Purificação parcial e caracterização bioquímica de lipase extracelular produzida por nova linhagem de Rhizopus sp.

Lipases são enzimas capazes de catalizar uma grande gama de reações de interesse para as indústrias alimentícia, farmacêutica, química, entre outras. Esta versatilidade se deve também às diversas possibilidades de especificidade quanto ao substrato que lipases de diferentes fontes apresentam. Por este motivo, microrganismos produtores desta enzima vêm sendo procurados por grupos de pesquisa no mundo todo. Este trabalho apresenta as propriedades de uma lipase produzida por nova linhagem fúngica de Rhizopus sp. A enzima bruta apresentou condições ótimas de atividade a 40ºC em valores de pH entre 6,0 e 6,5. e manteve 50% ou mais de sua atividade quando aquecida por 60 minutos à temperaturas entre 40ºC e 55ºC. A atividade hidrolítica da lipase bruta foi maior quando o substrato testado foi a gordura de coco, demonstrando afinidade por ácidos graxos saturados de cadeia média. As frações I e II obtidas após purificação parcial da enzima apresentaram características bioquímicas semelhantes as do extrato bruto.

Efeito da fermentação na qualidade de "chips" de mandioca (Manihot esculenta Crantz)

Foi investigado o efeito da fermentação natural da mandioca, isoladamente, ou em combinação com o cozimento em água em ebulição, na crocância dos "chips". As fatias de mandioca, oriundas de raízes previamente descascadas e limpas foram imersas em água potável a 30ºC durante períodos de 8h e 24h e depois fritas. As raízes inteiras, descascadas e limpas, foram mantidas nas mesmas condições, porém por períodos mais longos: 24h, 30h e 48h, após os quais as raízes foram fatiadas e fritas. A fermentação natural foi conduzida sem a adição de qualquer agente fermentativo, imergindo uma parte de fatias ou de raízes de mandioca em quatro partes de água potável a 30ºC, em estufa com controle de temperatura. Outras variáveis estudadas foram: variedades de mandioca e o formato das fatias. O efeito dos tratamentos foi avaliado com base na fraturabilidade dos "chips", medidos em Analisador de Textura TA.XT2. O formato das fatias pareceu ser um fator importante, pois afetou as características de textura dos "chips", além dos tratamentos propriamente ditos. O formato retangular das fatias, apesar do aspecto atrativo, foi considerado inadequado para a fabricação dos "chips", sendo sugerido o formato redondo. Foi verificado que a fermentação natural das raízes inteiras ou cortadas em fatias, isoladamente ou em combinação com o cozimento em água em ebulição, foi considerada uma técnica inadequada para tornar os "chips" de mandioca mais crocantes, visto que promoveram, na maioria dos casos, aumento na dureza comparado aos "chips" obtidos do controle. Estas observações foram válidas para todas as variedades estudadas: IAC Mantiqueira, IAC 576.70, IAC 13 e IAC 14.

Purificação parcial, por dois diferentes métodos cromatográficos, da lipase produzida por Rhizopus sp.

Lipases, especialmente as de origem microbiana, são largamente utilizadas em processos e na obtenção de produtos para as indústrias química, cosmética, farmacêutica e alimentícia. A produção de enzimas de elevada pureza é importante, principalmente, do ponto de vista do controle dos processos (ausência de interferentes), porém as etapas necessárias à purificação, em geral, provocam perdas na atividade das enzimas e aumentam seu custo final. O objetivo deste trabalho foi propor a melhor metodologia de purificação para a lipase de Rhizopus sp. através do teste de dois diferentes métodos cromatográficos (troca iônica e interação hidrofóbica) e, ainda verificar o melhor planejamento estatístico para caracterização bioquímica da mesma. Foi possível purificar parcialmente a lipase de Rhizopus sp. com o uso de coluna de DEAE Sepharose (troca aniônica) e de FENIL Sepharose (interação hidrofóbica). A primeira, embora mais seletiva para a enzima em questão, parece provocar redução de sua atividade. A presença de maiores concentrações de íons Na+1 na fração purificada por FENIL Sepharose parece contribuir para o aumento de atividade da lipase. Embora os resultados obtidos por análise multivariável para determinação das características bioquímicas da lipase sejam compatíveis com a análise univariável, aquele planejamento não foi considerado indicado no presente caso.

Avaliação da produção dos compostos majoritários da fermentação de mosto de uva por leveduras isoladas da região da "Serra Gaúcha" (RS)

O objetivo deste trabalho foi estudar o comportamento do crescimento, bem como a produção de compostos voláteis durante a fermentação de mosto de uva pelas leveduras Kloeckera apiculata e Saccharomyces cerevisiae. As concentrações dos compostos voláteis majoritários da fermentação foram dependentes da temperatura de fermentação. Nas fermentações a 20°C, as concentrações da massa celular seca e dos compostos voláteis foram maiores do que na fermentação a 15°C. A Kloeckera apiculata produziu altas concentrações de acetato de etila (197,0mg/L - 310,0mg/L) e acetato de isoamila (19,3mg/L - 31,3mg/L), ésteres de grande importância sensorial. No entanto, a concentração de etanol obtida foi baixa, cerca de 6,3g/L - 24,0g/L, em comparação à conseguida utilizando Saccharomyces cerevisiae como agente de fermentação (27,3g/L - 34,0g/L).

Efeito da hidrólise enzimática sobre propriedades funcionais de caseína bovina coagulada pela ação da quimosina

Este trabalho teve como objetivo verificar a influência do grau de hidrólise sobre as propriedades funcionais hidrofílicas (capacidade de absorção espontânea de água-CAA, capacidade de retenção de água-CRA e solubilidade da proteína-SP) e de superfície (capacidade de formação e estabilização de espumas e de emulsões) da caseína bovina obtida por coagulação enzimática. Os graus de hidrólise (GH) estudados foram: 5,7; 12,8; 20,1 e 35,8%. Observou-se que quanto maior o GH maior a SP e menor a CRA dos hidrolisados. A hidrólise enzimática melhorou a capacidade de formação de espuma, pois o coágulo de caseína (COC) não formou espuma nas condições estudadas. A melhor capacidade de formação de espuma foi conseguida com o GH 12,8% e a maior estabilidade com GH 5,7%. Os hidrolisados, com GH 12,8; 20,1 e 35,8% não formaram emulsão. Não houve diferenças significativas entre o GH 5,7% e o COC quanto à formação de emulsão, mas a estabilidade da emulsão do hidrolisado de menor grau de hidrólise foi significativamente superior ao coágulo de caseína.

Caracterização química e nutricional de plasteína produzida a partir de hidrolisado pancreático de isolado protéico de soja

O presente trabalho teve como objetivo realizar a caracterização química e nutricional da plasteína produzida a partir de isolado protéico de soja (IPS). O hidrolisado de IPS foi produzido em sistema descontínuo, 5% de substrato, relação enzima/substrato 1/20, 6 h, 37°C, sob agitação. A plasteína foi produzida com 40% de substrato em solução aquosa, pH 7, 24 h a 37°C, sob repouso. Na caracterização química, foi verificada a distribuição dos pesos moleculares por meio de eletroforese (SDS-PAGE) e cromatografia de exclusão molecular (CEM). A SDS-PAGE não permitiu a visualização das bandas tanto no hidrolisado quanto na plasteína. Na CEM o hidrolisado apresentou 5 frações de PM na faixa de 5,4 a 66,2 kDa e a plasteína com 2 frações de PM na faixa de 9,6 e 58,7 kDa. O escore químico de aminoácidos essenciais confirmou a presença dos aminoácidos sulfurados como limitantes, sendo obtidos os valores de 93,2 e 96,4% para o hidrolisado e plasteína, respectivamente. A modificação enzimática através da reação de síntese de plasteína mostrou ser um processo viável na produção de matéria-prima para formulações alimentares de uso em nutrição clínica e em outros sistemas, sendo necessária a suplementação de metionina quando utilizada como fonte exclusiva de proteína.

Características da bacteriocina produzida por Lactococcus lactis ssp. hordniae CTC 484 e seu efeito sobre Listeria monocytogenes em carne bovina

O isolamento de linhagens de bactérias lácticas produtoras de bacteriocinas em carnes e seus produtos derivados resultou na detecção de Lactococcus lactis ssp. hordniae CTC 484, proveniente de frango. A bacteriocina inibiu não apenas uma outra bactéria láctica (Lactobacillus helveticus), mas também microorganismos patogênicos (Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Bacillus cereus, Clostridium perfringens e Enterococcus faecalis). Ela foi inativada por causa de enzimas como: alfa-quimotripsina, tripsina, pronase E, ficina, pepsina, papaína e lipase. Além disso, a bacteriocina mostrou-se termoestável, mesmo a temperaturas de autoclavagem (121°C/10 min) e foi produzida em condições de armazenamento sob refrigeração. A bacteriocina mostrou-se ativa dentro de uma ampla faixa de valores de pH (2-10), porém a maior atividade ocorreu em valores menores de pH. A eficiência da linhagem CTC 484, assim como a de sua bacteriocina na redução e inibição do crescimento de Listeria monocytogenes em carne bovina estéril, foram avaliadas. Os resultados indicaram que o tratamento da carne por meio da inoculação desta bactéria contribuiu para o aumento da segurança e extensão da vida útil deste alimento.

Propriedades funcionais (tecnológicas) da parede celular de leveduras da fermentação alcoólica e das frações glicana, manana e glicoproteína

Foram objetivos do presente trabalho o fracionamento, a caracterização química e o estudo das propriedades funcionais (tecnológicas) da fração parede celular (PC) de leveduras da fermentação alcóolica e das subfrações glicana, manana e glicoproteína. O fracionamento foi realizado por processos físico-químicos de extração, centrifugação e secagem em spray dryer, a caracterização química pela determinação da composição centesimal e as propriedades funcionais pelo uso de técnicas apropriadas. Os componentes predominantes da parede celular (PC) foram proteína (19%) e fibra solúvel (74%), da fração glicoproteina, foram as proteínas (35,5%) e fibra solúvel (56%), nas frações manana (M) e glicana solúvel (GS) predominaram as fibras solúveis (~70%) e na fração glicana insolúvel (GI), as fibras insolúveis (70,7%). A solubilidade das várias frações em meio aquoso não mostrou dependência do pH e variou entre 40% e 100%. A fração que apresentou maior capacidade de retenção de água (CRA) foi a glicana solúvel (14,4 g H2O/g de amostra) e os maiores índices de solubilidade em água (ISA) foram os das frações glicoproteina (83,8%) e manana (60%). As frações glicana (GS e GI) apresentaram boas propriedades de geleificação nas concentrações de 12 e 14% de sólidos solúveis. As frações glicoproteína, manana e glicana solúvel apresentaram excelente capacidade de emulsificação (1.500 a 2.000 mL óleo/g amostra) e as emulsões de glicoproteína e glicana solúvel foram as mais estáveis. Adição de igual concentração (0,2%) de ovalbumina aumentou significativamente o poder de emulsificação das frações PC e GS e contribuiu para a estabilidade das emulsões da manana e da glicoproteína (M e GP).

Ocorrência do processo de fixação biológica de N2 atmosférico na fermentação de fécula de mandioca

A fase inicial do processo de fermentação natural de fécula de mandioca apresenta a ocorrência de fermentação vigorosa em apenas 24 h, mesmo com o meio tendo uma relação carbono/nitrogênio muito alta. Assim, o nitrogênio necessário à formação da biomassa nos primeiros estágios da fermentação seria originário de fora do sistema via fixação biológica de N2 atmosférico, já que o teor protéico disponível na fécula de mandioca é muito baixo. Para verificar tal hipótese, foram feitos dois experimentos fundamentados no balanço de nitrogênio na suspensão com grânulos de fécula durante as primeiras 120 h do processo fermentativo, conduzido sob temperatura ambiente e sob temperatura controlada a 28 °C. Não foram detectados aumentos de nitrogênio na fase estudada, o que sugere a não existência do processo de fixação biológica de N2 atmosférico. Os resultados sugerem que a origem do nitrogênio para o processo fermentativo é a própria fécula, que, quando na forma de polvilho apresenta alta relação C/N, porém, quando em suspensão essa relação abaixa propiciando uma fermentação vigorosa em apenas 24 h.

Composição química da cachaça produzida na região noroeste do Rio Grande do Sul, Brasil

Com o objetivo de conhecer a composição química e os requisitos de qualidade da cachaça produzida na Região Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul, foram analisadas 27 amostras de cachaça, produzidas e comercializadas em 18 municípios pertencentes às microrregiões Ijuí, Cruz Alta, Santa Rosa e Três Passos, que integram o Noroeste do Rio Grande do Sul, Brasil, e compararam-se os valores encontrados com aqueles estabelecidos pela Legislação. Para as análises estatísticas, aplicaram-se os testes de ANOVA e Tukey. As amostras avaliadas apresentaram valores médios de teor alcoólico, acidez, álcoois superiores, aldeídos, ésteres e metanol dentro do que estabelece a Legislação. Entretanto os valores de intervalo de concentração para estes mesmos parâmetros revelaram amostras fora do estipulado por Lei, indicando falta de conhecimento tecnológico de produção por parte de alguns dos produtores. Sugere-se a ampliação do presente estudo, com a finalidade de se investigar outros aspectos tecnológicos, tendo em vista a otimização dos processos de fabricação e a melhoria da qualidade da bebida.

Viabilidade celular de Saccharomyces cerevisiae cultivada em associação com bactérias contaminantes da fermentação alcoólica

O objetivo deste trabalho foi estudar a influência de bactérias dos gêneros Bacillus e Lactobacillus, bem como de seus produtos metabólicos, na redução da viabilidade celular de leveduras Saccharomyces cerevisiae. As bactérias Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, Bacillus stearothermophilus, Lactobacillus fermentum e Lactobacillus plantarum foram cultivadas em associação com a levedura S. cerevisiae (cepa Y-904) por 72 horas a 32 °C, sob agitação. A viabilidade celular, a taxa de brotamento e a população de células de S. cerevisiae e a acidez total, a acidez volátil e o pH dos meios de cultivos foram determinados às 0, 24, 48 e 72 horas do cultivo misto. As culturas de bactérias foram tratadas através do calor, de agente antimicrobiano e de irradiação. Os resultados mostraram que apenas os meios de cultivo mais acidificados, contaminados com as bactérias ativas L. fermentum e B. subtilis, provocaram redução na viabilidade celular de S. cerevisiae. Excetuando a bactéria B. subtilis tratada com radiação gama, as demais bactérias tratadas pelos diferentes processos (calor, irradiação e antimicrobiano) não causaram diminuição da viabilidade celular e da população de S. cerevisiae, indicando que a presença isolada dos metabólitos celulares dessas bactérias não foi suficiente para reduzir a porcentagem de células vivas de S. cerevisiae.

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.

Efeitos da fermentação nas propriedades físico-químicas e nutricionais do farelo de arroz

O objetivo deste trabalho foi avaliar a disponibilização de nutrientes no farelo de arroz através de um processo de fermentação utilizando Saccharomyces cerevisiae como inóculo, bem como caracterizar os farelos não fermentado e fermentado química e nutricionalmente. Os parâmetros definidos para a fermentação foram 3% de levedura, 30% de umidade e um intervalo de 6 horas a 30 °C. A caracterização físico-química foi realizada segundo AOAC (2000), a digestibilidade in vitro e metionina disponível por método enzimático, cálcio por complexometria, açúcares redutores por espectrofotometria e micotoxinas pelo multimétodo de TANAKA (2001). Observou-se, que os açúcares redutores variaram de 3,4 a 4,8% durante 6 horas de fermentação. Comparando-se o farelo não fermentado com o fermentado, o pH diminuiu de 6,5 para 5,8, a acidez, os minerais e as fibras variaram de 2,1 a 4,7%, de 10,5 a 11,9% e de 9,4 a 9,9%, respectivamente. A digestibilidade in vitro e os teores de lipídios, proteínas e cálcio não variaram significativamente com a fermentação.

Salame elaborado com Lactobacillus plantarum fermentado em meio de cultura de plasma suíno

Este trabalho teve por objetivo produzir uma cultura starter com uma cepa de Lactobacillus plantarum em um meio de cultura com plasma suíno e verificar a viabilidade de sua aplicação em salame. O meio de cultura foi preparado com plasma suíno e água destilada (1:1, pH 11,0). Após a esterilização, 300 mL foram adicionados de 400 mL de uma solução estéril de glicose e difosfato de potássio. A cepa de Lb. plantarum foi semeada no meio de cultura e submetida à fermentação em pH 7,0, durante 36 horas (100 rpm, 37 ± 0,1 °C). Ao alcançar a fase estacionária, a cultura foi centrifugada e ressuspendida em leite desnatado estéril, liofilizada e aplicada em salame. A influência do inóculo foi avaliada nas características microbiológicas, físico-químicas e sensoriais de salames. Os resultados encontrados foram comparados com tratamentos sem adição de cultura starter e com uma cultura comercial. O microrganismo Lb. plantarum teve um crescimento máximo de 9,82 Log UFC.mL-1, após 30 horas de fermentação. Os salames elaborados com a cultura starter produzida apresentaram uma queda de pH significativamente maior, e menor valor de atividade de água que os demais tratamentos. O microrganismo Lb. plantarum melhorou significativamente o sabor dos salames.

Proteínas da semente de cupuaçu e alterações devidas à fermentação e à torração

O cupuaçu (Theobroma grandiflorum Schum) é um fruto típico da região Norte do Brasil, com grande potencial econômico. Atualmente, é a polpa que mobiliza e sustenta a produção, a industrialização e a comercialização deste fruto. A semente, um subproduto da industrialização da polpa, apresenta teor considerável de proteínas. Entretanto, muito pouco ou nada se conhece acerca de seu perfil eletroforético, de aminoácidos e de principais frações, uma vez que ocorrem alterações protéicas devidas aos processos de fermentação e torração. O objetivo deste estudo consiste em caracterizar as alterações da proteína da semente, da amêndoa fermentada e da amêndoa torrada de cupuaçu, mediante a análise dos perfis eletroforéticos, dos aminogramas característicos e do fracionamento da proteína em diferentes solubilidades. A fermentação e a torração provocaram uma ligeira redução nos teores de proteína total e aminoácidos totais, quando comparados aos teores das sementes não submetidas a essas etapas do processamento. Observou-se, para a semente e a amêndoa fermentada, a presença de quatro bandas protéicas principais de 20,4, 33,6 e 38,7 kDa. Para as amêndoas que foram submetidas ao processo de fermentação e, em seguida, à torração, observou-se a presença de uma única banda protéica forte, com peso molecular aparente de 21,0 kDa. As extrações para fracionamento das proteínas em diferentes solubilidades não resultaram em frações protéicas puras. Observou-se a presença de quatro bandas principais em todas as frações protéicas isoladas, sendo a banda de peso molecular próximo a 21,1 kDa a mais abundante em todos os casos. Esta banda é aparentemente muito semelhante à fração albumina do cacau, que apresenta peso molecular aparente de 21,3 kDa.