Estudo da reciclagem de células na produção biológica de etanol

Nas destilarias de álcool o conteúdo de etanol, na suspensão de levedura reciclada, gira em torno de 2% a 3%. A reciclagem de células é realizada tanto em fermentações em batelada, como nas contínuas. A fermentação alcoólica e a recuperação de células de leveduras foram avaliadas em laboratório. A levedura recuperada, por centrifugação, nos experimentos laboratoriais, foi tratada e novamente inoculada em novo meio fermentativo para avaliar o efeito tóxico do etanol e de outros metabólitos nas fermentações subseqüentes. A cepa Saccharomyces cerevisiae IZ-1904 utilizada foi inoculada em meio de melaço diluído contendo 180g L-1 e 310g L-1 de açúcares redutores totais (ART), com três repetições. O tratamento da levedura recuperada constou de dupla centrifugação e ressuspensão em água e vinho. Foram realizadas oito fermentações, a primeira com fermento multiplicado e as demais com a reciclagem de células das fermentações anteriores. O elevado teor de açúcar foi necessário para obtenção da concentração alcoólica desejada no vinho e, assim, conferir inibições e toxicidades detectáveis. Nas fermentações com concentração de etanol menor que 6,4% (v v-1) o efeito tóxico ou inibidor não foi detectado. A inibição pelo etanol e por outros componentes foi detectada sobre as leveduras e os resultados mostraram que a redução dos componentes reciclados com a levedura pode melhorar o processo fermentativo.

Estudo da produção de beta-galactosidase por fermentação de soro de queijo com Kluyveromyces marxianus

A hidrólise enzimática da lactose por beta-galactosidase desempenha importante papel no processamento de produtos lácteos, como na obtenção de leite com baixo teor de lactose para consumo por indivíduos intolerantes à mesma e na prevenção da cristalização em produtos de laticínio. Neste trabalho, a enzima beta-galactosidase foi produzida pelo cultivo do microrganismo Kluyveromyces marxianus, em meio de cultura à base de soro de queijo em diferentes concentrações iniciais de lactose e extrato de levedura, de acordo com um planejamento fatorial. As fermentações foram conduzidas em incubador rotativo a 150rpm, a 30°C e pH inicial 5,5. A concentração celular inicial foi de 10(7) células/mL. Para a extração da enzima beta-galactosidase, foi realizada autólise das células utilizando como solvente o clorofórmio em tampão fosfato. No meio de cultura enriquecido com (NH4)2SO4, KH2PO4 e MgSO4, nas concentrações iniciais de lactose e de extrato de levedura iguais a 50g/L e 12g/L, respectivamente, obteve-se uma atividade de 28,0UGl/mL e uma concentração celular máxima de 5,3g/L.

Aproveitamento industrial de marisco na produção de lingüiça

Foram estudadas as condições do processamento e a aceitabilidade da lingüiça de vongole (Anomalocardia brasiliana), além de avaliar a estabilidade do produto congelado sob os aspectos químico, físico-químico, microbiológico e sensorial. O produto final obedeceu a seguinte formulação: 48% vongole, 5% proteína texturizada de soja, 15% água, 25% gordura suína, 3% albumina, 2% pré-mistura (sais de cura e NaCl), 1,5% condimentos e 0,5% urucum. O produto congelado ficou armazenado à temperatura de -18ºC durante três meses; periodicamente foi avaliado quanto ao pH, umidade, proteínas, lipídios, NBV, índice de peróxidos, reação de Kreiss, quanto à presença de microrganismos patogênicos e toxigênicos e quanto à aparência, aroma, sabor, textura. Os resultados apontaram que a lingüiça de vongole teve uma boa aceitação, com IA entre 78-87% para todos os atributos avaliados, especialmente em relação ao sabor e textura. As amostras foram avaliadas como sabor ideal de marisco e sabor ideal de condimentos por 66,67% e 73,33% dos provadores, respectivamente. Os resultados com o teste de atitude de intenção de compra mostraram que 46,67% dos consumidores tinham intenção provável ou certa de compra do produto. Os resultados da avaliação microbiológica, físico-química, química e sensorial da lingüiça de vongole, indicaram que o produto manteve-se estável, durante 90 dias de armazenamento a temperatura de -18ºC.

Emprego de fubá de melhor qualidade protéica em farinhas mistas para produção de biscoito

Farinhas mistas (FM) à base de farinha de trigo com substituição parcial por isolado protéico de soja, soro de leite em pó e três tipos de fubá (mimoso ou de cultivares BR451 e BR2121) foram preparadas para melhorar a qualidade protéica da farinha de trigo. As características sensoriais e químicas dos biscoitos foram avaliadas, e o valor protéico em potencial foi calculado. Os resultados foram comparados com os da farinha de trigo ou seu biscoito (controles). Os teores em macronutrientes nas FM e nos biscoitos foram superiores aos dos respectivos controles, com exceção de carboidratos. Apenas na aparência o biscoito com FM BR2121 foi estatisticamente inferior à daquele com FM mimoso, sendo semelhantes ao controle e aos outros biscoitos na textura e no sabor. O biscoito com FM mimoso teve a maior aceitação. O valor calórico médio dos biscoitos foi de 436kcal. A qualidade protéica dos biscoitos com as FM - lisina e treonina como aminoácidos limitantes e C-PER em torno de 2 - foi superior a do controle. O custo (preço/kg) dos biscoitos assados com as FM foi superior ao do biscoito controle, devido ao custo da FM ter sido cerca do dobro da farinha de trigo pura e de se necessitar maiores quantidades de ingredientes na formulação.

Produção de 'leite' de soja enriquecido com cálcio

"Leite" de soja é um produto de elevado valor nutricional, com alto conteúdo protéico, sendo um excelente produto para os indivíduos intolerantes à lactose. Entretanto, o conteúdo de cálcio - importante mineral para manutenção dos ossos - é baixo, sendo requerida sua adição, a fim de melhorar o valor nutricional do produto. O objetivo deste estudo foi produzir "leite" de soja adicionado de cálcio com adequada qualidade sensorial. A avaliação sensorial foi conduzida com uma equipe de provadores selecionados e treinados da EMBRAPA Agroindústria de Alimentos visando identificar o sal de cálcio mais adequado ao produto. Os seguintes atributos sensoriais foram analisados: gredosidade, sabor de feijão cru, corpo, sabor estranho e qualidade global de sabor. As perdas decorrentes do processamento também foram investigadas. O produto adicionado de fosfato tricálcio de sódio forneceu o melhor produto quanto às características sensoriais e o "leite" com lactato de cálcio apresentou as menores perdas durante o processamento, seguido do cálcio quelato. Entretanto, uma separação de fases foi observada no primeiro. Mesmo o "leite" de soja com cálcio quelato tendo apresentado sabor estranho, este foi o indicado para o enriquecimento, devido à alta solubilidade e biodisponibilidade.

Produção de isomaltulose a partir da transformação enzimática da sacarose, utilizando-se Erwinia sp D12 imobilizada com alginato de cálcio

A glicosiltransferase de Erwinia sp D12 é capaz de converter a sacarose em isomaltulose (6-o-alfa-glicopiranosil D-frutofuranose), um açúcar alternativo que apresenta baixo potencial cariogênico, e que pode ser utilizado em chocolates, gomas de mascar e balas. A isomaltulose é também utilizada na produção de isomalte, uma mistura de açúcar álcool, de baixo valor calórico e baixo potencial cariogênico. No estudo da influência dos componentes do meio de cultivo, na produção de glicosiltransferase, em frascos agitados, foi obtido maior atividade da enzima (12,8 unidades de atividade/mL do meio de cultura) em meio de cultura A constituído de melaço 12% (p/v) de sólidos solúveis totais, peptona 4% (p/v) e extrato de carne 0,4% (p/v). No estudo do efeito do tempo e da temperatura na fermentação da linhagem de Erwinia sp D12, em fermentador New Brunswick de 3L, contendo meio de cultura A, foi obtida maior atividade de glicosiltransferase (15,6 unidades de atividade/ mL de meio de cultura) na fase exponencial de crescimento após 8 horas de fermentação a 30ºC. Na produção de isomaltulose a partir da sacarose utilizando-se células de Erwinia sp D12 imobilizadas em alginato de cálcio, estudou-se o efeito da temperatura (25 - 35ºC) e da concentração de substrato (12,5 - 60% p/v). Foi obtido um rendimento em torno de 50% de isomaltulose, com soluções de sacarose entre 20-30% (p/v) a 35ºC. Concentrações em excesso de sacarose (ao redor de 40% p/v) afetaram a atividade da célula imobilizada, diminuindo a conversão de sacarose em isomaltulose. O xarope de isomaltulose foi purificado através de cromatografia de troca iônica e o eluato cristalizado por abaixamento de temperatura. Os cristais apresentaram 91,39% de isomaltulose.

Otimização via metodologia de superfície de respostas dos parâmetros tecnológicos para produção de fruta estruturada e desidratada a partir de polpa concentrada de mamão

O objetivo deste trabalho foi investigar os parâmetros tecnológicos relevantes no processo de estruturação de polpa concentrada de mamão (16ºBrix), utilizando um delineamento experimental associado a Metodologia de Superfície de Respostas. Os resultados do planejamento composto central utilizado mostraram que as variáveis pectina (x1) e alginato (x2) foram estatisticamente significativas para aumentar a firmeza de fruta estrutura de mamão. Foram realizados experimentos para confirmar as previsões do modelo matemático proposto para firmeza. As frutas estruturadas obtidas com os menores níveis de pectina (7g/kg) e alginato (7g/kg) apresentaram firmeza elevada, em torno de 3,2kg, cerca de 2,4 vezes maior que o valor previsto pelo modelo, provavelmente devido a variações no pH da polpa de mamão. Os resultados mostraram ser possível produzir fruta estruturada com teor elevado de polpa de mamão concentrada (672g/kg) e quantidade mínima de sacarose (364g/kg). O glicerol (x3) na concentração de 100g/kg suprimiu a atividade de água dos géis de polpa concentrada de mamão para 0,922. A secagem (60ºC/6h) sob vácuo (0,8kgf/kg) das frutas estruturadas minimizou o problema de adesividade superficial das frutas estruturadas e, concomitantemente, promoveu redução na atividade de água, para níveis de umidade intermediária, em torno de 0,860.

Quantificação de coliformes, Staphylococcus aureus e mesófilos presentes em diferentes etapas da produção de queijo frescal de leite de cabra em laticínios

O objetivo do presente estudo foi acompanhar a produção de queijo frescal de leite de cabra, avaliando a qualidade higiênica do processamento pela quantificação de coliformes, S. aureus e mesófilos totais. A produção de três diferentes lotes de queijo foi acompanhada, sendo coletadas amostras de várias etapas do processamento. Além disso, amostras de queijo pertencente ao lote acompanhado foram coletadas na prateleira de um estabelecimento comercial durante seu período de validade. Os suabes coletados foram semeados em ágar sangue ovino; as amostras de água foram submetidas à Colimetria; as demais amostras foram submetidas à contagem de S. aureus, coliformes e mesófilos totais por meio de protocolos de rotina. Verificou-se que, apesar da pasteurização ter diminuído consideravelmente as populações microbianas presentes no leite cru, a falta de sanificação adequada de um equipamento que entrava em contato com o leite cru e que dá acesso ao tanque de coagulação, resultou na recontaminação da matéria-prima. Ao final do processamento, o queijo encontrava-se dentro dos padrões exigidos pela legislação, contudo a elevada contagem de mesófilos totais sugere que sejam melhoradas as medidas de sanitização durante o processamento, a fim de garantir a qualidade higiênica e uma maior vida de prateleira ao queijo produzido.

Isolamento e seleção de microrganismos pectinolíticos a partir de resíduos provenientes de agroindústrias para produção de aromas frutais

As pectinases são enzimas produzidas naturalmente por plantas, fungos, leveduras e bactérias. Estes microrganismos podem ser inoculados em meios contendo resíduos agroindustriais utilizados como fonte de carbono para a produção de compostos de maior valor agregado, como enzimas, etanol, proteínas, aminoácidos e compostos de aroma. Vários microrganismos foram isolados e selecionados quanto à produção de enzimas pectinolíticas pelo método da placa, através de zonas claras de degradação de pectina ao redor da colônia. De 104 linhagens testadas, 18 foram selecionadas para fermentarem em meio líquido, contendo pectina para a determinação de atividade de poligalacturonase (PG) e de pectina liase (PMGL), e em meio frutose/extrato de levedura para produção de aromas. As linhagens 2, 9, 20, 39, 70, 74 e 99 apresentaram unidades de atividade de PG superiores a 80 µmol de ácido galacturônico/mL/min, as linhagens 17, 18, 31, 37, 73, 74 e 125 apresentaram unidades de atividade de PMGL superiores a 1000 etamol de produtos insaturados/mL/min e as linhagens 13, 70, 73, 74, 125 e 144 apresentaram os melhores descritores e as maiores intensidades de aromas percebidos por um painel não treinado de provadores.

Produção de proteases por Bacillus sp SMIA-2 crescido em soro de leite e água de maceração de milho e compatibilidade das enzimas com detergentes comerciais

A produção de proteases por Bacillus sp. SMIA-2 cultivado em um meio de cultura contendo soro de leite e água de maceração de milho foi estudada. Além disso, a compatibilidade da enzima com detergentes comerciais foi também avaliada. A atividade máxima da enzima (70 U/mg proteína) foi observada na fase estacionária de crescimento, com 32 h de incubação. Estudos sobre a caracterização da protease revelaram que a temperatura ótima para atividade desta enzima foi 70 °C e que a mesma manteve 91% de sua atividade quando incubada a 70 °C na presença do cálcio. O valor ótimo de pH encontrado para a protease foi 8,0, sendo que a enzima manteve 85% e 46% de sua atividade quando incubada por 1 h em pH 9 e pH 10 respectivamente. A protease manteve 64% e 50% de sua atividade quando incubada a 70 °C por 30 min com os detergentes Cheer® e Tide® respectivamente. A utilização da glicina juntamente com íons cálcio resultou em um aumento da estabilidade enzimática em todos os detergentes testados. Em presença dos detergentes Ultra bizz®, Cheer® e Tide®, a enzima manteve aproximadamente 100% de atividade, após 30 min de incubação a 70 °C.

Produção de geléia de jambolão (Syzygium cumini Lamarck): processamento, parâmetros físico - químicos e avaliação sensorial

A fruta jambolão (Syzygium cumini Lamarck) é uma fruta de coloração roxa intensa e sabor agradável. Dado que não há na literatura nenhum relato de seu aproveitamento industrial, a produção de geléia de jambolão tornou-se uma interessante atividade de pesquisa. Este trabalho objetivou a elaboração e a avaliação das características físico-químicas e sensoriais da geléia obtida do jambolão. A fruta apresentou a seguinte composição química: cinzas, 0,34%; lipídeos, 0,30%; proteínas, 0,67%; carboidratos, 10,07%; fibras, 0,28%; umidade, 87,75%; frutose, 0,4%; glicose, 0,6%; antocianinas totais, 0,276%; substâncias pécticas, 0,245%; acidez titulável, 5,91%; sólidos solúveis, 9,00%; e pH, 3,9. A geléia obtida apresentou a seguinte composição: açúcares redutores, 20,99%; não-redutores, 18,01%; açúcares totais, 39,00%; pH, 3,42; sólidos solúveis, 67ºBrix; acidez titulável, 5,47%; e umidade, 29,63%. A análise sensorial foi realizada por uma equipe de 50 provadores não treinados que avaliaram os atributos cor, aparência, odor, textura, sabor e avaliação global, pelo método de escala hedônica com nove pontos. Os resultados obtidos mostraram que o atributo cor foi o que mais agradou aos provadores, o atributo odor foi o menos apreciado. Em conclusão, o estudo de análise sensorial revelou uma aceitação satisfatória da geléia de jambolão.

Produção de goma xantana por fermentação do resíduo de suco de maçã

Goma xantana é um heteropolissacarídeo hidrosolúvel, produzida industrialmente por fermentação da sacarose por Xanthomonas campestris. Suas excelentes propriedades reológicas contribuem para o grande número de aplicações na indústria de alimentos e recuperação terciária de petróleo. Economicamnte a utilização petroquímica não é ainda viável em função do custo da sacarose, o que torna interessante estudar fontes de carbonos alternativas, como é o caso do resíduo do suco de maçã. As cepas de Xanthomonas campestris pv maniothis foram mantidas em agar YM a 4 °C, e o inóculo foi incubado em meio YM. A produção de goma foi realizada nos meios fermentativos I e II, com sacarose como fonte de carbono padrão, e como fonte alternativa o resíduo de maçã fuji. A fermentação em Incubadora/28 °C/150 rpm produziu goma precipitada em álcool. A condição otimizada de 45 g.L-1 de meio II (0,05% uréia, 0,5% de KH2PO4 e 70% de resíduo) representou um rendimento 10 vezes maior do que o obtido com sacarose. Por CG-EM obteve-se 44,53% de manose, 34,76% de glicose e 20,71% de ácido glucurônico para a composição desta goma. O uso de resíduo de maçã para produção de goma xantana é viável porque pode ser usado com um substrato suplementar e apresentar rendimento de goma muito superior ao obtido com sacarose.

Produção de amilase por rizóbios, usando farinha de pupunha como substrato

As amilases estão entre as mais importantes enzimas industriais e são de grande interesse na biotecnologia atual. Embora elas possam ser derivadas de diversas fontes, as de origem microbiana são geralmente as mais procuradas pelas indústrias. As espécies do gênero Bacillus são consideradas as principais fontes de amilases. Apesar disso, a busca por novas fontes microbianas vem crescendo em todo o mundo. O presente estudo objetivou avaliar a produção de amilase por rizóbios nativos, usando farinha de pupunha como substrato. Neste estudo, foi adotado o delineamento experimental inteiramente casualizado, com três repetições. Foram determinados ainda os coeficientes de correlação de Pearson entre as variáveis pH do meio, proteína extracelular, biomassa celular, diâmetro médio da colônia (DMC), diâmetro médio do halo (DMH), índice enzimático (IE) e atividade amilolítica das bactérias selecionadas. Dos 19 isolados com atividade amilolítica em meio YMA modificado, sete (36,8%) exibiram "IE" > 2,1, o que permite considerá-los bons produtores de amilase. Os "IE" apresentados pelos isolados INPA R-987, 950 e 915B foram significativamente inferiores (p < 0,01) aos mostrados pelas bactérias INPA R-926, 975 e 957. A atividade amilolítica variou significativamente (p < 0,01) entre as bactérias investigadas. Os isolados INPA R-975 e R-926 apresentaram, respectivamente, a maior (1,00 U.min-1.mL-1) e a menor (0,31 U.min-1.mL-1) média de atividade. Em termos gerais, a proteína extracelular correlacionou-se positivamente com "IE" (r = 0,52*; p < 0,05) e "DMH" (r = 0,55*; p < 0,05). A biomassa celular apresentou correlações positivas com atividade amilolítica (r = 0,55*; p < 0,05) e "DMH" (r = 0,54*; p < 0,05) e negativa com o pH final do meio de cultivo (r = 0,93**; p < 0,01).

Efeito do teor de amido danificado na produção de biscoitos tipo semi-duros

O trabalho objetivou estudar a danificação do amido de farinha de trigo por moagem e o seu efeito na produção de biscoitos tipo semi-duros. Amostras de trigo dos cultivares BR 23, BRS Angico e Rubi, com características diferentes quanto à dureza foram moídas em moinho de rolos através de uma passagem pelo conjunto de quebra; quebra mais três reduções na umidade 16% e quebra mais três reduções na umidade 12%. Neste tratamento, a moagem foi complementada pelo emprego de moinho de bolas. Nas farinhas, foram realizadas análises físicas, químicas, reológicas e funcionais, utilizando delineamento casualizado em planejamento fatorial completo 3 x 3, totalizando nove tratamentos. Os resultados foram analisados estatisticamente e, nos modelos significativos, as médias comparadas entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade de erro. Os resultados rendimento de quebra, proteína bruta, amido danificado, força geral do glúten (W x 10-4J) e relação tenacidade/extensibilidade (P/L) indicam que a farinha do cultivar BRS Angico apresentou melhores características para a produção de biscoitos seguido de BR 23 e Rubi. O teor de amido danificado produzido durante a moagem dos trigos influencia nas propriedades funcionais dos biscoitos apresentando melhor resultado aqueles obtidos a partir de uma passagem pelo conjunto de quebra.

Produção de ácido lático e dextrana utilizando suco de caju como substrato

O presente trabalho teve como objetivo estudar a utilização de excedentes agrícolas como substrato para produção de dextrana e ácido lático. As fermentações foram conduzidas com o microorganismo Leuconostoc mesenteroides B512F, em meio contendo suco de caju e sacarose. As concentrações de açúcar redutor e sacarose foram variadas de acordo com um planejamento experimental. No final da fermentação foram quantificados a dextrana, o ácido lático e a biomassa produzida. Os resultados foram avaliados através da metodologia de análise de superfície de resposta. De acordo com os resultados obtidos, a elevação da concentração de açúcares favorece a produção de dextrana e de ácido lático. A utilização do suco de caju como substrato alternativo para produção de dextrana e ácido lático apresentou viabilidade técnica.