A metodologia de superfície de resposta como ferramenta para a avaliação da produção de alginato e poli-hidroxibutirato pela Azotobacter vinelandii

The response surface methodology as a tool for assessing the production of alginate and polyhydroxybutirate by Azotobacter vinelandii. Alginate is a polysaccharide extracted from cell walls of brown algae and used in the food, pharmaceuticals and biotech industries. Production is concentrated on the cultivation of brown seaweed, but several bacteria of the genus Pseudomonas and Azotobacter produce alginate. The chemical structure of alginates produced by algae is similar to those synthesized by A. vinelandii. The bacteria also produce intracellular polymers such as polyhydroxybutyrate (PHB), known as bioplastic. This work studied the simultaneous alginate and PHB production by A. vinelandii using sucrose and different parameters of fermentation in an orbital shaker. The optimal values for the production of these compounds were determined by the MSR. The first experiment was a 2(6-2) factorial design. The second was based on significant variables of the first, resulting in a full 3(3-0) factorial design. From the first to the second, an increase was observed in the PHB productivity from 12 to 45 mg g(-1) cell h(-1) and alginate from 100 to 1,600 mg g(-1) of cell h(-1). The productivity of both compounds was in the maximum incubation temperature of 62 degrees C, in the shortest time of incubation (18h) and the sucrose concentration, 11 g L(-1). In both experiments the PHB extracted presented purity of 94%.

Aplicação da metodologia de superfície de resposta na remediação de um solo arenoso contaminado artificialmente com cobre

Soil flushing is an alternative remediation technology for soils contaminated with heavy metals, which the main contaminant removing process consists in percolating an extraction solution. This work aimed to use the response surface methodology to point out combinations among the parameters of the extraction solution (Na2EDTA concentration, volume e pH) in order to reduce the concentration of copper in a sandy soil to risk levels lower than the intervention levels for exposure scenarios adopted by the Environmental Company of Sao Paulo State. Thus, a series of tests in leaching columns were carried out using a Fluvisol artificially contaminated (1257,3 mg kg-1). The tests were conducted in triplicate and setup a central composite rotatable design with 15 different parameters combinations of the extraction solution and one replicate in the center point. Using 5% significance level, the adjusted model (R2 = 0,98) indicated combinations of Na2EDTA concentration, pH and volume of the extraction solution which allow reduction of copper concentration below levels reported by environmental agency of Sao Paulo State for industrial, residential, agricultural or maximum exposure scenarios.

O emprego da metodologia de superfície de resposta no desenvolvimento de um novo produto simbiótico, fermentado com Enterococcus faecium CRL 183 e Lactobacillus helveticus ssp jugurti 416, à base de extratos aquosos de soja e de Yacon (Smallanthus sonchifolius)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Aplicação da metodologia de superfície de resposta na otimização da remediação de um solo arenoso contaminado com cobre

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Formulação de extrato aquoso de tremoço branco (Lupinus albus L.) adicionado de suco de pitanga utilizando metodologia de superfície de resposta

The aim of the present study was to verify, through the response surface methodology, the optimum conditions for the combined use of aqueous extract of white lupine (Lupinus albus L.) and tropical pitanga juice (Eugenia unifl ora L.) in the development of a drink. Therefore, the independent variables were represented by the volume of aqueous extract of lupine (mL) and by the volume of pitanga juice (mL). The dependent variables (responses) were obtained through sensory test of acceptance (“appearance”, “aroma”, “taste” and “overall acceptability”). The combined optimization of the variables pointed the second formulation (50mL of aqueous extract of lupine and 30mL of pitanga juice) of the experimental project as the most adequate. In conclusion it was possible to get a drink with attractive sensory characteristics using aqueous extract of white lupine and tropical pitanga juice. The usage of response surface methodology made possible the determination of regions of maximum acceptance for each attribute evaluated in the formulation of a drink with aqueous extract of white lupine and pitanga juice, with a minimum of tests.

Supplementation of sugarcane bagasse with rice bran and sugarcane molasses for shiitake (Lentinula edodes) spawn production

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Sewage sludge as nitrogen and phosphorus source for cane-plant and first ratoon crops

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Efeito dos parâmetros de extrusão sobre as propriedades funcionais de extrusados da farinha de batata-doce

Farinha de batata-doce (Ipomoea batatas) foi extrusada em equipamento de rosca simples, mantendo-se fixas as temperaturas na 1ª e 2ª zonas de extrusão (20ºC e 60ºC, respectivamente). O efeito das variáveis umidade da farinha (15, 18 e 21%), temperatura na 3ª zona (100, 120 e 140ºC) e rotação da rosca (180, 210 e 240 rpm) sobre as características dos extrusados foi investigado utilizando-se metodologia de superfície de resposta. O teor de umidade e a temperatura de extrusão influenciaram significativamente a expansão dos extrusados. O índice de expansão apresentou valores crescentes com a temperatura sob baixos teores de umidade. A dureza dos extrusados e também o índice de absorção de água e o índice de solubilidade em água das farinhas extrusadas não mostraram modelo de regressão significativo com as condições de processo. Quanto à cor das farinhas, o componente L* (luminosidade) apresentou valores crescentes e o parâmetro a*, valores decrescentes com a elevação do teor de umidade até 20-21%. O parâmetro b* e a diferença de cor entre farinhas extrusadas e não extrusadas mostraram valores decrescentes com o aumento da umidade.

Effect of pectinolitic enzymes on the physical properties of caja-manga (Spondias cytherea Sonn.) pulp

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Análise de consistência de iogurte: correlação entre medida sensorial e instrumental

O efeito das variáveis independentes: soro desmineralizado em pó (0,0; 1,5 e 3,0 %), cultura láctica (1,0; 2,0 e 3,0 %) e temperatura de tratamento da mistura (85; 90 e 95°C) foi estudado nas respostas consistência sensorial e instrumental do iogurte. A metodologia de superfície de resposta foi usada para efetuar tratamentos estatísticos dos experimentos e desenvolver modelos matemáticos da relação entre as variáveis e as respostas. A consistência instrumental e sensorial apresentaram resultados semelhantes e correlacionáveis entre si, r = 0,65 (p < 0,01), ambas foram maiores quando aumentou-se a temperatura da mistura e diminuiu-se o teor de soro desmineralizado em pó.

Quimiometria como ferramenta analitica para definição das condiçoes de ensaio da enzima peroxidase de soja

Enzimas Peroxidases são heme-proteínas encontradas nos diferentes organismos vivos, especialmente vegetais, apresentam importante papel fisiológico/bioquímico como proteção contra microorganismos invasores. A soja, um dos mais importantes produtos para o agronegócio brasileiro apresenta na casca de suas sementes (subproduto) alta atividade de peroxidase, denominada soybean peroxidase,com potencial de utilização em métodos analíticos clínicos. A proposta do trabalho foi aplicar o planejamento fatorial para otimização das condições extração da enzima, definição das condições ótimas de atividade (pH e temperatura), utilizando metodologia de superfície de resposta. Os dados obtidos com clara definição foram: i) extração em pó cetonico, ii) meio reacional: pH 3,3, volume da amostra contendo a enzima 330 µL - 340 µL, peróxido de hidrogênio 4,2 mmol.L-1 150 µL, tempo de reação 20 segundos, temperatura 50º C, substrato guaiacol 30mmol.L-1 300 µL, e 0,1 mol.L-1 de NaCl. O uso da dessa metodologia para definição das condições de extração e estudos cinético-enzimáticos da peroxidase de soja foram eficientes e mais precisos, comparado a metodologia de variações/repetições (tentativa e erro).

Desenvolvimento de snacks extrusados a partir de misturas de farinha de soja, fécula e farelo de mandioca

Neste trabalho, objetivou-se avaliar o efeito das condições de extrusão sobre as propriedades físicas de produtos extrusados. Foi utilizado o delineamento central composto rotacional com quatro variáveis independentes (2(4)) e a metodologia de superfície de resposta para avaliar os resultados de índice de expansão, volume específico, índice de absorção de água, índice de solubilidade em água e cor, de acordo com as variações de temperatura de extrusão, rotação da rosca, porcentagem de farelo de mandioca e porcentagem de farinha de soja. Os resultados indicam que é possível produzir novos produtos extrusados com boas propriedades físicas a partir de misturas de farinha de soja, fécula e farelo de mandioca.

Physical characteristics of extruded cassava starch

Considerando a importância do amido de mandioca para as indústrias brasileiras, este trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos de parâmetros de extrusão sobre as características físicas e propriedades de pasta do amido de mandioca extrusado. Foi utilizado o delineamento fatorial do tipo central composto rotacional com três variáveis independentes (2³) e a metodologia de superfície de resposta para avaliar os resultados de índice de expansão, volume específico, índice de absorção de água, índice de solubilidade em água, cor e propriedades de pasta, de acordo com as variações de umidade, temperatura de extrusão e rotação da rosca. A temperatura de extrusão influenciou o índice de expansão, volume específico, índice de absorção de água, todos os parâmetros de cor e a viscosidade inicial, pico e viscosidade final. Já a umidade teve influência sobre o volume específico, parâmetros de cor, viscosidade final e tendência a retrogradação. A rotação da rosca teve efeito no índice de absorção de água, nos componentes de cor bem como viscosidade final e na tendência à retrogradação do amido extrusado. Nas condições operacionais de elevada umidade inicial da matéria-prima, baixa rotação da rosca e temperatura de extrusão no nível intermediário ocorreu menor degradação do amido, o que é desejável em amidos pré-gelatinizados.

Ponto de sela e níveis ótimos de nutrientes em experimentos de adubação

Quando a superfície de resposta tem um ponto de sela ao invés de um ponto de máximo, é de grande importância, do ponto de vista prático, obter soluções alternativas para os níveis ótimos, i.e., a combinação de doses de nutrientes que dá a produção máxima. Três soluções alternativas foram estudadas por simulação: o ponto de máximo absoluto (ponto de máximo fronteira) na região experimental, o ponto de máximo experimental e o ponto de sela. Com exceção do ponto de sela, as soluções apresentaram boas propriedades como substitutas dos níveis ótimos. Utilizando o critério da frequência de máximos, também foi feita uma comparação entre nove delineamentos de tratamentos com três fatores e 3, 5, 7 e 9 níveis. O melhor delineamento de tratamentos foi o fatorial 33 com níveis igualmente espaçados.

Produção de xilanases por Aspergillus niger utilizando planejamento experimental: purificação de xilanase

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)