Production of fibrolytic enzymes by Aspergillus japonicus C03 using agro-industrial residues with potential application as additives in animal feed

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

Study of the enthalpy-entropy mechanism from water sorption of orange seeds (C. sinensis cv. Brazilian) for the use of agro-industrial residues as a possible source of vegetable oil production

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

Comparing submerged and solid-state fermentation of agro-industrial residues for the production and characterization of lipase by Trichoderma harzianum

Lipase production by Trichoderma harzianum was evaluated in submerged fermentation (SF) and solid-state fermentation (SSF) using a variety of agro-industrial residues. Cultures in SF showed the highest activity (1.4 U/mL) in medium containing 0.5 % (w/v) yeast extract, 1 % (v/v) olive oil and 2.5 C:N ratio. This paper is the first to report lipase production by T. harzianum in SSF. A 1:2 mixture of castor oil cake and sugarcane bagasse supplemented with 1 % (v/w) olive oil showed the best results among the cultures in SSF (4 U/g ds). Lipolytic activity was stable in a slightly acidic to neutral pH, maintaining 50 % activity after 30 min at 50 C. Eighty percent of the activity remained after 1 h in 25 % (v/v) methanol, ethanol, isopropanol or acetone. Activity was observed with vegetable oils (olive, soybean, corn and sunflower) and long-chain triacylglycerols (triolein), confirming the presence of a true lipase. The results of this study are promising because they demonstrate an enzyme with interesting properties for application in catalysis produced by fermentation at low cost. © 2012 Springer-Verlag and the University of Milan.

Stagnant effective thermal conductivity of agro-industrial residues for solid-state fermentation

The stagnant effective thermal conductivities (K0) of sugar cane bagasse (SCB), wheat bran (WB), orange pulp and peel (OPP) and their combination (weight proportion 1:2:2 SCB/OPP/WB) were obtained using the line heat source method. These solid materials were applied to pectinase production via solid-state fermentation. The moisture content ranged from 4 to 80% (w.b.). A conduction mechanism through the porous media was observed, along with conduction through a liquid film and contact thermal resistance between the samples and the probe. K0 was low for intermediate moisture contents and approached the molecular conductivity of water for high moisture contents. © 2013 Copyright Taylor and Francis Group, LLC.

DEVELOPMENT OF INTEGRATED BIOPROCESSING TECHNOLOGIES FOR THE PRODUCTION OF PECTIC OLIGOSACCHARIDES (POS) FROM AGRO-PROCESSING RESIDUES

This research deals with the production of pectic oligosaccharides (POS) from agro-industrial residues, with specific focus on development of continuous cross flow enzyme membrane reactor. Pectic oligosaccharides have recently gained attention due to their prebiotic activity. Lack of information on the continuous production of POS from agro-industrial residues formed the basis for the present study. Four residues i.e sugar beet pulp, onion hulls, pressed pumpkin cake and berry pomace were taken to study their pectin content. Based on the presence of higher galacturonic acid and arabinose (both homogalacturonan and rhamnogalacturonan) in sugar beet pulp and galacturonic acid (only homogalacturonan) in onion hulls, further optimization of different extraction methods of pectin (causing minimum damage to pectic chain) from these residues were done. The most suitable extractant for sugar beet pulp and onion hulls were nitric acid and sodium hexametaphosphate respectively. Further the experiments on the continuous production of POS from sugar beet pulp in an enzyme membrane reactor was initiated. Several optimization experiments indicated the optimum enzyme (Viscozyme) as well as feed concentration (25 g/L) to be used for producing POS from sugar beet pulp in an enzyme membrane reactor. The results highlighted that steady state POS production with volumetric and specific productivity of 22g/L/h and 11 g/gE/h respectively could be achieved by continuous cross flow filtration of sugar beet pulp pectic extract over 10 kDa membrane at residence time of 20 min. The POS yield of about 80% could be achieved using above conditions. Also, in this thesis preliminary experiments on the production and characterization of POS from onion hulls were conducted. The results revelaed that the most suitable enzyme for POS production from onion hulls is endo-polygalacturonase M2. The POS produced from onion hulls were present in the form of DP1 -DP10 in substituted as well as unsubstituted forms. This study clearly demonstrates that continuous production of POS from pectin rich sources can be achieved by using cross flow continuous enzyme membrane reactor.

Bioconversion of agro-industrial wastes for the production of fibrinolytic enzyme from Bacillus halodurans IND18: Purification and biochemical characterization

Background: Agro-wastes were used for the production of fibrinolytic enzyme in solid-state fermentation. The process parameters were optimized to enhance the production of fibrinolytic enzyme from Bacillus halodurans IND18 by statistical approach. The fibrinolytic enzyme was purified, and the properties were studied. Results: A two-level full factorial design was used to screen the significant factors. The factors such as moisture, pH, and peptone were significantly affected enzyme production and these three factors were selected for further optimization using central composite design. The optimum medium for fibrinolytic enzyme production was wheat bran medium containing 1% peptone and 80% moisture with pH 8.32. Under these optimized conditions, the production of fibrinolytic enzyme was found to be 6851 U/g. The fibrinolytic enzyme was purified by 3.6-fold with 1275 U/mg specific activity. The molecular mass of fibrinolytic enzyme was determined by sodium dodecyl sulphate polyacrylamide gel electrophoresis, and it was observed as 29 kDa. The fibrinolytic enzyme depicted an optimal pH of 9.0 and was stable at a range of pH from 8.0 to 10.0. The optimal temperature was 60°C and was stable up to 50°C. This enzyme activated plasminogen and also degraded the fibrin net of blood clot, which suggested its potential as an effective thrombolytic agent. Conclusions: Wheat bran was found to be an effective substrate for the production of fibrinolytic enzyme. The purified fibrinolytic enzyme degraded fibrin clot. The fibrinolytic enzyme could be useful to make as an effective thrombolytic agent.

Supermarkets and agro-industrial foods : the strategic manufacturing of consumer trust

There is increasing evidence of a weakened platform of consumer trust in mass produced food products. The resistance shown by consumers to the agro-industrial paradigm is evident in an emergent phase of reflexive consumerism, public reactions to an overly-concentrated retail sector and the rise of alternative food networks such as farmers' markets and organic box schemes. Supermarkets are responding strategically by aiming to manufacture new trust relations with consumers. This paper identifies three key strategies of trust manufacturing: (i) reputational enhancement though the institution of “behind the scenes,” business-to-business private standards; (ii) direct quality claims via private standard certification badges on food products, and ; (iii) discursive claimsmaking through symbolic representations of “authenticity” and “tradition.” Drawing upon the food governance literature and a “visual sociology” of supermarkets and supermarket produce, we highlight how trust is both commoditized and increasingly embedded into the marketing of mass-produced foods.

Comportamiento agro-industrial de catorce variedades de caña de azúcar (Saccharum sp hibrido L.) en comparación con las variedades Ja 60-5 y C 87-51

El presente trabajo se llevó a cabo en el ciclo 92-93 en el Ingenio Victoria de Julio, donde se evaluaron 14 variedades de caña de azúcar en comparación con las variedades Ja 60 - 5 y C 87 - 51 para determinar el comportamiento agro-industrial de estos cultivares y seleccionar los genotipos más sobresalientes. El experimento fue establecido el 25 de enero de 1992, en un suelo arcilloso de la serie Chilamatillo, la cosecha se realizó a los 11 meses de edad del cultivo, el 16 de Dic 1992. El diseño utilizado fue de bloques completos al azar con 5 repeticiones, las variables estudiadas fueron: Germinación, población, altura de tallos, floración, diámetro de tallos, peso promedio de los tallos, rendimiento agrícola, rendimiento industrial y rendimiento agro-industrial. Los datos fueron sometidos a un análisis de varianza y prueba de tukey al 5% de margen de error. Los resultados obtenidos fueron los siguientes: Germinación; siendo las mejores RB 73-1012, CP 70-321 y Q 96. Población;las mejores numéricamente resultaron Méx 68-P 23,SP 70-1284 y SP 72-4790. Longitud de tallo; las mejores variedades fueron la SP 72-4790, Q 96, RB 73-1012 y RB 73-5220. Diámetro de los tallos; obtuvo el mejor resultado la variedad Méx 69-420 y en segundo lugar la Ja 60-5. Peso promedio de 100 tallos. ; presentando el mejor resultado el cultivar Méx 69-420 seguido de la RB 73-5220. Floración; todas las variedades florecieron a excepción del testigo C 87-51. Rendimiento agrícola; obtuvo el mejor resultado la variedad Méx 68-P 23 ocupando el segundo lugar SP 72-4790; Rendimiento industrial; entre las variedades sobresalieron numéricamente la Q 96 seguido de la C 87-51 y la CP 72-1210. Rendimiento Agro-Industrial; de acuerdo a los resultados de rangos múltiples la variedad Q 96 presenta un rendimiento estadísticamente superior a la variedad testigo Ja 60-5, superando numéricamente al resto de variedades. Las variedades que presentaron afectaciones por enfermedades fueron : RB 76-5288, SP 70-1284, SP 72-4790, CP 72-1210, SP 71-61801 CP 72-2086, Méx 69-420, Méx 68-P23, Ja 60-5 y e 87-51.

Evaluación agro-industrial de veinticinco variedades de caña de azúcar (Saccharum sp. hibrido), en comparación con la variedad L 68-90, en planta y retoño 1

El presente estudio corresponde a la evaluación de dos años de producción (90-91;91-92), de 25 variedades de caña de azúcar en comparación con la variedad L 68-90, establecido en el ingenio " Julio Buitrago Urroz ", para determinar su comportamiento agro­ industrial y seleccionar las mejores variedades para una segunda fase de selección. El ensayo se sembró 24 de marzo de 1990, la cosecha de planta se realizó el 21 de marzo de 1991, y el retoño 1 se cosecho el 21 de febrero de 1992. El diseño utilizado fue el de látice triple (5 x 5) parcialmente equilibrado y los parámetros estudiados fueron: Germinación, Población, Altura, Diámetro de los tallos, Peso promedio de los tallos, Rendimiento agrícola, Rendimiento industrial, y Rendimiento agro-industrial. Cada una de las variables fueron evaluadas mediante un análisis de varianza y a la prueba de rango múltiple de Duncan a un 5% de significación. Los resultados obtenidos fueron los siguientes: Germinación; Se obtuvieron diferencias altamente significativas, las mejores variedades son: Cp 70-321, Cp 70-1527, RB 73-9735, Mex 68-P23, RB 73-1012, Mex 53-473. Población; Se presentaron diferencias altamente significativas, resultando los mejores genotipos: Rb 73-2727, Cp 70-321, Sp 70-1423. Altura; Se determinó una alta diferencia significativa entre los cultivares destacándose: Sp 72-4790, RB 76-5288, RB 73-429. Diámetro de tallo; Se obtuvo una alta diferencia significativa siendo las mejores: RB 73-2223, Mex 56-476, Mex 69-420, RB 73-9735, Mex 53- 473, RB 73-9953, Cp 74-383. Peso promedio de los tallos; Se observó una alta diferencia significativa resultando los mejores genotipos: Mex 56-476, RB 73-2223, Mex 69-420, RB 73-429, Q 96, Mex 68-P23, RB 76-5288, RB 73-9735. Rendimiento agrícola; Estadísticamente se determinó una alta diferencia significativa, las variedades que superan al testigo son: Sp 72-4790, Sp 70- 1284, RB 73-9735. Rendimiento industrial; Se obtuvo diferencia significativa, siendo el mejor genotipo: La Q-96. Rendimiento agro-industrial; No se observaron diferencias significativas entre los cultivares en estudio, de acuerdo a la separación de medias las variedades más destacadas fueron: Sp 72-4790, RB 73- 5220. Respecto a las observaciones fitosanitarias la única variedad que no presento síntomas de las enfermedades señaladas en este estudio es: Sp 72-4790, las variedades más afectadas por el carbón son: RB 74-5672, Cp 72-1210, Cp 70-1527, RB 76-5288, RB 77-320, RB 73-1012, RB 73-9735, L 68-90.

Comportamiento agro-industrial de la variedad Ja. 60-5 (Saccharum sp. hibrido) a diferentes dosis de NPK sobre un suelo rojo; en caña planta

Autor Félix Enrique Barbosa Gómez Se estudió el comportamiento agro-industrial de la variedad Ja. 60-5 con diferentes dosis de NPK. La siembra se realizó el 26 de abril de 1988 en terrenos de la Estación Experimental de Caña de Azúcar sobre el suelo rojo (serie Chilamatillo), realizándose la cosecha a los 12 meses de edad: El diseño utilizado fue de bloques al azar y los parámetros estudiados fueron: brotacion, población, altura peso promedio de tallos, rendimiento agrícola, rendimiento industrial, rendimiento agro-industrial y floración: los datos obtenidos fueron sometidos a análisis de varianza y a la prueba de Newman Keus a un nivel de significación del 5% de lso cuales no se obtuvo diferencia significativa. Para el rendimiento agrícola aplicaciones crecientes de nitrógeno y fosfora aumentan el tonelaje de caña, no teniendo igual comportamiento al potasio. En el rendimiento azucarero el nitrógeno efecto para el fosfora y potasio: las mejores dosis en el ¡rendimiento rectilíneo fueron 158,129. 0kg/ha. de nitrógeno, fosfora y potasio respectivamente.

Comportamiento agro-industrial de diez cultivares de caña de azúcar (Saccharum spp. híbridos): Ingenio Benjamín Zeledón, caña planta y primer retoño

Comportamiento agro –industrial de 10 cultivares de caña de azúcar (sacharum spp. híbrido). Ing. Benjamín Zeledón. Caña planta y 1er retoño Autor: Reynaldo J Calderón Mena. En los ciclos 86/87 y 87/88 en el ingenio Benjamín Zeledón, fue estudiado el comportamiento agro-industrial de nueve cultivares de caña de azúcar en comparación con la variedad L 68-90, el ensayo fue sembrado el 26 de marzo de 1986 en suelos francos de la serie Buenos Aires y su cosecha se realizó en cañas de 12 meses de edad el 10 de Marzo de 1987 y el 14 de marzo de 1988, en los ciclos de caña planta y el primer retoño respectivamente: El diseño utilizado fue el de bloques completos al azar y los parámetros estudiados fueron: población,. Altura, peso promedio de los tallos, rendimiento agrícola, rendimiento industrial, rendimiento agro-industrial y % de floración: los datos obtenidos fueron sometidos a análisis de varianza y a las pruebas de Newman Keuls y Dunnett ambas al 5% de significación: en el ciclo de caña planta los mejores comportamientos fueron obtenidos: en el rendimiento agrícola por las variedades Q 75 y DB 66-113; en el rendimiento agro-industrial por la variedad testigo L68-90 y en el rendimiento agro-industrial por las variedades q 75, Db 66-113, DB 51-362 y B62-118; mientras que en el ciclo de primer retoño los resultados más sobresalientes fueron obtenidos : en el rendimiento agrícola por las variedades B 62- 163, b6-118, DB66-113D 51-362, q75 Y C87-51; en el rendimiento agro- industrial por las variedad B62-118, B62-163, Db51-362, Db 66-113 y C87-51.

Comportamiento agro-industrial de siete variedades de caña de azúcar (Saccharum spp. híbrido), sobre un suelo rojo en caña planta

Se estudió el comportamiento agroindustrial de seis variedades de caña de azúcar en caña planta (CP.73-1547; Cp. 74-2005 Cp. 63-588; CP.72-1210) en comparación con la variedad L 72-3 utilizada como testigo: La plantación se realizó el 10 de diciembre de 1986, en terrenos de la Estación Experimental de caña de Azúcar. Sobre un suelo rojo (serie Chila matillo), bajo condiciones de riego; realizándose la cosecha a los 12 meses de edad , el 10 de diciembre de 1987: como criterios de evaluación se determinaron; brotacion; altura, población, floración, rendimiento agrícola, industrial y agro-industrial, utilizándose un diseño de bloques completos al azar y sometiendo los resultados análisis de varianza y prueba de Duncan al 5%: las variedades que obtuvieron el mejor comportamiento en el rendimiento agrícola fueron: CP. 63-538; Cp. 72-2036 y Cp. 74-303; Cp.72-2086; CP 73-1547 y Cp.63-583.

Utilization of agro-industrial wastes as fish feedstuffs in Nigeria

Fish feeding accounts for a substantial amount in the variable expenditure of a fish farming enterprises. There is a need to examine closely the potentials and advantages of locally available agro-industrial by-products, as possible substitutes for the conventional feedstuffs which are dwindling in supply, and escalating in their cost. A wide range of by products from plant, animal and industrial processes have been studied and posses nutrient composition which can be exploited as dietary ingredients for warm water species as the Tilapia and Clarias sp. Such useful by-products include poultry feathers, rice bran, soybean hulls and cocoa husks which are discarded as wastes. However, some processing treatments might be required to alleviate the toxic effects of possible anti-nutritional factors in the by-products, for the achievement of optimum benefit

Investigation of the regulation mechanisms for bioplastics production from industrial residues

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Biotecnologia