Production of natural aroma by yeast in wastewater of cassava starch industry

ABSTRACT2-Phenylethanol (PE) is an aromatic alcohol with a characteristic odor of roses, widely used in food industry to modify certain aroma compositions in formulations with fruit, jam, pudding, and chewing gums, and also in cosmetic and fragrance industry. This compound occurs naturally in low concentrations in some essential oils from flowers and plants. An alternative to plants extraction are biotechnological processes. This study evaluated 2-phenylethanol’s production in cultivation of Saccharomyces cerevisiae in cassava wastewater originated from starch industry. The substrate was supplemented with glucose and L-phenylalanine in order to obtain higher 2-phenylethanol concentrations and better efficiency in glucose/2-phenylethanol conversion. It was performed using Rotatable Center Composite Design and response surface analysis. Cultures were performed under aerobic conditions in a batch system in Erlenmeyer flasks containing 50 mL of medium in shaker at 150 rpm and 24 ± 1 ºC. The highest PE values ​​were obtained with supplementation of 20.0 g.L-1 of glucose and 5.5 g.L-1 of L-phenylalanine, which has been experimentally validated, obtaining a PE production of 1.33 g.L-1 and PE/glucose yield factor of 0.070 g.g-1, equivalent to 74.3 and 89.7% ​​of desirability values according to the validated model.

Stop bugging me! : diversity in appearance of warning coloration

In nature, many animals use body coloration to communicate with each other. For example, colorations can be used as signals between individuals of the same species, but also to recognise individuals of other species, and if they may comprise a threat or not. Many animals use protective coloration to avoid predation. The two most common strategies of protective coloration are camouflage and aposematism. Camouflaged animals have coloration that minimises detection, usually by matching colours or structures in the background. Aposematic animals, on the other hand, signal to predators that they are defended. The defence can be physical structures, such as spikes and hairs, or chemical compounds that make the animal distasteful or even deadly toxic. In order for the warning signal to be effective, the predator has to recognise it as such. Studies have shown that birds for example, that are important visual predators on insects, learn to recognise and avoid unpalatable prey faster if they contrast the background or have large internal contrasts. Typical examples of aposematic species have conspicuous colours like yellow, orange or red, often in combination with black. My thesis focuses on the appearance and function of aposematic colour patterns. Even though researchers have studied aposematism for over a century, there is still a lot we do not know about the phenomenon. For example, as it is crucial that the predators recognise a warning signal, aposematic colorations should assumingly evolve homogeneously and be selected for maximal conspicuousness. Instead, there is an extensive variation of colours and patterns among warning colorations, and it is not uncommon to find typical cryptic colours, such as green and brown in aposematic colour patterns. One hypothesis to this variation is that an aposematic coloration does not have to be maximally signalling in order to be effective, instead it is sufficient to have distinct features that can be easily distinguished from edible prey. To be maximally conspicuous is one way to achieve this, but not the only way. Another hypothesis is that aposematic prey that do not exhibit maximal conspicuousness can exploit both camouflage and aposematism in a distance-dependent fashion, by being signalling when seen close up but camouflaged at a distance. Many prey animals also make use of both strategies by shifting colour at different ecological conditions such as seasonal variations, fluctuations in food resources or between life stages. Yet another explanation for the variation may be that prey animals are usually exposed to several predator species that vary in visual perception and tolerance towards various toxins. The aim with this thesis is, by studying their functions, to understand why aposematic warning signals vary in appearance, specifically in the level of conspicuousness, and if warning coloration can be combined with camouflage. In paper I, I investigated if the colour pattern of the aposematic larva of the Apollo butterfly (Parnassius apollo) can switch function with viewing distance, and be signalling at close range but camouflaged at a distance, by comparing detection time between different colour variants and distances. The results show that the natural coloration has a dual distance-dependent function. Moreover, the study shows that an aposematic coloration does not have to be selected for maximal conspicuousness. A prey animal can optimise its coloration primarily by avoiding detection, but also by investing in a secondary defence, which presence can be signalled if detected. In paper II, I studied how easily detected the coloration of the firebug (Pyrrhocoris apterus), a typical aposematic species, is at different distances against different natural backgrounds, by comparing detection time between different colour variants. Here, I found no distance-dependent switch in function. Instead, the results show that the coloration of the firebug is selected for maximal conspicuousness. One explanation for this is that the firebug is more mobile than the butterfly larva in study I, and movement is often incompatible with efficient camouflage. In paper III, I investigated if a seasonal related colour change in the chemically defended striated shieldbug (Graphosoma lineatum) is an adaptation to optimise a protective coloration by shifting from camouflage to aposematism between two seasons. The results confirm the hypothesis that the coloration expressed in the late summer has a camouflage function, blending in with the background. Further, I investigated if the internal pattern as such increased the effectiveness of the camouflage. Again, the results are in accordance with the hypothesis, as the patterned coloration was more difficult to detect than colorations lacking an internal pattern. This study shows how an aposematic species can optimise its defence by shifting from camouflage to aposematism, but in a different fashion than studied in paper I. The aim with study IV was to study the selection on aposematic signals by identifying characteristics that are common for colorations of aposematic species, and that distinguish them from colorations of other species. I compared contrast, pattern element size and colour proportion between a group of defended species and a group of undefended species. In contrast to my prediction, the results show no significant differences between the two groups in any of the analyses. One explanation for the non-significant results could be that there are no universal characteristics common for aposematic species. Instead, the selection pressures acting on defended species vary, and therefore affect their appearance differently. Another explanation is that all defended species may not have been selected for a conspicuous aposematic warning coloration. Taken together, my thesis shows that having a conspicuous warning coloration is not the only way to be aposematic. Also, aposematism and camouflage is not two mutually exclusive opposites, as there are prey species that exploit both strategies. It is also important to understand that prey animals are exposed to various selection pressures and trade-offs that affect their appearance, and determines what an optimal coloration is for each species or environment. In conclusion, I hold that the variation among warning colorations is larger and coloration properties that have been considered as archetypically aposematic may not be as widespread and representative as previously assumed.

Variação da microbiota natural e de pseudomonas aeruginosa em água mineral não carbonatada embalada em diferentes materiais durante o armazenamento a 30°c ± 1°c

Garrafas de PVC, polipropileno e vidro adequadamente limpas e sanificadas foram enxaguadas e enchidas com água mineral de uma fonte localizada no município de Lindóia-SP, e a seguir armazenadas a 30°C ± 1°C. Foram enumerados os microrganismos heterotróficos totais nos meios Ágar Padrão para Contagem e Ágar R2A imediatamente após engarrafamento. A variação da contaminação foi seguida através de exames periódicos. A variação da população de Pseudomonas aeruginosa foi estudada inoculando garrafas contendo água mineral com uma suspensão de P. aeruginosa ATCC 10145 de maneira a se obter uma contaminação de aproximadamente 10² UFC/ml. A população da bactéria foi avaliada periodicamente durante o tempo de armazenamento usando o meio Ágar Pseudomonas P. Houve aumento da população dos microrganismos heterotróficos totais nos primeiros 30 dias de armazenamento para depois diminuir de maneira irregular e ficar aproximadamente constante até completar 6 meses de observação. As contagens de P. aeruginosa aumentaram sensivelmente nas 2 primeiras semanas de estocagem diminuindo ligeiramente a seguir até atingir níveis próximos ao inicial. Não foram constatadas diferenças entre os 3 tipos de materiais de embalagem comparados.

O corrência natural de desoxinivalenol e toxina T-2 em milho pós-colheita

Foi verificada a incidência natural de desoxinivalenol (DON) e toxina T-2 em 115 amostras de milho em grão, pós-colheita, procedentes de diferentes localidades do Brasil, Argentina e Paraguai, safra 1994/1995. Os grãos de milho foram obtidos da Associação Brasileira de Milho. DON foi extraído do grão com acetonitrila-água (84+16) e o extrato foi submetido a uma purificação em coluna de carvão ativo, alumina e Celite. A detecção foi feita por cromatografia em camada delgada, impregnando a placa com solução de cloreto de alumínio, aquecida após desenvolvimento e visualização em luz ultravioleta (366 nm). Para a toxina T-2, um método direto e competitivo de ELISA foi utilizado, após extração da amostra com metanol a 70%. As recuperações médias para o DON e toxina T-2 foram superiores a 70%. O limite de detecção foi cerca de 90 ng/g e 50 ng/g, para DON e toxina T-2, respectivamente. DON foi detectado em 7 das amostras (102-542 ng/g) e a toxina T-2 em uma amostra (104 ng/g).

EXTRAÇÃO E FRACIONAMENTO DE PRODUTOS DE OCORRÊNCIA NATURAL COM FLUIDOS SUPERCRITICOS

O uso de fluidos supercríticos na extração de produtos naturais tem-se mostrado como uma potencial tecnologia, apresentando inúmeras vantagens em relação à extração com solventes comuns. Nos processos envolvendo produtos naturais incluem-se desde aplicações implantadas em nível comercial, como a descafeinização do café, até investigações a nível laboratorial, tais como a extração de princípios ativos de produtos naturais (como, por exemplo, alcalóides) e encapsulamento de agentes quimioterapêuticos pela cristalização a partir de misturas supercríticas e/ou a utilização de fluidos supercríticos como anti-solventes. Objetivando o levantamento de subsídios experimentais e teóricos que contribuam para o desenvolvimento científico desta promissora tecnologia no Brasil, o Laboratório de Engenharia de Processos de Produtos Naturais do Departamento de Termofluidodinâmica da Faculdade de Engenharia Química da UNICAMP vem se dedicando, nos últimos quatro anos, ao estudo da extração de princípios ativos e do fracionamento de produtos de ocorrência natural utilizando fluidos supercríticos. Neste trabalho, apresenta-se uma exposição das atividades e os resultados obtidos por este grupo de pesquisa na área de extração e fracionamento de produtos de ocorrência natural.

Efeito do teor de água, amilose, amilopectina e grau de gelatinização no crescimento do biscoito de amido de mandioca obtido por fermentação natural

O amido de mandioca, assim como o amido de araruta, modificado por fermentação natural, quando formulado com água, sal e gordura vegetal hidrogenada para produzir o biscoito de "polvilho azedo", tem a propriedade de se expandir durante a cocção, como se nessa formulação existisse um agente aerante. O produto final obtido, tem uma estrutura alveolar, crocante e de baixa densidade. Pouco se conhece a respeito do mecanismo que envolve essa expansão e sobre os fatores que interferem na mesma. No presente trabalho, investigamos a influência do teor de água, o efeito da pré-gelatinização do amido fermentado e a adição de amilose e de amilopectina no crescimento do biscoito. O tempo de formação do biscoito, demonstrou ser altamente dependente do teor de água presente na sua formulação. A gelatinização total do amido modificado por fermentação, parece destruir completamente suas propriedades de expansão, pois não foi observado crescimento do biscoito com uma formulação padrão contendo apenas amido totalmente gelatinizado. Biscoitos formulados com amilose ou amilopectina em substituição ao amido fermentado, apresentaram baixo grau de expansão quando comparados ao padrão.

Estabilidade físico-química e sensorial do suco de limão Tahiti natural e adoçado, congelado

Suco de limão Tahiti adoçado com 60% de sacarose (p:p) e puro foram congelados e armazenados por 60 dias. Análise de variância, comparação de médias e regressão foram usadas para avaliar o efeito da adição de sacarose e tempo de armazenamento nas propriedades físico-químicas e sensoriais dos dois tipos de sucos. Sessenta por cento de sacarose foi escolhido pois simples diluição produziu limonada com boa aceitabilidade. O suco natural foi adoçado e diluído na mesma proporção que o suco adoçado antes das análises. A concentração de sólidos solúveis, acidez titulável e ácido ascórbico, e pH do suco não foram afetados pelo tempo de armazenamento. Houve escurecimento do suco durante o armazenamento, não detectado na análise sensorial, mas determinado pelo método espectrofotométrico. Atributos sensoriais de sabor e odor de limão passado e percepção de doçura foram afetados por tempo de armazenamento.

Production of yeast extracts from whey for food use: market and technical considerations

Whey is produced in large amounts by cheese industries. This by-product can be used for biomass production by yeast cultivation, resulting in commercially attractive products. The use of yeast extracts as source of flavour enhancer consists of an expansible market, encouraged by costumer's choice for natural additives. The development of a suitable and economically viable project for the generation of valued-added by-products, may allow the dairy industry to diversify their portfolio and increase their rentability.

Natural radiation levels in powdered milk samples

The control and monitoring of radioactive elements in foodstuffs is fundamental for human health maintenance. This work presents procedures to measure radioactivity levels in powdered milk samples and also a brief discussion of radionuclide transference from the environment to mankind. The measurements were performed utilizing a high-resolution gamma-ray spectrometer using an HPGe detector. The results allowed the quantification of 40K, 137Cs and 208Tl radionuclides. For 40K the average activity was 482 ± 37 Bq/kg and for 137Cs and 208Tl the lower level of detection was, respectively, 3.7 ± 1.1 and 0.5 ± 0.2 (Bq/kg). The results obtained for the milk samples were compared to data found in the literature and to the limits established by the Brazilian National Commission of Nuclear Energy (CNEN) to assure its safety to human consuption.

Vibrio parahaemolyticus produtores de urease isolados a partir de ostras (Crassostrea rizophorae) coletadas in natura em restaurantes e mexilhões (Perna perna) de banco natural

A presença de Vibrio parahaemolyticus foi avaliada em 50 amostras de moluscos bivalves marinhos compostas por 40 amostras de ostras coletadas em 15 restaurantes do Rio de Janeiro e 10 amostras de mexilhões capturados de banco natural em Ponta de Itaipú - Niterói. Foram empregadas a técnica do Número Mais Provável (NMP) para a enumeração de V. parahaemolyticus utilizando Caldo Glicosado Salgado com Teepol (GSTB) e Água Peptonada Alcalina (APA) com 3% de cloreto de sódio (NaCl). Paralelamente foi realizada técnica de enriquecimento em APA com 1 e 3% de NaCl. Decorrido o período de incubação de ambas as técnicas, foi realizado plaqueamento em ágar TCBS (Tiossulfato Citrato Bile Sacarose). Todas as cepas de V. parahaemolyticus isoladas através das duas técnicas foram testadas para o fenômeno de Kanagawa e, quanto à produção de urease. Do total de 141 cepas de V. parahaemolyticus isoladas, 62% revelaram-se urease positivas e, dentre estas, os sorotipos predominantes foram O10:K?, O11:K? e O3:K57 dentre o total de 24 sorotipos urease positivos identificados. Embora todas as cepas de V. parahaemolyticus tenham sido Kanagawa negativas, os resultados apontam elevada incidência desta espécie em ostras comercializadas em restaurantes.

Avaliação físico-química e sensorial do iogurte natural produzido com leite de búfala contendo diferentes níveis de gordura

A elaboração de iogurtes pode ser considerada uma excelente alternativa para a utilização industrial do leite de búfala. Entretanto, alguns problemas de aceitação por parte dos consumidores podem ocorrer devido ao elevado conteúdo de gordura do leite original. Este trabalho teve por objetivo avaliar algumas características do iogurte natural batido elaborado com leite de búfala com os seguintes teores de gordura: integral, 3,0% (padronizado) e 0,5% (desnatado). Os iogurtes foram embalados em frascos de polietileno de 1L e estocados a 5°C por 30 dias. Amostras foram colhidas nos dias 1, 15 e 30 e submetidas à análise de acidez, pH, viscosidade e avaliação sensorial. Os valores de acidez e pH não apresentaram diferenças (P > 0,05) entre os tratamentos, durante o período de estocagem. A viscosidade também não foi influenciada (P > 0,05) pelos níveis de gordura nos dias 1, 15 e 30. O iogurte produzido com leite padronizado apresentou notas maiores (P < 0,05) quanto ao sabor na análise sensorial nos dias 15 e 30. Conclui-se que, o desnatamento do leite de búfala não altera as propriedades físico-químicas estudadas no iogurte durante o armazenamento por 30 dias, e que o iogurte padronizado a 3,0% de gordura apresenta uma melhor qualidade sensorial.

Secagem de fatias de abóboras (Cucurbita moschata, L.) por convecção natural e forçada

A abóbora (Cucurbita moschata, L.) é uma importante fonte de provitamina A, de baixo custo, e sob a forma desidratada oferece diferentes opções de utilização e consumo. Secagens por convecção natural e forçada foram comparadas quanto ao grau de secagem atingido e encolhimento, em função da temperatura, velocidade de ar e dimensões do produto. Os resultados obtidos mostraram que o uso de fatias com volume de 6,25 cm³ em secador por convecção forçada a 50 °C e à velocidade de 5,5 x 10-4 ms-1 resultaram em produtos de menor encolhimento, sendo recomendadas estas condições.

Avaliação da composição química de milho seco e armazenado em silo tipo alambrado com ar natural forçado

O trabalho objetivou estudar o efeito da umidade de colheita e do tempo de armazenamento em grãos de milho secos e armazenados em silos com ar natural forçado. Grãos de milho colhidos com 17,8; 18,9 e 20,5% de água foram acondicionados em silos tipo alambrado com fundo falso perfurado e com ventiladores ligados ininterruptamente até a secagem. Amostras de milho foram coletadas nos tempos zero, 4, 8, 22 e 112 dias, em seis alturas de camada de cada silo (10, 60, 110, 160, 210 e 260 cm). A composição química foi determinada pelo uso de Espectrofotômetro do Infravermelho Proximal (NIR) e os resultados expressos em porcentagem e em base seca. Os dados foram analisados estatisticamente (Anova) e nas interações significativas, elaborados os gráficos de regressão. Nas determinações de proteínas, lipídios, matéria seca e fibra em detergente neutro as interações foram significativas ao nível de 5% de probabilidade de erro, enquanto que em cinzas, umidade e carboidratos não foram verificadas diferenças significativas. A aeração natural forçada é capaz de reduzir a umidade do milho para 13%, sendo tecnicamente viável em propriedades familiares.

Viscosity of egg white from hens of different strains fed with commercial and natural additives

Yolk color and egg white (albumen) cleanliness and viscosity are important parameters by which consumers judge the quality of eggs. This study aimed to investigate changes in albumen viscosity during storage of eggs for up to 36 days from two different commercial laying hen strains (Carijo Barbada and Isa Brown) fed a diet containing annatto (1.5 and 2.0%) or a synthetic additive without synthetic colorants (control). Analyses of humidity, albumen height, pH, viscosity, foam formation, and stability were carried out on eggs. Carijo Barbada strain had smaller albumen, lower humidity and higher egg white viscosity than Isa Brown strain; however, with storage, viscosity lowered significantly on both strains. Initially, the addition of 2.0% of annatto or a synthetic additive increased viscosity in both strains, but with storage only the control maintained longer viscosity. Lower viscosity did not change foam density and stability.

Rosemary extract and celery-based products used as natural quality enhancers for colonial type salami with different ripening times

This study aimed to evaluate the use of rosemary (Rosmarinus officinalis) extract (RE), celery (Apium graveolis), and low levels of NO3 and NO2 as natural agents to enhance the quality of colonial salami. Salami was produced according to three treatments: (A) Control: 0.1% curing salt; (B) Rosemary: 0.05% curing salt + 0.5% RE (rosemary extract); and (C) Rosemary+celery: 0.14% Veg 503 + 0.27% Veg 504 (sea salt plus celery) + 0.5% of RE (rosemary extract). There was no effect (P > 0.05) of the treatments on water activity, Na content, and residual NO3 and NO2. Fatty acids C18:2 and C20:4 were reduced (P < 0.05) during the ripening period in the Control treatment indicating possible oxidation. The use of celery resulted in lower pH values (P < 0.05) in the salami. Reduced addition of NO3 and NO2 resulted in salami lighter in color (higher L* values, P < 0.05) at the 12th day of ripening. In conclusion, celery-based products proved to be an effective source of NO2 and NO3 for color development, but the low pH of the product indicates the need for better evaluation of its use in fermented salami. The RE (rosemary extract) reduced fat oxidation in salami, but this needs further evaluation.