The regulatory standards set by food authorities globally for probiotic foods such as Cheddar cheese makes it essential to have reliable enumeration media that will accurately monitor the survival of probiotic bacteria over the shelf life of Cheddar cheese. This study therefore investigated various selective and differential media for reliable enumeration of Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium spp., starter lactic acid bacteria (SLAB) and non-starter lactic acid bacteria (NSALB) from Cheddar cheese using pure cultures and commercial probiotic Cheddar cheese. All media showed variation in counts and selectivity. Some reported selective media failed to inhibit SLAB and NSLAB. The media that were reliable and also gave good recovery were, Reinforced Clostridium Agar with Bromocresol green and Clindamycin (RCABC), which was selective for L. acidophilus spp. and Reinforced Clostridium Agar with Aniline blue and Dicloxacillin (RCAAD), which was differential for Bifidobacterium spp. and SLAB. Reinforced Clostridium Agar with Bromocresol green and Vancomycin (RCABV) was found suitable for NSLAB. Additionally, an enzyme based colorimetric assay was modified successfully and used as a confirmatory test to check the presence of bifidobacterial colonies on enumeration media. Six batches of probiotic Cheddar cheese were manufactured with the incorporation of LAFTI L10 (L. acidophilus) and LAFTI B94 (B. lactis). The survival of probiotic bacteria, SLAB and NSLAB were monitored over a six-month ripening period using the selected media. The survival of free probiotic bacteria throughout the ripening process decreased consistently in all the six batches. In order to enhance the survival of probiotic bacteria, the effect of microencapsulation on the viability of LAFTI L10 and LAFTI B94 in Cheddar cheese was studied. Six batches of Cheddar cheese were manufactured with the incorporation of alginate-starch encapsulated and free cells of LAFTI L10 and LAFTI B94. The survival of both the encapsulated and free probiotic bacteria was studied over a six month ripening period. The survival of encapsulated LAFTI L10 and LAFTI B94 (107 cfu/g) was found to be significantly better than that of free bacteria (105 cfu/g) at the end of six months of ripening period in Cheddar cheese. / Master of Applied Science (M. App. Sci.) (Biotechnology)

Objetivou-se a produção de bacteriocina de Bifidobacterium animalis subsp. lactis, comparando-se os meios de cultivo sintéticos BSM (Bifidus Selective Medium) e MRS (Man Rogosa and Sharpe) com o meio de cultivo natural (soro de leite). Inicialmente, foram determinadas curvas de crescimento e de pós-acidificação, consumo de glicose, lactose e produção de bacteriocina de B.lactis através de processos fermentativos utilizando os meios de cultivo BSM, MRS e soro de leite (SL). Os microrganismos indicadores utilizados no teste de sensibilidade à bacteriocina produzida por B. lactis foram Lactobacillus sakei, Escherichia coli e Listeria monocytogenes. Considerando a cepa B. lactis uma espécie de bactéria aerotolerante, foi realizado, em meio de cultura BSM, estudo prévio avaliando o seu crescimento, com a variação da agitação (25, 50 e 100 rpm) e com tempo de cultivo de 30 h, a 37°C de temperatura. Os melhores resultados de crescimento celular (9,4 log UFC/mL) foram obtidos na agitação de 50 rpm. Determinada a melhor condição de agitação (50 rpm) e temperatura (37°C), foi realizado, em soro de leite, estudo de crescimento, acidificação e consumo de lactose, variando a concentração de sólidos totais dissolvidos (5, 10, 15, 20 e 25% p/v), para se estabelecer a concentração de soro de leite ideal para os estudos de suplementação. A maior quantidade de biomassa produzida, aliada à menor pós-acidificação, foi encontrada em soro de leite a 10% (p/v) de sólidos totais, no qual o microrganismo apresentou, ao final do cultivo (30 horas), contagem de 9,13 log UFC/mL e valor de pH 4,29, respectivamente. Também se verificou a influência dos meios de cultivo no crescimento e na produção de bacteriocina de B. lactis em agitador rotativo (shaker), que consistiu na análise comparativa do efeito da suplementação de 1% dos seguintes ingredientes: extrato de levedura (EL), inulina (I), L-cisteína (CI) e Tween 80 (T80). As melhores condições de cultivo encontradas para a maior produção de biomassa e bacteriocina foram obtidas no soro de leite, à concentração de 10% (p/v) suplementado com 1% de extrato de levedura (9,9 log UFC/mL e 200 UA/mL). Na etapa final do trabalho, estas condições foram testadas em fermentador de bancada, quando foi observado que o crescimento de Bifidobacterium lactis foi 10% maior em relação ao agitador rotativo. Quanto à atividade da bacteriocina produzida em fermentador de bancada, não houve diferença em relação ao agitador rotativo (200 UA/mL). Esta diferença no crescimento pode ser devido as melhores condições de anaerobiose oferecidas em fermentador de bancada, no qual houve a injeção de nitrogênio no meio de cultivo, sendo que, no agitador rotativo, a condição de anaerobiose foi gerada por um agente externo ao meio (uso de jarras de anaerobiose). Através do presente trabalho, pode-se concluir que a produção de bacteriocina por B. lactis é viável e apresenta resultados promissores quando utilizada a combinação soro de leite adicionado de extrato de levedura, o qual apresentou atividade antimicrobiana contra a cepa Listeria monocytogenes. A otimização do processo em fermentador de bancada demonstrou-se interessante quanto à produção de bacteriocina em nível industrial. / The objective was the production of bacteriocins by Bifidobacterium animalis subsp. lactis, comparing the synthetic culture medium BSM (Bifidus Selective Medium) and MRS (Man Rogosa and Sharpe) with the natural culture medium (whey). Initially, growth and post-acidification curves were determined, consumption of glucose, lactose and B. lactis bacteriocin production by fermentation processes using culture media BSM, MRS and milk whey (SL).The indicator organisms used in the test sensitivity to bacteriocin produced by B. lactis were Lactobacillus sakei, Escherichia coli and Listeria monocytogenes. Given the strain B. lactis one aerotolerant species of bacteria, it was conducted in culture medium BSM, a preliminary study assessing the growth, by varying the agitation (25, 50, and 100 rpm) with cultivation time of 30h at 37°C temperature. The best results of cell growth (9.4 log CFU / mL) were obtained at 50 rpm agitation. After the best condition of agitation (50 rpm) and temperature (37°C) determination, it was performed on whey, a study of growth, acidification and consumption of lactose, varying the concentration of total dissolved solids (5, 10, 15, 20 and 25% w/v), to settle the best concentration of whey for studies of supplementation. The highest amount of biomass produced, combined with the lowest post acidification was found in whey at 10% (w/v) of total solids, wherein the microorganism presented at the end of culture (30 hours) a counting of 9.13 log CFU/mL and pH 4.29, respectively. It was also verified the influence from the culture media on B. lactis growth and production of bacteriocin on a rotary shaker (shaker), which was the comparative analysis from the effect of supplementation by 1% of the following ingredients: yeast extract (EL), inulin (I), L-cysteine (IC) and Tween 80 (T80). The best growing conditions found for higher biomass and bacteriocin production were obtained from the whey concentration of 10% (w/v) supplemented with 1% yeast extract (9.9 log CFU/ml to 200 AU/mL). In the final stage of the work, these conditions were tested in bench fermentor, where it was observed that the growth of Bifidobacterium lactis was 10% higher than in the rotary shaker. Regarding the activity of bacteriocin produced in fermenter bench, there was no difference in the rotary shaker (200 AU / mL). This difference in growth may be due to the better anaerobic conditions offered in bench fermentor, which was the injection of nitrogen into the medium, and in a rotary shaker, the anaerobic condition was generated by an external agent to the medium (use of anaerobic jars). Through this study, it can be concluded that bacteriocin production by B. lactis is achievable and shows promising results when used the combination whey added yeast extract, which showed antimicrobial activity against the strain Listeria monocytogenes. The optimization process bench fermentor has been shown interesting as bacteriocin production at industrial level.

Objetivou-se a produção de bacteriocina de Bifidobacterium animalis subsp. lactis, comparando-se os meios de cultivo sintéticos BSM (Bifidus Selective Medium) e MRS (Man Rogosa and Sharpe) com o meio de cultivo natural (soro de leite). Inicialmente, foram determinadas curvas de crescimento e de pós-acidificação, consumo de glicose, lactose e produção de bacteriocina de B.lactis através de processos fermentativos utilizando os meios de cultivo BSM, MRS e soro de leite (SL). Os microrganismos indicadores utilizados no teste de sensibilidade à bacteriocina produzida por B. lactis foram Lactobacillus sakei, Escherichia coli e Listeria monocytogenes. Considerando a cepa B. lactis uma espécie de bactéria aerotolerante, foi realizado, em meio de cultura BSM, estudo prévio avaliando o seu crescimento, com a variação da agitação (25, 50 e 100 rpm) e com tempo de cultivo de 30 h, a 37°C de temperatura. Os melhores resultados de crescimento celular (9,4 log UFC/mL) foram obtidos na agitação de 50 rpm. Determinada a melhor condição de agitação (50 rpm) e temperatura (37°C), foi realizado, em soro de leite, estudo de crescimento, acidificação e consumo de lactose, variando a concentração de sólidos totais dissolvidos (5, 10, 15, 20 e 25% p/v), para se estabelecer a concentração de soro de leite ideal para os estudos de suplementação. A maior quantidade de biomassa produzida, aliada à menor pós-acidificação, foi encontrada em soro de leite a 10% (p/v) de sólidos totais, no qual o microrganismo apresentou, ao final do cultivo (30 horas), contagem de 9,13 log UFC/mL e valor de pH 4,29, respectivamente. Também se verificou a influência dos meios de cultivo no crescimento e na produção de bacteriocina de B. lactis em agitador rotativo (shaker), que consistiu na análise comparativa do efeito da suplementação de 1% dos seguintes ingredientes: extrato de levedura (EL), inulina (I), L-cisteína (CI) e Tween 80 (T80). As melhores condições de cultivo encontradas para a maior produção de biomassa e bacteriocina foram obtidas no soro de leite, à concentração de 10% (p/v) suplementado com 1% de extrato de levedura (9,9 log UFC/mL e 200 UA/mL). Na etapa final do trabalho, estas condições foram testadas em fermentador de bancada, quando foi observado que o crescimento de Bifidobacterium lactis foi 10% maior em relação ao agitador rotativo. Quanto à atividade da bacteriocina produzida em fermentador de bancada, não houve diferença em relação ao agitador rotativo (200 UA/mL). Esta diferença no crescimento pode ser devido as melhores condições de anaerobiose oferecidas em fermentador de bancada, no qual houve a injeção de nitrogênio no meio de cultivo, sendo que, no agitador rotativo, a condição de anaerobiose foi gerada por um agente externo ao meio (uso de jarras de anaerobiose). Através do presente trabalho, pode-se concluir que a produção de bacteriocina por B. lactis é viável e apresenta resultados promissores quando utilizada a combinação soro de leite adicionado de extrato de levedura, o qual apresentou atividade antimicrobiana contra a cepa Listeria monocytogenes. A otimização do processo em fermentador de bancada demonstrou-se interessante quanto à produção de bacteriocina em nível industrial. / The objective was the production of bacteriocins by Bifidobacterium animalis subsp. lactis, comparing the synthetic culture medium BSM (Bifidus Selective Medium) and MRS (Man Rogosa and Sharpe) with the natural culture medium (whey). Initially, growth and post-acidification curves were determined, consumption of glucose, lactose and B. lactis bacteriocin production by fermentation processes using culture media BSM, MRS and milk whey (SL).The indicator organisms used in the test sensitivity to bacteriocin produced by B. lactis were Lactobacillus sakei, Escherichia coli and Listeria monocytogenes. Given the strain B. lactis one aerotolerant species of bacteria, it was conducted in culture medium BSM, a preliminary study assessing the growth, by varying the agitation (25, 50, and 100 rpm) with cultivation time of 30h at 37°C temperature. The best results of cell growth (9.4 log CFU / mL) were obtained at 50 rpm agitation. After the best condition of agitation (50 rpm) and temperature (37°C) determination, it was performed on whey, a study of growth, acidification and consumption of lactose, varying the concentration of total dissolved solids (5, 10, 15, 20 and 25% w/v), to settle the best concentration of whey for studies of supplementation. The highest amount of biomass produced, combined with the lowest post acidification was found in whey at 10% (w/v) of total solids, wherein the microorganism presented at the end of culture (30 hours) a counting of 9.13 log CFU/mL and pH 4.29, respectively. It was also verified the influence from the culture media on B. lactis growth and production of bacteriocin on a rotary shaker (shaker), which was the comparative analysis from the effect of supplementation by 1% of the following ingredients: yeast extract (EL), inulin (I), L-cysteine (IC) and Tween 80 (T80). The best growing conditions found for higher biomass and bacteriocin production were obtained from the whey concentration of 10% (w/v) supplemented with 1% yeast extract (9.9 log CFU/ml to 200 AU/mL). In the final stage of the work, these conditions were tested in bench fermentor, where it was observed that the growth of Bifidobacterium lactis was 10% higher than in the rotary shaker. Regarding the activity of bacteriocin produced in fermenter bench, there was no difference in the rotary shaker (200 AU / mL). This difference in growth may be due to the better anaerobic conditions offered in bench fermentor, which was the injection of nitrogen into the medium, and in a rotary shaker, the anaerobic condition was generated by an external agent to the medium (use of anaerobic jars). Through this study, it can be concluded that bacteriocin production by B. lactis is achievable and shows promising results when used the combination whey added yeast extract, which showed antimicrobial activity against the strain Listeria monocytogenes. The optimization process bench fermentor has been shown interesting as bacteriocin production at industrial level.

Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento e a avaliação das propriedades funcionais, físico-químicas, reológicas, sensoriais de preferência pareada (do cheesecake e de sua cor) e microbiológica (contagens de coliformes fecais/totais e da bifidobactéria) do cheesecake manufaturado com farinha de trigo (ou amido de milho ceroso modificado), queijo fresco, sacarose, eritritol (como substituinte parcial de sacarose), ovos in natura, manteiga [ou frutoligossacarídeos (FOS) - prebiótico - como substituinte da manteiga], curcumina e Bifidobacterium animalis subespécie lactis BB-12 (probiótico). A análise estatística dos dados considerou a existência quatro grupos experimentais, sendo: [2 cheesecakes lights (em açúcar e gordura) potencialmente funcional e simbiótico: T1= farinha de trigo e FOS; T2 = AMCM e FOS] e [2 cheesecake light (em açúcar) potencialmente funcional e probiótico: T3 = farinha de trigo e manteiga; T4 = AMCM e manteiga]. Foi estabelecido um tratamento T0 como padrão da Tese, adaptado da formulação da QuarkTorte por Henning Fleissig (Alemanha). As variáveis de resposta foram do tipo quantitativa, considerando unidades formadoras de colônias (UFC) de bactérias láteas, unidade formadora de colônias (UFC) de coliformes totais e fecais, pH, atividade da água, dureza, adesividade, elasticidade, coesividade, gomosidade e mastigabilidade. Estas variáveis de respostas compuseram um modelo de Análise de Variância com medidas repetidas, pois as unidades experimentais foram observadas após 1, 8, 15, 22 e 28 dias. Medidas (como médias, medianas e desvio padrão), gráficos e ANOVA, foram geradas pelo pacote estatístico STATA® - versão 9.0. Os resultados da ANOVA não mostraram resultados estatisticamente significativos que indicassem existir diferenças entre os grupos experimentais [p-value: 0,7981; 0,4204; 0,9974; 0,6825; 0,6401; 0,4800; 0,6469; 0,4258; 0,4615] e nem entre os valores ao longo do tempo, dentro de cada grupo experimental [p-value: 0,1725; 0,0000; 0,4076; 0,8957; 0,8787; 0,0001; 0,6214; 0,8845; 0,6820] [p-value correspondentes respectivamente a: log de UFC de bactérias láteas; pH; atividade de água (aw); mastigabilidade; gomosidade; coesividade; elasticidade; adesividade; dureza]. Não houve proteção do probiótico pelo prebiótico, ao nível de FOS utilizado neste estudo. Foram efetuadas análises sensoriais de preferência pareada para o cheesecake (em três tratamentos: T0, T1 e T2) e para sua cor (em três amostras com curcumina a: 0%, 0,0076% e 0,0152%). O resultado para o cheesecake revelou que: a amostra mais preferida foi a T0; os tratamentos T1 e T2 não diferem entre si quanto à preferência; T0 não difere da T2; T0 difere da T1. O resultado para a cor do cheesecake revelou que: a amostra mais preferida foi a com curcumina a 0,0076%; e que as três amostras são iguais quanto à preferência da cor. O presente estudo dá sua contribuição para ampliar a oferta de alimentos láteos promotores da saúde humana com características: light, potencialmente funcional e simbiótico. / The aim of this work was the development and the evaluation of the functionals, physical-chemistry, rheological and sensorial analysis for the pairwise ranking test (cheesecake and its color), and microbiological properties of the cheesecake manufactured with wheat flour (or modified waxy corn starch - AMCM), fresh cheese, sucrose, erythritol (as sucrose partial substitute), eggs in nature, butter [or frutooligosaccharide (FOS) - prebiotic - as butter fat replacer], curcumin and Bifidobacterium animalis subspecies lactis Bb-12 (probiotic). The statistical analysis of the data was considered the existence four experimental groups: [2 cheesecakes lights (in sucrose and fat) potentially functional and symbiote: T1= wheat flour and FOS; T2 = AMCM and FOS] and [2 cheesecake light (in sucrose) potentially functional and probiotic: T3 = wheat flour and butter; T4 = AMCM and butter]. It was established a treatment T0 as the standard Thesis, adapted the wording of QuarkTorte by Henning Fleissig (Germany). The response variables were type of quantitative, whereas colony forming units (CFU) of lactic bacteria, forming unit colonies (CFU) of total and faecal coliforms, pH, water activity, hardness, adhesiveness, elasticity, cohesiveness, gumminess, chewiness. These variables of responses comprised a model of Analysis of Variance with repeated measures, because the experimental units were observed after 1, 8, 15, 22 and 28 days. Measures (such as average, median and standard deviation), graphics and ANOVA, were generated by statistical package STATA® - version 9.0. The results of the ANOVA showed no statistically significant results that indicate differences between the experimental groups [p-value: 0,7981; 0,4204; 0,9974; 0,6825; 0,6401; 0,4800; 0,6469; 0,4258; 0,4615] and not between the values over time, within each experimental group [p-value: 0,1725; 0,0000; 0,4076; 0,8957; 0,8787; 0,0001; 0,6214; 0,8845; 0,6820] [p-value corresponding respectively to: log of UFC of lactic bacteria; pH; water activity (aw); chewiness, gumminess, cohesiveness, elasticity, adhesiveness and hardness]. There was no protection of probiotic by prebiotic, at the level of FOS used in this study. Were made sensorial analysis of paired preference for the cheesecake (In three treatments: T0, T1 and T2) and to its color (in three samples with curcumin: 0%, 0.0076% and 0.0152%). The result for the color of the cheesecake revealed that: the sample most preferred was with curcumin to 0.0076%; and that the three samples are equal as the color preference. The present study gives its contribution to extend the offer of lactic food human health promoters with characteristics: light, potentially functional and symbiote.

Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento e a avaliação das propriedades funcionais, físico-químicas, reológicas, sensoriais de preferência pareada (do cheesecake e de sua cor) e microbiológica (contagens de coliformes fecais/totais e da bifidobactéria) do cheesecake manufaturado com farinha de trigo (ou amido de milho ceroso modificado), queijo fresco, sacarose, eritritol (como substituinte parcial de sacarose), ovos in natura, manteiga [ou frutoligossacarídeos (FOS) - prebiótico - como substituinte da manteiga], curcumina e Bifidobacterium animalis subespécie lactis BB-12 (probiótico). A análise estatística dos dados considerou a existência quatro grupos experimentais, sendo: [2 cheesecakes lights (em açúcar e gordura) potencialmente funcional e simbiótico: T1= farinha de trigo e FOS; T2 = AMCM e FOS] e [2 cheesecake light (em açúcar) potencialmente funcional e probiótico: T3 = farinha de trigo e manteiga; T4 = AMCM e manteiga]. Foi estabelecido um tratamento T0 como padrão da Tese, adaptado da formulação da QuarkTorte por Henning Fleissig (Alemanha). As variáveis de resposta foram do tipo quantitativa, considerando unidades formadoras de colônias (UFC) de bactérias láteas, unidade formadora de colônias (UFC) de coliformes totais e fecais, pH, atividade da água, dureza, adesividade, elasticidade, coesividade, gomosidade e mastigabilidade. Estas variáveis de respostas compuseram um modelo de Análise de Variância com medidas repetidas, pois as unidades experimentais foram observadas após 1, 8, 15, 22 e 28 dias. Medidas (como médias, medianas e desvio padrão), gráficos e ANOVA, foram geradas pelo pacote estatístico STATA® - versão 9.0. Os resultados da ANOVA não mostraram resultados estatisticamente significativos que indicassem existir diferenças entre os grupos experimentais [p-value: 0,7981; 0,4204; 0,9974; 0,6825; 0,6401; 0,4800; 0,6469; 0,4258; 0,4615] e nem entre os valores ao longo do tempo, dentro de cada grupo experimental [p-value: 0,1725; 0,0000; 0,4076; 0,8957; 0,8787; 0,0001; 0,6214; 0,8845; 0,6820] [p-value correspondentes respectivamente a: log de UFC de bactérias láteas; pH; atividade de água (aw); mastigabilidade; gomosidade; coesividade; elasticidade; adesividade; dureza]. Não houve proteção do probiótico pelo prebiótico, ao nível de FOS utilizado neste estudo. Foram efetuadas análises sensoriais de preferência pareada para o cheesecake (em três tratamentos: T0, T1 e T2) e para sua cor (em três amostras com curcumina a: 0%, 0,0076% e 0,0152%). O resultado para o cheesecake revelou que: a amostra mais preferida foi a T0; os tratamentos T1 e T2 não diferem entre si quanto à preferência; T0 não difere da T2; T0 difere da T1. O resultado para a cor do cheesecake revelou que: a amostra mais preferida foi a com curcumina a 0,0076%; e que as três amostras são iguais quanto à preferência da cor. O presente estudo dá sua contribuição para ampliar a oferta de alimentos láteos promotores da saúde humana com características: light, potencialmente funcional e simbiótico. / The aim of this work was the development and the evaluation of the functionals, physical-chemistry, rheological and sensorial analysis for the pairwise ranking test (cheesecake and its color), and microbiological properties of the cheesecake manufactured with wheat flour (or modified waxy corn starch - AMCM), fresh cheese, sucrose, erythritol (as sucrose partial substitute), eggs in nature, butter [or frutooligosaccharide (FOS) - prebiotic - as butter fat replacer], curcumin and Bifidobacterium animalis subspecies lactis Bb-12 (probiotic). The statistical analysis of the data was considered the existence four experimental groups: [2 cheesecakes lights (in sucrose and fat) potentially functional and symbiote: T1= wheat flour and FOS; T2 = AMCM and FOS] and [2 cheesecake light (in sucrose) potentially functional and probiotic: T3 = wheat flour and butter; T4 = AMCM and butter]. It was established a treatment T0 as the standard Thesis, adapted the wording of QuarkTorte by Henning Fleissig (Germany). The response variables were type of quantitative, whereas colony forming units (CFU) of lactic bacteria, forming unit colonies (CFU) of total and faecal coliforms, pH, water activity, hardness, adhesiveness, elasticity, cohesiveness, gumminess, chewiness. These variables of responses comprised a model of Analysis of Variance with repeated measures, because the experimental units were observed after 1, 8, 15, 22 and 28 days. Measures (such as average, median and standard deviation), graphics and ANOVA, were generated by statistical package STATA® - version 9.0. The results of the ANOVA showed no statistically significant results that indicate differences between the experimental groups [p-value: 0,7981; 0,4204; 0,9974; 0,6825; 0,6401; 0,4800; 0,6469; 0,4258; 0,4615] and not between the values over time, within each experimental group [p-value: 0,1725; 0,0000; 0,4076; 0,8957; 0,8787; 0,0001; 0,6214; 0,8845; 0,6820] [p-value corresponding respectively to: log of UFC of lactic bacteria; pH; water activity (aw); chewiness, gumminess, cohesiveness, elasticity, adhesiveness and hardness]. There was no protection of probiotic by prebiotic, at the level of FOS used in this study. Were made sensorial analysis of paired preference for the cheesecake (In three treatments: T0, T1 and T2) and to its color (in three samples with curcumin: 0%, 0.0076% and 0.0152%). The result for the color of the cheesecake revealed that: the sample most preferred was with curcumin to 0.0076%; and that the three samples are equal as the color preference. The present study gives its contribution to extend the offer of lactic food human health promoters with characteristics: light, potentially functional and symbiote.

Existe um número muito limitado de estudos referentes à produção de componentes antimicrobianos ou bacteriocinas produzidas por espécies de bifidobactérias. Nesse âmbito, o objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de bifidobacteriocina em leite desnatado (LD). Para tanto, o estudo foi dividido em três etapas. A primeira etapa constituiu na preparação dos meios de cultura Man, Rogosa e Sharpe (MRS), Bifidus Selective Medium (BSM) e LD suplementado com 1% (p/v) de Tween 80 (T80), Inulina (I) ou Extrato de levedura (YE). Nesta etapa, os processos fermentativos foram conduzidos em shaker, nas condições: 50 rpm/37ºC/48h. Foram realizadas análises de pH, concentração de açúcares e ácidos, crescimento celular e determinação da atividade da bifidobacteriocina pelo método de difusão em ágar contra L. monocytogenes. Na segunda etapa, e baseado nos resultados obtidos, foi desenhado um delineamento composto central (CCD) construído a partir dos seguintes parâmetros: temperatura (34, 37, 40 °C) e concentração de YE (0,5; 1,0; 1,5 g/L). Na terceira etapa do trabalho, foram realizados os cultivos em biorreator de 2 L, contendo 10% de leite desnatado, nas seguintes condições: 200 rpm, 36°C, 2,0 g/L de YE, 48h de incubação em anaerobiose. Obteve-se em LD suplementado com YE (1%), combinado ao método de difusão em placa modificado (prévia refrigeração das placas por 12h), contra L. monocytogenes (2130 AU/mL), com uma fase exponencial de 24h, µm de 0,604/h. A otimização feita através do CCD permitiu atingir níveis de atividade de 3.000 AU/mL a 3.100 AU/mL (ensaios 7, 11 e 14, blocos 3 e 1) contra L. monocytogenes, em condições ótimas de crescimento de YE: 2,0 g/L1 e T°C: 36°C. A análise de regressão mostrou ser estatisticamente significativa a relação entre as variáveis: \"concentração de \"YE e temperatura\". Os resultados indicaram que o leite desnatado é um meio adequado para produção de bifidobacteriocina. / There are few publications that have been reported about bacteriocin production by Bifidobacterium species. Therefore, the aim of this work was measure bacteriocin production in skim milk by B. lactis. Consequently, this work was divided in three stages. First, MRS, BSM and LD medium were tested with additives (Tween 80 (T80), Inuline (I) or Yeast extract (YE)) for bacteriocin production and cellular growth. Fermentation processes were conducted in shaker under specific conditions: 50 rpm/37ºC/48h. pH; sugars; acids; biomass, and bacteriocin activity against L. monocytogenes, L. plantarum, E. coli, L. sakei e S. aureus strains were analyzed . In the second stage, based on the obtained results, a central composite design (CCD) was created using the parameters: temperature (34, 37, 40 ºC), and concentration of YE (0.5, 1.0, 1.5 g/L). After, the activity was measured by two methods of plates pre-diffusion (cooling and addition of Tween 20). Third step consisted of 2 L bioreactor cultivations containing 10% skim milk diluted in 1.5 L of water (6.5 pH), under 200 rpm, 36 ºC, 2.0 g/L of YE, 48h, under anaerobic condition. Finally, the cultures supplemented with LD and YE (1%) with a modified plate diffusion method (cooling plates for 12 h) showed bacteriocin activity against L. monocytogenes (2130 AU/mL) with an exponential phase of 24 h, µm of 0.604/h. The optimization performed using CCD resulted in a higher level of activity 3000 AU/mL to 3100 AU/mL mL (Run 7, 11 and 14, blocks 3 and 1) against L. monocytogenes, also with ideal growth conditions of YE: 2,0 g/L1 and T °C: 36 °C. The pH value varied between 6.4 and 4.0. Concentration of produced acid lactic varied from 3.03 to 4.72 g/L and biomass concentration from 3.4 to 11.1 Lg UFC/mL. Regression analysis was significant to the variables: YE concentration and temperature. Results indicated that skim milk is a proper medium for \"Bifidobacteriocin\" production.

O interesse do consumidor por produtos alimentícios saudáveis e até capazes de prevenir doenças, como alimentos funcionais probióticos, tem aumentado visivelmente nos últimos anos. A possibilidade de se desenvolver produtos lácteos de grande aceitabilidade nacional como o queijo Minas frescal com microrganismos probióticos tem futuro promissor. O presente trabalho teve como objetivo verificar a influência do emprego de culturas probióticas compostas pelos microrganismos Lactobacillus acidophilus e Bifidobacterium lactis isolados e em co-cultura na tecnologia de fabricação de queijo Minas frescal sobre as características do produto ao longo de seu armazenamento refrigerado. Os queijos foram preparados com acidificação com ácido lático e 4 tratamentos (em quadruplicata) foram empregados para se avaliar a ação dos microrganismos probióticos: T1 (controle), T2 (adição de L. acidophilus), T3 (adição de B. lactis) e T4 (adição de L. acidophilus + B. lactis). Avaliou-se o comportamento de L. acidophilus, B. lactis, bactérias láticas totais, Staphylococcus spp., coliformes totais e E. coli. Paralelamente, foi feita a determinação do perfil de textura dos queijos através de teste de dupla compressão de amostras cilíndricas, em analisador de textura TA-XT2 (Stable Micro System) e determinação de umidade, pH, acidez titulável e atividade de água. As análises foram realizadas no dia de processamento (dia 1) e após 7, 14 e 21 dias de armazenamento a 5 C. As análises microbiológicas também foram realizadas no leite e no queijo em processamento. A comparação entre os queijos foi estudada também através de análise sensorial, empregando-se teste de aceitação/preferência. Os queijos T4 revelaram-se mais apropriados quanto à multiplicação das bactérias probióticas. Com relação a multiplicação de coliformes, Staphylococcus spp. e bactérias láticas totais, não foi observada diferença significativa (p>0,05) entre os tratamentos. Houve, porém, aumento significativo ao longo do armazenamento para Staphylococcus spp. nos queijos T3 e para coliformes totais nos queijos T1 (p<0,05). E. coli não foi detectado em nenhum dos queijos. A atividade de água não atuou como obstáculo no desenvolvimento de microrganismos, ficando sempre acima de 0,97 em todos os queijos. O pH e a acidez mostraram-se estatisticamente iguais (p>0,05) em todos os 4 queijos. Houve, porém, queda estatisticamente significativa do pH médio e aumento significativo da acidez (p<0,05) nos queijos T1 e T2. Nos parâmetros de textura, observou-se aumento significativo da dureza que é o parâmetro mais importante, na primeira semana para todos os queijos (p<0,05) e nas datas seguintes, tendência à estabilidade exceto para T3 que mostrou novos aumentos significativos (p<0,05) em 7 e 14 dias. A coesividade, a elasticidade e a adesividade mostraram-se estatisticamente iguais (p>0,05) em todas as datas de amostragem em todos os queijos. Na avaliação sensorial dos queijos, não foi observada aceitabilidade diferenciada para nenhum dos queijos. Concluiu-se que o queijo frescal probiótico tipo Minas frescal mostrou-se com propriedades sensoriais, de textura e microbiológicas adequadas e apropriado como veículo para L. acidophilus e B. lactis, porém com melhor desenvolvimento destes quando em co-cultura (T4), associado ao fato deste queijo ter se comportado da forma mais estável dentre os queijos estudados, quando avaliados todos os pontos de variação significativa ao longo do armazenamento. / Functional foods consuming habits have been increasing over the years, particularly in the case of probiotic dairy food. The possibility of developing new probiotic dairy products, like the popular Brazilian Minas fresh cheese, is very promising. The objective of the present work was to verify the influence of the probiotic cultures containing Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium lactis, added individually and in co-culture during fresh Minas cheese production, over the microbiological, textural and physico-chemical behavior of the product during refrigerated storage. Four treatments were prepared (four times each), all of them were made through direct acidification with lactic acid: T1 (control), T2 (addition of L. acidophilus), T3 (addition of B. lactis) e T4 (addition of L. acidophilus + B. lactis). Microbiological counts of L. acidophilus, Bifidobacterium spp., total lactic acid bacteria (LAB), coliforms, Staphylococcus spp. and E. coli and analysis of pH, acidity, moisture content and water activity proceeded after 1, 7, 14 and 21 days of storage at 5 C. Microbiological analysis was also conducted in milk and during cheese manufacturing process. Additionally, texture properties of cheeses were evaluated during storage, employing a TA-XT2 Texture Analyser (Stable Micro Systems, Haslemere, England), using a two-bite compression of cylindrical samples. Parameters measured consisted of hardness, elasticity, cohesiveness, chewiness, gumminess and adhesiveness. Comparison of cheeses was also conducted through sensory evaluation after 7 days of storage, using Preference- Ranking test. Cheeses T4 revealed to be more appropriate for growth of both probiotic bacteria, maintaining populations of 6 log CFU/g or above. No significant differences (p>0.05) between treatments were observed in relation to coliforms, Staphylococcus spp. and LAB, though Staphylococcus spp. and coliforms increased significantly during storage of cheeses T3 and T1, respectively (p<0.05). E. coli was not detected in any of the cheese and milk samples. Water activity values stayed above 0.970 for all samples, therefore proper for microbial growth. Mean pH and acidity did not differ significantly among treatments (p>0.05). Nevertheless, cheeses T1 and T2 revealed a significant decrease in pH (6.2 to 5.9 and 6.7 to 6.1, respectively) and increase in acidity from day 1 to day 21 of storage (p<0.05). As for the texture profile of cheeses, a significant increase in hardness (p<0.05) was detected for all cheeses studied in the first week of storage, followed by a tendency for stability during the subsequent storage period, except for cheeses T3, for which a significant increase in hardness was also detected from day 7 to day 14 of storage. Cohesiveness, springiness and dhesiveness showed to be statistically equal (p>0.05) for all cheeses and for all sampling days. No significant differences were detected through sensory evaluation between the four kinds of cheeses studied (X0<c2). Results indicated that probiotic fresh Minas cheese presented adequate sensorial, textural and microbiological properties. Therefore, Minas cheese is a suitable vehicle for delivery of L. acidophilus and B. lactis, especially when they are in a co-cultural system, condition which resulted in a slightly better survival rate of both probiotic strains and in a more stable product during refrigerated storage.

Existe um número muito limitado de estudos referentes à produção de componentes antimicrobianos ou bacteriocinas produzidas por espécies de bifidobactérias. Nesse âmbito, o objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de bifidobacteriocina em leite desnatado (LD). Para tanto, o estudo foi dividido em três etapas. A primeira etapa constituiu na preparação dos meios de cultura Man, Rogosa e Sharpe (MRS), Bifidus Selective Medium (BSM) e LD suplementado com 1% (p/v) de Tween 80 (T80), Inulina (I) ou Extrato de levedura (YE). Nesta etapa, os processos fermentativos foram conduzidos em shaker, nas condições: 50 rpm/37ºC/48h. Foram realizadas análises de pH, concentração de açúcares e ácidos, crescimento celular e determinação da atividade da bifidobacteriocina pelo método de difusão em ágar contra L. monocytogenes. Na segunda etapa, e baseado nos resultados obtidos, foi desenhado um delineamento composto central (CCD) construído a partir dos seguintes parâmetros: temperatura (34, 37, 40 °C) e concentração de YE (0,5; 1,0; 1,5 g/L). Na terceira etapa do trabalho, foram realizados os cultivos em biorreator de 2 L, contendo 10% de leite desnatado, nas seguintes condições: 200 rpm, 36°C, 2,0 g/L de YE, 48h de incubação em anaerobiose. Obteve-se em LD suplementado com YE (1%), combinado ao método de difusão em placa modificado (prévia refrigeração das placas por 12h), contra L. monocytogenes (2130 AU/mL), com uma fase exponencial de 24h, &#181;m de 0,604/h. A otimização feita através do CCD permitiu atingir níveis de atividade de 3.000 AU/mL a 3.100 AU/mL (ensaios 7, 11 e 14, blocos 3 e 1) contra L. monocytogenes, em condições ótimas de crescimento de YE: 2,0 g/L1 e T°C: 36°C. A análise de regressão mostrou ser estatisticamente significativa a relação entre as variáveis: \"concentração de \"YE e temperatura\". Os resultados indicaram que o leite desnatado é um meio adequado para produção de bifidobacteriocina. / There are few publications that have been reported about bacteriocin production by Bifidobacterium species. Therefore, the aim of this work was measure bacteriocin production in skim milk by B. lactis. Consequently, this work was divided in three stages. First, MRS, BSM and LD medium were tested with additives (Tween 80 (T80), Inuline (I) or Yeast extract (YE)) for bacteriocin production and cellular growth. Fermentation processes were conducted in shaker under specific conditions: 50 rpm/37ºC/48h. pH; sugars; acids; biomass, and bacteriocin activity against L. monocytogenes, L. plantarum, E. coli, L. sakei e S. aureus strains were analyzed . In the second stage, based on the obtained results, a central composite design (CCD) was created using the parameters: temperature (34, 37, 40 ºC), and concentration of YE (0.5, 1.0, 1.5 g/L). After, the activity was measured by two methods of plates pre-diffusion (cooling and addition of Tween 20). Third step consisted of 2 L bioreactor cultivations containing 10% skim milk diluted in 1.5 L of water (6.5 pH), under 200 rpm, 36 ºC, 2.0 g/L of YE, 48h, under anaerobic condition. Finally, the cultures supplemented with LD and YE (1%) with a modified plate diffusion method (cooling plates for 12 h) showed bacteriocin activity against L. monocytogenes (2130 AU/mL) with an exponential phase of 24 h, &#181;m of 0.604/h. The optimization performed using CCD resulted in a higher level of activity 3000 AU/mL to 3100 AU/mL mL (Run 7, 11 and 14, blocks 3 and 1) against L. monocytogenes, also with ideal growth conditions of YE: 2,0 g/L1 and T °C: 36 °C. The pH value varied between 6.4 and 4.0. Concentration of produced acid lactic varied from 3.03 to 4.72 g/L and biomass concentration from 3.4 to 11.1 Lg UFC/mL. Regression analysis was significant to the variables: YE concentration and temperature. Results indicated that skim milk is a proper medium for \"Bifidobacteriocin\" production.

Made available in DSpace on 2015-04-17T14:49:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 738842 bytes, checksum: f859e9c142cb3bfbdc96142d10b83ea5 (MD5) Previous issue date: 2014-06-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The development of functional goat dairy products is a viable alternative to add value to goat milk and to popularize new functional foods, considering the growing demand for foods with high nutritional quality, tasteful and promoters of well-being and health. This study aimed to produce chocolate goat dairy beverages with the probiotic Bifidobacterium lactis and evaluate the effects of goat cheese whey and prebiotics (inulin and oligofructose) on the physicochemical parameters and sensory features of the beverages during 28 days of refrigerated storage. Seven formulations of dairy beverages were analyzed for protein, fat, ash and lactose immediately after production, and submitted to physicochemical analysis (titratable acidity, total solids, pH, syneresis, apparent viscosity) and microbiological analysis, including B. lactis viability, after 1, 7, 14, 21 and 28 days. Sensory acceptability was determined after 14 days. All formulations had decreased pH and concomitant increase in the acidity during refrigerated storage. Beverages made with the lowest amounts of whey (F1 and F3) had greater decrease in pH from 14 days of storage. The apparent viscosity increased up to 21 days for all formulations, and up to 28 days for F4 (6 g 100 g - 1 prebiotics and 45 mL 100 mL -1 whey), possibly related to the higher amounts of whey and inulin. B. lactis showed counts between 6 and 8 log CFU mL-1. F4 presented the highest average in sensory attributes flavor and aroma. Apparently, larger amounts of prebiotics and whey in the beverage enhance the flavor perception, which may be a consequence of the intensification of cocoa flavor and / or lower acidity perception. Thus, F4 was the formulation that best represented the desirability profile chosen for the probiotic chocolate goat dairy beverage as best viscosity and improved sensory features. / O desenvolvimento de derivados lácteos funcionais de cabra é uma alternativa viável para agregação de valor ao leite de cabra e popularização de novos alimentos funcionais, considerando a crescente demanda por alimentos com qualidade nutricional, sabor agradável e promotores de bem-estar e saúde. O objetivo deste estudo foi elaborar bebidas lácteas achocolatadas de cabra (F1 a F7) contendo Bifidobacterium lactis e avaliar os efeitos do soro de queijo de cabra e do prebiótico Synergy 1® (inulina e oligofrutose) sobre as propriedades físico-químicas e sensoriais durante 28 dias de armazenamento refrigerado. As bebidas lácteas foram avaliadas imediatamente após a fabricação quanto à proteína, gordura, cinzas e lactose, submetidas às análises físico-químicas (acidez titulável, sólidos totais, pH, sinérese, viscosidade aparente) e microbiológicas, incluindo a viabilidade da B. lactis, durante o armazenamento após 1, 7, 14, 21 e 28 dias. Após 14 dias de armazenamento foi determinada a aceitabilidade sensorial. Todas as formulações tiveram uma diminuição do pH concomitante a um aumento na acidez ao longo do armazenamento refrigerado. As bebidas formuladas com menor quantidade de soro (F1 e F3) tiveram uma queda maior no pH a partir de 14 dias de armazenamento. As formulações F3 e F4 (contendo 6 g 100 g-1 de prebiótico) apresentaram teor de sólidos totais significativamente mais elevados. A viscosidade aparente aumentou até 21 dias em todas as formulações, e para F4 (maiores proporções de soro e de prebióticos - 45 mL 100 mL-1 e 6 g 100 mL-1 - respectivamente) este aumento se estendeu até os 28 dias, possivelmente relacionado à influência do soro e da inulina. Durante todo o período estudado B. lactis apresentou contagens entre 6 e 8 log UFC mL-1, sendo a maior viabilidade observada para a formulação F1 (8,13±0,03 UFC mL-1). A maior mediana nos atributos sabor e aroma foi observada para F4. Aparentemente uma maior quantidade de prebiótico na bebida melhorou a percepção do sabor, o que pode ser uma consequência da intensificação do sabor de cacau e ou da menor percepção da acidez. Já o aumento do soro melhorou a percepção do aroma na bebida láctea. Assim, F4 foi a formulação que melhor representou o perfil de desejabilidade escolhido para a bebida láctea probiótica achocolatada de cabra, como melhor viscosidade e características sensoriais.

This project was developed to prepare a cooked meat product, Ham Pate, with probiotic properties from the inoculation of the Bifidobacterium lactis probiotic organism in a concentration capable of ensuring its viability in the product. Ham pâté was processed in two different treatments and a control. Control (C) without addition of probiotic microorganisms; treatment 1, (T1) with the addition of probiotic microorganisms, Bifidobacterium lactis, in a final concentration expected in the product of 106 UFC. g-1; and, treatment 2 (T1) with the addition of probiotic microorganisms, Bifidobacterium lactis, in a final concentration expected in the product of 108 UFC. g-1. Preliminary tests of culture sensitivity to the sodium chloride (NaCl) and salt of curing (NaNO2) were performed. The concentrations of (NaCl) added to MRS agar were 1.0%, 1.5% and 2.0%, and (NaNO2) was added in 150, 200 and 250ppm. Tests with the combination of NaCl and (NaNO2) were also performed to verify the front line to the combination of these two salts, using the same concentrations, but combined. It was observed a growth of Bifidobacterium in all tests, that showed its resistance and suitability for using it in processed meat products that have these ingredients in their formulations. The developed product was tested by physical-chemical analysis (proximate composition, pH and TBARS), microbiological (coliform at 45º C, Clostridium perfringes, Staphylococcus coagulase positive, Salmonella sp. and Bifidobacterium lactis) and sensory. It was observed through the result of proximate composition analysis and pH that the product met all the requirements established by legislation. The determination of lipid oxidation by determination of thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) showed that the control treatment resulted in lipid oxidation evolution much higher than other treatments (T1 and T2), suggesting that the probiotic microorganisms had an influence on stability of the product on the oxidation of lipids. The number of Bifidobacterium lactis viable cells showed in T1 initial concentrations of 5.6 x 106UFC. g-1, in the 14th day of the analysis fell into a cycle log. reaching in the 31st day a counting of viable cells of 4.3 x 105UFC.g-1, the T2 had initial concentration of 8.4 x 108UFC.g-1, suffering a dropping of 1 log cycle in the 31st day, ending with a concentration of 1.5 x 107 CFU. g-1. So, it s possible to conclude that treatment T1 was viable as probiotic food (counting at least 106UFC.g-1), for 14 days, while the treatment T2 was viable as probiotic during the entire period of analysis, in other words, for 31 days. The sensory analysis showed that there was no significant difference (p <0.05) for overall acceptance of treatments T1 and T2, both having a good acceptance on the test of the product purchase intention. Thus, it s possible to observe that there is a feasibility of probiotic microorganisms application in cooked meat products, such as ham pâté, it has more acceptance and it can be served alternative to the development of meat products with functional properties. / O presente projeto foi desenvolvido com o objetivo de elaborar um produto cárneo cozido, patê de presunto, com propriedades probióticas, a partir da inoculação do microrganismo probiótico Bifidobacterium lactis em concentração capaz de garantir a sua viabilidade no produto. O patê de presunto foi processado em dois diferentes tratamentos e um controle. Controle (C) sem adição de microrganismo probiótico; tratamento 1 (T1) com adição de microrganismo probiótico, Bifidobacterium lactis, em uma concentração final esperada no produto de 106 UFC. g-1; e, tratamento 2 (T2) com adição de microrganismo probiótico Bifidobacterium lactis, em uma concentração final esperada no produto de 108 UFC. g-1. Testes preliminares de sensibilidade da cultura ao cloreto de sódio (NaCl), e sal de cura (NaNO2) foram realizados. As concentrações de NaCl adicionadas ao Ágar MRS foram de 1,0%, 1,5% e 2,0%, e de NaNO2 adicionada ao mesmo meio foram de 150, 200 e 250ppm. Testes com a combinação de NaCl e NaNO2 também foram realizados para verificar o comportamento da linhagem frente à combinação destes dois sais, utilizando as mesmas concentrações, porém combinadas. Foi observado um crescimento expressivo das Bifidobactérias em todos os testes, o que ressaltou a sua resistência e possibilidade de utilização em produtos cárneos processados, que têm em suas formulações estes ingredientes. O produto desenvolvido foi avaliado através de análises físico-químicas (composição centesimal, pH e TBARS), microbiológicas (Coliformes a 45ºC, Clostridium perfringes, Staphylococcus coagulase positiva, Salmonella sp. e Bifidobacterium lactis) e sensoriais. Verificou-se através do resultado da análise da composição centesimal e do pH que o produto atendeu a todas as exigências estabelecidas pela legislação. As determinações de Oxidação Lipídica através da determinação das substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) mostraram que o tratamento controle apresentou uma evolução na oxidação lipídica superior aos outros tratamentos (T1 e T2), sugerindo que os microrganismos probióticos apresentaram uma influência na estabilidade do produto quanto à oxidação dos lipídios. A estimativa da população de Bifidobacterium lactis apresentou no T1 concentrações iniciais de 5,6 x 106 UFC. g-1, a partir do 14º dia de armazenamento houve queda de um ciclo log. chegando ao 31º dia com uma população estimada de 4,3 x 105 UFC. g-1; o T2 apresentou concentração inicial de 8,4 x 108 UFC.g-1, sofrendo uma queda de 1 ciclo logarítmico no 31º dia, terminando com uma concentração de 1,5 x 107 UFC. g-1. Portanto, pode-se constatar que o tratamento T1 apresentou viabilidade como alimento probiótico (contagem mínima de 106UFC.g-1), por 14 dias, enquanto que o tratamento T2 apresentou-se viável como probiótico durante todo o período de análises, ou seja, por 31 dias. A análise sensorial realizada demonstrou que não houve diferença significativa (p < 0,05) quanto à aceitação global dos tratamentos T1 e T2, tendo ambos uma boa aceitação quanto ao teste de intenção de compra do produto. Desta forma pode-se observar que existe a viabilidade de aplicação dos microrganismos probióticos em produtos cárneos cozidos como o patê de presunto e que este possui aceitação podendo servir como alternativa no desenvolvimento de produtos cárneos com propriedades funcionais.