Cell permeabilization of Kluyveromyces and Saccharomyces species to obtain potential biocatalysts for lactose hydrolysis

Yeast's beta-galactosidase is an intracellular enzyme, through which it is possible to determine in vivo its activity as a biocatalyst in the lactose hydrolysis. Permeabilization process was used for transforming the microorganisms cells into biocatalysts with an enhanced enzyme activity. The potential application of this enzyme technology in industrial process depends mainly on the enzyme activity. Beta-galactosidase enzyme that hydrolyzes lactose, for instance, is largely dependent on the reaction time and its stability under different physical conditions, such as pH, temperature and enzyme concentration. The objective of this study was to optimize the cellular permeabilization process of Kluyveromyces marxianusCCT 3172 and Saccharomyces fragilisCCT 7586 cultured in cheese whey for lactose hydrolysis. Box-Behnken design was carried out for cell permeabilization with three independent variables, ethanol concentration, permeabilization time and temperature. The best permeability conditions for K. marxianusCCT 3172 were 27% (v v-1) ethanol, 3 min at 20ºC, with specific enzymatic activity of 0.98 U mg-1.For S. fragilisCCT 7586, a specific enzymatic activity of 1.31 U mg-1was achieved using 45% (v v-1) of ethanol, 17 min. of reaction under 17ºC. Thus, it was concluded that cellular permeabilization with ethanolis an efficient process to determine beta-galactosidase activity.(AU)

Lactose hydrolysis and organic acids production in yogurt prepared with different onset temperatures of enzymatic action and fermentation / Hidrólise da lactose e produção de ácidos orgânicos em iogurtes elaborados com diferentes temperaturas de inicio de ação enzimática e fermentação

The aim of this study was to evaluate lactose hydrolysis between two different initial temperatures of enzymatic and fermentation action to improve the fermentation period by checking the components formed and hydrolysis levels of lactose by HPLC. pH and titratable acidity analysis between treatments - higher initial temperature (HIT), 42 ºC, and lower initial temperature (LIT), 30 ºC - were different (P0,05), respectively. Glucose and galactose remained buoyant during the fermentation period, which indicates its production and consumption at the same time by the lactic acid bacteria involved. The lactic acid concentration in LIT was higher (P<0.05) (18.64±0.62 mg.mL-1) than in HIT (17.56±0.53 mg.mL-1) although citric and acetic acids content decreased throughout the process. In conclusion, the lactase enzyme contributed to reduce the lactose content without affecting the fermentation process. In addition, both treatments obtained lower values of lactose, which is sufficient for the consumption by those who have lactose malabsorption.

O objetivo deste estudo foi avaliar a hidrólise da lactose em relação a duas diferentes temperaturas iniciais de ação enzimática e fermentação, a fim de melhorar o período de fermentação, verificando a formação de componentes e o nível de hidrolise por CLAE (HPLC). Os resultados das análises de pH e acidez titulável entre os tratamentos com maior temperatura inicial (HIT), 42 ºC, e menor temperatura inicial (LIT), 30 ºC, foram diferentes (P0,05), respectivamente. Teores de glicose e galactose mantiveram-se dinâmicos. A concentração de ácido láctico em LIT (P<0,05) foi maior (18,64±0,62 mg.mL-1) que em HIT (17,56±0,53 mg.mL-1), embora o teor dos ácidos cítrico e acético tenha diminuído durante o processo. Assim, pode-se concluir que a enzima lactase contribuiu para reduzir o teor de lactose, sem influenciar o processo de fermentação. Além disso, ambos os tratamentos obtiveram valores mais baixos de lactose, o que é suficiente para o consumo por pessoas com intolerância a lactose.

Lactose hydrolysis and organic acids production in yogurt prepared with different onset temperatures of enzymatic action and fermentation / Hidrólise da lactose e produção de ácidos orgânicos em iogurtes elaborados com diferentes temperaturas de inicio de ação enzimática e fermentação

The aim of this study was to evaluate lactose hydrolysis between two different initial temperatures of enzymatic and fermentation action to improve the fermentation period by checking the components formed and hydrolysis levels of lactose by HPLC. pH and titratable acidity analysis between treatments - higher initial temperature (HIT), 42 ºC, and lower initial temperature (LIT), 30 ºC - were different (P<0.05) during the fermentation process. HIT obtained lower pH and higher titratable acidity values as 4.6±0.04 and 0.73±0.01 g lactic acid.100 mL-1, respectively, against 4.82±0.01 and 0.64±0.01 g lactic acid.100 mL-1 from LIT. Lactose content was different (P<0.05) between treatments while fermenting; however, at the end of the fermentation, it reached 4.565±0.34 mg.mL-1 and 4.398±0.18 mg.mL-1 for LIT and HIT (P>0,05), respectively. Glucose and galactose remained buoyant during the fermentation period, which indicates its production and consumption at the same time by the lactic acid bacteria involved. The lactic acid concentration in LIT was higher (P<0.05) (18.64±0.62 mg.mL-1) than in HIT (17.56±0.53 mg.mL-1) although citric and acetic acids content decreased throughout the process. In conclusion, the lactase enzyme contributed to reduce the lactose content without affecting the fermentation process. In addition, both treatments obtained lower values of lactose, which is sufficient for the consumption by those who have lactose malabsorption.(AU)

O objetivo deste estudo foi avaliar a hidrólise da lactose em relação a duas diferentes temperaturas iniciais de ação enzimática e fermentação, a fim de melhorar o período de fermentação, verificando a formação de componentes e o nível de hidrolise por CLAE (HPLC). Os resultados das análises de pH e acidez titulável entre os tratamentos com maior temperatura inicial (HIT), 42 ºC, e menor temperatura inicial (LIT), 30 ºC, foram diferentes (P<0,05) durante a fermentação. HIT obteve menores valores de pH e maiores valores de acidez titulável como 4,6±0,04 e 0,73±0,01 g acido láctico.100 mL-1, respectivamente, contra 4,82±0,01 e 0,64±0,01 g acido láctico.100 mL-1 de LIT. O teor de lactose difereriu (P <0,05) entre os tratamentos durante a fermentação; entretanto, no final do processo alcançaram 4,40±0,14 mg.mL-1 e 4,32±0,14 mg.mL-1 para LIT e HIT (P>0,05), respectivamente. Teores de glicose e galactose mantiveram-se dinâmicos. A concentração de ácido láctico em LIT (P<0,05) foi maior (18,64±0,62 mg.mL-1) que em HIT (17,56±0,53 mg.mL-1), embora o teor dos ácidos cítrico e acético tenha diminuído durante o processo. Assim, pode-se concluir que a enzima lactase contribuiu para reduzir o teor de lactose, sem influenciar o processo de fermentação. Além disso, ambos os tratamentos obtiveram valores mais baixos de lactose, o que é suficiente para o consumo por pessoas com intolerância a lactose.(AU)

Adição de lactase na caracterização físico-química, microbiológica e sensorial de iogurte de leite de cabra / Addition of lactase on physical-chemical, microbiological and sensorial characterization of goat milk yogurts

Iogurte é um dos derivados lácteos mais consumidos no mundo, podendo ser produzido a partir de leite de vaca, ovelha ou cabra. O leite de cabra apresenta importantes propriedades nutricionais e digestivas, entretanto para produção de iogurte o seu gel apresenta-se fraco e susceptível a sinérese. Este trabalho avaliou a viabilidade da utilização do leite de cabra na elaboração de iogurtes com baixos teores de lactose. Os tratamentos avaliados compreenderam níveis de lactase: 0; 0,4 e 0,8 g/L de leite. Após a fabricação, estes foram armazenados a 4 ºC por 21 dias. O delineamento experimental foi um fatorial 3x4 (3 níveis de lactase x 4 dias de armazenamento). Foram avaliadas a acidez, pH, composição química, contagem de bactérias ácido láticas e textura aos 1, 7, 14 e 21 dias. Realizaram-se análises das características sensoriais e de intenção de compra do produto. Com exceção do pH, contagem de bactérias ácido láticas e características físicas, as demais características químicas foram influenciadas pela inclusão da lactase (p<0,05). Sensorialmente, houve uma melhora na qualidade do iogurte quando da inclusão de 0,4 g lactase/L de leite. Em contrapartida, ao longo do tempo houve uma redução nos valores de acidez, aumento do pH e uma resposta quadrática para a contagem bacteriana, além de melhora na elasticidade do produto. Houve redução nos teores de lactose a partir da inclusão da enzima, além do produto ter apresentado alto índice de aceitabilidade pelos consumidores, o que torna o leite de cabra, e, sobretudo o iogurte, uma alternativa para o consumidor lactase deficiente.

Yogurt is one of the most consumed dairy products in the world and can be produced from cow, sheep or goat milk. Goat milk has important nutritional and digestive properties, however for yogurt production its gel is weak and susceptible to syneresis. This study evaluated the feasibility of using goat milk in the preparation of low lactose yoghurt. The evaluated treatments comprised lactase levels: 0; 0.4 and 0.8g / l milk. After manufacture, these were stored at 4 ºC for 21 days. The experimental design was a 3x4 factorial (3 lactase levels x 4 days of storage). The acidity, pH, chemical composition, lactic acid bacteria count and texture were evaluated at 1, 7, 14 and 21 days. Analyzes of the sensory characteristics and purchase intention of the product were performed. Except for pH, lactic acid bacterial count and physical characteristics, the other chemical characteristics were influenced by the inclusion of lactase (p<0.05). Sensorially, there was an improvement in yogurt quality when 0.4g lactase / L of milk was included. In contrast, over time there was a reduction in acidity values, an increase in pH and a quadratic response to the bacterial count, as well as an improvement in product elasticity. There was a reduction in lactose levels from the inclusion of the enzyme, in addition to the fact that the product had a high acceptance rate by consumers, which makes goat milk, and especially yogurt, an alternative for the lactase deficient consumer.

Adição de lactase na caracterização físico-química, microbiológica e sensorial de iogurte de leite de cabra / Addition of lactase on physical-chemical, microbiological and sensorial characterization of goat milk yogurts

Iogurte é um dos derivados lácteos mais consumidos no mundo, podendo ser produzido a partir de leite de vaca, ovelha ou cabra. O leite de cabra apresenta importantes propriedades nutricionais e digestivas, entretanto para produção de iogurte o seu gel apresenta-se fraco e susceptível a sinérese. Este trabalho avaliou a viabilidade da utilização do leite de cabra na elaboração de iogurtes com baixos teores de lactose. Os tratamentos avaliados compreenderam níveis de lactase: 0; 0,4 e 0,8 g/L de leite. Após a fabricação, estes foram armazenados a 4 ºC por 21 dias. O delineamento experimental foi um fatorial 3x4 (3 níveis de lactase x 4 dias de armazenamento). Foram avaliadas a acidez, pH, composição química, contagem de bactérias ácido láticas e textura aos 1, 7, 14 e 21 dias. Realizaram-se análises das características sensoriais e de intenção de compra do produto. Com exceção do pH, contagem de bactérias ácido láticas e características físicas, as demais características químicas foram influenciadas pela inclusão da lactase (p<0,05). Sensorialmente, houve uma melhora na qualidade do iogurte quando da inclusão de 0,4 g lactase/L de leite. Em contrapartida, ao longo do tempo houve uma redução nos valores de acidez, aumento do pH e uma resposta quadrática para a contagem bacteriana, além de melhora na elasticidade do produto. Houve redução nos teores de lactose a partir da inclusão da enzima, além do produto ter apresentado alto índice de aceitabilidade pelos consumidores, o que torna o leite de cabra, e, sobretudo o iogurte, uma alternativa para o consumidor lactase deficiente.(AU)

Yogurt is one of the most consumed dairy products in the world and can be produced from cow, sheep or goat milk. Goat milk has important nutritional and digestive properties, however for yogurt production its gel is weak and susceptible to syneresis. This study evaluated the feasibility of using goat milk in the preparation of low lactose yoghurt. The evaluated treatments comprised lactase levels: 0; 0.4 and 0.8g / l milk. After manufacture, these were stored at 4 ºC for 21 days. The experimental design was a 3x4 factorial (3 lactase levels x 4 days of storage). The acidity, pH, chemical composition, lactic acid bacteria count and texture were evaluated at 1, 7, 14 and 21 days. Analyzes of the sensory characteristics and purchase intention of the product were performed. Except for pH, lactic acid bacterial count and physical characteristics, the other chemical characteristics were influenced by the inclusion of lactase (p<0.05). Sensorially, there was an improvement in yogurt quality when 0.4g lactase / L of milk was included. In contrast, over time there was a reduction in acidity values, an increase in pH and a quadratic response to the bacterial count, as well as an improvement in product elasticity. There was a reduction in lactose levels from the inclusion of the enzyme, in addition to the fact that the product had a high acceptance rate by consumers, which makes goat milk, and especially yogurt, an alternative for the lactase deficient consumer. (AU)

Escherichia coli O157: H7 survival in traditional and low lactose yogurt during fermentation and cooling periods / Sobrevivência da Escherichia coli O157: H7 em iogurte natural e com baixo teor de lactose durante a fermentação e o resfriamento

The purpose of this study was to evaluate the behavior of E. coli O157:H7 during lactose hydrolysis and fermentation of traditional and low lactose yogurt. It also aimed to verify E. coli O157:H7 survival after 12 h of storage at 4 °C ±1 °C. Two different types of yogurts were prepared, two with whole milk and two with pre-hydrolyzed whole milk; in both groups one yogurt was inoculated with E. coli O157:H7 and the other one was not inoculated. The survival of E. coli and pH of yogurt were determined during fermentation and after 12-h refrigeration. The results showed that E. coli O157:H7 was able to grow during the fermentation period (from 4.34 log CFU.mL-1 to 6.13 log CFU.mL-1 in traditional yogurt and 4.34 log CFU.mL-1 to 6.16 log CFU.mL-1 in low lactose yogurt). The samples with E. coli O157:H7 showed gas formation and syneresis. Thus, E. coli O157:H7 was able to survive and grow during fermentation of traditional and low lactose yogurts affecting the manufacture technology. Moreover, milk contamination by E. coli before LAB addition reduces the growth of L. bulgaricus and S. thermophilus especially when associated with reduction of lactose content.

Objetivou-se no presente estudo avaliar o comportamento da E. coli O157:H7 durante o processo de hidrólise da lactose e fermentação de iogurte tradicional e com teor reduzido de lactose. Além disso, objetivou-se verificar a viabilidade da E. coli O157:H7 e a viabilidade das bactérias ácido láticas após 12 h de estocagem a 4 °C ±1 °C. Dois diferentes tipos de iogurte com amostras controle e amostras inoculadas foram preparados, sendo dois com leite integral e dois com leite integral pré-hidrolisado; em ambos os grupos um foi inoculado com E. coliO157:H7 e um não foi inoculado. A sobrevivência da E. coli e o pH dos iogurtes foram determinados durante a fermentação e após 12h de refrigeração. A partir dos resultados observou-se que a E. coli O157:H7 foi capaz de se multiplicar ou manter-se viável durante a fermentação (4,34 UFC.mL-1 para 6,13 UFC.mL-1 no iogurte tradicional e 4,34 UFC.mL-1 para 6,16 log UFC.mL-1em iogurte com lactose reduzida). Nas amostras inoculadas com E. coli O157:H7 houve formação de gás e sinérese. Dessa forma, concluiu-se que a E. coli O157:H7 foi capaz de sobreviver e de se multiplicar durante a fermentação afetando a tecnologia de fabricação. Além disso, a contaminação do leite antes da adição das BAL reduziu o crescimento de L. bulgaricus e S. thermophilus, especialmente quando associado à redução da lactose.

Escherichia coli O157: H7 survival in traditional and low lactose yogurt during fermentation and cooling periods / Sobrevivência da Escherichia coli O157: H7 em iogurte natural e com baixo teor de lactose durante a fermentação e o resfriamento

The purpose of this study was to evaluate the behavior of E. coli O157:H7 during lactose hydrolysis and fermentation of traditional and low lactose yogurt. It also aimed to verify E. coli O157:H7 survival after 12 h of storage at 4 °C ±1 °C. Two different types of yogurts were prepared, two with whole milk and two with pre-hydrolyzed whole milk; in both groups one yogurt was inoculated with E. coli O157:H7 and the other one was not inoculated. The survival of E. coli and pH of yogurt were determined during fermentation and after 12-h refrigeration. The results showed that E. coli O157:H7 was able to grow during the fermentation period (from 4.34 log CFU.mL-1 to 6.13 log CFU.mL-1 in traditional yogurt and 4.34 log CFU.mL-1 to 6.16 log CFU.mL-1 in low lactose yogurt). The samples with E. coli O157:H7 showed gas formation and syneresis. Thus, E. coli O157:H7 was able to survive and grow during fermentation of traditional and low lactose yogurts affecting the manufacture technology. Moreover, milk contamination by E. coli before LAB addition reduces the growth of L. bulgaricus and S. thermophilus especially when associated with reduction of lactose content.(AU)

Objetivou-se no presente estudo avaliar o comportamento da E. coli O157:H7 durante o processo de hidrólise da lactose e fermentação de iogurte tradicional e com teor reduzido de lactose. Além disso, objetivou-se verificar a viabilidade da E. coli O157:H7 e a viabilidade das bactérias ácido láticas após 12 h de estocagem a 4 °C ±1 °C. Dois diferentes tipos de iogurte com amostras controle e amostras inoculadas foram preparados, sendo dois com leite integral e dois com leite integral pré-hidrolisado; em ambos os grupos um foi inoculado com E. coliO157:H7 e um não foi inoculado. A sobrevivência da E. coli e o pH dos iogurtes foram determinados durante a fermentação e após 12h de refrigeração. A partir dos resultados observou-se que a E. coli O157:H7 foi capaz de se multiplicar ou manter-se viável durante a fermentação (4,34 UFC.mL-1 para 6,13 UFC.mL-1 no iogurte tradicional e 4,34 UFC.mL-1 para 6,16 log UFC.mL-1em iogurte com lactose reduzida). Nas amostras inoculadas com E. coli O157:H7 houve formação de gás e sinérese. Dessa forma, concluiu-se que a E. coli O157:H7 foi capaz de sobreviver e de se multiplicar durante a fermentação afetando a tecnologia de fabricação. Além disso, a contaminação do leite antes da adição das BAL reduziu o crescimento de L. bulgaricus e S. thermophilus, especialmente quando associado à redução da lactose.(AU)

Lactose reduced ice cream enriched with whey powder / Sorvete enriquecido com soro em pó com lactose reduzida

Ice cream is a food product that pleases the palate of consumers worldwide. Whey powder (WP) has various technological and functional properties. However, WP increases the lactose content of the final products in which it is incorporated and causes grittiness and intolerance in lactose-sensitive individuals. This study aimed to produce ice cream with milk powder (MP) replaced by WP (MP/WP), decrease the lactose content by enzymatic hydrolysis and verify the physicochemical and microbiological parameters of the final product. Initially, the variables ?-galactosidase concentration and reaction time were studied for the response of the percentage of lactose hydrolysis in a milk ice cream base, using a full 22 factorial design(FFD).With the reaction conditions defined (0.5 g L-1 of ?-galactosidase at 37 C for 4 h)the sucrose concentration and MP/WP replacement variables were then studied in the ice cream formulation for the percentage of lactose hydrolysis and overrun responses using a 22 FFD. The lactose hydrolysis, which ranged between 86.59-97.97%, was not affected by the MP/WP replacement in the ice cream, whilst the overrun was increased by the MP/WP replacement. The physicochemical and microbiological parameters of the ice cream were either not influenced or positively influenced by lactose hydrolysis and MP/WP replacement.(AU)

O sorvete é um alimento que agrada o paladar dos consumidores mundialmente. O soro em pó (WP) tem várias propriedades tecnológicas e funcionais. No entanto, sua adição em alimentos contribui para aumentar o teor de lactose no produto final, trazendo como consequências a arenosidade e a impossibilidade de consumo por pessoas intolerantes à lactose. O objetivo deste trabalho foi elaborar sorvetes com substituição do leite em pó (MP) por WP (MP/WP), reduzir o teor de lactose por hidrólise enzimática e determinar os parâmetros físico-químicos e microbiológicos do produto final. Inicialmente, as variáveis concentração de ?-galactosidase e tempo de reação foram estudadas tendo como resposta o percentual de lactose hidrolisada na base láctea, aplicando um planejamento fatorial completo (FFD) 22. Com as condições de reação definidas (0,5 g L-1 de ?-galactosidase a 37 C por 4 h), as variáveis concentração de sacarose e substituição de MP/WP foram estudadas na formulação de sorvete tendo como resposta o percentual de lactose hidrolisada e overrun, pela aplicação de um FFD 22. O percentual de hidrólise da lactose variou entre 86,59 e 97,97% e a substituição MP/WP não afetou a hidrólise da lactose no sorvete, enquanto o overrun aumentou com a substituição MP/WP. Os parâmetros físico-químicos e microbiológicos dos sorvetes não foram influenciados ou foram influenciados positivamente pelas variáveis hidrólise da lactose e substituição MP/WP.(AU)

Kluyveromyces lactis beta-galactosidase immobilization in calcium alginate spheres and gelatin for hydrolysis of cheese whey lactose / Imobilização da beta-galactosidase de Kluyveromyces lactis em esferas de alginato de cálcio e gelatina para hidrólise da lactose presente no soro de queijo

One of the greatest challenges for dairy industries is the correct destination of all the whey generated during cheese making, considering its high impact, the large volume created, and its technological potential. Enzymatic hydrolysis of cheese whey lactose is a biotechnological alternative. However, one of the limiting factors of its use is the relatively high cost of the enzymes, which could be lowered with the immobilization of these biocatalysts. Considering this context, the objective of this research was to evaluate the commercial Kluyveromyces lactis -galactosidase enzyme immobilized in calcium alginate spheres and gelatin, using glutaraldehyde and concanavalin A (ConA) as modifying agents in the hydrolysis of cheese whey lactose process. Results have shown that the enzyme encapsulation complexed with ConA in alginate-gelatin spheres, without glutaraldehyde in the immobilization support, has significantly increased the hydrolysis of lactose rate, achieving a maximum conversion of 72%.

Um dos grandes desafios das indústrias de laticínios é destinar de forma correta todo o soro gerado durante a produção de queijo, devido ao seu impacto ambiental, grande volume gerado e potencial tecnológico. A hidrólise enzimática da lactose presente no soro de queijo é uma alternativa biotecnológica. Contudo, um dos fatores limitantes de sua utilização é o custo relativamente alto das enzimas, o que poderia ser minimizado com a imobilização destes biocatalisadores. Baseado nesse contexto, o objetivo do presente trabalho foi avaliar a enzima comercial -galactosidase de Kluyveromyces lactis , imobilizada em esferas de alginato de cálcio e gelatina, empregando o glutaraldeído e a concanavalina A (ConA) como agentes modificadores, no processo de hidrólise da lactose presente no soro de queijo. Os resultados obtidos demonstraram que o encapsulamento da enzima complexada com ConA em esferas de alginato-gelatina, sem a presença de glutaraldeído no meio de imobilização, aumentou de modo significativo o teor de hidrólise da lactose, obtendo conversão máxima de 72%.

Kluyveromyces lactis beta-galactosidase immobilization in calcium alginate spheres and gelatin for hydrolysis of cheese whey lactose / Imobilização da beta-galactosidase de Kluyveromyces lactis em esferas de alginato de cálcio e gelatina para hidrólise da lactose presente no soro de queijo

One of the greatest challenges for dairy industries is the correct destination of all the whey generated during cheese making, considering its high impact, the large volume created, and its technological potential. Enzymatic hydrolysis of cheese whey lactose is a biotechnological alternative. However, one of the limiting factors of its use is the relatively high cost of the enzymes, which could be lowered with the immobilization of these biocatalysts. Considering this context, the objective of this research was to evaluate the commercial Kluyveromyces lactis -galactosidase enzyme immobilized in calcium alginate spheres and gelatin, using glutaraldehyde and concanavalin A (ConA) as modifying agents in the hydrolysis of cheese whey lactose process. Results have shown that the enzyme encapsulation complexed with ConA in alginate-gelatin spheres, without glutaraldehyde in the immobilization support, has significantly increased the hydrolysis of lactose rate, achieving a maximum conversion of 72%.(AU)

Um dos grandes desafios das indústrias de laticínios é destinar de forma correta todo o soro gerado durante a produção de queijo, devido ao seu impacto ambiental, grande volume gerado e potencial tecnológico. A hidrólise enzimática da lactose presente no soro de queijo é uma alternativa biotecnológica. Contudo, um dos fatores limitantes de sua utilização é o custo relativamente alto das enzimas, o que poderia ser minimizado com a imobilização destes biocatalisadores. Baseado nesse contexto, o objetivo do presente trabalho foi avaliar a enzima comercial -galactosidase de Kluyveromyces lactis , imobilizada em esferas de alginato de cálcio e gelatina, empregando o glutaraldeído e a concanavalina A (ConA) como agentes modificadores, no processo de hidrólise da lactose presente no soro de queijo. Os resultados obtidos demonstraram que o encapsulamento da enzima complexada com ConA em esferas de alginato-gelatina, sem a presença de glutaraldeído no meio de imobilização, aumentou de modo significativo o teor de hidrólise da lactose, obtendo conversão máxima de 72%.(AU)

The use of lacZ marker in enumeration of Azotobacter chroococcum in carrier based inoculants

A transconjugant of Azotobacter chroococcum Mac 27 tagged with lac Z(A. chroococcum Mac27 L) was found to possess high levels of β-galactosidase activity constitutively.Further, the lac Z marker was found to be stably integrated into the chromosome of the A. chroococcum Mac 27 and did not have any adverse effect on growth, nitrogen fixation and excretion of ammonia. A quick method to determine the viable cell number in broth culture and carrier based inoculants has been developed on the basis of β-galactosidase assay. It was found that there was a direct relationship between the number of cell as determined by standard plate count and intensity of colour that developed upon degradation of ONPG due to β-galactosidase activity .The method was found to be sensitive enough to determine 1.7 x 10(6) CFU mL-1 in broth culture as well as carrier based Azotobacter inoculants. Further, it was observed that when A. chroococcum Mac27 L was inoculated on Brassica campestris, it could be detected in the presence of other bacteria capable of growing on Burks agar medium containing X-gal on the basis of lac Z genetic marker.

Yeast HXK2 gene reverts glucose regulation mutation of penicillin biosynthesis in P. chrysogenum

The mutant Penicillium chrysogenum strain dogR5, derived from strain AS-P-78, does not respond to glucose regulation of penicillin biosynthesis and β-galactosidase, and is partially deficient in D-glucose phosphorilating activity. We have transformed strain dogR5 with the (hexokinase) hxk2 gene from Saccharomyces cerevisiae. Transformants recovered glucose control of penicillin biosynthesis in different degrees, and acquired a hexokinase (fructose phosphorylating) activity absent in strains AS- P-78 and dogR5. Interestingly, they also recovered glucose regulation of β-galactosidase. On the other hand, glucokinase activity was affected in different ways in the transformants; one of which showed a lower activity than the parental dogR5, but normal glucose regulation of penicillin biosynthesis. Our results show that Penicillium chrysogenum AS-P-78 and dogR5 strains lack hexokinase, and suggest that an enzyme with glucokinase activity is involved in glucose regulation of penicillin biosynthesis and β-galactosidase, thus signaling glucose in both primary and secondary metabolism; however, catalytic and signaling activities seem to be independent.

Lactose reduced ice cream enriched with whey powder / Sorvete enriquecido com soro em pó com lactose reduzida

Ice cream is a food product that pleases the palate of consumers worldwide. Whey powder (WP) has various technological and functional properties. However, WP increases the lactose content of the final products in which it is incorporated and causes grittiness and intolerance in lactose-sensitive individuals. This study aimed to produce ice cream with milk powder (MP) replaced by WP (MP/WP), decrease the lactose content by enzymatic hydrolysis and verify the physicochemical and microbiological parameters of the final product. Initially, the variables ?-galactosidase concentration and reaction time were studied for the response of the percentage of lactose hydrolysis in a milk ice cream base, using a full 22 factorial design(FFD).With the reaction conditions defined (0.5 g L-1 of ?-galactosidase at 37 C for 4 h)the sucrose concentration and MP/WP replacement variables were then studied in the ice cream formulation for the percentage of lactose hydrolysis and overrun responses using a 22 FFD. The lactose hydrolysis, which ranged between 86.59-97.97%, was not affected by the MP/WP replacement in the ice cream, whilst the overrun was increased by the MP/WP replacement. The physicochemical and microbiological parameters of the ice cream were either not influenced or positively influenced by lactose hydrolysis and MP/WP replacement.

O sorvete é um alimento que agrada o paladar dos consumidores mundialmente. O soro em pó (WP) tem várias propriedades tecnológicas e funcionais. No entanto, sua adição em alimentos contribui para aumentar o teor de lactose no produto final, trazendo como consequências a arenosidade e a impossibilidade de consumo por pessoas intolerantes à lactose. O objetivo deste trabalho foi elaborar sorvetes com substituição do leite em pó (MP) por WP (MP/WP), reduzir o teor de lactose por hidrólise enzimática e determinar os parâmetros físico-químicos e microbiológicos do produto final. Inicialmente, as variáveis concentração de ?-galactosidase e tempo de reação foram estudadas tendo como resposta o percentual de lactose hidrolisada na base láctea, aplicando um planejamento fatorial completo (FFD) 22. Com as condições de reação definidas (0,5 g L-1 de ?-galactosidase a 37 C por 4 h), as variáveis concentração de sacarose e substituição de MP/WP foram estudadas na formulação de sorvete tendo como resposta o percentual de lactose hidrolisada e overrun, pela aplicação de um FFD 22. O percentual de hidrólise da lactose variou entre 86,59 e 97,97% e a substituição MP/WP não afetou a hidrólise da lactose no sorvete, enquanto o overrun aumentou com a substituição MP/WP. Os parâmetros físico-químicos e microbiológicos dos sorvetes não foram influenciados ou foram influenciados positivamente pelas variáveis hidrólise da lactose e substituição MP/WP.