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.

Otimização da produção de nata (celulose bacteriana) por fermentação em superfície

A nata de coco, alimento glicídico obtido por fermentação em superfície promovida por Acetobacter xylinum, é bastante difundida em alguns países asiáticos, principalmente nas Filipinas. Como meio de cultivo são utilizadas a água ou o leite de coco, produtos de baixo valor econômico e resíduos de processamento da fruta; há indicativos na literatura, entretanto, de que outros resíduos agro-industriais como soro de leite ou mesmo suco de frutas podem ser utilizados. A fim de avaliar a produção de nata para posteriores estudos visando o uso de meios alternativos, foi utilizado um meio de composição definida com o qual foi possível definir as condições de pH, de inóculo e de incubação, assim como observar a influência de açúcares e de ácidos no processo. Foram delineados experimentos usando-se ácido acético e glucose como variáveis de entrada visando a otimização do processo. As condições de fermentação incluíram correção do pH para 4, adição de 10% (v/v) de inóculo ao meio e incubação a 28°C por 10 dias. As condições encontradas como ótimas em relação às concentrações iniciais dos nutrientes considerados foram 0,65 moles/l de ácido acético e 67,4 g/l de glucose, com o que se produz 7,107 g de nata por 250 ml de meio .

Fermentação de trealose e glicogênio endógenos em Saccharomyces cerevisiae

As linhagens PE-2 e VR-1 de Saccharomyces cerevisiae foram submetidas à fermentação das reservas endógenas na temperatura de 40oC. No intervalo de 0 a 24 horas foram recolhidas as amostras para a determinação de etanol, nitrogênio no fermento e no vinho, bem como os carboidratos de reserva (trealose e glicogênio) e a viabilidade celular. A trealose foi esgotada durante 24 horas. Os teores de glicogênio sofreram muitas oscilações ao longo do tempo, entre a mobilização e a síntese e embora não esgotado, deve ter contribuído significativamente para a formação de álcool na suspensão. Foi observada a relação proporcional entre a mobilização de trealose e a queda da viabilidade celular. No transcorrer da fermentação das reservas de carboidratos houve aumento nos teores de nitrogênio no fermento até 6 e 8 horas, sendo tal incremento afetado pela linhagem de levedura. No prosseguimento da fermentação ocorreu a autólise celular, que foi percebida pelo aumento brusco de nitrogênio no vinho (de 200 para 1500mg/L) e pela queda da viabilidade celular. O ganho alcançado com a fermentação endógena foi de 40 e 68 litros de álcool por tonelada de levedura seca com incremento de 25 e 27% de proteína no fermento para as linhagens PE-2 e VR-1, respectivamente. Este resultado tem reflexos positivos quando da comercialização da levedura seca como proteína microbiana.

Aminoácidos livres e uréia durante a fermentação de mosto de Chardonnay com diferentes leveduras

A análise de aminoácidos e uréia durante a fermentação da cultivar Chardonnay, fermentada com diferentes leveduras, foram os principais objetivos deste trabalho. Os mostos foram coletados em Santana do Livramento, RS, transportados para a UFSM; lá foram divididos em dois lotes aos quais foram adicionadas diferentes leveduras: Saccharomyces cerevisiae Fermol Bouquet e Saccharomyces cerevisiae D47. O aminoácido encontrado no mosto em maior quantidade foi a prolina (327 mg/L) seguido por treonina, arginina e alanina (239 mg/L). A maioria dos aminoácidos foi consumida pelas leveduras, logo após o início da fermentação. A liberação máxima de uréia no meio coincidiu com o máximo de consumo de arginina, que para a levedura Fermol Bouquet foi com 15ºBrix e para a levedura D47 com 11ºBrix. Confirmando a pouca preferência de prolina pelas leveduras, o teor deste aminoácido permaneceu elevado durante o processo fermentativo. Os aminoácidos, arginina, alanina, treonina, serina, ácido aspártico e isoleucina podem ser considerados as melhores fontes de nitrogênio para as leveduras.

Aminoácidos livres e uréia durante a fermentação do mosto de Cabernet Sauvignon com diferentes leveduras

A análise de aminoácidos e uréia em mosto de Cabernet Sauvignon fermentado com diferentes leveduras, foram os principais objetivos desse trabalho. Cabernet Sauvignon foi utilizada por ser teoricamente uma cultivar com alto teor de prolina e baixo teor de arginina, em comparação com cultivares com alto teor e predominância de arginina. Os mostos foram coletados em Santana do Livramento, RS e transportados para a UFSM; lá foram dividos em dois lotes aos quais foram adicionados diferentes leveduras: Saccharomyces cerevisiae Fermol Bouquet e Saccharomyces cerevisiae 2056. A análise dos aminoácidos foi realizada utilizando um analizador de aminoácidos marca Hitachi L-8500 conforme SANDERS e OUGH (21). Uréia foi determinada de acordo com ALMY e OUGH (1) modificado por PEREIRA e DAUDT (19). O aminoácido encontrado no mosto, em maior quantidade foi a prolina (847mg/l) seguido por arginina (235mg/l) e alanina (87mg/l). A maioria dos aminoácidos (exceção de prolina) foram consumidos pelas leveduras logo após o início da fermentação. A liberação máxima de uréia no meio coincidiu com o consumo máximo de arginina, que na fermentação com a levedura 2056 ocorreu à 19° Brix (2,7mg/l) e com a levedura Fermol Bouquet ocorreu com o mosto a 15° Brix (4,1mg/l). O teor de prolina permaneceu elevado durante todo o processo fermentativo, confirmando a pouca preferência das leveduras por este aminoácido. Os aminoácidos arginina, treonina, serina, aspartato e isoleucina, podem ser considerados melhores fontes de nitrogênio para as leveduras.

Influência da fonte de carbono e da temperatura sobre a fermentação lática desenvolvida por cultura mista de bactérias láticas

Bactérias ácido láticas vêm sendo aplicadas em produtos cárneos como culturas iniciadoras. A finalidade das culturas iniciadoras em produtos cárneos é reduzir o pH no início da fermentação O que contribui na inibição de microrganismos indesejáveis, melhorar as propriedades sensoriais, reduzir o tempo de maturação e reduzir nitratos e nitritos. A composição do meio, assim como as condições de cultivo, são importantes para o bom desenvolvimento da cultura iniciadora, sendo necessário conhecer a influência da fonte de carbono e da temperatura no processo fermentativo. O objetivo deste trabalho foi estudar os efeitos da temperatura e de diferentes concentrações de glicose e lactose sobre a fermentação lática desenvolvida em caldo MRS (Man-Rogosa-Sharpe) pela cultura mista constituída de L. curvatus, L. plantarum, P. acidilactici e E. faecium. O caldo MRS foi suplementado com glicose e lactose, e as temperaturas de fermentação foram de 28ºC, 37ºC e 46ºC. Os ensaios foram delineados por desenho fatorial incompleto de 3³. Através da Superfície de Resposta, o modelo matemático mostrou que o caldo MRS suplementado de glicose 4,5% (m/v) e lactose 0,5% (m/v) e temperatura de incubação de 46ºC foram as condições mais adequadas para obtenção de ácido lático. A fermentação lática desenvolvida pela cultura mista, durante 48 horas nestas condições, forneceu em média 4,78% de ácido lático sendo a viabilidade celular de 1x10(15)UFC/mL.

Efeito do cloreto de sódio na produção de proteínas (Saccharomyces cerevisiae) em fermentação semi-sólida

Estudou-se o efeito do cloreto de sódio sobre a produção de biomassa e proteínas extracelulares totais, durante o cultivo de Saccharomyces cerevisiae. A levedura foi desenvonvida em fermentador de leito fluidizado, com vazão de ar de 70L/min, temperatura de 33° C, e umidade relativa de 99-100%. Foi utilizado substrato semi-sólido de batatas, previamente hidrolizado, acrescido de cloreto de sódio 0,6M. O crescimento celular foi monitorado por densidade óptica à 595 nm. Observou-se, como resultado, que a adição de cloreto de sódio 0,6M induziu um aumento de 36,86% na produção de proteínas extracelulares totais, mas inibiu o crescimento celular em 27,62% quando os meios com e sem cloreto de sódio foram testados. A produção máxima de biomassa, tanto para os experimentos com adição de cloreto de sódio quanto para o sem adição, ocorreu no período de 7 a 9 horas de fermentacão, enquanto que a produção de proteínas extracelulares totais, independentemente da adição do sal, ocorreu durante o período de 9 a 12 horas de fermentação. As velocidades específicas máximas de crescimento foram de 0,350/h para os experimentos com sal, e de 0,339/h para aqueles sem a adição do sal. A combinação de alta vazão de ar e a presença de cloreto de sódio 0,6M na fermentação parece não ter tido efeito sobre a duração da fase lag na curva de crescimento celular de Saccharomyces cerevisiae.

Quantificação da floculação de Saccharomyces cerevisiae por bactérias contaminantes da fermentação alcoólica

O assentamento de células de leveduras no fundo das dornas e perdas de células nas centrífugas podem ser causadas por bactérias floculantes, contaminantes naturais da fermentação alcoólica industrial. Estes problemas levam a queda no rendimento e produtividade do etanol. O presente trabalho visa a caracterização da floculação de Saccharomyces cerevisiae por Lactobacillus fermentum CCT 1396. As células de leveduras e bactérias foram misturadas e a floculação das células quantificadas por espectrofotometria. Concentrações de bactérias numa faixa de 0,4 a 3,8g/L (biomassa seca) foram testadas a fim de determinar a ótima concentração de bactérias necessária para provocar a floculação das leveduras. O efeito de pH na floculação das células de leveduras e bactérias foi determinado. 1,38g/L de bactéria foi necessário para a floculação, de 65,4g/L de células de levedura com tempo de contato entre as células (sob agitação) de 15 minutos e repouso de 20 minutos. No pH 3,0 pouco efeito na floculação celular foi detectado e as células continuaram floculadas, mas na faixa de pH 2,0 -- 2,5 a floculação foi próxima de zero. Esta técnica pode ser utilizada para o controle da floculação de leveduras de indústrias de produção de álcool, para determinar a origem desta floculação, já que trata-se de uma técnica fácil, econômica e rápida.

COMPORTAMENTO DAS FERMENTAÇÕES ALCOÓLICA E ACÉTICA DE SUCOS DE KIWI (Actinidia deliciosa): COMPOSIÇÃO DOS MOSTOS E MÉTODOS DE FERMENTAÇÃO ACÉTICA

A cultura de kiwi vem se expandindo e a obtenção de vinagre é uma alternativa para o aproveitamento de excedentes de safra e diversificação da produção. Os mostos foram preparados em seis tratamentos: suco de kiwi natural (T1); suco de kiwi e nutrientes (T2); suco de kiwi e sacarose até 18°Brix (T3); suco de kiwi a 18°Brix, e nutrientes (T4); suco de kiwi e sacarose até 22°Brix (T5) e suco de kiwi a 22°Brix, e nutrientes (T6). A fermentação alcoólica ocorreu a 28°C, com inóculo de 10(6)UFC/mL de Saccharomyces cerevisiae. Foram utilizados na fermentação acética apenas os tratamentos 1, 3 e 5, considerando que a adição de nutrientes não influenciou a produção de etanol. Na fermentação acética, foram utilizados gerador vertical (PG) a temperatura ambiente e fermentador submerso (PS) a 25°C, com agitação de 500rpm e fluxo de oxigênio de 0,05vvm, com volume de trabalho de 2 litros. Os rendimentos da fermentação alcoólica variaram entre 38,65 e 47,23%, com eficiências de 75,62 a 92,41% e produtividades entre 0,74 e 2,0g/L.h. Os valores de pH foram maiores ao final da fermentação alcoólica nos mostos com menor concentração de açúcares totais (T1 e T2). Na fermentação acética pelo PG, a composição dos mostos não aumentou a produtividade, por outro lado, pelo PS, os mostos com concentrações de etanol superiores foram mais produtivos. Os vinagres obtidos pelo PS produziram em 12 horas entre 1,00 e 1,78% (p/v) de ácido acético, com rendimentos variando entre 93,24 e 98,34% e produtividades entre 0,83 e 1,73g/L.h. A análise sensorial, através do teste de ordenação, indicou que os vinagres de kiwi obtidos pelo PG foram superiores, com índices de aceitabilidade acima de 70%.

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.

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).

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.

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.

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.