of industrial and commercial interest. Thus, the use of the central axis residue, the jackfruit support peduncle, is limited by the lack of knowledge of its nutritional characteristics and economic value as feed ingredients, as well as the lack of performance data from animals fed this type of food. Thus, there is a growing interest in the study of alternatives to increase the nutritional value of the jackfruit central axis, through a biotechnological process of microbial enrichment, thus enhancing the production and consumption of the fruit.

[006] Nesse contexto, a fermentação em estado sólido promove o crescimento de microrganismos em substratos sólidos umedecidos e apresenta-se de fundamental relevância, aliada a grande tendência do uso de fontes naturais para síntese de novos produtos úteis, a partir dos resíduos que têm sido tradicionalmente descartados ou subvalorizados (Soares et al., 2020). Portanto, objetivou-se avaliar o enriquecimento nutricional do resíduo eixo central de jaca pelo processo de fermentação em estado sólido utilizando como inóculo levedura de panificação (Saccharomyces cerevisiae), por meio da caracterização física e química.[006] In this context, solid state fermentation promotes the growth of microorganisms in moistened solid substrates and is of fundamental importance, combined with the great tendency to use natural sources for the synthesis of new useful products, from the residues that have been traditionally discarded or undervalued (Soares et al., 2020). Therefore, the objective was to evaluate the nutritional enrichment of the jackfruit central axis residue by the solid state fermentation process using bakery yeast (Saccharomyces cerevisiae) as inoculum, through physical and chemical characterization.

[007] Na literatura de patentes, pode-se citar o documento de patente BR102018077531-6 descreve o processo para o enriquecimento proteico do sorgo Sorghum bicolor L. Moench associado à palma forrageira Opuntia ficus indica Mill por fermentação semissólida. O processo da presente invenção constitui-se em enriquecimento proteico da forragem de sorgo associado à palma forrageira com microrganismos (leveduras) por fermentação semissólida para produção de suplemento proteico.[007] In the patent literature, one can cite the patent document BR102018077531-6 describes the process for protein enrichment of sorghum Sorghum bicolor L. Moench associated with forage palm Opuntia ficus indica Mill by semi-solid fermentation. The process of the present invention consists of protein enrichment of sorghum forage associated with forage cactus with microorganisms (yeasts) by semi-solid fermentation for the production of a protein supplement.

[008] O documento de patente BR102018076423-3 se refere a um processo de enriquecimento proteico do maxixe-bravo (Cumumis dipsaceus Ehrenb). O processo da presente invenção constitui-se em enriquecimento proteico do maxixe-bravo com microrganismos (leveduras) por fermentação semissólida para produção de suplemento proteico, com aplicação na área de alimentos e suplemento alimentar.[008] Patent document BR102018076423-3 refers to a process of protein enrichment of wild gherkin (Cumumis dipsaceus Ehrenb). The process of the present invention consists of protein enrichment of the bravo gherkin with microorganisms (yeasts) by semi-solid fermentation for the production of a protein supplement, with application in the area of food and food supplement.

[009] O documento de patente BR102018076453-5 se refere a um processo de enriquecimento proteico do resíduo de casca de jaca (Artocarpus heterophyllus Lam.). O processo da presente invenção constitui-se em enriquecimento proteico do resíduo de casca de jaca com microrganismos (leveduras) por fermentação semissólida para produção de suplemento proteico, com aplicação na área de alimentos e suplemento alimentar.[009] Patent document BR102018076453-5 refers to a process of protein enrichment of jackfruit (Artocarpus heterophyllus Lam.) husk residue. The process of the present invention consists of protein enrichment of jackfruit shell residue with microorganisms (yeasts) by semi-solid fermentation for the production of a protein supplement, with application in the area of food and food supplement.

[010] O documento de patente BR102016013444-7 que descreve um processo de enriquecimento proteico de palha de soja e feno utilizando Spirulina platensis encapsulada, destinado a alimentação de ruminantes. Além disso, se evidencia que a nova invenção tem como objetivo aproveitamento de biomassa de Spirulina platensis produzidas a partir de resíduos ou efluentes agroindustriais que não pode ser utilizada em formulações destinadas seres humanos.[010] Patent document BR102016013444-7 which describes a process for protein enrichment of soybean straw and hay using encapsulated Spirulina platensis, intended for ruminant feeding. Furthermore, it is evident that the new invention aims to use Spirulina platensis biomass produced from agro-industrial residues or effluents that cannot be used in formulations intended for human beings.

[011] O documento de patente BR102015030889-2 que se refere a um processo de obtenção de um produto de valor nutricional aumentado pelo uso de concentrado de fruta (polpa de fruta) e suplementos proteicos como proteína de soja, extrato de levedura e pólen de abelha (separados ou em conjunto) de forma a aumentar seu conteúdo de proteínas, sais minerais e vitaminas. Para tanto, utilizou-se os sabores de frutas maracujá, acerola, uva e tangerina, associando-se a diferentes concentrações de suplemento (0 - 40%) e polpa de fruta (45 - 80%), adoçados ou não.[011] Patent document BR102015030889-2 which refers to a process of obtaining a product of increased nutritional value by the use of fruit concentrate (fruit pulp) and protein supplements such as soy protein, yeast extract and pollen from bee (separately or together) in order to increase their content of proteins, minerals and vitamins. For that, the flavors of passion fruit, acerola, grape and tangerine were used, associated with different concentrations of supplement (0 - 40%) and fruit pulp (45 - 80%), sweetened or not.

[012] O documento de patente BR102018077094-2 refere-se ao desenvolvimento de massas alimentícias (macarrão e massa para lasanha de quaisquer tipos e formatos) adicionados de faseolamina (Phaseolus vulgaris L.), farinha de feijão de qualquer espécie e Linhaça (Linum usitatissimum L.) com o objetivo de melhoria da qualidade nutricional e redução do índice glicêmico.[012] Patent document BR102018077094-2 refers to the development of pasta (noodles and lasagna noodles of any types and formats) added with phaseolamine (Phaseolus vulgaris L.), bean flour of any species and flaxseed (Linum usitatissimum L.) with the objective of improving nutritional quality and reducing the glycemic index.

[013] Até o momento não foram encontrados relatos sobre o processo de enriquecimento nutricional do resíduo eixo central de jaca (A. heterophyllus Lam.) com leveduras. As invenções conhecidas na técnica tratam do enriquecimento proteico a partir de diferentes substratos. Por sua vez, são procedimentos distintos do revelado na presente invenção por se tratar de um processo de enriquecimento nutricional do resíduo eixo central de jaca com microrganismos (leveduras) por fermentação em estado sólido para produção de suplemento nutricional.[013] So far, no reports were found about the process of nutritional enrichment of the central axis residue of jackfruit (A. heterophyllus Lam.) with yeasts. Inventions known in the art deal with protein enrichment from different substrates. In turn, they are different procedures from the one disclosed in the present invention because it is a process of nutritional enrichment of the jackfruit central axis residue with microorganisms (yeasts) by solid state fermentation for the production of a nutritional supplement.

OBJETIVO DA INVENÇÃOPURPOSE OF THE INVENTION

[014] O objetivo da presente invenção é propiciar o enriquecimento nutricional do eixo central de jaca por fermentação em estado sólido utilizando como inóculo a levedura de panificação (Saccharomyces cerevisiae), avaliando a influência da concentração de levedura e temperatura de fermentação por meio da caracterização física e química do substrato, para produção de suplemento nutricional.[014] The objective of the present invention is to provide the nutritional enrichment of the jackfruit central axis by solid-state fermentation using bakery yeast (Saccharomyces cerevisiae) as inoculum, evaluating the influence of yeast concentration and fermentation temperature through characterization physical and chemical substrate, for the production of nutritional supplement.

SUMÁRIO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION

[015] É um dos objetos da presente invenção propiciar um processo de enriquecimento nutricional do resíduo eixo central de jaca (Artocarpus heterophyllus Lam.). Preferencialmente, processo de enriquecimento nutricional do resíduo eixo central de jaca com microrganismos (leveduras) por fermentação em estado sólido para aplicação na área de alimentos e possível utilização na preparação de produtos para alimentação animal.[015] It is one of the objects of the present invention to provide a process of nutritional enrichment of the central axis residue of jackfruit (Artocarpus heterophyllus Lam.). Preferably, a process of nutritional enrichment of the central axis residue of jackfruit with microorganisms (yeasts) by solid state fermentation for application in the food area and possible use in the preparation of products for animal feed.

[016] É um adicional objeto da presente invenção propiciar um processo de enriquecimento nutricional do resíduo eixo central de jaca com microrganismos (leveduras) por fermentação em estado sólido, compreendendo as etapas de:

• a. Recepção das frutas (jacas);
• b. Limpeza e sanitização das frutas, bem como separação dos resíduos (casca, eixo central, pívide e sementes);
• c. Trituração do resíduo eixo central de jaca para elaboração do substrato fermentativo;
• d. Realização de análises físicas e químicas para caracterização do resíduo eixo central de jaca pós-trituração;
• e. Adição à um biorreator o substrato de eixo central de jaca e microrganismos para fermentação em estado sólido com concentrações de leveduras de 1 a 15% da massa inicial de substrato por período de tempo de até 120h.
• f. Armazenamento do material enriquecido em local e recipientes adequados para posterior utilização.

[016] It is an additional object of the present invention to provide a process of nutritional enrichment of the jackfruit central axis residue with microorganisms (yeasts) by solid state fermentation, comprising the steps of:

• The. Reception of fruits (jackfruit);
• B. Cleaning and sanitizing the fruits, as well as separating the residues (peel, central axis, pivide and seeds);
• ç. Crushing the jackfruit central axis residue for the elaboration of the fermentation substrate;
• d. Carrying out physical and chemical analyzes to characterize the post-crushing jackfruit central axis residue;
• and. Addition to a bioreactor the substrate of central axis of jackfruit and microorganisms for fermentation in solid state with concentrations of yeasts from 1 to 15% of the initial mass of substrate for a period of time of up to 120h.
• f. Storage of the enriched material in suitable place and containers for later use.

[017] É um adicional objeto da presente invenção propiciar um processo de enriquecimento nutricional do resíduo eixo central de jaca (A. heterophyllus Lam.), compreendendo adicionalmente em b), por limpeza ser realizada, preferencialmente, por procedimento mecânico.[017] It is an additional object of the present invention to provide a process of nutritional enrichment of the central axis residue of jackfruit (A. heterophyllus Lam.), additionally comprising in b), by cleaning to be carried out, preferably, by mechanical procedure.

[018] É um adicional objeto da presente invenção propiciar um processo de enriquecimento nutricional do resíduo eixo central de jaca (A. heterophyllus Lam.), compreendendo adicionalmente em b), por sanitização das jacas, preferencialmente por solução de hipoclorito de sódio a concentração de 2,5%, no período de até 10 min e lavagem por excesso de água.[018] It is an additional object of the present invention to provide a process of nutritional enrichment of the central axis residue of jackfruit (A. heterophyllus Lam.), additionally comprising in b), by sanitizing jackfruit, preferably by sodium hypochlorite solution at concentration of 2.5%, in a period of up to 10 min and washing with excess water.

[019] É um adicional objeto da presente invenção propiciar um processo de enriquecimento nutricional do resíduo eixo central de jaca (A. heterophyllus Lam.), compreendendo adicionalmente em c), por trituração do resíduo eixo central de jaca, preferencialmente, liquidificador industrial.[019] It is an additional object of the present invention to provide a process of nutritional enrichment of the jackfruit central axis residue (A. heterophyllus Lam.), additionally comprising in c), by grinding the jackfruit central axis residue, preferably, an industrial blender.

[020] É um adicional objeto da presente invenção propiciar um processo de enriquecimento nutricional do resíduo eixo central de jaca (A. heterophyllus Lam.), compreendendo adicionalmente em d), análises físicas e químicas do resíduo eixo central de jaca, preferencialmente, dos parâmetros: teor de água, atividade de água e identificação e quantificação de minerais.[020] It is an additional object of the present invention to provide a process of nutritional enrichment of the jackfruit central axis residue (A. heterophyllus Lam.), additionally comprising in d), physical and chemical analyzes of the jackfruit central axis residue, preferably of the parameters: water content, water activity and identification and quantification of minerals.

[021] É um adicional objeto da presente invenção propiciar um processo de enriquecimento nutricional do resíduo eixo central de jaca (A. heterophyllus Lam.), compreendendo adicionalmente em e), por fermentação em estado sólido ser realizada, preferencialmente, com concentrações de levedura, com a adição de 3% de Saccharomyces cerevisiae, para um período de tempo de 96 h, a temperatura de 40 °C.[021] It is an additional object of the present invention to provide a process of nutritional enrichment of the central axis residue of jackfruit (A. heterophyllus Lam.), additionally comprising in e), by solid state fermentation to be carried out, preferably, with concentrations of yeast , with the addition of 3% of Saccharomyces cerevisiae, for a period of time of 96 h, at a temperature of 40 °C.

[022] Estes e outros objetos da presente invenção serão melhor compreendidos e valorizados a partir da descrição detalhada da invenção e de seus exemplos que têm como objetivo apenas ilustrar um dos inúmeros meios de se realizar a invenção, não limitando portando seu escopo.[022] These and other objects of the present invention will be better understood and valued from the detailed description of the invention and its examples that are intended only to illustrate one of the numerous ways of carrying out the invention, not limiting, therefore, its scope.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURASBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

[023] A Figura 1 apresenta a influência do efeito da concentração de levedura versus temperatura de fermentação sob o resíduo mineral fixo, após 96 h de processo.[023] Figure 1 shows the influence of the effect of yeast concentration versus fermentation temperature on the fixed mineral residue, after 96 h of process.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃODETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[024] A presente invenção refere-se a um processo de enriquecimento nutricional do resíduo eixo central de jaca (A. heterophyllus Lam.) com microrganismos (leveduras) por fermentação semissólida compreendendo as etapas de: recepção e seleção das frutas (jacas), seguido de limpeza e sanitização com remoção de sujidades provenientes da coleta.[024] The present invention refers to a process of nutritional enrichment of the central axis residue of jackfruit (A. heterophyllus Lam.) with microorganisms (yeasts) by semi-solid fermentation comprising the steps of: reception and selection of fruits (jackfruit), followed by cleaning and sanitization with removal of dirt from the collection.

[025] Seguido a sanitização, realiza-se a trituração do resíduo eixo central de jaca para elaboração do substrato fermentativo, podendo ser realizada preferencialmente por liquidificador industrial. A partir disso, se faz necessário a realização de análises físicas e químicas para caracterização do resíduo eixo central de jaca, buscando levantar principalmente o parâmetro teor de resíduo mineral fixo. Os demais parâmetros analisados do resíduo eixo central de jaca poderão ser, preferencialmente, os parâmetros: teor de água e atividade de água.[025] Following the sanitization, the crushing of the jackfruit central axis residue is carried out for the elaboration of the fermentative substrate, which can be carried out preferably by an industrial blender. From this, it is necessary to carry out physical and chemical analyzes to characterize the central axis residue of jackfruit, mainly seeking to raise the parameter fixed mineral residue content. The other analyzed parameters of the jackfruit central axis residue may be, preferably, the parameters: water content and water activity.

[026] Para a fermentação, adiciona-se ao biorreator o substrato gerado e o microrganismo (levedura) com concentrações de 1 a 15% da massa inicial de substrato por período de tempo de até 120 h. A fermentação pode ser realizada, preferencialmente com concentrações de levedura, com a adição de 3% de Sacharomyces cerevisiae, para um período de tempo de 96 h, a temperatura de 40 °C. Após a fermentação, armazenamento do material enriquecido em local e recipientes adequados para posterior utilização.[026] For fermentation, the generated substrate and the microorganism (yeast) are added to the bioreactor with concentrations of 1 to 15% of the initial mass of substrate for a period of time of up to 120 h. Fermentation can be carried out, preferably with concentrations of yeast, with the addition of 3% of Sacharomyces cerevisiae, for a period of time of 96 h, at a temperature of 40 °C. After fermentation, storage of the enriched material in suitable place and containers for later use.

[027] Exemplificação.[027] Exemplification.

[028] Durante o processo fermentativo, a levedura é condicionada ao estresse, tais como, estresse oxidativo, osmótico, elevadas temperaturas e limitações ou excessos de nutrientes. Possivelmente, esses estresses podem afetar o desempenho fermentativo do microrganismo, fazendo com que a célula não consiga consumir todo o açúcar disponível no tempo ideal ou que a produção do produto fique abaixo do rendimento esperado. A nutrição da levedura se torna um fator muito importante a ser investigado, uma vez que remete a qualidade da matéria-prima utilizada no processo (Souza et al., 2015). Assim, a caracterização física e química da levedura S. cerevisiae utilizada no processo de enriquecimento nutricional do eixo central da jaca encontra-se na Tabela 1.[028] During the fermentation process, the yeast is conditioned to stress, such as oxidative and osmotic stress, high temperatures and nutrient limitations or excesses. Possibly, these stresses can affect the fermentative performance of the microorganism, causing the cell to not be able to consume all the available sugar at the ideal time or the product production to be below the expected yield. Yeast nutrition becomes a very important factor to be investigated, since it refers to the quality of the raw material used in the process (Souza et al., 2015). Thus, the physical and chemical characterization of the yeast S. cerevisiae used in the process of nutritional enrichment of the central axis of jackfruit is shown in Table 1.

[029] Tabela 1. Caracterização física e química da levedura Saccharomyces cerevisiae utilizada no processo de enriquecimento nutricional do eixo central da jaca (Artocarpus heterophyllus Lam.)

[029] Table 1. Physical and chemical characterization of the yeast Saccharomyces cerevisiae used in the process of nutritional enrichment of the central axis of jackfruit (Artocarpus heterophyllus Lam.)

[030] A levedura S. cerevisiae utilizada durante a fermentação semissólida do substrato eixo central de jaca apresentou teor de água de 70,9%, resíduo mineral fixo de 1,86% e proteína bruta de 53,8%, base seca, conforme a Tabela 1. Observou-se que a composição física e química da levedura dependem de uma série de fatores, destacando-se o substrato utilizado, o tratamento da massa fluida, as concentrações de sais e até mesmo o meio de cultura de onde provém a levedura. Dessa forma, sua composição pode apresentar variações para outros tipos de substratos (Oliveira et al., 2009; Souza et al., 2015).[030] The yeast S. cerevisiae used during the semi-solid fermentation of the jackfruit central axis substrate had a water content of 70.9%, fixed mineral residue of 1.86% and crude protein of 53.8%, dry basis, as Table 1. It was observed that the physical and chemical composition of the yeast depends on a series of factors, highlighting the substrate used, the treatment of the fluid mass, the concentrations of salts and even the culture medium from which the yeast. Thus, its composition may vary for other types of substrates (Oliveira et al., 2009; Souza et al., 2015).

[031] Os resultados encontrados corroboram com o estudo realizado por Araújo et al. (2009) que verificaram o enriquecimento proteico de alimentos por levedura em fermentação semissólida como uma alternativa na alimentação animal. Os referidos autores destacaram que além de elevados teores proteicos, a levedura apresenta como característica um bom balanceamento de aminoácidos, melhorando significativamente os índices zootécnicos dos animais por se tratar de uma ótima fonte proteica. Diante disso, as leveduras têm sido empregadas pelo seu alto conteúdo de nutrientes facilmente assimilados pelo organismo e de alto valor nutricional, sendo um excelente componente alimentar para todos os animais e de rápido crescimento.[031] The results found corroborate the study carried out by Araújo et al. (2009) who verified the protein enrichment of foods by yeast in semi-solid fermentation as an alternative in animal feed. These authors highlighted that in addition to high protein levels, yeast has a good balance of amino acids as a characteristic, significantly improving the zootechnical indices of the animals because it is a great protein source. Therefore, yeasts have been used for their high content of nutrients easily assimilated by the body and of high nutritional value, being an excellent food component for all animals and of rapid growth.

[032] Os minerais são imprescindíveis para a nutrição das leveduras, no entanto, são negligenciados como um fator determinante para o desempenho fermentativo. De acordo com Walker (2004), diversos minerais são relevantes para o bom funcionamento do metabolismo e crescimento celular da levedura, como o fósforo (P), enxofre (S), potássio (K), magnésio (Mg), cálcio (Ca), zinco (Zn), manganês (Mn), cobre (Cu) e ferro (Fe). Além disso, em processos fermentativos, minerais como o potássio, magnésio, cálcio, manganês, ferro, zinco e cobre são essenciais para o sucesso da fermentação.[032] Minerals are essential for yeast nutrition, however, they are neglected as a determining factor for fermentation performance. According to Walker (2004), several minerals are relevant for the proper functioning of yeast metabolism and cell growth, such as phosphorus (P), sulfur (S), potassium (K), magnesium (Mg), calcium (Ca) , zinc (Zn), manganese (Mn), copper (Cu) and iron (Fe). In addition, in fermentation processes, minerals such as potassium, magnesium, calcium, manganese, iron, zinc and copper are essential for successful fermentation.

[033] Embora o teor de resíduo mineral da levedura seja constante, sua composição mineral pode variar amplamente, dependendo da fonte da matéria-prima. Logo, investigou-se os constituintes minerais da levedura S. cerevisiae utilizada durante o enriquecimento nutricional do eixo central da jaca (Tabela 2).[033] Although the mineral residue content of yeast is constant, its mineral composition can vary widely depending on the source of the raw material. Therefore, the mineral constituents of the yeast S. cerevisiae used during the nutritional enrichment of the jackfruit central axis were investigated (Table 2).

[034] Tabela 2. Constituintes minerais da levedura (Saccharomyces cerevisiae) empregada no processo fermentativo do eixo central de jaca (Artocarpus heterophyllus Lam)

[034] Table 2. Mineral constituents of yeast (Saccharomyces cerevisiae) used in the fermentation process of jackfruit central axis (Artocarpus heterophyllus Lam)

[035] A levedura mostrou-se ser rica em potássio (1000,6 mg/100 g) e fósforo (631,6 mg/100 g), apresentando também valor satisfatório de magnésio (120,8 mg/100 g) e em menores porcentagens de cálcio, manganês, ferro e cobre, conforme verificado pela Tabela 2. Os minerais atuam em uma série de reações importantes ao organismo, como a estruturação dos tecidos, o controle das vias metabólicas, a pressão osmótica e o equilíbrio ácido-básico do meio. Assim, os macrominerais (Mg, P, K, Ca) são necessários ao organismo em quantidades maiores, enquanto os microminerais (Mn, Fe, Cu) são necessários em menores quantidades (Franca et al., 2020). Sendo assim, os minerais apresentam uma importância crucial para a multiplicação e desenvolvimento da levedura, bem como nas reações enzimáticas do processo fermentativo (Souza et al., 2015).[035] The yeast proved to be rich in potassium (1000.6 mg/100 g) and phosphorus (631.6 mg/100 g), also presenting a satisfactory value of magnesium (120.8 mg/100 g) and in lower percentages of calcium, manganese, iron and copper, as seen in Table 2. Minerals act in a series of important reactions in the body, such as tissue structuring, control of metabolic pathways, osmotic pressure and acid-base balance the middle one. Thus, macrominerals (Mg, P, K, Ca) are needed by the body in larger amounts, while microminerals (Mn, Fe, Cu) are needed in smaller amounts (Franca et al., 2020). Thus, minerals are of crucial importance for the multiplication and development of yeast, as well as in the enzymatic reactions of the fermentation process (Souza et al., 2015).

[036] O controle dos parâmetros físicos e químicos da matéria-prima eixo de jaca se faz necessário para a obtenção de um produto com características constantes e uniformes, visando um maior rendimento do processo fermentativo. Assim, a natureza do substrato, as necessidades do microrganismo utilizado e o tipo de produto final desejado são os principais fatores que determinam o teor de água que o substrato deverá ter no início e ao longo da fermentação (Santos et al., 2018). A variação do valor médio do teor de água (%), atividade de água e resíduo mineral fixo (%), em base seca, do resíduo eixo central da jaca nos tempos iniciais e finais alcançados com 96 h de fermentação semissólida estão descritos na Tabela 3.[036] The control of the physical and chemical parameters of the jackfruit shaft raw material is necessary to obtain a product with constant and uniform characteristics, aiming at a greater yield of the fermentation process. Thus, the nature of the substrate, the needs of the microorganism used and the type of final product desired are the main factors that determine the water content that the substrate must have at the beginning and throughout the fermentation (Santos et al., 2018). The variation of the average value of water content (%), water activity and fixed mineral residue (%), on a dry basis, of the central axis residue of jackfruit in the initial and final times reached with 96 h of semi-solid fermentation are described in the Table 3.

[037] Tabela 3. Percentual médio + erro padrão de teor de água (%), atividade de água, resíduo mineral fixo (%), base seca, nos tempos iniciais e finais, alcançado com 96 h de fermentação semissólida do resíduo eixo central da jaca

[037] Table 3. Average percentage + standard error of water content (%), water activity, fixed mineral residue (%), dry basis, in the initial and final times, achieved with 96 h of semi-solid fermentation of the central axis residue from jackfruit

[038] Em processos fermentativos, a água torna-se altamente relevante em virtude do seu elevado grau de interação com as substâncias que compõem a fase sólida e está relacionada a dois parâmetros: teor de água, diz respeito à porcentagem de água na massa total do meio; o segundo, a atividade de água, parâmetro termodinâmico relacionado ao potencial químico da água, ou seja, à quantidade de moléculas de água disponíveis nas vizinhanças imediatas das partículas de substratos. No que tange ao teor de água ótimo no substrato, especula-se que pode variar dependendo da natureza de cada matéria-prima, podendo variar entre 18 e 85% (Sousa; Correia, 2012; Thomas et al., 2013; Zhang et al., 2017). Observou-se que todos os experimentos analisados apresentaram teor de água ideal para o crescimento e desenvolvimento da levedura empregada no processo de fermentação, uma vez que o teor de água de um meio sólido afeta o crescimento da levedura.[038] In fermentation processes, water becomes highly relevant due to its high degree of interaction with the substances that make up the solid phase and is related to two parameters: water content, concerns the percentage of water in the total mass the middle one; the second, water activity, a thermodynamic parameter related to the chemical potential of water, that is, to the amount of water molecules available in the immediate vicinity of the substrate particles. Regarding the optimal water content in the substrate, it is speculated that it may vary depending on the nature of each raw material, ranging from 18 to 85% (Sousa; Correia, 2012; Thomas et al., 2013; Zhang et al. ., 2017). It was observed that all the analyzed experiments presented ideal water content for the growth and development of the yeast used in the fermentation process, since the water content of a solid medium affects the growth of the yeast.

[039] De acordo com a Tabela 3, os experimentos apresentaram teor de água inicial acima de 82%. Soares et al. (2020) estudando o processo de fermentação semissólida dos resíduos de caju (Anacardium occidentale L.) e goiaba (Psidium guajava L.), utilizando a levedura S. cerevisiae observaram que para enriquecer proteicamente o resíduo, iniciou-se o processo com teor de água próximo a 80% e, posteriormente, observou-se uma perda gradativa do teor de água inicial ao longo do tempo, comportamento semelhante foi demostrado nesse estudo.[039] According to Table 3, the experiments showed initial water content above 82%. Soares et al. (2020), studying the process of semi-solid fermentation of cashew (Anacardium occidentale L.) and guava (Psidium guajava L.) residues, using the yeast S. cerevisiae, observed that to enrich the residue with protein, the process was started with a content of water close to 80% and, later, a gradual loss of the initial water content was observed over time, a similar behavior was demonstrated in this study.

[040] Observou-se que a maior redução do teor de água foi no experimento 9, inoculado com 5% de levedura e mantido à 40 °C, apresentando teor de 62,7% após 96 h de fermentação (Tabela 3).O decaimento nos teores de água dos experimentos após o enriquecimento era previsto e as possíveis causas para essa diminuição foram ocasionadas pela circulação de ar dentro da estufa, a exposição do substrato com o meio pela ampla área superficial proporcionada pelo biorreator bandeja utilizado nos experimentos, pela temperatura de fermentação e até pela posição das bandejas na estufa.[040] It was observed that the greatest reduction in the water content was in experiment 9, inoculated with 5% of yeast and kept at 40 °C, with a content of 62.7% after 96 h of fermentation (Table 3). decay in the water contents of the experiments after enrichment was predicted and the possible causes for this decrease were caused by the circulation of air inside the greenhouse, the exposure of the substrate with the medium by the wide surface area provided by the tray bioreactor used in the experiments, by the temperature fermentation process and even the position of the trays in the oven.

[041] A perda gradativa do teor de água inicial ao longo do tempo, até o final da fermentação favorece o processo fermentativo, tornando a diminuição do teor de água um fator relevante para que ocorra a concentração de nutrientes do produto (Soares et al., 2020). Logo, constatou-se que a maior temperatura de fermentação (40 °C) favoreceu a evaporação de água contida no substrato eixo central de jaca, levando a concentração dos nutrientes disponíveis à levedura, permitindo o crescimento, desenvolvimento e formação de produtos (Souza; Aquino, 2012).[041] The gradual loss of the initial water content over time, until the end of fermentation favors the fermentation process, making the decrease in water content a relevant factor for the concentration of nutrients in the product (Soares et al. , 2020). Therefore, it was found that the higher fermentation temperature (40 °C) favored the evaporation of water contained in the substrate central axis of jackfruit, leading to the concentration of nutrients available to the yeast, allowing the growth, development and formation of products (Souza; Aquinas, 2012).

[042] A atividade de água e a disponibilidade de nutrientes estão relacionadas entre si, e, independe da temperatura, uma vez que a capacidade dos microrganismos se multiplicarem é diminuída quando se reduz a atividade de água do meio. Valores de atividade de água entre 0 e 0,2 indicam que a água está fortemente ligada, enquanto valores de atividade de água na faixa de 0,7 a 0,99 indicam que a maioria da água se encontra livre, sendo esta passível de ser utilizada em reações químicas, enzimáticas e para o desenvolvimento de microrganismos. Logo, quanto mais elevada for a atividade da água, mais rápido os microrganismos (como bactérias, leveduras e bolores) serão capazes de crescer (Alcântara; Silva, 2014; Woo et al., 2019).[042] Water activity and nutrient availability are related to each other, and are independent of temperature, since the ability of microorganisms to multiply is reduced when the water activity of the medium is reduced. Water activity values between 0 and 0.2 indicate that the water is strongly bound, while water activity values in the range of 0.7 to 0.99 indicate that most of the water is free, which is likely to be used in chemical and enzymatic reactions and for the development of microorganisms. Therefore, the higher the water activity, the faster the microorganisms (such as bacteria, yeasts and molds) will be able to grow (Alcântara; Silva, 2014; Woo et al., 2019).

[043] De acordo com a Tabela 3, constatou-se que a atividade de água inicial dos experimentos foi superior a 0,991, estando dentro da faixa de crescimento de microrganismos, incluindo as leveduras, que requerem uma atividade de água em torno de 0,5 a 0,8 (Oliveira et al., 2009; Thomas et al., 2013). Após 96 h de processo fermentativo, percebeu-se que houve uma redução do teor de água dos experimentos, enquanto que a atividade de água não sofreu variações apresentando uma elevada atividade de água, acima de 0,919 (Tabela 3). Assim, o substrato eixo central de jaca apresentou valores satisfatórios para o parâmetro atividade de água, favorecendo o crescimento e multiplicação da levedura inoculada sob o meio, uma vez que esse crescimento depende diretamente da presença de água disponível em quantidades adequadas que assegure o crescimento e metabolismo da levedura.[043] According to Table 3, it was found that the initial water activity of the experiments was greater than 0.991, being within the range of growth of microorganisms, including yeasts, which require a water activity around 0. 5 to 0.8 (Oliveira et al., 2009; Thomas et al., 2013). After 96 h of fermentation process, it was noticed that there was a reduction in the water content of the experiments, while the water activity did not change, presenting a high water activity, above 0.919 (Table 3). Thus, the jackfruit central axis substrate showed satisfactory values for the water activity parameter, favoring the growth and multiplication of the yeast inoculated under the medium, since this growth depends directly on the presence of available water in adequate amounts to ensure growth and growth. yeast metabolism.

[044] Em relação aos teores de resíduo mineral durante o enriquecimento nutricional, foram observados um aumento significativo em todos os tratamentos, conforme a Tabela 3. De acordo com Sousa et al. (2020a), o teor de matéria mineral do bagaço de jaca in natura, constituído de eixo central e mesocarpo, foi de 4,9%, valor superior ao encontrado neste trabalho (1,34%). Sendo assim, o valor encontrado de resíduo mineral nesta pesquisa foi inferior provavelmente pelos fatores tais como: tipo de resíduo, constituição e relação desses com a química dos solos, local do cultivo, maturação, época do ano, entre outros fatores.[044] Regarding mineral residue levels during nutritional enrichment, a significant increase was observed in all treatments, as shown in Table 3. According to Sousa et al. (2020a), the mineral content of fresh jackfruit bagasse, consisting of a central axis and mesocarp, was 4.9%, a value higher than that found in this work (1.34%). Thus, the value found for mineral residue in this research was probably lower due to factors such as: type of residue, constitution and relationship of these with soil chemistry, place of cultivation, maturation, time of year, among other factors.

[045] Pode-se verificar que para todas as fermentações ocorreu aumento significativo da matéria mineral durante às 96 h, provavelmente devido aos teores intrínsecos da própria levedura, atingindo o valor máximo de 7,96 e 7,36% para os experimentos 6 e 9, respectivamente, quando se adicionaram 3 e 5% de levedura, respectivamente, mantidos à 40 °C (Tabela 3). Além disso, verificou-se que os teores dos resíduos minerais dos substratos enriquecidos variaram de acordo com a temperatura, afetando o rendimento final da fermentação.[045] It can be seen that for all fermentations there was a significant increase in mineral matter during 96 h, probably due to the intrinsic contents of the yeast itself, reaching the maximum value of 7.96 and 7.36% for experiments 6 and 9, respectively, when 3 and 5% yeast were added, respectively, kept at 40 °C (Table 3). Furthermore, it was found that the levels of mineral residues in the enriched substrates varied according to the temperature, affecting the final fermentation yield.

[046] Araújo et al. (2017) ao promoverem a bioconversão proteica da casca da mandioca pela levedura S. cerevisiae por meio da fermentação semissólida avaliando o efeito do enriquecimento nutricional na dieta dos animais verificaram o aumento significativo da matéria mineral no período de 24 h, atingindo o valor máximo de 7,74%, quando adicionaram o maior nível de ureia (3%), porque determinados minerais como nitrogênio na forma de ureia, magnésio e manganês são mais significativos para o aumento do rendimento em biomassa do que os outros minerais.[046] Araújo et al. (2017), when promoting the protein bioconversion of cassava peel by the yeast S. cerevisiae through semi-solid fermentation, evaluating the effect of nutritional enrichment in the diet of the animals, verified a significant increase in mineral matter in the period of 24 h, reaching the maximum value of 7.74%, when they added the highest level of urea (3%), because certain minerals such as nitrogen in the form of urea, magnesium and manganese are more significant for increasing biomass yield than other minerals.

[047] Logo, a composição mineral do meio constitui um dos vários fatores que se torna necessário investigar quando se trabalha com S. cerevisiae, uma vez que a fonte de carbono disponível poderá induzir alterações morfológicas, bioquímicas e fisiológicas relevantes para a sua sobrevivência. O substrato eixo central de jaca in natura mostrou-se ser rico em macrominerais como potássio (943,8 mg/100 g), fósforo (107,2 mg/100 g) e cálcio (105,3 mg/100 g) apresentando também valores significativos de sódio (90,2 mg/100 g) e magnésio (72 mg/100 g). Entre os microminerais, manganês (0,5 mg/100 g), ferro (0,5 mg/100 g) e zinco (0,4 mg/100 g) foram predominantes. Após 96 h de fermentação, verificou-se que todos os experimentos apresentaram um aumento nos constituintes minerais, provavelmente, pela influência da temperatura que afetou o metabolismo e a multiplicação das leveduras inoculadas no início do processo fermentativo. Dessa forma, o perfil mineral dos experimentos do resíduo eixo central de jaca, nos tempos iniciais e finais alcançado com 96 h de fermentação semissólida, encontra-se na Tabela 4.[047] Therefore, the mineral composition of the medium is one of several factors that becomes necessary to investigate when working with S. cerevisiae, since the available carbon source may induce morphological, biochemical and physiological changes relevant to its survival. The central axis substrate of jackfruit in natura proved to be rich in macrominerals such as potassium (943.8 mg/100 g), phosphorus (107.2 mg/100 g) and calcium (105.3 mg/100 g) significant values of sodium (90.2 mg/100 g) and magnesium (72 mg/100 g). Among the microminerals, manganese (0.5 mg/100 g), iron (0.5 mg/100 g) and zinc (0.4 mg/100 g) were predominant. After 96 h of fermentation, it was found that all experiments showed an increase in mineral constituents, probably due to the influence of temperature that affected the metabolism and multiplication of the yeasts inoculated at the beginning of the fermentation process. Thus, the mineral profile of the jackfruit central axis residue experiments, in the initial and final times reached with 96 h of semi-solid fermentation, is shown in Table 4.

[048] Tabela 4. Constituintes minerais presentes nos substratos de eixo central de jaca (Artocarpus heterophyllus Lam.), nos tempos iniciais e finais alcançados com 96 h de fermentação semissólida

[048] Table 4. Mineral constituents present in the substrates of jackfruit central axis (Artocarpus heterophyllus Lam.), in the initial and final times reached with 96 h of semi-solid fermentation

[049] Durante o processo fermentativo, os minerais que mais se destacaram foram o potássio, cálcio, fósforo, sódio e magnésio (Tabela 4). Os minerais estão envolvidos em diversas vias metabólicas do organismo animal, com funções importantes na reprodução, na manutenção do crescimento, no metabolismo energético, na função imune entre outras tantas funções fisiológicas, não só para a manutenção da vida, como também para o aumento da produtividade animal.[049] During the fermentation process, the minerals that stood out the most were potassium, calcium, phosphorus, sodium and magnesium (Table 4). Minerals are involved in several metabolic pathways of the animal organism, with important functions in reproduction, maintenance of growth, energy metabolism, immune function, among many other physiological functions, not only for the maintenance of life, but also for the increase of animal productivity.

[050] Constatou-se que os substratos eixo central de jaca in natura e enriquecidos são fontes de potássio, uma vez que foi o elemento que se apresentou em maior quantidade, respondendo por cerca de 70 a 77% do total dos constituintes minerais presente nos substratos. De acordo com Araújo et al. (2010), o potássio é um mineral abundante nos alimentos utilizados na pecuária, entretanto, é necessário ficar atento para evitar carências e excessos. O National Research Council (NRC, 1980) estipulou o nível máximo de ingestão de potássio em 3%, mas dificilmente há intoxicação por tal elemento, pois mesmo na disponibilidade de uma dieta com níveis elevados, o que resulta em maior ingestão pelos animais, o consumo mesmo acima do requerido será rapidamente excretado (Patino et al., 2011).[050] It was found that the central axis substrates of jackfruit in natura and enriched are sources of potassium, since it was the element that was present in greater quantity, accounting for about 70 to 77% of the total mineral constituents present in the substrates. According to Araújo et al. (2010), potassium is an abundant mineral in foods used in livestock, however, it is necessary to be attentive to avoid deficiencies and excesses. The National Research Council (NRC, 1980) stipulated the maximum level of potassium intake at 3%, but there is hardly any intoxication by this element, because even in the availability of a diet with high levels, which results in higher intake by animals, the consumption even above the required will be rapidly excreted (Patino et al., 2011).

[051] O cálcio, por estar presente nas plantas em maior quantidade, dificilmente mostrar-se-á deficiente (Araújo et al., 2010). No início da fermentação, o conteúdo de cálcio dos substratos variou de 103 a 161 mg/100 g. Após 96 h de processo, esse conteúdo variou de 311 a 940 mg/100 g (Tabela 4). Outro elemento que se mostrou em quantidade significativa foi o magnésio. Verificou-se que após 96 h de processo, a maior quantidade de magnésio foi de 588,2 mg/100 g para o experimento 4, mantido à 30 °C e inoculado com 3% de levedura (Tabela 4). Os íons de fósforo e magnésio acumulados nas células de leveduras são importantes para o processo de fermentação (Villen et al., 2009). Assim, o cálcio e o magnésio presentes no substrato podem estar relacionados com a capacidade de tolerância ao estresse causado pelo processo de fermentação, sendo importante para a estabilização das membranas das células de leveduras inoculadas, principalmente quando submetidas a grandes variações do meio, como a pressão osmótica (Courchesne et al., 2011).[051] Calcium, because it is present in plants in greater quantity, will hardly be deficient (Araújo et al., 2010). At the beginning of fermentation, the calcium content of the substrates ranged from 103 to 161 mg/100 g. After 96 h of process, this content ranged from 311 to 940 mg/100 g (Table 4). Another element that showed up in significant amounts was magnesium. It was found that after 96 h of process, the highest amount of magnesium was 588.2 mg/100 g for experiment 4, kept at 30 °C and inoculated with 3% yeast (Table 4). Phosphorus and magnesium ions accumulated in yeast cells are important for the fermentation process (Villen et al., 2009). Thus, calcium and magnesium present in the substrate may be related to the ability to tolerate the stress caused by the fermentation process, being important for the stabilization of the membranes of inoculated yeast cells, especially when subjected to large variations in the medium, such as osmotic pressure (Courchesne et al., 2011).

[052] A maioria dos trabalhos relatados na literatura relatam níveis de cálcio de, no mínimo, 0,17% nas forragens. No caso dos subprodutos, é difícil fazer uma comparação com os valores encontrados, pois a maioria deles são resultantes do processamento de grãos, que possuem uma concentração menor de cálcio em sua composição. As amostras que apresentaram os valores mais baixos foram o farelo de arroz, a casca de cevada e a casca de algodão, contendo 0,04, 0,07 e 0,09%, respectivamente (Dias et al., 2013). Logo, os substratos de eixo central de jaca enriquecidos, durante a fermentação semissólida, apresentaram níveis de cálcio superior ao reportado na literatura, em torno de 9,8 a 12,8% do total dos constituintes minerais presentes nos substratos.[052] Most studies reported in the literature report calcium levels of at least 0.17% in forages. In the case of by-products, it is difficult to make a comparison with the values found, as most of them result from the processing of grains, which have a lower concentration of calcium in their composition. The samples that showed the lowest values were rice bran, barley husk and cotton husk, containing 0.04, 0.07 and 0.09%, respectively (Dias et al., 2013). Therefore, enriched jackfruit central axis substrates, during semi-solid fermentation, showed calcium levels higher than those reported in the literature, around 9.8 to 12.8% of the total mineral constituents present in the substrates.

[053] Após 96 h de processo fermentativo, as quantidades de fósforo nos substratos aumentaram com o passar do tempo fermentativo. O experimento 6 apresentou a maior quantidade, de 660,7 mg/100 g (Tabela 4). De acordo com Silva et al. (2006), o fósforo é um importante elemento mineral, em virtude da necessidade da produção de quantidade apreciável de massa celular do microrganismo inoculado no processo fermentativo.[053] After 96 h of fermentation process, the amounts of phosphorus in the substrates increased with the passage of fermentation time. Experiment 6 showed the highest amount, 660.7 mg/100 g (Table 4). According to Silva et al. (2006), phosphorus is an important mineral element, due to the need to produce an appreciable amount of cell mass of the microorganism inoculated in the fermentation process.

[054] Os teores de sódio nas plantas são insuficientes para suprir a necessidade dos ruminantes. As forrageiras e leguminosas trazem em sua composição valores baixos desse mineral. De acordo com o NRC (2007), têm-se em alguns produtos vegetais as concentrações médias de sódio: 4 mg/100 g no milho; 8 mg/100 g no feno de timóteo e na aveia; 20 mg/100 g na soja; 70 mg/100 g no feno de alfafa; e até 140 mg/100 g no feno de trevo. As concentrações de sódio obtidas nos subprodutos de eixo central de jaca enriquecidos foram altas com destaque para o experimento 6, após 96 h de fermentação. No início do processo, o experimento 6 apresentou um teor de 65 mg/100 g e, ao término do processo fermentativo, verificou-se um aumento no teor de sódio (474 mg/100 g) (Tabela 4). Esse resultado é superior aos encontrados para outros produtos alimentícios, pelo fato de que, a fermentação causou um aumento significativo deste mineral, provavelmente, pela temperatura de 40 °C.[054] Sodium levels in plants are insufficient to meet the needs of ruminants. Forages and legumes bring low values of this mineral in their composition. According to the NRC (2007), average sodium concentrations are found in some vegetable products: 4 mg/100 g in corn; 8 mg/100 g in timothy hay and oats; 20 mg/100 g in soy; 70 mg/100 g in alfalfa hay; and up to 140 mg/100 g in clover hay. Sodium concentrations obtained in enriched jackfruit central axis by-products were high, especially in experiment 6, after 96 h of fermentation. At the beginning of the process, experiment 6 presented a content of 65 mg/100 g and, at the end of the fermentation process, there was an increase in the sodium content (474 mg/100 g) (Table 4). This result is superior to those found for other food products, due to the fact that fermentation caused a significant increase in this mineral, probably due to the temperature of 40 °C.

[055] Além desses minerais, também foram detectados elementos-traço como o manganês, ferro, cobre e zinco que também influenciam o processo fermentativo, uma vez que promovem a taxa de conversão de açúcar e são necessários para várias vias metabólicas como cofatores (Pereira et al., 2010).[055] In addition to these minerals, trace elements such as manganese, iron, copper and zinc were also detected, which also influence the fermentation process, since they promote the sugar conversion rate and are necessary for various metabolic pathways as cofactors (Pereira et al., 2010).

[056] O zinco é um nutriente importante e essencial no ciclo biológico, sendo vital principalmente para as metaloenzimas (NRC, 1980). Além disso, o zinco, em quantidades adequadas no meio, promove o crescimento e multiplicação da célula de levedura (Souza et al., 2015). As forragens e grãos possuem níveis que variam de 2 a 3 mg/100 g. O teor de zinco em leguminosas como soja e amendoim podem apresentar valores de até 7 mg/100 g (NRC, 1980). No presente trabalho, a Tabela 4 aponta que o menor valor observado foi de 1 mg/100 g (Experimento 3), enquanto o máximo foi de 10,3 mg/100 g (Experimento 4), confirmando que os substratos enriquecidos, após o processo fermentativo, não estão muito distantes dos citados acima, podendo ser ofertados aos animais, como os ruminantes.[056] Zinc is an important and essential nutrient in the biological cycle, being vital mainly for metalloenzymes (NRC, 1980). In addition, zinc, in adequate amounts in the medium, promotes the growth and multiplication of the yeast cell (Souza et al., 2015). Forages and grains have levels ranging from 2 to 3 mg/100 g. The zinc content in legumes such as soybeans and peanuts can present values of up to 7 mg/100 g (NRC, 1980). In the present work, Table 4 shows that the lowest value observed was 1 mg/100 g (Experiment 3), while the maximum was 10.3 mg/100 g (Experiment 4), confirming that the enriched substrates, after fermentation process, are not far from those mentioned above, and can be offered to animals, such as ruminants.

[057] Os níveis de ferro determinados apresentaram-se com bastante variações, mas assemelham-se aos considerados normais na literatura. As cascas de algodão, laranja e arroz apresentaram os valores mais baixos (2,3; 4,3 e 5,3 mg/100 g, respectivamente). Os níveis de ferro encontrados nas plantas são basicamente determinados pela espécie e tipo de solo no qual se encontra a espécie vegetal. As plantas cultivadas podem apresentar níveis de 10 a 70 mg/100 g de ferro em sua composição (NRC, 1980). De acordo com a Tabela 4, os resultados mostraram que os níveis de ferro dos substratos enriquecidos variaram de 1,5 a 9,8 mg/100g, estando dentro dos níveis esperados em forragens.[057] The iron levels determined presented with enough variations, but are similar to those considered normal in the literature. Cotton, orange and rice husks showed the lowest values (2.3, 4.3 and 5.3 mg/100 g, respectively). The levels of iron found in plants are basically determined by the species and type of soil in which the plant species is found. Cultivated plants can present levels of 10 to 70 mg/100 g of iron in their composition (NRC, 1980). According to Table 4, the results showed that the iron levels of the enriched substrates ranged from 1.5 to 9.8 mg/100g, being within the expected levels in forages.

[058] O desempenho fermentativo da levedura S. cerevisiae em resposta a composição mineral do meio, mostra que de fato os minerais desempenham importantes papéis no metabolismo fermentativo da levedura, interferindo no crescimento do microrganismo (Souza et al., 2015; Araújo et al., 2017). Portanto, o uso desse substrato oferece grande potencial para a dieta de ruminantes, considerando que esses minerais são requeridos na dieta animal (Mendonça Júnior et al., 2011). Assim, o meio fornece elementos importantes para multiplicação de leveduras resultando em um aumento na produção de biomassa (Mendes et al., 2013).[058] The fermentative performance of the yeast S. cerevisiae in response to the mineral composition of the medium, shows that in fact minerals play important roles in the fermentative metabolism of the yeast, interfering with the growth of the microorganism (Souza et al., 2015; Araújo et al. ., 2017). Therefore, the use of this substrate offers great potential for the diet of ruminants, considering that these minerals are required in the animal diet (Mendonça Júnior et al., 2011). Thus, the medium provides important elements for yeast multiplication, resulting in an increase in biomass production (Mendes et al., 2013).

[059] Dessa forma, as características físicas, químicas e a composição mineral do meio indicam a possibilidade de aproveitamento do resíduo eixo central de jaca, possibilitando sua utilização na alimentação animal. Além de auxiliar na diminuição do impacto ambiental, o aproveitamento desse resíduo pode ser uma alternativa economicamente interessante na formulação final da ração (Sousa et al, 2020a).[059] In this way, the physical and chemical characteristics and the mineral composition of the medium indicate the possibility of using the jackfruit central axis residue, allowing its use in animal feed. In addition to helping to reduce the environmental impact, the use of this residue can be an economically interesting alternative in the final formulation of the feed (Sousa et al, 2020a).

[060] O planejamento experimental e a análise de superfície de resposta foram utilizados afim de investigar a influência das variáveis do processo de enriquecimento nutricional do resíduo eixo central de jaca durante a fermentação semissólida e a forma de interação entre essas variáveis, bem como obter o valor das variáveis que otimizem os resultados. A Tabela 5 mostra o teor do resíduo mineral fixo, base seca, adquirido pelo resíduo eixo central de jaca quando se variam os fatores concentração de levedura (%) e temperatura (°C) para a fermentação semissólida, após 96 h, de acordo com o planejamento fatorial 32.[060] The experimental design and the response surface analysis were used in order to investigate the influence of the variables of the process of nutritional enrichment of the central axis residue of jackfruit during semi-solid fermentation and the form of interaction between these variables, as well as to obtain the value of the variables that optimize the results. Table 5 shows the content of fixed mineral residue, dry basis, acquired by the central axis residue of jackfruit when the factors of yeast concentration (%) and temperature (°C) are varied for the semi-solid fermentation, after 96 h, according to the factorial design 32.

[061] Tabela 5. Média ± erro padrão de resíduo mineral fixo, em base seca, do substrato eixo central de jaca (Artocarpus heterophyllus Lam.), após 96 h de fermentação, de acordo com o planejamento fatorial 32

[061] Table 5. Mean ± standard error of fixed mineral residue, on a dry basis, of the central axis substrate of jackfruit (Artocarpus heterophyllus Lam.), after 96 h of fermentation, according to factorial design 32

[062] Em todas as fermentações, o concentrado nutricional aumentou ao longo do tempo fermentativo para alcançar os valores máximos com 96 h. As elevadas produções de teores minerais por S. cerevisiae foram alcançadas com 3 e 5% de levedura à 40 °C, correspondendo aos experimentos 6 e 9, respectivamente (Tabela 5). No entanto, as condições mais favoráveis foram realizadas no experimento 6, em destaque na Tabela 5, atingindo o valor máximo de 7,96%, correspondendo a um ganho nutricional de, aproximadamente, seis vezes quando comparado ao valor de resíduo mineral do substrato in natura (1,34%). Assim, se faz necessário obter maiores rendimentos do produto desejado com menores concentrações de inóculo possíveis, pois altas concentrações de levedura podem levar ao esgotamento nutricional, causando uma redução no desenvolvimento do microrganismo ou até mesmo a morte (Cruz et al., 2018; Sousa et al., 2020a).[062] In all fermentations, the nutritional concentrate increased over the fermentation time to reach maximum values at 96 h. The high productions of mineral contents by S. cerevisiae were achieved with 3 and 5% of yeast at 40 °C, corresponding to experiments 6 and 9, respectively (Table 5). However, the most favorable conditions were performed in experiment 6, highlighted in Table 5, reaching a maximum value of 7.96%, corresponding to a nutritional gain of approximately six times when compared to the mineral residue value of the raw substrate. nature (1.34%). Thus, it is necessary to obtain higher yields of the desired product with the lowest possible inoculum concentrations, as high concentrations of yeast can lead to nutritional depletion, causing a reduction in the development of the microorganism or even death (Cruz et al., 2018; Sousa). et al., 2020a).

[063] Com os resultados experimentais obtidos durante a fermentação, a partir do planejamento fatorial 32, foi possível ajustar os dados para obter uma equação que relacione os teores de resíduo mineral com os fatores estudados. Considerando que o valor de probabilidade de 90% de confiança é satisfatório (P < 0,1), foi possível estabelecer um modelo de segunda ordem (Equação 1), onde Cl é a concentração de levedura e T é a temperatura de fermentação, mostrando como resposta uma função RMF (resíduo mineral fixo). Na equação do modelo empírico, o coeficiente que teve efeito significativo na resposta, ao nível de 90% de confiança, é mostrado em destaque.
RMF (%) = 6,55 - 0,95 Cl - 1,88 Cl2 + 1,89 T - 0,48 T2 + 0,15 Cl.T + 1,15 Cl.T2 + 0,02 Cl2.T + 0,93 Cl2. T2 (Equação 1)[063] With the experimental results obtained during fermentation, from the 32 factorial design, it was possible to adjust the data to obtain an equation that relates the mineral residue contents with the factors studied. Considering that the probability value of 90% confidence is satisfactory (P < 0.1), it was possible to establish a second order model (Equation 1), where Cl is the yeast concentration and T is the fermentation temperature, showing as a response an RMF function (fixed mineral residue). In the empirical model equation, the coefficient that had a significant effect on the response, at the 90% confidence level, is highlighted.
RMF (%) = 6.55 - 0.95 Cl - 1.88 Cl2 + 1.89 T - 0.48 T2 + 0.15 Cl.T + 1.15 Cl.T2 + 0.02 Cl2.T + 0.93 Cl2. T2 (Equation 1)

[064] Pela equação 1 obtida, percebe-se que a concentração de levedura e temperatura são variáveis que influenciam o processo, e que menores concentrações de levedura e maiores temperaturas correspondem quase sempre aos maiores valores de aumento mineral, dentro da faixa dos valores estudados.[064] From equation 1 obtained, it can be seen that the yeast concentration and temperature are variables that influence the process, and that lower yeast concentrations and higher temperatures almost always correspond to the highest values of mineral increase, within the range of the values studied .

[065] O coeficiente de regressão (R2) obtido foi de 91,9%. Isso significa que esse modelo de regressão prevê uma boa explicação da relação entre as variáveis independentes ( Cl e T) e a resposta (RMF), ou seja, o modelo proposto consegue explicar a variância da resposta. A avaliação estatística do modelo foi determinada pelo teste de Fisher para análise de variância que são mostrados na Tabela 6.

[065] The regression coefficient (R2) obtained was 91.9%. This means that this regression model provides a good explanation of the relationship between the independent variables (Cl and T) and the response (RMF), that is, the proposed model is able to explain the variance of the response. The statistical evaluation of the model was determined by Fisher's test for analysis of variance, which are shown in Table 6.

[066] O teste F apresenta a razão entre o F calculado e o F tabelado. Quando essa relação for maior que 1, a regressão é estatisticamente significativa, havendo relação entre as variáveis independentes e dependente. Para que uma regressão também apresente fins preditivos, o valor da razão deve ser no mínimo maior que 4 (Santos et al., 2008). Portanto, os resultados da ANOVA listados demonstram que o modelo estatístico é significante e preditivo para as variáveis Cl (Q) e T (L), considerando p < 0,1.[066] The F test presents the ratio between the calculated F and the tabulated F. When this relationship is greater than 1, the regression is statistically significant, with a relationship between the independent and dependent variables. For a regression to also have predictive purposes, the value of the ratio must be at least greater than 4 (Santos et al., 2008). Therefore, the ANOVA results listed demonstrate that the statistical model is significant and predictive for the variables Cl (Q) and T (L), considering p < 0.1.

[067] A Figura 1 ilustra a superfície de resposta, obtida pela técnica de metodologia de superfície de resposta (MSR), da concentração de levedura e da temperatura, sobre a resposta resíduo mineral fixo, buscando observar a influência das variáveis após 96 h de processo fermentativo do substrato de eixo central de jaca.[067] Figure 1 illustrates the response surface, obtained by the response surface methodology technique (MSR), the yeast concentration and temperature, on the fixed mineral residue response, seeking to observe the influence of the variables after 96 h of fermentation process of jackfruit central axis substrate.

[068] De acordo com a Figura 1, nota-se que para maiores teores de resíduos minerais, se faz necessário maiores temperaturas, pois fica claro a influência desse parâmetro sob o processo fermentativo, dentro da faixa de valores estudados, como evidenciado pela Equação 1. O maior teor de resíduo mineral obtido foi alcançado com 3% de levedura à 40 °C após 96 h de processo, no experimento 6, detalhado na Tabela 5, correspondendo a um aumento de seis vezes em relação ao resíduo in natura.[068] According to Figure 1, it is noted that for higher levels of mineral residues, higher temperatures are necessary, as the influence of this parameter on the fermentation process is clear, within the range of values studied, as evidenced by Equation 1. The highest mineral residue content obtained was achieved with 3% yeast at 40 °C after 96 h of process, in experiment 6, detailed in Table 5, corresponding to a six-fold increase in relation to the in natura residue.

[069] Pela análise da Figura 1, para maximizarmos a resposta estudada teor de resíduo mineral, a faixa de temperatura está entre 30 e 40°C e concentração de levedura entre 1 a 5% de levedura. Apesar da concentração de levedura não ser um entrave econômico para a fermentação semissólida, optou-se por trabalhar com a concentração de 3% de levedura na tentativa de maximizar a resposta e o rendimento do produto final. Portanto, as condições para a realização dos experimentos para validação foram definidas baseando-se nas faixas de interesse, para a resposta avaliada na literatura (Silva et al., 2020; Sousa et al., 2020a; Sousa et al., 2020b) e considerando-se os critérios técnicos e econômicos.[069] By analyzing Figure 1, to maximize the response studied mineral residue content, the temperature range is between 30 and 40°C and yeast concentration between 1 to 5% of yeast. Although the concentration of yeast is not an economic obstacle for semi-solid fermentation, it was decided to work with a concentration of 3% of yeast in an attempt to maximize the response and yield of the final product. Therefore, the conditions for carrying out the experiments for validation were defined based on the ranges of interest, for the response evaluated in the literature (Silva et al., 2020; Sousa et al., 2020a; Sousa et al., 2020b) and considering the technical and economic criteria.

[070] A utilização ou o aproveitamento do resíduo eixo central de jaca representa uma importante solução ambiental, já que esse resíduo pode ser destinado ao bioprocessamento como matéria-prima para a geração de novos produtos. Como esse resíduo é um material de baixo custo, apresenta vantagem econômica porque se insere como insumo alternativo, o que reduz custos de processos tornando viável a produção de um bioproduto de interesse, contribuindo para a sustentabilidade agropecuária das pequenas e médias propriedades rurais locais. Portanto, a fermentação semissólida do resíduo eixo central de jaca empregando a levedura S. cerevisiae foi eficiente para o enriquecimento nutricional dos substratos variando as concentrações de levedura e temperatura, obtendo um concentrado nutricional que poderá posteriormente ser utilizado para a formulação de novos produtos para a alimentação animal.[070] The use or use of the jackfruit central axis residue represents an important environmental solution, since this residue can be destined for bioprocessing as a raw material for the generation of new products. As this waste is a low-cost material, it has an economic advantage because it is inserted as an alternative input, which reduces process costs, making it viable to produce a bioproduct of interest, contributing to the agricultural sustainability of small and medium-sized local rural properties. Therefore, the semi-solid fermentation of the jackfruit central axis residue using the yeast S. cerevisiae was efficient for the nutritional enrichment of the substrates by varying the yeast concentrations and temperature, obtaining a nutritional concentrate that can later be used for the formulation of new products for the animal feed.

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[092] Silva, A. M.; Oliveira, R. L.; Ribeiro, O. L.; Bagaldo, A. R.; Bezerra, L. R.; Carvalho, S. T., Abreu, C. L.; Leão, A. G. Valor nutricional de resíduos da agroindústria para alimentação animal. Comunicata Scientiae, v. 5, n. 4, p. 370-379, 2014. doi: https://doi.org/10.14295/cs.v5i4.870[092] Silva, A.M.; Oliveira, R.L.; Ribeiro, O.L.; Bagaldo, A.R.; Bezerra, L.R.; Carvalho, S.T., Abreu, C.L.; Leão, A. G. Nutritional value of agro-industry residues for animal feed. Comunicata Scientiae, v. 5, no. 4, p. 370-379, 2014. doi: https://doi.org/10.14295/cs.v5i4.870

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[094] Silva, I. D. A fruticultura e sua importância econômica, social e alimentar. Anais Sintagro, v. 11, n. 1, p. 3-10, 2019.[094] Silva, I. D. Fruit growing and its economic, social and food importance. Anais Sintogro, v. 11, no. 1, p. 3-10, 2019.

[095] Silva, A. P. F.; Sousa, A. P. M.; Macedo, A. D. B.; Dantas, D. L.; Oliveira, J. A. M.; Almeida, A. F.; Campos, A. R. N. Enriquecimento proteico do maxixe-bravo (Cucumis dipsaceus Ehrenb) por fermentação semissólida. Brazilian Journal of Development, v. 6, n. 7, p. 4823948250, 2020. doi: http://doi.org/10.34117/bjdv6n7-461[095] Silva, A.P.F.; Sousa, A.P.M.; Macedo, A.D.B.; Dantas, D.L.; Oliveira, J.A.M.; Almeida, A.F.; Campos, A. R. N. Protein enrichment of wild gherkin (Cucumis dipsaceus Ehrenb) by semi-solid fermentation. Brazilian Journal of Development, v. 6, no. 7, p. 4823948250, 2020. doi: http://doi.org/10.34117/bjdv6n7-461

[096] Soares, W. K. A.; Pinheiro, L. D. S. S.; Xavier, L. E.; Araújo, J. S. F.; Albuquerque, T. N.; Silva, O. S. Enriquecimento proteico de resíduos de caju (Anacardium occidentale L.) e goiaba (Psidium guajava L.) por via fermentativa. Revista Brasileira de Gestão Ambiental, v. 14, n. 2, p. 235238, 2020. doi: http://dx.doi.org/10.18378/rbga.v14i2.7108[096] Soares, W.K.A.; Pinheiro, L.D.S.S.; Xavier, L.E.; Araújo, J.S.F.; Albuquerque, T.N.; Silva, O. S. Protein enrichment of cashew (Anacardium occidentale L.) and guava (Psidium guajava L.) residues by fermentation. Brazilian Journal of Environmental Management, v. 14, no. 2, p. 235238, 2020. doi: http://dx.doi.org/10.18378/rbga.v14i2.7108

[097] Sousa, B. A. A.; Correia, R. T. P. Phenolic content, antioxidant activity and antiamylolitic activity of extracts obtained from bioprocessed pineapple and guava wastes. Brazilian Journal of Chemical Engineering, v. 29, n. 01, p. 25-30, 2012. doi: https://doi.org/10.1590/S0104- 66322012000100003[097] Sousa, B.A.A.; Correia, R. T. P. Phenolic content, antioxidant activity and antiamylolitic activity of extracts obtained from bioprocessed pineapple and guava wastes. Brazilian Journal of Chemical Engineering, v. 29, no. 01, p. 25-30, 2012. doi: https://doi.org/10.1590/S0104- 66322012000100003

[098] Sousa, A. P. M; Macedo, A. D. B; Silva, A. P. F.; Costa, J. D.; Dantas, D. L.; Apolinário, M. O.; Santana, R. A. C; Campos, A. R. N. Protein enrichment of jackfruit residues by semi-solid fermentation. Brazilian Applied Science Review, v. 4, n. 3, p. 987-997, 2020a. doi: https ://doi .org/10.34115/ basrv4n3- 019[098] Sousa, A.P.M; Macedo, A.D.B; Silva, A.P.F.; Costa, J.D.; Dantas, D.L.; Apolinario, M.O.; Santana, R.A.C; Campos, A. R. N. Protein enrichment of jackfruit residues by semi-solid fermentation. Brazilian Applied Science Review, v. 4, no. 3, p. 987-997, 2020a. doi: https://doi .org/10.34115/basrv4n3-019

[099] Sousa, A. P. M; Campos, A. R. N; Gomes, J. P.; Santana, R. A. C; Silva, A. P. F.; Macedo, A. D. B; Costa, J. D. Protein enrichment of jackfruit peel waste through solid-state fermentation. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, v.15, n.1, e6406, 2020b. doi: https://doi.Org/10.5039/agraria.v 15i 1 a6406[099] Sousa, A.P.M; Campos, A.R.N; Gomes, J.P.; Santana, R.A.C; Silva, A.P.F.; Macedo, A.D.B; Costa, J. D. Protein enrichment of jackfruit peel waste through solid-state fermentation. Brazilian Journal of Agricultural Sciences, v.15, n.1, e6406, 2020b. doi: https://doi.Org/10.5039/agraria.v 15i 1 a6406

[100] Souza, T. S.; Chaves, M. A.; Bonomo, R. C. F.; Soares, R. D.; Pinto, E. G.; Cota, I. R. Desidratação osmótica de frutículos de jaca (Artocarpus integrifólia L.): aplicação de modelos matemáticos. Acta Scientiarum. Technology, v.31, n.2, p.225-230, 2009. doi: https ://doi .org/10.4025/actascitech nol.v31i2.1026[100] Souza, T.S.; Chaves, M.A.; Bonomo, R.C.F.; Soares, R.D.; Pinto, E.G.; Cota, I. R. Osmotic dehydration of jackfruit (Artocarpus integrifolia L.): application of mathematical models. Acta Scientiarum. Technology, v.31, n.2, p.225-230, 2009. doi: https://doi .org/10.4025/actascitech nol.v31i2.1026

[101] Souza, F. M.; Aquino, L. C. L. Potencial da farinha de sementes de mangaba para a produção de lipase de Aspergillus niger: Influência da temperatura e umidade no processo. Scientia Plena, v. 8, n. 12 (b), p. 15, 2012[101] Souza, F.M.; Aquino, L. C. L. Potential of mangaba seed flour for the production of lipase from Aspergillus niger: Influence of temperature and humidity in the process. Full Scientia, v. 8, no. 12(b), p. 15, 2012

[102] Souza, R. B.; Menezes, J. A. S.; Souza, R. F. R.; Dutra, E. D.; Morais Júnior, M. A. Mineral composition of the sugarcane juice and its influence on the ethanol fermentation. Applied Biochemistry and Biotechnology, v. 175, p. 209-222, 2015. doi: https://doi.org/10.1007/s12010-014-1258-7[102] Souza, R.B.; Menezes, J.A.S.; Souza, R.F.R.; Dutra, E.D.; Morais Júnior, M. A. Mineral composition of the sugarcane juice and its influence on the ethanol fermentation. Applied Biochemistry and Biotechnology, v. 175, p. 209-222, 2015. doi: https://doi.org/10.1007/s12010-014-1258-7

[103] Statsoft. Statistica (data analysis software system), version 8. 2007. https://statistica.software.informer.com/8.0. 12 Oct. 2018.[103] Statsoft. Statistica (data analysis software system), version 8. 2007. https://statistica.software.informer.com/8.0. 12 Oct. 2018

[104] Thomas, L.; Larroche, C.; Pandey, A. Current developments in solid-state fermentation. Biochemical Engineering Journal, v. 81, p. 146-161, 2013. doi: https://doi.org/10.1016/j.bej.2013.10.013[104] Thomas, L.; Larroche, C.; Pandey, A. Current developments in solid-state fermentation. Biochemical Engineering Journal, vol. 81, p. 146-161, 2013. doi: https://doi.org/10.1016/j.bej.2013.10.013

[105] Villen, R. A.; Borzani, W.; Sacco Netto, A. S. Influence of the accumulation of phosphate and magnesium ions in the yeast cells on the ethanol productivity in batch ethanol fermentation. Brazilian Archives of Biology and Technology, v. 52, n. 1, p. 153-155. 2009. https://doi.org/10.1590/S1516-89132009000100020[105] Villen, R.A.; Borzani, W.; Sacco Netto, A. S. Influence of the accumulation of phosphate and magnesium ions in the yeast cells on the ethanol productivity in batch ethanol fermentation. Brazilian Archives of Biology and Technology, v. 52, no. 1, p. 153-155. 2009. https://doi.org/10.1590/S1516-89132009000100020

[106] Walker, G. M. Metals in yeast fermentation processes. Advances in applied microbiology, v. 54, p. 197-230, 2004. doi: https://doi.org/10.1016/S0065-2164(04)54008-X[106] Walker, G. M. Metals in yeast fermentation processes. Advances in applied microbiology, v. 54, p. 197-230, 2004. doi: https://doi.org/10.1016/S0065-2164(04)54008-X

[107] Woo, S. M.; Uyeh, D. D.; Kim, J.; Hong, D. H.; Park, T.; Ha, Y. S. A study on the optimal fermentation conditions for mixed by-products in livestock feed production. Engineering in Agriculture, Environment and Food, v. 12, n. 4, p. 470-476, 2019b. doi: https://doi.org/10.1016/j.eaef.2019.09.001[107] Woo, S.M.; Uyeh, D.D.; Kim, J.; Hong, D.H.; Park, T.; Ha, Y. S. A study on the optimal fermentation conditions for mixed by-products in livestock feed production. Engineering in Agriculture, Environment and Food, v. 12, no. 4, p. 470-476, 2019b. doi: https://doi.org/10.1016/j.eaef.2019.09.001

[108] Zhang, Y.; Wang, L.; Chen, H. Correlations of medium physical properties and process performance in solid-state fermentation. Chemical Engineering Science, v. 165, p. 65-73, 2017. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.ces.2017.02.039[108] Zhang, Y.; Wang, L.; Chen, H. Correlations of medium physical properties and process performance in solid-state fermentation. Chemical Engineering Science, v. 165, p. 65-73, 2017. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.ces.2017.02.039

Claims (6)

Processo de enriquecimento nutricional do resíduo eixo central de jaca (Artocarpus heterophyllus LamJ, a partir da utilização de microrganismos (leveduras) por fermentação em estado sólido caracterizado por compreender as seguintes etapas:

• a. Recepção das frutas (jacas);
• b. Limpeza e sanitização das jacas;
• c. Trituração do resíduo eixo central de jaca para elaboração do substrato fermentativo;
• d. Análises físicas e químicas para caracterização do resíduo eixo central de jaca pós-trituração;
• e. Adição a um biorreator do resíduo eixo central de jaca e microrganismos para fermentação semissólida com concentrações de leveduras de 1 a 15% da massa inicial de substrato por período de tempo de até 120 h.
• f. Armazenamento do material com enriquecimento em local e recipientes adequados para posterior utilização.

Process of nutritional enrichment of the central axis residue of jackfruit (Artocarpus heterophyllus LamJ, from the use of microorganisms (yeasts) by solid state fermentation characterized by comprising the following steps:

• The. Reception of fruits (jackfruit);
• B. Cleaning and sanitizing jackfruit;
• ç. Crushing the jackfruit central axis residue for the elaboration of the fermentation substrate;
• d. Physical and chemical analyzes for the characterization of the post-crushing jackfruit central axis residue;
• and. Addition to a bioreactor of the central axis residue of jackfruit and microorganisms for semi-solid fermentation with concentrations of yeasts from 1 to 15% of the initial mass of substrate for a period of time of up to 120 h.
• f. Storage of material with enrichment in suitable place and containers for later use.

Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente em b), por limpeza ser realizada, preferencialmente por procedimento mecânico.Process according to claim 1, characterized in that it additionally comprises in b), in that cleaning is carried out, preferably by mechanical procedure. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente em b), por sanitização das jacas, preferencialmente por solução de hipoclorito de sódio a concentração de 2,5%, no período de até 10 min e lavagem por excesso de água.Process, according to claim 1, characterized in that it additionally comprises in b), by sanitizing the jackfruit, preferably by sodium hypochlorite solution at a concentration of 2.5%, within a period of up to 10 min and washing with excess water. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente em c), por trituração do resíduo eixo central de jaca, preferencialmente, liquidificador industrial.Process, according to claim 1, characterized in that it additionally comprises in c), by grinding the jackfruit central axis residue, preferably, an industrial blender. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente em d), análises físicas e químicas do resíduo eixo central de jaca, preferencialmente, dos parâmetros: teor de água, atividade de água e resíduo mineral fixo.Process, according to claim 1, characterized in that it additionally comprises in d), physical and chemical analysis of the jackfruit central axis residue, preferably, of the parameters: water content, water activity and fixed mineral residue. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente em e), por fermentação em estado sólido ser realizada, preferencialmente com concentrações de levedura, com a adição de 3% de Sacharomyces cerevisiae, por um período de tempo de 96 h, a temperatura de 40 °C.Process according to claim 1, characterized in that it additionally comprises in e), solid state fermentation is carried out, preferably with concentrations of yeast, with the addition of 3% of Sacharomyces cerevisiae, for a period of time of 96 h, the temperature of 40 °C.

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