Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-12-12Bitstream added on 2014-06-13T19:08:57Z : No. of bitstreams: 1 antonio_t_me_araiq.pdf: 609701 bytes, checksum: da17caf99f88297148973c0dd3d64e83 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os grupos de antibióticos mais importantes clinicamente são os dos b-lactâmicos, aminoglicosídeos e tetraciclinas. Streptomyces clavuligerus produz vários compostos b- lactâmicos, com destaque para os antibióticos envolvidos na rota biossintética da cefalosporina C (penicilina N, deacetoxicefalosporina C e cefamicina C) e o ácido clavulânico (AC) que, embora não tenha atividade biológica significativa, é um potente inibidor de b-lactamases (penicilinases e cefalosporinases). A cefamicina C (CefC) é uma 7-metoxi-cefalosporina que apresenta maior atividade que a cefalosporina C (CPC), produzida somente por fungos, por ser resistente a b-lactamases. Apesar das rotas biossintéticas de AC e CefC serem completamente independentes em S. clavuligerus, são controladas pelo mesmo elemento multifuncional (ccaR), o que dificulta a indução da produção de um ou outro composto durante o processo fermentativo. No presente trabalho, procurou-se obter maiores concentrações de CefC manipulando-se componentes em meio solúvel de cultivo de S. clavuligerus, selecionados dentre compostos que, segundo a literatura, atuam como agentes reguladores da síntese daquele antibiótico. As fermentações foram realizadas em frascos agitados (28ºC, 260 rpm) para selecionar fontes de C e de N e, então, avaliar o processo no melhor meio-padrão, variando-se concentrações combinadas de L-lisina (10 a 108 mM) e -cetoglutarato (3 a 110 mM) através de metodologia de planejamento experimental. A presença de -cetoglutarato acarretou em aumento indesejável de pH, afetando negativamente o processo e os melhores resultados (entre 300 e 400 mg CPC totais/L após 72 horas de fermentação) foram obtidos no meio adotado como meio-controle, contendo amido e extrato protéico de semente de algodão como principais fontes de C e N, respectivamente, e L-lisina. / The most important groups of antibiotics, from a clinical standpoint, are -lactams, aminoglycosides and tetracyclines. Streptomyces clavuligerus produces several -lactam compounds, primarily the antibiotics involved in the biosynthetic route of cephalosporin C (penicillin N, deacetoxycephalosporin C and cephamycin C) and clavulanic acid (CA), which, despite its slight biological activity, is a potent inhibitor of -lactamases (penicillinases and cephalosporinases). Cephamycin C (CMC) is a 7-methoxycephalosporin with higher bioactivity than cephalosporin C (CPC) because it is more resistant to -lactamases. Although the biosynthetic routes of CA and CMC are completely independent in S. clavuligerus, they are controlled by a common multi-functional element (ccaR), which hinders induction of the production of one or the other compound during the fermentation process. In this work, we sought to obtain higher concentrations of CMC by handling compounds in a soluble medium of S. clavuligerus, which were selected from compounds that, according to the literature, act as regulating agents in the synthesis of that antibiotic. Fermentation was carried out in flasks under shaking (28ºC, 260 rpm), in order to select sources of C and N. The process was then evaluated in the best standard medium, by varying combined concentrations of lysine (10 to 108 mM) and -ketoglutarate (3 to 110 mM) using an experimental planning methodology. The presence of -ketoglutarate caused an undesirable increase in pH, negatively affecting the process. The best results (between 300 and 400 mg/L of total CPC after 72 h of fermentation) were obtained in the medium used as the control, which contained starch and cottonseed protein extract as main sources, respectively, of C and N, and L-lysine.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-06-24Bitstream added on 2014-06-13T19:09:10Z : No. of bitstreams: 1 pretti_t_me_arafcf.pdf: 649581 bytes, checksum: 01a43b71b827a486ed71045fb400a33b (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Visando ampliar o aproveitamento nutricional e tecnológico do amendoim realizou-se este trabalho, com o objetivo de elaborar extrato aquoso, com diferentes processamentos, e verificar a aceitação do extrato fermentado com Streptococcus thermophilus e Lactobacillus delbrueckii ssp bulgaricus e com adição de leite em pó desnatado. O procedimento para obtenção do extrato consistiu no aquecimento dos grãos em solução de bicarbonato de sódio a 0,5% (1:4, p/v) até ebulição, com posterior drenagem, lavagem, desintegração e filtração. Foram avaliadas duas temperaturas (75 ºC e 97 ºC) e duas proporções de grão: água (1:5 e 1:8, p/v) para a desintegração dos grãos. Os produtos fermentados, com 0%, 2% e 4% de leite em pó, foram avaliados sensorialmente. Água a 75 ºC produziu extrato com o menor conteúdo de lipídeos (5,87%) e maior de carboidratos (2,31%). Os componentes dos extratos foram significativamente diluídos com a maior proporção de água (1:8 p/v), que permitiu o maior rendimento (1:6,92 kg), a maior extração de sólidos totais e proteína e a menor perda de sólidos no resíduo, sendo este procedimento selecionado para elaboração do extrato fermentado. O aquecimento dos grãos a 97 ºC propiciou proteína com maior digestibilidade (80,6%). Os resultados mostraram a possibilidade de se elaborar um produto adequado, fermentando-se o extrato de amendoim adicionado de leite em pó. Apresentou pH 4,5, 0,5% de ácido lático, 4,86% proteína e 2,36% de lipídeos e características sensoriais aceitáveis. A adição de leite em pó desnatado favoreceu a fermentação (4 horas e meia), melhorou a consistência e a aceitação geral do produto fermentado. O extrato aquoso fermentado de grãos de amendoim é uma alternativa tecnológica viável à elaboração de alimentos para a população, pela qualidade nutricional de seus componentes e a sua fácil disponibilidade. / Aiming to increase nutritional and technological utilization of the peanut, this research was realized to produce an aqueous extract, with variations in processing, and to check the acceptance of the fermented extract with Streptococcus thermophilus and Lactobacillus delbrueckii ssp bulgaricus and with the addition of powder milk. The procedure to obtain the extract consisted of heating the beans until boiling (1:4 w/v) 0.5% of sodium bicarbonate, draining, washing, disintegration and filtration. It was evaluated two temperatures (75 ºC and 97 ºC) and two amounts of grain: water (1:5 and 1:8, w/v) in disintegration of the grains. Fermented products, with 0%, 2% and 4% of powder milk, were evaluated. Water at 75 ºC produced extract with lower content of lipids (5.87%), and higher of carbohydrates (2.31%). The extracts components of the were significantly diluted with the proportion 1:8 w/v, that permited the highest yield of process (1:6.92 kg) and better total solids and protein extraction and lower loss of solids in the waste. It was therefore selected for preparation of the fermented extract. The heating of the grains at 97 ºC, due to better digestibility of protein (80.6%). The results showed that is possible to obtain a fermented product with peanut extract added at milk powder. It presented pH 4.5, 0.5% lactic acid, 4.86% protein and 2.36% lipids and sensorial quality. The addition of powder milk favored fermentation (4 hours) and improved the consistency and general acceptance of the fermented product. The aqueous extract fermented of peanut grains represents a viable technological alternative in the preparation of food for population, due to nutritional quality of its components and its easy availability.

Made available in DSpace on 2016-06-02T18:57:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2503.pdf: 1127062 bytes, checksum: f56d7aa0bc5e8f8a80c859e0222fb17d (MD5) Previous issue date: 2009-04-14 / Universidade Federal de Minas Gerais / For the artisanal cachaça production, which is a beverage obtained after distillation of the fermented sugar cane juice, natural starter ferment ( caipira ferment) is utilized, in which crushed corn, rice bran and citric fruit juice are added to sugar cane juice. The primary source of microorganisms, yeasts especially, is the sugar cane juice itself, and although the cachaça sensorial quality is recognized when this ferment is utilized, there are some inconvenients as difficulties in the quality control due to the high level of contaminants and extensive preparation periods. In this context, this work aimed the evaluation of microbiological (yeast numbers) and physico-chemical aspects of the juice extracted from 10 sugar cane varieties, in three harvesting periods (May, September and December) in an area under organic management. The same analysis were performed for the juice extracted from different stalk sections (lower, medium and upper section) from three sugar cane varieties (RB72454, RB835486 e RB867515) under organic management, seeking for information which could contribute to the variety management allowing a faster and efficient natural ferment preparation. A significant decrease in the yeast numbers (CFU/mL) in the juice were observed when the maximum point of maturation was reached for the majority of the varieties. However, the proportion (%) of Saccharomyces increased with the sugar cane maturation, in such a way that early and medium maturation varieties (RB835054, RB835486, RB845210 and RB855156) may be utilized at the beginning of the harvest period (in May) for the natural ferment preparation, which could result in diminished preparation time and faster fermentation. Among the early maturation varieties, RB845210 is indicated because it also presented high reducing sugar and protein in the juice. Regarding the juice extracted from different stalk sections, the upper section (from 11th to 15th internode, without the palmito ) could be indicated for the natural ferment preparation because of higher yeast numbers, higher reducing sugar concentration and acidity, which promote the yeast growth. It was verified that Saccharomyces yeasts show a transient and spatial distribution along with sugar concentration gradient. The knowledge of this behavior and variety characteristics can ease the variety management aiming the production and performance of the natural starter ferment, in order to contribute for the organic cachaça production. / Na produção artesanal de cachaça, bebida obtida através da destilação do caldo de cana-de-açúcar fermentado, tradicionalmente utiliza-se o fermento natural ou também chamado de caipira. Para o seu preparo, os pequenos produtores utilizam caldo de cana misturado com milho moído, farelo de arroz e sucos de frutas cítricas. A fonte primária de microrganismos, especialmente de leveduras, é o próprio caldo da cana, e embora reconheça-se a qualidade sensorial da bebida quando este tipo de fermento é utilizado, há alguns inconvenientes como dificuldades no controle de qualidade devido ao alto nível de contaminantes e longos períodos de preparação. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar as características microbiológicas (número de leveduras) e físico-químicas do caldo de cana extraído de 10 variedades de cana-de-açúcar, em três períodos da safra (Maio, Setembro e Dezembro) em uma área sob manejo orgânico, e de diferentes partes do colmo (base, meio e ponta) nos mesmos períodos, de três variedades (RB72454, RB835486 e RB867515) sob manejo orgânico, no intuito de gerar informações para o manejo de variedades que permita o preparo do fermento caipira de forma mais eficiente e rápida. Ocorreu uma diminuição significativa no número de leveduras (UFC/mL) em Setembro, quando verificou-se o ponto máximo de maturação para a maioria das variedades. Porém, observou-se que a proporção (%) de Saccharomyces aumentou em decorrência da maturação da cana, de forma que as variedades precoces e precoces/médias (RB835054, RB835486, RB845210 e RB855156), devem ser utilizadas no início da safra (em Maio) para o preparo do fermento caipira, o que poderia proporcionar uma diminuição no tempo de preparo do fermento e uma fermentação mais rápida. Entre as variedades precoces, a RB845210 é indicada por apresentar também mais alta concentração de açúcar redutor e proteína no caldo. Para o caldo extraído das diferentes partes do colmo, o caldo da ponta (do 11º ao 15º internó, sem o palmito) poderia ser indicado para a preparação do fermento caipira por apresentar maiores contagens de leveduras, mais alta concentração de açúcar redutor e acidez, o que propicia e favorece o desenvolvimento de leveduras. Verificou-se que as leveduras Saccharomyces apresentam uma distribuição temporal (ao longo da safra) e espacial (ao longo do colmo), seguindo um gradiente de concentração de açúcar. O conhecimento deste comportamento aliado às características das variedades pode facilitar o manejo das mesmas visando a produção e um desempenho mais eficiente do fermento caipira, procurando contribuir para a produção da cachaça orgânica.

Made available in DSpace on 2016-06-02T18:57:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2503.pdf: 1127062 bytes, checksum: f56d7aa0bc5e8f8a80c859e0222fb17d (MD5) Previous issue date: 2009-04-14 / Universidade Federal de Minas Gerais / For the artisanal cachaça production, which is a beverage obtained after distillation of the fermented sugar cane juice, natural starter ferment ( caipira ferment) is utilized, in which crushed corn, rice bran and citric fruit juice are added to sugar cane juice. The primary source of microorganisms, yeasts especially, is the sugar cane juice itself, and although the cachaça sensorial quality is recognized when this ferment is utilized, there are some inconvenients as difficulties in the quality control due to the high level of contaminants and extensive preparation periods. In this context, this work aimed the evaluation of microbiological (yeast numbers) and physico-chemical aspects of the juice extracted from 10 sugar cane varieties, in three harvesting periods (May, September and December) in an area under organic management. The same analysis were performed for the juice extracted from different stalk sections (lower, medium and upper section) from three sugar cane varieties (RB72454, RB835486 e RB867515) under organic management, seeking for information which could contribute to the variety management allowing a faster and efficient natural ferment preparation. A significant decrease in the yeast numbers (CFU/mL) in the juice were observed when the maximum point of maturation was reached for the majority of the varieties. However, the proportion (%) of Saccharomyces increased with the sugar cane maturation, in such a way that early and medium maturation varieties (RB835054, RB835486, RB845210 and RB855156) may be utilized at the beginning of the harvest period (in May) for the natural ferment preparation, which could result in diminished preparation time and faster fermentation. Among the early maturation varieties, RB845210 is indicated because it also presented high reducing sugar and protein in the juice. Regarding the juice extracted from different stalk sections, the upper section (from 11th to 15th internode, without the palmito ) could be indicated for the natural ferment preparation because of higher yeast numbers, higher reducing sugar concentration and acidity, which promote the yeast growth. It was verified that Saccharomyces yeasts show a transient and spatial distribution along with sugar concentration gradient. The knowledge of this behavior and variety characteristics can ease the variety management aiming the production and performance of the natural starter ferment, in order to contribute for the organic cachaça production. / Na produção artesanal de cachaça, bebida obtida através da destilação do caldo de cana-de-açúcar fermentado, tradicionalmente utiliza-se o fermento natural ou também chamado de caipira. Para o seu preparo, os pequenos produtores utilizam caldo de cana misturado com milho moído, farelo de arroz e sucos de frutas cítricas. A fonte primária de microrganismos, especialmente de leveduras, é o próprio caldo da cana, e embora reconheça-se a qualidade sensorial da bebida quando este tipo de fermento é utilizado, há alguns inconvenientes como dificuldades no controle de qualidade devido ao alto nível de contaminantes e longos períodos de preparação. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar as características microbiológicas (número de leveduras) e físico-químicas do caldo de cana extraído de 10 variedades de cana-de-açúcar, em três períodos da safra (Maio, Setembro e Dezembro) em uma área sob manejo orgânico, e de diferentes partes do colmo (base, meio e ponta) nos mesmos períodos, de três variedades (RB72454, RB835486 e RB867515) sob manejo orgânico, no intuito de gerar informações para o manejo de variedades que permita o preparo do fermento caipira de forma mais eficiente e rápida. Ocorreu uma diminuição significativa no número de leveduras (UFC/mL) em Setembro, quando verificou-se o ponto máximo de maturação para a maioria das variedades. Porém, observou-se que a proporção (%) de Saccharomyces aumentou em decorrência da maturação da cana, de forma que as variedades precoces e precoces/médias (RB835054, RB835486, RB845210 e RB855156), devem ser utilizadas no início da safra (em Maio) para o preparo do fermento caipira, o que poderia proporcionar uma diminuição no tempo de preparo do fermento e uma fermentação mais rápida. Entre as variedades precoces, a RB845210 é indicada por apresentar também mais alta concentração de açúcar redutor e proteína no caldo. Para o caldo extraído das diferentes partes do colmo, o caldo da ponta (do 11º ao 15º internó, sem o palmito) poderia ser indicado para a preparação do fermento caipira por apresentar maiores contagens de leveduras, mais alta concentração de açúcar redutor e acidez, o que propicia e favorece o desenvolvimento de leveduras. Verificou-se que as leveduras Saccharomyces apresentam uma distribuição temporal (ao longo da safra) e espacial (ao longo do colmo), seguindo um gradiente de concentração de açúcar. O conhecimento deste vii comportamento aliado às características das variedades pode facilitar o manejo das mesmas visando a produção e um desempenho mais eficiente do fermento caipira, procurando contribuir para a produção da cachaça orgânica.

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-09-30T19:41:54Z No. of bitstreams: 1 TeseFMC.pdf: 10316673 bytes, checksum: f573f766bc0883a633c51238239a4856 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-10T14:35:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseFMC.pdf: 10316673 bytes, checksum: f573f766bc0883a633c51238239a4856 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-10T14:35:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseFMC.pdf: 10316673 bytes, checksum: f573f766bc0883a633c51238239a4856 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-10T14:35:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseFMC.pdf: 10316673 bytes, checksum: f573f766bc0883a633c51238239a4856 (MD5) Previous issue date: 2015-03-05 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / The second generation ethanol (2G) production from sugarcane bagasse is a promising strategy to increase ethanol production per hectare. The 2G ethanol production comprises the steps of biomass pretreatment, hydrolysis of lignocellulose polymers into simple sugars, fermentation and purification. Aiming to reduce 2G ethanol production costs, the development of more efficient bioprocesses for the production of cellulase with high specificity to lignocellulose hydrolysis is needed. Therefore, the goal of this work was finding the cultivation condition more favorable to the production of enzymatic cocktails with higher performance on sugarcane bagasse hydrolysis and 2G ethanol production. In order to achieve this, the implementation of strategies to improve the bioprocess for cellulase production by Aspergillus niger in a stirred tank bioreactor was carried out. The enzymatic production under a new fermentation method, referred to as sequential fermentation (FSeq), was compared to the conventional submerged fermentation method in both shake flasks and stirred tank bioreactor. Experiments were performed to evaluate the effect of the fermentation method, agitation speed, pH control, sugarcane bagasse pretreatment and particle size, and impeller type on enzyme production using sugarcane bagasse as substrate. The highest enzymes production in cultivations using Rushton turbine impeller were 1,599 and 4,212 IU.L-1 for endoglucanase and xylanase, respectively, in cultivations under the new FSeq method, using steam explosion pretreated sugarcane bagasse of particle sizes smaller than 0.5 mm, agitation speed of 700 rpm, aeration of 0,5 vvm and pH 5.0. Cultivations carried out using the Elephant ear up-pumping flow impeller allowed higher enzymes production of 2,712 and 5,837 IU.L-1 for endoglucanase and xylanase, respectively. Given the superior performance of FSeq method in comparison to the FSm method, the decision was made to evaluate the FSeq method in cultivations employing different Aspergillus sp strains and with different lignocellulosic substrates, such as wheat bran, soybean meal, and mixtures of wheat bran and sugarcane bagasse, in shake flasks cultivations. Besides the steam-explosion pretreatment of the sugarcane biomass, which had shown to be favorable to endoglucanase production, the liquid hot water pretreatment was also evaluated, which was found to be favorable to xylanase induction. The enzymatic cocktails produced were employed on sugarcane bagasse hydrolysis, combined with a commercial enzyme, and the extracts produced under the FSeq method resulted in a percentual hydrolysis gain about 10% higher than FSm cocktails. Moreover, the 2G ethanol production from sugarcane bagasse hydrolysates by FSeq cocktails were up to 7% more efficient than the ethanol production using FSm sugarcane bagasse hydrolysates. The results obtained here validate the new sequential fermentation method as a promising strategy for the production of enzymatic cocktails with higher enzymatic activities as well as with higher performance on sugarcane bagasse hydrolysis and 2G ethanol production in comparison to the FSm method. The findings concerning the effects of different operational variables and cultivation methods on (hemi)cellulolytic enzymes production in a stirred tank bioreactor will contribute to the development of three-phasic cultivation systems employing different types of lignocellulosic biomass in bioreactors. / A produção de etanol de segunda geração (2G) a partir do bagaço de cana-de-açúcar é uma estratégia promissora para aumentar a produção de etanol sem necessidade do aumento da área de plantio de cana. A produção do etanol 2G compreende as etapas de pré-tratamento do material lignocelulósico, hidrólise dos polímeros constituintes da lignocelulose à açúcares simples, fermentação alcoólica e purificação. Em busca da redução de custos no processo de produção de etanol 2G, há a demanda de desenvolvimento de bioprocessos mais eficientes para a produção de celulases e de coquetéis enzimáticos com maior atividade específica na hidrólise de materiais lignocelulósicos. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi realizar a seleção das condições de cultivo mais favoráveis à produção de complexos enzimáticos com altos títulos enzimáticos e melhor desempenho na hidrólise de bagaço de cana-de-açúcar para a produção de etanol 2G. Para tal, a implementação de estratégias de melhoria do bioprocesso de produção de celulases por Aspergillus niger em biorreator tipo tanque agitado foi realizada. A produção enzimática por um novo método de cultivo, denominado fermentação sequencial (FSeq), foi comparada com a do método de cultivo submerso convencional (FSm) em cultivos em frascos agitados e em biorreatores tipo tanque agitado e aerado. Cultivos foram realizados para avaliação do efeito do método de cultivo, frequência de agitação, controle de pH, prétratamento do bagaço de cana e de seu tamanho de partícula e do tipo de impelidor utilizado na produção enzimática utilizando bagaço de cana como substrato indutor. A maior produção enzimática foi de 1.599 e 4.212 UI.L-1 de endoglucanase e xilanase, respectivamente, obtida em cultivos conduzidos com impelidor turbina de Rushton pelo método FSeq, utilizando bagaço de cana pré-tratado por explosão a vapor de tamanho de partículas menores que 0,5 mm, frequência de agitação de 700 rpm, aeração de 0,5 vvm e pH fixo em 5,0. Cultivos empregando um impelidor tipo orelha de elefante com escoamento ascendente resultaram em produções enzimáticas ainda mais altas, de 2.712 e 5.837 UI.L-1 de endoglucanase e xilanase, respectivamente. Dados os resultados superiores obtidos em cultivos conduzidos pelo novo método FSeq, foi decidido avaliar o método de cultivo FSeq utilizando diferentes linhagens de Aspergillus sp e também em cultivos utilizando diferentes materiais lignocelulósicos como substrato indutor, como farelo de trigo, farelo de soja, e combinações entre farelo de trigo e bagaço de cana-de-açúcar, em frascos agitados. Além do método de pré-tratamento por explosão a vapor, o qual se mostrou vantajoso para a produção de endoglucanases, o prétratamento hidrotérmico também foi avaliado na produção enzimática pelo método FSeq, o qual se mostrou vantajoso para a indução de xilanases. Os coquetéis enzimáticos produzidos foram aplicados na hidrólise de bagaço de cana-de-açúcar, em combinação com um coquetel enzimático comercial, e um melhor desempenho de hidrólise foi obtido com os coquetéis produzidos pelo novo método de fermentação FSeq em comparação com os produzidos por FSm, representando ganhos percentuais de hidrólise de até 10%. Além disso, a produção de etanol 2G a partir de bagaço de cana-de-açúcar hidrolisado com coquetéis enzimáticos produzidos por FSeq resultou em eficiência até 7% maior do que a produção de etanol a partir do bagaço hidrolisado por coquetéis produzidos por FSm. Os resultados obtidos validam que o novo método de fermentação sequencial favorece a produção de coquetéis enzimáticos não somente com maiores atividades enzimáticas, mas também com melhor desempenho no processo de produção de etanol 2G a partir de bagaço de cana-de-açúcar. Os resultados relacionados aos efeitos das variáveis operacionais e do método de cultivo na produção enzimática devem contribuir para o desenvolvimento de sistemas de cultivos trifásicos empregando diferentes tipos de materiais lignocelulósicos em biorreatores.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-01-10T12:27:17Z No. of bitstreams: 1 DissMSCP.pdf: 2238237 bytes, checksum: 45491802360ff30f68b05e329839935b (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2017-01-13T19:41:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMSCP.pdf: 2238237 bytes, checksum: 45491802360ff30f68b05e329839935b (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2017-01-13T19:42:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMSCP.pdf: 2238237 bytes, checksum: 45491802360ff30f68b05e329839935b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-13T19:42:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissMSCP.pdf: 2238237 bytes, checksum: 45491802360ff30f68b05e329839935b (MD5) Previous issue date: 2016-08-26 / Não recebi financiamento / The viability of technologies that make possible to use all available plant biomass, such as the production of lignocellulosic ethanol, faces challenges as the search for microorganisms capable of fermenting pentoses with high tolerance to inhibitors released in the biomass hydrolysis step, such as acetic acid and furfural. This study aimed to evaluate the metabolizing capacity of pentoses and glucose by a yeast strain of Meyerozyma guilliermondii (CCT7783) in the presence of furfural and acetic acid. The first set of experiments comprised the evaluation of cell growth in a synthetic medium containing acetic acid as the sole carbon source at concentrations of 1.5; 2.5; 4.5; 10.5; 13.5; 16.5 and 19.5 g/L at 30°C, 160 rpm, pH 5.5, with initial concentration of 0.2 g/L of dry mass for a period of 96 hours of incubation. It was also evaluated the effect of pH (3.5 and 5.5) and the initial concentration of dry mass (0.2, 0.5 and 2.5 g/L). The second set of experiments consisted in the evaluation of the effect of furfural (20 and 40 mg/L) and acetic acid (5 and 10 g/L) in the fermentation of pentoses (arabinose and xylose) and glucose, biomass and ethanol production. The yeast M. guilliermondii was able to grow in synthetic medium in all the acetic acid concentrations tested, at pH 5.5. The concentrations of acetic acid evaluated were much higher than those commonly found in hemicellulosic hydrolysates. Growth inhibition occurred in concentrations of acetic acid beyond 10.5 g/L. The initial pH and the initial cell concentration influenced the growth and the acetic acid consumption. In synthetic medium containing glucose, pentoses and acetic acid as carbon sources, the highest specific growth rate was obtained in the treatment with the addition of 5 g/L of acetic acid, which was consumed concomitantly with the pentoses and glucose in all treatments, however the acetic acid was an inhibitor at the concentration of 10 g/L. Furfural inhibited the growth of the yeast in the concentration of 40 mg/L. The ethanol production by M. guilliermondii was lower comparing to the micro-organisms commonly utilized in the fermentation process. The yeast was able to grow and promote the biological detoxification even in the presence of the inhibitors like acetic acid and furfural, showing that the process requires optimization and that the yeast M. guilliermondii may be applied in biotechnological routes for the production of second generation ethanol. / A viabilidade de tecnologias que aproveitem ao máximo toda a biomassa vegetal disponível, como a produção de etanol lignocelulósico, enfrenta desafios como a busca por micro-organismos capazes de fermentar pentoses, com alta tolerância aos inibidores liberados na etapa de hidrólise da biomassa, como o ácido acético e o furfural. O presente trabalho objetivou avaliar a capacidade de metabolização de pentoses e glicose por uma linhagem da levedura Meyerozyma guilliermondii (CCT7783), na presença de furfural e ácido acético. A primeira fase experimental consistiu da avaliação do crescimento celular em meio sintético contendo ácido acético como única fonte de carbono nas concentrações de 1,5; 2,5; 4,5; 10,5; 13,5; 16,5 e 19,5 g/L, a 30ºC, 160 rpm, pH 5,5, com concentração inicial de 0,2 g/L de massa seca durante um período de incubação de 96 h. Avaliou-se ainda nesta etapa a influência do pH (3,5 e 5,5) e concentração inicial de massa seca (0,2; 0,5 e 2,5 g/L). A segunda fase consistiu na avaliação do efeito do furfural (20 e 40 mg/L) e ácido acético (5 e 10 g/L) na fermentação de pentoses (arabinose e xilose) e glicose, produção de biomassa e etanol. A levedura M. guilliermondii foi capaz de crescer em meio sintético em todas as concentrações de ácido acético testadas, em pH 5,5, sendo essas concentrações muito acima daquelas normalmente encontradas em hidrolisados hemicelulósicos. A concentração a partir da qual ocorreu inibição do crescimento foi 10,5 g/L. O pH inicial teve influência no consumo do ácido acético e crescimento assim como a concentração celular inicial. Em meio sintético contendo glicose, pentoses e ácido acético como fontes de carbono, a maior velocidade específica de crescimento foi obtida no tratamento com adição de 5 g/L de ácido acético, o qual foi consumido concomitantemente com as pentoses e glicose em todos os tratamentos, porém o ácido acético atuou como inibidor na concentração de 10 g/L. O furfural inibiu o crescimento da levedura na concentração de 40 mg/L. A produção de etanol (g/L) foi baixa em relação aos micro-organismos comumente aplicados no processo de fermentação, porém a levedura foi capaz de crescer e promover a detoxificação biológica mesmo na presença de inibidores como ácido acético e furfural, denotando que o processo requer otimização e que a levedura M. guilliermondii pode ser aplicada em rotas biotecnológicas de produção de etanol de segunda geração.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-08-12Bitstream added on 2014-06-13T19:31:26Z : No. of bitstreams: 1 torres_lm_me_botfca.pdf: 1144046 bytes, checksum: 5bf519a034537aa558379d938116d323 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O rizoma de gengibre é amplamente comercializado em função de seu emprego na medicina popular, na alimentação, industrial, especialmente como matéria-prima para fabricação de bebidas, perfumes e produtos de confeitaria como pães, bolos, biscoitos e geléias. Frente ao conteúdo de amido presente neste rizoma, uma possibilidade de incremento da cadeia produtiva do gengibre seria a produção de bebida destilada, a qual poderia ser obtida a partir de rizomas de baixa qualidade para exportação e/ou a partir do resíduo da extração dos óleos essenciais por indústrias processadoras deste rizoma. Este trabalho teve por objetivo geral a avaliação dos parâmetros técnicos do processamento de gengibre para produção de aguardente e, como objetivos específicos: caracterizar a composição centesimal dos rizomas de gengibre; avaliar a influência de alguns parâmetros dos processos de hidrólise e fermentação no rendimento em açúcares e etanol; e caracterizar o destilado quanto aos parâmetros de qualidade para aguardente. O trabalho foi dividido em quatro experimentos. O primeiro experimento objetivou comparar o efeito de duas α-amilases na etapa de liquefação, bem como, a influência do tempo de ação da amiloglucosidase na etapa de sacarificação, sobre o perfil de açúcares e rendimento do processo. O segundo experimento objetivou estabelecer qual a melhor concentração enzimática para o processo de hidrólise e sacarificação. O terceiro experimento teve por objetivo verificar o efeito do tempo de fermentação, concentração de levedura e temperatura de fermentação sobre o perfil cromatográfico do vinho obtido. A partir das conclusões parciais dos experimentos anteriores foi realizado o quarto ensaio que teve por objetivo produzir e caracterizar a aguardente... / The rhizome of ginger is widely marketed on the basis of its use in folk medicine, food, industrial, especially as raw material for the manufacture of beverages, perfumes and sugar confectionery such as breads, cakes, cookies and jellies. Facing the content of starch in this rhizome, an opportunity to increase the productive chain of ginger would be the production of distilled drink, which could be obtained from rhizomes of low quality for export and / or from residue from the extraction of oil key industries for processing this rhizome. This study aimed at evaluating the general technical parameters of the processing of ginger for the production of spirits, and as specific objectives: characterization of the proximate composition of the rhizomes of ginger to evaluate the quality and quantity of raw materials needed for the process of hydrolysis -saccharification; evaluate the influence of some parameters of the process of hydrolysis, saccharification and fermentation on yield of sugar and ethanol; and characterize the ginger spirit. The work was experiments. The first experiment aimed to compare the effect of two α-amylases in the stage of liquefaction, as well as, the influence of time of amiloglucosidase action in the saccharification step, on the profile of sugars and yield of the process. The second experiment aimed to establish the best concentration enzymes for the process of hydrolysis and saccharification. The third experiment aimed to verify the effect of time of fermentation, the yeast concentration and temperature of fermentation on the chromatographic profile of the wine obtained. The fourth experiment was conducted based on partial findings of previous experiments and aimed to produce and characterize the spirit of ginger. The results showed that the enzyme... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-08-15Bitstream added on 2014-06-13T19:31:38Z : No. of bitstreams: 1 000757075.pdf: 1033016 bytes, checksum: 12ecaf23cf6e74a615d24d69a820a251 (MD5) / O etanol é um combustível verde que além da influência na econômica possui grande impacto social, político e ambiental. O objetivo deste trabalho foi descrever a cinética fermentativa e o rendimento de quatro linhagens de leveduras na fermentação em três mostos compostos de melaço, Caldo de cana e misto de melaço e caldo de cana. As linhagens escolhidas foram BG-1, CAT-2 e PE-2 (de destilarias) e UNIFERM (levedura seca de panificação. A fermentação ocorreu em triplicada e a cada hora foram medidos o teor de açúcares redutores, etanol e massa celular. A linhagem BK foi a que apresentou maior velocidade de produção de etanol e consumo de substrato. CAT-1 foi a que mais produziu etanol. As duas linhagens formam o grupo das rápidas enquanto as linhagens PE-2 e BG-1 foram as que apresentaram as menores velocidades ficando no grupo das lentas. PE-2 apresentou dois dos maiores fatores de conversão YP/S enquanto a BG-2 tendeu a consumir substrato por vias aeróbicas. Os parâmetros cinéticos não puderam descrever o rendimento, 2 uma vez que estão ligados à velocidade, eles estão fortemente associadas à formação e densidade da espuma / Ethanol is a greenhouse-friendly fuel with immense social, political and environmental impact. Our objective was to describe fermentative performance and yield for four yeast strains from Brazilian ethanol plants during the fermentation of three types of must - molasses, Sugar cane and mixed must (sugarcane and molasses). We used BG-1, CAT-2 e PE-2 (ethanol plant strains) e UNIFERM (dry baker’s yeast). Fermentations were carried in triplicates. Each hour we collected and analyzed samples for reducing sugars, ethanol and biomass. Yeasts were split into two groups fast and slow fermenters. For the fast fermenter BK has shown the 4 highest speed values for both substrate consumption and ethanol production while CAT-1 had the highest ethanol yield. For the slow fermenter PE-2 had two of the greatest YP/S factors while BG-1 tended to use sugar through aerobic pathways. Kinetic parameters could not be related to ethanol yielding although, they are directly connected to foam formation and its characteristics.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:45Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-12-02Bitstream added on 2014-06-13T18:47:36Z : No. of bitstreams: 1 aquino_plm_me_sjrp.pdf: 528292 bytes, checksum: 19f5670b2dc7ea09762a3927055f84a8 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Not available

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JCT.pdf: 1491888 bytes, checksum: 4d9ca7cdf5589d00d6842774413d3761 (MD5) Previous issue date: 2004-03-25 / Universidade Federal de Sao Carlos / The clavulanic acid (CA) is an important inhibitor of β-lactamases, enzymes that clives the β-lactam ring of penicillins and cephalosporins, inativating these compounds. CA is traditionally produced by Streptomyces clavuligerus in batch (B) or feed batch (FB) cultivations. Considering that the products of easily assimilable catabolic carbon source catabolism repress the biosynthesis of secondary metabolite, including CA, production in FB is preferable because control of nutrient level can be performed. In the present work the effect of supplementing medium (composition, concentration of glycerol and feed flow rate) on the production of CA was evaluated in fed batch cultivations in 4L stirred-tank bioreactor. Aeration was set at 0.5 vvm, the agitation rate was controlled at 800 rpm and pH at 6.8. Initially, a batch cultivation was carried out with glycerol (15 g.L-1) and Samprosoy (20 g.L-1), a soy protein hydrolyzate, as carbon and nitrogen sources, respectively. The results obtained from this experimental, concerning CA production, were considered as standart for comparasion with furter experimental results. Also, the observed glycerol consuption rate was used to define the glycerol feed rate infurter experiments. The kinetic model considering non-associated production with CA degradation was fitted to the experimental results and cultivation in FB were simulated under different conditions of volumetric flow rate (F) and glycerol concentration on supplementary medium (Cse). The experimental results showed that the rate of production of CA and glycerol consumption, were directly related, condition not predicted by model, besides, its negative effect on the AC production after the feeding indicate a possible inhibition/repression effect of glycerol. The possible negative effect of glycerol not confirmed by the results of a batch cultivation with pulse of glycerol at 24 hours cultivation, indicating that this effects caused by others compounds in the culture medium or due to dilution of the medium. The subsequent results with different feeding conditions and glycerol concentration utilizing complete supplementary medium, with only glycerol, indicate that CA production is increased in process with high Cse and low volumetric flow rate (F) that guarantee sufficient carbon source and minimize the dilution effects. / O ácido clavulânico (AC) é um importante inibidor das enzimas β-lactamases que clivam o anel β-lactâmico de antibióticos como penicilinas e cefalosporinas, tornando esses compostos inativos. O AC é tradicionalmente produzido por Streptomyces clavuligerus em cultivos operados em batelada (B) e em batelada alimentada (BA). Pelo fato dos produtos do catabolismo de fontes de carbono facilmente assimiláveis acabarem por reprimir as enzimas responsáveis pela biossíntese de metabólitos secundários, entre os quais inclui-se o AC, a produção em BA é preferível, uma vez que torna possível controlar os níveis de nutrientes no caldo. No presente trabalho foram avaliados os efeitos da alimentação de meio de cultura suplementar (composição, concentração de glicerol e vazão) na produção de AC em batelada alimentada em biorreator de bancada de 4L em cultivos operados a 800 rpm, 0,5 vvm e pH = 6,8. Inicialmente, realizou-se um cultivo em batelada em meio de cultura contendo de glicerol (15 g.L-1) e Samprosoy 90 NB (20 g.L-1), uma proteína isolada de soja. Os resultados desse cultivo em termos de produção de AC serviram de padrão de comparação e a velocidade de consumo de glicerol como base para definir a velocidade de alimentação de glicerol nos cultivos em BA. Um modelo cinético para produto não associado ao crescimento considerando degradação do AC foi ajustado aos resultados experimentais e simulações foram realizadas para cultivos em BA, definindo as condições que deveria conduzir tais cultivos com o intuito de se obter os resultados esperados. Foram realizados cultivos em diferentes condições de vazão volumétrica de alimentação (F) e concentração de glicerol no meio suplementar (Cse). Os resultados experimentais mostraram uma relação linear entre as velocidades de AC e de consumo de glicerol, condição não prevista pelo modelo, além de um efeito negativo na produção de AC num período após o início de alimentação, indicando uma possível inibição ou repressão pelo glicerol, o que foi descartado pelos resultados de um cultivo em batelada com pulso de glicerol em 24 horas, indicando que tal influência poderia ser devido a outro (s) constituinte (s) do meio ou a diluição. Os resultados de cultivos subseqüentes, em diferentes condições de vazão e de concentração de glicerol e com meio de cultura suplementar completo e com apenas glicerol, indicaram que a produção de AC é melhorada operando o processo com alta Cse e baixas vazões (F), condições que asseguram suficiência em fonte de carbono e minimizam os efeitos de diluição