RESUMO
Abstract Today, global focus of research is to explore the solution of energy crisis and environmental pollution. Like other agricultural countries, bulk quantities of watermelon peels (WMP) are disposed-off in environment as waste in Pakistan and appropriate management of this waste is the need of hour to save environment from pollution. The work emphasizes the role of ethanologenic yeasts to utilize significant sugars present in WMP for low-cost bioethanol fermentation. Dilute hydrochloric acid hydrolysis of WMP was carried out on optimized conditions employing RSM (response surface methodology) following central composite design (CCD). This experimental design is based on optimization of ethanologenesis involving some key independent parameters such as WMP hydrolysate and synthetic media ratio (X1), incubation temperature (X2) and incubation temperature (X3) for maximal ethanol yield exploiting standard (Saccharomyces cerevisiae K7) as well as experimental (Metchnikowia cibodasensisY34) yeasts. The results revealed that maximal ethanol yields obtained from S. cerevisiae K7 was 0.36±0.02 g/g of reducing sugars whereas M. cibodasensisY34, yielded 0.40±0.01 g ethanol/g of reducing sugars. The yeast isolate M. cibodasensisY34 appeared as promising ethanologen and embodies prospective potential for fermentative valorization of WMP-to-bioethanol.
Resumo Hoje, o foco global da pesquisa é explorar a solução da crise energética e da poluição ambiental. Como em outros países agrícolas, grandes quantidades de cascas de melancia (WMP) são descartadas como resíduos no meio ambiente no Paquistão, mas a gestão adequada desses resíduos é a mais recente solução para salvar o meio ambiente da poluição. O trabalho enfatiza o papel das leveduras etanologênicas para utilizar açúcares significativos presentes no WMP para fermentação de bioetanol de baixo custo. A hidrólise de ácido clorídrico diluído de WMP foi realizada em condições otimizadas empregando RSM (metodologia de superfície de resposta) e seguindo o projeto de composto central (CCD). Este projeto experimental é baseado na otimização da etanologenesis envolvendo alguns parâmetros independentes importantes, como hidrolisado de WMP e razão de meio sintético (X1), temperatura de incubação (X2) e temperatura de incubação (X3) para rendimento máximo de etanol explorando o padrão (Saccharomyces cerevisiae K7) também como leveduras experimentais (Metchnikowia cibodasensis Y34). Os resultados revelaram que os rendimentos máximos de etanol obtidos a partir de S. cerevisiae K7 foi de 0,36 ± 0,02 g / g de açúcares redutores, enquanto M. cibodasensis Y34 rendeu 0,40 ± 0,01 g de etanol / g de açúcares redutores. O isolado de levedura M. cibodasensis Y34 apareceu como um etanologeno promissor e incorpora um potencial prospectivo para a valorização fermentativa de WMP em bioetanol.
Assuntos
Cucurbitaceae , Etanol , Saccharomyces cerevisiae , Água , Biotransformação , Estudos Prospectivos , FermentaçãoRESUMO
Today, global focus of research is to explore the solution of energy crisis and environmental pollution. Like other agricultural countries, bulk quantities of watermelon peels (WMP) are disposed-off in environment as waste in Pakistan and appropriate management of this waste is the need of hour to save environment from pollution. The work emphasizes the role of ethanologenic yeasts to utilize significant sugars present in WMP for low-cost bioethanol fermentation. Dilute hydrochloric acid hydrolysis of WMP was carried out on optimized conditions employing RSM (response surface methodology) following central composite design (CCD). This experimental design is based on optimization of ethanologenesis involving some key independent parameters such as WMP hydrolysate and synthetic media ratio (X1), incubation temperature (X2) and incubation temperature (X3) for maximal ethanol yield exploiting standard (Saccharomyces cerevisiae K7) as well as experimental (Metchnikowia cibodasensisY34) yeasts. The results revealed that maximal ethanol yields obtained from S. cerevisiae K7 was 0.36±0.02 g/g of reducing sugars whereas M. cibodasensisY34, yielded 0.40±0.01 g ethanol/g of reducing sugars. The yeast isolate M. cibodasensisY34 appeared as promising ethanologen and embodies prospective potential for fermentative valorization of WMP-to-bioethanol.
Hoje, o foco global da pesquisa é explorar a solução da crise energética e da poluição ambiental. Como em outros países agrícolas, grandes quantidades de cascas de melancia (WMP) são descartadas como resíduos no meio ambiente no Paquistão, mas a gestão adequada desses resíduos é a mais recente solução para salvar o meio ambiente da poluição. O trabalho enfatiza o papel das leveduras etanologênicas para utilizar açúcares significativos presentes no WMP para fermentação de bioetanol de baixo custo. A hidrólise de ácido clorídrico diluído de WMP foi realizada em condições otimizadas empregando RSM (metodologia de superfície de resposta) e seguindo o projeto de composto central (CCD). Este projeto experimental é baseado na otimização da etanologenesis envolvendo alguns parâmetros independentes importantes, como hidrolisado de WMP e razão de meio sintético (X1), temperatura de incubação (X2) e temperatura de incubação (X3) para rendimento máximo de etanol explorando o padrão (Saccharomyces cerevisiae K7) também como leveduras experimentais (Metchnikowia cibodasensis Y34). Os resultados revelaram que os rendimentos máximos de etanol obtidos a partir de S. cerevisiae K7 foi de 0,36 ± 0,02 g / g de açúcares redutores, enquanto M. cibodasensis Y34 rendeu 0,40 ± 0,01 g de etanol / g de açúcares redutores. O isolado de levedura M. cibodasensis Y34 apareceu como um etanologeno promissor e incorpora um potencial prospectivo para a valorização fermentativa de WMP em bioetanol.
Assuntos
Citrullus/química , Fermentação , Reatores Biológicos , Resíduos de AlimentosRESUMO
Abstract Today, global focus of research is to explore the solution of energy crisis and environmental pollution. Like other agricultural countries, bulk quantities of watermelon peels (WMP) are disposed-off in environment as waste in Pakistan and appropriate management of this waste is the need of hour to save environment from pollution. The work emphasizes the role of ethanologenic yeasts to utilize significant sugars present in WMP for low-cost bioethanol fermentation. Dilute hydrochloric acid hydrolysis of WMP was carried out on optimized conditions employing RSM (response surface methodology) following central composite design (CCD). This experimental design is based on optimization of ethanologenesis involving some key independent parameters such as WMP hydrolysate and synthetic media ratio (X1), incubation temperature (X2) and incubation temperature (X3) for maximal ethanol yield exploiting standard (Saccharomyces cerevisiae K7) as well as experimental (Metchnikowia cibodasensisY34) yeasts. The results revealed that maximal ethanol yields obtained from S. cerevisiae K7 was 0.36±0.02 g/g of reducing sugars whereas M. cibodasensisY34, yielded 0.40±0.01 g ethanol/g of reducing sugars. The yeast isolate M. cibodasensisY34 appeared as promising ethanologen and embodies prospective potential for fermentative valorization of WMP-to-bioethanol.
Resumo Hoje, o foco global da pesquisa é explorar a solução da crise energética e da poluição ambiental. Como em outros países agrícolas, grandes quantidades de cascas de melancia (WMP) são descartadas como resíduos no meio ambiente no Paquistão, mas a gestão adequada desses resíduos é a mais recente solução para salvar o meio ambiente da poluição. O trabalho enfatiza o papel das leveduras etanologênicas para utilizar açúcares significativos presentes no WMP para fermentação de bioetanol de baixo custo. A hidrólise de ácido clorídrico diluído de WMP foi realizada em condições otimizadas empregando RSM (metodologia de superfície de resposta) e seguindo o projeto de composto central (CCD). Este projeto experimental é baseado na otimização da etanologenesis envolvendo alguns parâmetros independentes importantes, como hidrolisado de WMP e razão de meio sintético (X1), temperatura de incubação (X2) e temperatura de incubação (X3) para rendimento máximo de etanol explorando o padrão (Saccharomyces cerevisiae K7) também como leveduras experimentais (Metchnikowia cibodasensis Y34). Os resultados revelaram que os rendimentos máximos de etanol obtidos a partir de S. cerevisiae K7 foi de 0,36 ± 0,02 g / g de açúcares redutores, enquanto M. cibodasensis Y34 rendeu 0,40 ± 0,01 g de etanol / g de açúcares redutores. O isolado de levedura M. cibodasensis Y34 apareceu como um etanologeno promissor e incorpora um potencial prospectivo para a valorização fermentativa de WMP em bioetanol.
RESUMO
Thirty-seven different colonies were isolated from decomposing logs of textile industries. From among these, a thermotolerant, gram-positive, filamentous soil bacteria Streptomyces durhamensis vs15 was selected and screened for cellulase production. The strain showed clear zone formation on the CMC agar plate after Gram's iodine staining. Streptomyces durhamensis vs15 was further confirmed for cellulase production by estimating the reducing sugars through the dinitrosalicylic acid (DNS) method. The activity was enhanced by sequential mutagenesis using three mutagens of ultraviolet irradiation (UV), N methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine (NTG), and Ethyl methanesulfonate (EMS). After mutagenesis, the cellulase activity of GC23 (mutant) was improved to 1.86-fold compared to the wild strain (vs15). Optimal conditions for the production of cellulase by the GC 23 strain were evaluated using Response Surface Methodology (RSM) and Artificial Neural Network (ANN). The effects of pH, temperature, duration of incubation, and substrate concentration on cellulase production were evaluated. Optimal conditions for the production of cellulase enzyme using Carboxymethyl cellulose as a substrate are 55 ºC of temperature, pH of 5.0, and incubation for 40 h. The cellulase activity of the mutant Streptomyces durhamensis GC23 was further optimized to 2-fold of the activity of the wild type by RSM and ANN
Trinta e sete colônias diferentes foram isoladas de toras em decomposição das indústrias têxteis. Dentre estes, uma bactéria do solo filamentosa termotolerante, Gram-positiva, Streptomyces durhamensis vs15, foi selecionada e rastreada quanto à produção de celulase. A cepa mostrou uma formação de zona clara na placa de ágar CMC após a coloração com iodo Gram. Streptomyces durhamensis vs15 foi ainda confirmado para a produção de celulase, estimando os açúcares redutores pelo método do ácido dinitrosalicílico (DNS). A atividade foi aprimorada por mutagênese sequencial usando três mutagênicos de irradiação ultravioleta (UV), N metil-N'-nitro-N-nitrosoguanidina (NTG) e metanossulfonato de etil (EMS). Após a mutagênese, a atividade celulase do GC23 (mutante) foi melhorada para 1,86 vezes em comparação com a cepa selvagem (vs15). As condições ideais para a produção de celulase pela cepa GC 23 foram avaliadas usando a Metodologia de Superfície de Resposta (RSM) e a Rede Neural Artificial (RNA). Os efeitos do pH, temperatura, duração da incubação e concentração de substrato na produção de celulase foram avaliados. As condições ideais para a produção da enzima celulase usando Carboximetilcelulose como substrato são 55 ° C de temperatura, pH de 5,0 e incubação por 40 h. A atividade da celulase do mutante Streptomyces durhamensis GC23 foi ainda otimizada para 2 vezes a atividade do tipo selvagem por RSM e RNA.
Assuntos
Streptomyces , Carboximetilcelulose Sódica , Mutagênese , Redes Neurais de ComputaçãoRESUMO
RESUMO A presente pesquisa objetivou otimizar o processo foto-Fenton solar no tratamento de lixiviados de aterros sanitários. O Delineamento Composto Central Rotacional associado à Metodologia de Superfície de Resposta foi aplicado para investigar três variáveis operacionais: razão de reagentes [H2O2]/[FeSO4.7H2O], fator de H2O2 e pH inicial, a fim de maximizar a remoção de matéria orgânica, em termos da demanda química de oxigênio (DQO). De acordo com os resultados, obteve-se elevada redução da DQO em 3 horas de fotocatálise solar (70,97 a 84,74%). Com base na análise de variância (ANOVA), a variável reposta pode ser descrita por um modelo quadrático, com elevado coeficiente de explicação, R2=0,9894. A análise das superfícies de resposta indicou que as condições ótimas foram: faixa de pH inicial entre 2,5 e 3,5; com pico em 2,79; e razões de reagentes [H2O2]/[FeSO4.7H2O] a partir de 6 até o nível máximo estudado (7,36). Calculou-se a concentração de peróxido de hidrogênio com base no fator de H2O2, atingindo o ponto crítico em 143,77% da quantidade estequiométrica de H2O2 necessária para a oxidação completa da matéria orgânica, isto é, 11.751,05 mg H2O2.L-1 para estabilizar uma DQO de 3.845,55 mg O2.L-1.
ABSTRACT This research aimed to optimize the solar photo-Fenton process in landfill leachate treatment. Central Composite Rotatable Design associated with the Response Surface Methodology was applied to investigate three operational factors: reagents ratio [H2O2]/[FeSO4.7H2O], H2O2 factor and initial pH, in order to maximize the organic matter removal, in terms of chemical oxygen demand (COD). According to the results, high COD reduction was obtained in three hours of solar photocatalysis (70.97 to 84.74%). Based on the analysis of variance (ANOVA), the response variable can be described by a quadratic model, with a high coefficient of determination, R2=0.9894. The analysis of response surfaces indicated that the optimum conditions were: initial pH range between 2.5 and 3.5, with a peak at 2.79, and reagents ratio range from 6 to the maximum level studied (7.36). Hydrogen peroxide concentration was calculated from the H2O2 factor, reaching the critical point at 143.77% of the stoichiometric amount of H2O2 needed for the complete oxidation of organic matter, that is, 11,751.05 mg H2O2.L-1 to stabilize a COD of 3,845.55 mg O2.L-1.
RESUMO
ABSTRACT: This study aimed to verify the performance of xylanase and its interaction with oxidants agents (glucose oxidase and ascorbic acid) on the quality of whole wheat bread. The experiment was based on a central composite rotational design and the Response Surface Methodology was used to analyze the results. None of the xylanase, glucose oxidase or ascorbic acid concentrations within the studied range led to a significant difference in the specific volume. The highest moisture content and the lowest firmness values were reported in the bread with lower and intermediate levels of xylanase and larger amounts of glucose oxidase and ascorbic acid. This effect was observed mainly at the end of the storage period. A minimum amount of xylanase (from 33 to 63 EDX kg-1 flour) showed to be essential for obtaining best results. Levels of ascorbic acid above 63mg kg-1 and glucose oxidase above 91 SRU kg-1 proved to be necessary to offer the beneficial effect of xylanase.
RESUMO: O objetivo deste estudo foi verificar o desempenho da xilanase e sua interação com agentes oxidantes (glicose oxidase e ácido ascórbico) na qualidade de pão elaborado com farinha do trigo integral. O experimento foi baseado em um delineamento composto central rotacional (DCCR) e a Metodologia de Superfície de Resposta foi utilizada para analisar os resultados. Nenhuma das concentrações de xilanase, glicose oxidase e ácido ascórbico, dentro da faixa estudada, levaram a uma diferença significativa no volume específico. Mais alto conteúdo de umidade e menor firmeza foram encontrados nos pães com concentrações menores e intermediárias de xilanase e concentrações maiores de glicose oxidase e ácido ascórbico. Este efeito foi observado principalmente no final do período de estocagem. Uma quantidade mínima de xilanase (de 33 a 63 EDX kg-1 farinha) mostra ser essencial na obtenção dos melhores resultados. Concentrações de ácido ascórbico acima de 63mg kg-1 e glicose oxidase acima de 91 SRU kg-1 mostraram ser necessárias para que o efeito benéfico da xilanase fosse observado.
RESUMO
Tannase is an industrially important enzyme produced by a large number of microorganisms. This study analyzed the production of tannase by Aspergillus sp. GM4 under solid-state fermentation (SSF) using different vegetable leaves (mango, jamun and coffee) and agricultural residues (coffee husks, rice husks and wheat bran). Among the substrates used jamun leaves yielded high tannase production. The Plackett-Burman design was conducted to evaluate the effects of 12 independent variables on the production of tannase under SSF using jamun leaves as substrate. Among these variables, incubation time, potassium nitrate and tannic acid had significant effects on enzyme production. A lower incubation time was fixed and supplementation with potassium nitrate and tannic acid were optimized using the Central Composite Design. The best conditions for tannase production were: incubation time of 2 days; tannic acid at 1.53% (w w-1) and potassium nitrate at 2.71% (w w- 1). After the optimization process, tannase production increased 4.65-fold, which showed that the statistical experimental design offers a practicable approach to the implementation of optimization of tannase production.
Tanase é uma enzima industrialmente importante produzida por um grande número de microrganismos. Este estudo analisou a produção de tanase por Aspergillus sp. GM4 em fermentação em estado sólido (FES) utilizando diferentes vegetais como folhas de manga, de jambolão, de café e resíduos agrícolas, como a casca de café, casca de arroz e farelo de trigo. Entre os substratos utilizados, as folhas jambolão renderam alta produção de tanase. O planejamento de Plackett-Burman foi conduzido para avaliar os efeitos de 12 variáveis independentes sobre a produção de tanase em FES usando folhas jambolão como substrato. Entre estas variáveis, tiveram efeitos significativos na produção da enzima o tempo de incubação, o nitrato de potássio e o ácido tânico. O menor tempo de incubação foi fixado e a suplementação de nitrato de potássio e ácido tânico foi otimizada utilizando o planejamento composto central rotacional. As melhores condições para a produção de tanase foram o tempo de incubação de dois dias, a concentração de ácido tânico de 1,53% (g g-1) e de nitrato de potássio 2,71% (g gw-1). Após o processo de otimização, a produção tanase aumentou 4,65 vezes, o que mostrou que o delineamento experimental foi um método viável para a otimização da produção de tanase.
Assuntos
Aspergillus , Enzimas , SyzygiumRESUMO
O consumidor está cada vez mais consciente da relação entre dieta e doença, que tem impulsionado as pesquisas sobre alimentos funcionais e seus efeitos sobre o corpo. O papel dos óleos e gorduras na nutrição humana tem sido intensamente estudado e discutido por décadas. Tem sido enfatizada a importância da ingestão de ômega-3, ômega-6 e ômega-9 ácidos graxos redução de ácidos graxos saturados e, mais recentemente, controle da ingestão de ácidos graxos trans. Através da mistura e interesterificação química e enzimática de óleos e gorduras, gorduras trans-livre pode ser produzido. Mistura de gordura, foram formuladas por misturas ternárias de estearina de palma, uma gordura láurica (óleo de coco ou óleo de palmiste) e um óleo poliinsaturado (óleo de canola ou azeite de oliva) em diferentes proporções que foram interesterificadas. Neste trabalho, foram produzidos lipídios estruturados por interesterificação química e enzimática. A interesterificação química foi realizada nas seguintes condições: a 88 °C, 60 minutos de reação, 0,4% de catalisador metóxido de sódio, sob agitação e vácuo. A interesterificação enzimática, sendo realizada com duas lipases comerciais Thermomyces lanuginosa e Rhizomucor miehei, com seletividade sn-1,3. A interesterificação enzimática por batelada foi realizado seguindo um planejamento matriz central compósito rotativo em função da temperatura e da composição do meio, estearina de palma, óleo de palmiste e azeite de oliva e catalisado pelas lipases comerciais. O decréscimo do conteúdo de gordura sólida foi observado a 10 e 35 °C após a interesterificação. O biorreator contínuo foi operado nas seguintes condições: mistura de estearina de palma, óleo de palmiste, azeite de oliva (45:30:25), 10 gr de biocatalisador, 65 °C, com tempo de residência de 7 min e por 226 h para Thermomyces lanuginosa e 188 h para Rhizomucor miehei. A atividade do biocatalisador foi avaliada em termos da diminuição do conteúdo de gordura sólida a 35 °C, o qual é um parâmetro chave na produção de margarinas. O perfil de inativação do biocatalisador pode ser bem descrita pelo modelo de desativação de primeira ordem: meia-vida de 88 e 60 h foram estimados quando Thermomyces lanuginosa e Rhizomucor miehei, respectivamente, foram utilizados. Os óleos puros, as misturas originais e interesterificadas foram avaliados quanto à composição de ácidos graxos e triacilgliceróis, distribuição regioespecífica dos ácidos graxos nos triacilgliceróis, ponto de fusão e amolecimento, consistência, conteúdo de gordura sólida, comportamento de fusão e cristalização, estabilidade oxidativa, estrutura cristalina e polimorfismo. A interesterificação química e enzimática promoveram diminuição de triacilgliceróis trissaturados e triinsaturados e aumento dos monossaturados-diinsaturados e dissaturados-monoinsaturados, o que resultou no respectivo decréscimo dos pontos de fusão e amolecimento, consistência e conteúdo de gordura sólida, aumentando a plasticidade das gorduras. As curvas de fusão e cristalização das misturas foram modificadas pela alteração da composição dos triacilgliceróis pela interesterificação química e enzimática. Estabilidade térmica e a temperatura de oxidação da estearina de palma, óleo de coco e óleo de canola e suas misturas foram dependente da composição de ácidos graxos e independente da interesterificação química. Os resultados mostram que a interesterificação química e enzimática oferecem uma ferramenta útil para a concepção de gorduras com sintonizáveis propriedades físico-químicas, melhorando em relação a esse das gorduras de partida
The consumer is becoming more aware of the relationship between diet and disease, which has driven the research on functional foods and their effects on the body. The role of fats and oils in human nutrition has been intensively studied and discussed for decades. It has been emphasized the importance of intake of omega-3, omega-6 and omega-9 fatty acids, reduction of saturated fatty acids and, more recently, control of intake of trans fatty acids. Through the blend and interesterification of oils and fats, trans-free fats can be produced. Fat blends, formulated by ternary blends of palm stearin, lauric fat (coconut oil and palm kernel oil) and polyunsaturated oils (canola oil and olive oil) were done in different ratios. In this work, were produced by chemical and enzymatic interesterification. Chemical interesterification was performed under the following conditions: at 88°C, 60 minutes reaction times, 0.4% sodium methoxide, under agitation and vacuum. For enzymatic interesterification being carried out with two commercial lipases Thermomyces lanuginosa e Rhizomucor miehei, with selectivity sn-1,3. Batch enzymatic interesterification were performed, following central composite rotatable designs (CCRDs) as a function temperature and media of palm stearin, palm kernel oil and olive oil formulation and catalyzed by a commercial immobilized lipase. A decrease in all SFC values of the blends at 10 °C and 35°C was observed upon interesterification. The bioreactor operated continuously: mixture of palm stearin, palm kernel oil and olive oil (45:30:25, wt %), at 65 °C, at a residence time of 7 min and for 226 h to Thermomyces lanuginosa and 188 h to Rhizomucor miehei.. Biocatalyst activity was evaluated in terms of the decrease of the solid fat content at 35 °C of the blends, which is a key parameter in margarine manufacture. The inactivation profile of the biocatalyst could be well described by the first-order deactivation model: Half-lives of 88 and 60 h were estimated when Thermomyces lanuginose and Rhizomucor miehei, respectively, were used. Pure oil, the original and interesterified blends were examined for fatty acids and triacylglycerols composition, regiospecific distribution of fatty acids in triacylglycerols, melting and softening points, consistency, solid fat content, thermal behavior, oxidation stability, crystalline microstructure and polymorphism. Chemical and enzymatic interesterification caused reduction of trisaturated and triunsaturated and increase in monosaturated-diunsaturated and disaturated-monounsaturated, lowering the initial melting and softening points, consistency and solid fat content, increasing plasticity of fats. Melting and crystallization curves were significantly modified by changing the composition of triacylglycerols by chemical and enzymatic interesterification. The thermal stability and oxidation temperature of palm stearin, coconut oil and canola oil and their blends were dependent on fatty acid composition and independent on chemical interesterification. The results show that the chemical and enzymatic interesterification provides a useful tool to design fats with tunable physicochemical properties, improved compared to that of the starting fats
Assuntos
Óleos/classificação , Óleo de Palmeira/classificação , Brassica napus , Ácidos Graxos trans , Margarina/toxicidade , Polimorfismo Genético , Triglicerídeos/farmacologia , Fenômenos Químicos , LipídeosRESUMO
The purpose of this study was to optimize the formulation of tomato pulp foam and to evaluate the drying process using the foam mat method at temperatures of 60°C and 80°C. The optimization was conducted by analyzing the effect of the albumin concentration (expressed in %) and whipping time (expressed in minutes) in relation to the response variables of foam density and thermal stability of the foam based on the volume of remaining foam. The drying curves (moisture versus drying time ratio) for the control treatment (CT; no albumin addition) and optimized treatment (OT) were obtained. The results showed that only the whipping time variable (linear and quadratic effects) had significant influence (p < 0.05) on the foam density values. The foam stability was significantly influenced by the whipping time (p < 0.10) and albumin concentration (p < 0.10). The optimum foam formation conditions considering higher foam stability and lower density included a 4.5% albumin concentration and a 4.5 minutes of whipping time. The results of the drying curves showed that the foam formation with albumin significantly reduced (p < 0.05) the time necessary to reach moisture equilibrium during drying. The moisture equilibrium values were not significantly different (p > 0.05) among the treatments with foam application at the studied temperatures, but they were lower than the treatments without foam application.
Este trabalho foi realizado com o objetivo de otimizar a formulação de espuma da polpa de tomate e avaliar o processo de secagem através do método de camada de espuma, nas temperaturas de 60°C e 80°C. A otimização foi realizada analisando-se o efeito da concentração de albumina expressa em % e tempo de bateção expresso em minutos em relação às variáveis respostas densidade da espuma e estabilidade térmica da espuma, baseado no volume de espuma remanescente. Obteve-se a curva de secagem (razão de umidade versus tempo de secagem) para o tratamento controle (TC), sem adição de albumina, e o tratamento otimizado (TO). Os resultados mostraram que somente a variável tempo de bateção (efeito linear e quadrático) teve influência significativa (p < 0,05) nos valores de densidade de espuma. A estabilidade da espuma foi influenciada significativamente pelo tempo de bateção (p < 0,10) e concentração de albumina (p < 0,10). As condições ótimas de formação de espuma encontradas foram concentração de albumina de 4,5% e tempo de bateção de 4,5 minutos, considerando maior estabilidade de espuma e menor densidade. Os resultados das curvas de secagem mostraram que a formação de espuma com o uso de albumina reduziu significativamente (p < 0,05) o tempo para que se atingisse a umidade de equilíbrio durante a secagem. Os valores de umidade de equilíbrio não apresentaram diferença significativa (p > 0,05) entre os tratamentos com aplicação de espuma nas temperaturas estudadas, porém foram menores que os tratamentos sem aplicação de espuma.
Assuntos
Solanum lycopersicum , Desidratação , Albuminas , Otimização de ProcessosRESUMO
The purpose of this investigation was to study the effect of Bacillus subtilis CM5 in solid state fermentation using cassava bagasse for production of Exo-polygalacturonase (exo-PG). Response surface methodology was used to evaluate the effect of four main variables, i.e. incubation period, initial medium pH, moisture holding capacity (MHC) and incubation temperature on enzyme production. A full factorial Central Composite Design was applied to study these main factors that affected exo-PG production. The experimental results showed that the optimum incubation period, pH, MHC and temperature were 6 days, 7.0, 70 percent and 50ºC, respectively for optimum exo-PG production.
O objetivo desta investigação foi estudar a produção de exo-poligalacturonase (exo-PG) por Bacillus subtilis CM5 por fermentação em estado sólido empregando bagaço de mandioca. Empregou-se a metodologia de superfície de resposta para avaliar o efeito de quatro variáveis na produção da enzima: período de incubação, pH inicial do meio, MHC e temperatura de incubação. Os resultados experimentais mostraram que os ótimos de temperatura, período de incubação, MHC e temperatura para produção de exo-PG foram seis dias, 7,0, 70 por cento e 50ºC, respectivamente.
RESUMO
The strain Klebsiella sp. K18 produces the enzyme glucosyltransferase and catalyses the conversion of sucrose to palatinose, an alternative sugar that presents low cariogenicity. Response Surface Methodology was successfully employed to determine the optimal concentration of culture medium components. Maximum glucosyltransferase production (21.78 U mL-1) was achieved using the optimized medium composed by sugar cane molasses (80 g L-1), bacteriological peptone (7 g L-1) and yeast extract (20 g L-1), after 8 hours of fermentation at 28ºC. The conversion of sucrose to palatinose was studied utilizing immobilized cells in calcium alginate. The effects of the alginate concentration (2-4%), cell mass concentration (20-40%) and substrate concentration (25-45%) were evaluated and the yield of palatinose was approximately 62.5%.
A linhagem Klebsiella sp. K18 produz a enzima glicosiltransferase que catalisa a conversão de sacarose em palatinose, um açúcar alternativo que apresenta baixa cariogenicidade. Metodologia de Superfície de Resposta foi empregada com sucesso para determinar a concentração ótima dos componentes do meio de cultivo. A máxima produção deglicosiltransferase (21,78 U mL-1) foi obtida utilizando o meio de cultivo otimizado composto por melaço de cana de açúcar (80 g L-1), peptona bacteriológica (7 g L-1) e extrato de levedura (20 g L-1), após 8 horas de fermentação a 28ºC. A conversão desacarose em palatinose foi estudada utilizando células imobilizadas em alginato de cálcio. Os efeitos da concentração de alginato (2-4%), concentração de massa celular (20-40%) e concentração de substrato (25-45%) foram avaliados e a porcentagem de palatinose foi de aproximadamente 62,5%.
Assuntos
Alginatos , Cariogênicos , Fermentação , Glicosiltransferases/análise , Técnicas In Vitro , Klebsiella/enzimologia , Melaço/análise , Sacarose/análise , Saccharum/enzimologia , Cromatografia Líquida de Alta Pressão , Métodos , MétodosRESUMO
A metodologia de superfície de resposta foi aplicada para investigar o efeito do tempo e temperatura do processo de germinação na redução do teor de fitato e na ativação das enzimas fitase e fosfatase ácida de girassol híbrido (Helianthus annuus) M734. Foi utilizado o delineamento fatorial 2 com duas repetições no ponto central com as variáveis tempo e temperatura em dois níveis, totalizando quatro experimentos com duas repetições no ponto central. Os experimentos foram conduzidos aleatoriamente e o procedimento de germinação regulada a 25°C com iluminação fluorescente externa por oito dias. As sementes foram coletadas a partir do segundo dia, liofilizadas e moídas para análise de fitato e atividades de fitase e fosfatase ácida. Foi observado que o tempo e temperatura foram significativos na redução do teor de fitato e ocorrência de máxima atividades de fitase e fosfatase ácida na germinação do girassol híbrido. A maior redução do teor de fitato e máxima atividade de fosfatase ácida do girassol híbrido ocorreu no sexto dia de germinação a 30°C. Entretanto, a máxima atividade de fitase ocorreu no quarto dia de germinação a 30°C
The response surface methodology was applied to investigate both length of time and temperature ofthe sunflower germination process on the phytate reduction and to enhancig phytase and acidphosphatase activities. The hybrid (Helianthus annuus) M734 was used and the factorial design 22 withtwo repetitions at the central point working with two variables time and temperature at two levels,completing four experiments with two repetitions at central point were applied. Experiments were performedrandomly and the germination process was carried out using a germination camera at 25ºC underfluorescent illumination during 8 days. Seeds were collected from the second day of experiment, lyophilizedand ground in order to process the quantitative analysis of phytate and the enzymes activity. Resultsshowed that the length of time and temperature were significant on the reduction of phytate amount andthe occurrence of the maximum enzymes activity. The maximum phytate reduction and the acid phosphataseactivity was observed at the sixth day of seed germination at 30ºC while for phytase activity the bestconditions were at the fourth day at the same temperature
