Aging of freshly harvested wheat grains for several years helps in enhancing the characteristics of flour components, thereby improving their functionality in bread making. This usual process of aging is highly time consuming, hence there is a need for an alternative process for improvement of the baking quality of flour in a shorter period of time of storage. In this study, effect of accelerated aging of the freshly harvested grains on physico-chemical and thermal properties of the flour constituents has been studied. The aging is accelerated by storing the wheat grains at a temperature between 30˚C and 50˚C for a period of 2-8 days with moisture contents of 12-18% w.b. (wet basis). Laboratory work on the chosen cultivar A.C. Walton was carried out. It was found that the total starch content and protein content of the flour decreased at the elevated temperatures and with longer storage periods, irrespective of the moisture content of the grains. On the other hand, the thermal properties of the aged wheat flour enhanced with the increase in the gelatinization temperature of starch, as compared to the freshly harvested grains. Hence the effect of accelerated aging of wheat grains on the physico-chemical and thermal properties of the flour was studied. The regression model developed clearly explained the effects of the three parameters including storage temperature, moisture content of grains and duration of storage, on the baking qualities of the flour. / Outre les protéines et leurs propriétés élastiques, de nombreux ingrédients de la farine, dont l'amidon et les lipides, contribuent aux propriétés fonctionnelles et rhéologiques des pâtes. Le vieillissement des grains de blé contribue à améliorer les caractéristiques des composants de la farine de blé. Ce processus de vieillissement naturel est long et l'industrie est présentement à la recherche de procédés non chimiques qui permettraient d'accélérer le vieillissement des grains de blé afin d'améliorer des farines de qualité supérieure rapidement après la récolte. Dans cette étude, l'effet de vieillissement accéléré des grains fraîchement récoltés sur les propriétés physico-chimiques et thermiques des constituants de la farine a été étudié. Le vieillissement a été accéléré en exposant les grains de blé dont la teneur en eau était entre 12 et 18% (base humide), à des températures allant de 30 à 50°C pendant des périodes de temps allant de 2 à 8 jours. La variété de blé AC Walton a été utilisée pour les essais sur le vieillissement accéléré. Les résultats ont indiqué que l'augmentation de la température et du temps de stockage ont eu pour effet de réduire les teneurs en amidon et en protéines, et que ces dernières n'avaient pas été affectées par la teneur en eau des grains de blé. De plus, les farines obtenues à partir des grains ayant subits les traitements de vieillissement accéléré ont exhibé des températures de gélatinisation supérieures à celles des farines faites à partir de grains frais non-traités. Cette étude a permis d'établir les relations mathématiques entre les paramètres (température, durée, et teneur en eau) utilisés pour accélérer le vieillissement du blé et les qualités boulangères des farines obtenues.

Tomato (Lycopersicon esculentum L.var) is one of the most important vegetables in our diet and dried tomato products are becoming popular for the preparation of various food items. Though sun drying has been used for the preservation, it is a slow process and the quality of the dried product is often inferior due to contaminations. Therefore, a lab model solar cabinet and vacuum assisted solar dryers were developed to study the drying kinetics of tomato slices (4, 6 and 8 mm thicknesses) and the results were compared individually with open sun drying under the weather conditions of Montreal, Canada. The drying kinetics using thin layer drying models and the influence of weather parameters such as ambient air temperature, relative humidity, solar insolation and wind velocity on drying of tomato slices were evaluated. During drying, it was observed that the temperatures inside the solar cabinet and vacuum chamber were increased to 63 and 48oC when the maximum ambient temperature was only 30oC. The tomato slices of 4, 6 and 8 mm thicknesses could be dried from 94.0 to 11.5% wet basis moisture content, respectively in 300, 420 and 570 min using solar cabinet, in 360, 480 and 600 min using vacuum assisted solar dryer and it took 435, 615 and 735 min under open sun drying method. The quality of tomato slices in terms of physicochemical parameters such as colour retention, water activity, rehydration capacity and ascorbic acid retention were evaluated and the overall study concluded that good quality dehydrated tomato slices could be produced by using vacuum assisted solar dryer compared to solar cabinet and open sun drying methods. The Page model was found to be better in describing the drying kinetics of tomato slices in all the drying methods studied. / La tomate (Lycopersicon esculentum L. var) est une importante source nutritive de notre alimentation et les tomates séchées gagnent en popularité dans de nombreuses préparations alimentaires. Le séchage naturel est la méthode traditionnelle utilisée pour la production de tomates séchées, cependant c’est un processus lent et la qualité du produit séché est variable et sujette à la contamination. Un séchoir solaire et un séchoir solaire sous-vide furent donc développés afin d’étudier le séchage solaire de tranches de tomates (4, 6 et 8 mm d’épaisseur) en comparaison au séchage naturel sous les conditions météorologiques de Montréal, Canada. La cinétique du séchage des tranches de tomates suivant des modèles en couches minces a été établie en fonction de l’influence des conditions météorologiques telles que la température ambiante, l’humidité relative, le rayonnement solaire et la vitesse du vent. Lors du séchage dans le séchoir solaire et le séchoir solaire sous-vide, la température interne des deux séchoirs a atteint 63° et 48°C respectivement alors que la température ambiante était de 30°C. Les tranches de tomates de 4, 6 et 8 mm d’épaisseur ont pu être séchées d’un taux d’humidité de 94% à 11.5% (état humide) et ce après 300, 420 et 570 minutes en utilisant le séchoir solaire, en 360, 480 et 600 minutes grâce au séchoir solaire sous-vide, alors qu’il en a pris 435, 615 et 735 minutes par séchage naturel. La qualité des tranches de tomates a été évaluée en fonction de certains paramètres physico-chimiques tels que la stabilité de la couleur, l’activité de l’eau, la capacité de réhydratation, et la conservation de l’acide ascorbique. Des tranches de tomates séchées de meilleure qualité peuvent être produites par séchage solaire sous-vide en comparaison avec le séchage solaire et le séchage naturel. La modélisation de Page offre une très bonne représentation$

Egg is a fragile component within the human diet. Important changes occur in egg during storage. Prediction of these changes is critical in order to grade the eggs upon their quality and freshness. The objectives of this study were to evaluate the application of visible and near infrared spectroscopy as a non-destructive method for the assessment of egg quality and freshness. Therefore, visible and near infrared transmittance spectral data ranging from 350 to 2500 nm was collected with the help of a radiospectrometer on 360 freshly laid eggs. A partial least squares model was built in order to link the spectral data with the most widely used destructive methods, namely Haugh Units and albumen pH in terms of egg quality and the number of storage days in terms of egg freshness. The ability of maximum R2 method to select the relevant wavelengths in order to build a partial least squares (PLS) predictive model was investigated in the first part of the study. The results showed that this method improved the predictive ability of the model. Coefficient of determination (R2) and root mean square error of cross validation (RMSECV) were calculated in order to select sets of wavelengths to build the model with the best predictive ability. The second part of the study was based on building calibration models for predicting egg freshness in terms of number of storage day and egg quality in terms of Haugh Units and albumen pH. The results showed that the models had good predictive ability and R2 for number of storage days, Haugh Units and albumen pH were 0.89, 0.79 and 0.90, respectively. RMSECV for these three parameters were 1.65, 5.05 and 0.06, respectively. / L'oeuf est un composant fragile dans le regime alimentaire humain. Des changements importants arrivent dans loeuf pendant le stockage. La prediction de ces changements eat ctitique pour classer les oeufs selon leur qualité et leur fraîcheur. Les objectifs de cette étude étaient d'évaluer l'application méthode basée sur la spectroscopie visible et infra-rouge proche comme une method non destructive pour l'évaluation de la qualité et la fraîcheur des oeufs. Donc, la transmission visible et infra rouge proche des données spectrales aux limites de 350 à 2500 nm ont été exécutées à l'aide d'un radiosectromètre sur 360 oeufs récemment pondus. Un modèle des moindres carrées partiels (MCP) a été construit afin de lier les données soectrakes avec les méthodes destructives les plus utilisées, à savoir Unité de Haugh at le pH d'albumen en termes de qualité d'oeufs et le nombre de jours de stoclage en termees de fraîcheur d'oeufs. La première étude a traité de la capacité de la méthode maximum R2 à choisir les longueurs d'onde appropriées afin d'établir un modèle des moindres carrés partiels (MCP). Les résultats ont révélé combien cette méthode a été un bon outil dans le choix des longueurs d'onde instructives et dans l'amélioration de la capacité prédictive du modèle. Le coefficient de détermination (R2) et les erreurs de la racine carrée moyenne (ERCM) ont été calculés afin de choisir des ensembles de longueurs d'onde, lesquels aident le mieux à construire le modèle qui possède la meilleure capacité prédictive. La seconde étude a visé l'établissement des modèles prédictifs de la fraîcheur d'oeufs en fonction du n

Experiments were conducted to assess the feasibility of determining the quality attributes of tomato (Lycopersicon esculentum Mill cv 'DRK 453' and 'Trust') based upon visible/near-infrared reflectance (VIS/NIR) spectroscopy. A partial least squares regression (PLS) method was used to build prediction models. Excellent prediction performance was achieved for lycopene content (LC), colour value a*/b* ratio, tomato colour index (TCI), and firmness. Coefficient of determination (R2) for each of the parameters was respectively 0.96, 0.99, 0.99, and 0.97. All these R2 were significant at 1% level. The root mean square errors of prediction (RMSEP) for all the parameters were low indicating the high quality of the fit of the prediction models. The values were 2.15, 0.06, 1.52, and 1.44 for LC, a*/b* ratio, TCI, and firmness, respectively. However, the models for prediction of titratable acidity, soluble solids content (SSC) and acid-Brix ratio showed relatively poor reliability, with R2 value of 0.49, 0.03 and 0.65, and RMSEP of 0.43, 0.15 and 0.08, respectively. Further, a model built by the PLS2 method showed good performance in simultaneously predicting a*/b* ratio, TCI, firmness, and LC of tomato, with R2 values of 0.99, 0.99, 0.97, and 0.92, and RMSEP of 0.06, 1.75, 1.44, and 3.03, respectively. Once again here all the R2 values were significant at 1% level. / Des essais visant à évaluer la faisabilité d'utiliser la spectroscopie de réflectance dans le visible et le proche infrarouge (VIS/PIR) pour déterminer certaines caractéristiques contribuant à la qualité de la tomate (Lycopersicon esculentum Mill. cv. 'DRK 453' et 'Trust') ont été menés. Une analyse de régression partielle par les moindres carrés a servi à bâtir des modèles de prédiction. D'excellentes prédictions ont été obtenues pour la teneur en lycopène (TL), la valeur chromatique a*/b*, l'indice de couleur de la tomate (ICT), et la fermeté. Les coefficients de détermination (R2) pour chacun de ces paramètres ont été de 0.96, 0.99, 0.99 et 0.97. Tous ces R2 ont été significatifs à un niveau de 1%. L'erreur-type de prédiction (ETP) a été petite pour tous ces paramètres, indiquant un très bon degré d'ajustement des modèles. Des valeurs d'ETP de 2.15, 0.06, 1.52 et 1.44 ont respectivement été obtenues pour le TL, le rapport a*/b*, l'ICT, et la fermeté. Cependant, les modèles visant à prédire l'acidité totale, la teneur en solides solubles et le rapport acide-Brix se sont montrés peu fiables avec des valeurs respectives de R2 de 0.49, 0.03 et 0.65 et de ETP de 0.43, 0.15 et 0.08. De plus, un modèle multivariable bâti par une méthode de régression partielle par des moindres carrés (PLS2) s'est montrée très performant pour la prédiction simultanée du rapport a*/b*, de l'ICT, de la fermeté et de la TL avec des valeurs respectives de R2 de 0.99, 0.99, 0.97 et 0.92 et de ETP de 0.06, 1.75, 1.44 et 3.03. Comme auparavant toutes les valeurs de R2 ont été significatives à un niveau de 1%.

Oil was extracted from chicken and pork fat discards by microwave assisted extraction and soxhlet extraction for comparison. Protease enzyme and pulsed electric field were used as a pretreatment prior to extraction by either soxhlet or microwave assisted extraction by hexane. Conditions for both the enzyme pretreatment and the microwave extraction were optimized for the extraction of the oils from the discards. The fat discards were pretreated with papain enzyme in a phosphate buffer solution (pH 7.0) and incubated at 45oC in a water bath and incubated at various time intervals (30 min, 1 h, 2 h and 3 h). Enzyme pretreatment at 2 h produced the highest oil yield increase of 20.1% when compared to the control samples (P=0.0003) in chicken samples and an oil yield increase of 16.6% in comparison to control samples (P=0.0179) in pork samples. There was a decrease in oil yield at 3 h and no significant difference in oil yield when compared to control in both chicken samples (P=0.217) and pork samples (P=1.0000). Optimization of microwave assisted process shows that microwave irradiation for 7.5 min produced the best oil yield and was the most effective in oil extraction from the animal discards. There was no significant difference in oil yield produced when the irradiation time was increased to 10 min, 12.5 min, and 15min. The results obtained from optimization of microwave assisted extraction were comparable to those obtained by soxhlet extraction for 3 hr. There were significant difference between oil yield obtained from both extraction methods (P=<0.05). There were no differences in the FAME profile when compared to the literature. Pulsed electric field pretreatments were carried out on pork samples at electric field strength of 2 kV cm-1, 4 kV cm-1, 6 kV cm-1. The oil yields obtained were compared to values obtained from control samples after extraction using microwave assisted extraction for 3 min. Pulsed electric field at 4 kV cm-1 produced an oil yield increas / Les matières grasses des déchets associés au parage provenant des industries porcine et avicole ont été extraites par l’utilisation d’une extraction assistée par les microondes et par une méthode standard, la méthode Soxhlet. Deux prétraitements, l’hydrolyse enzymatique et le champ pulsé, ont été utilisés avant l’extraction à l’hexane des matières grasses. Les conditions d’application du prétraitement enzymatique et de l’extraction assistée par les microondes ont été optimisées pour maximiser l’extraction à partir des matières grasses rejetées par l’industrie. Les déchets gras ont été prétraités avec une protéase, la papaïne, dans un tampon phosphate (pH 7.0) et incubés à 45oC dans un bain-marie pour des intervalles de temps variés (30min, 1 h, 2 h et 3h). Les augmentations les plus importantes de l’extraction des matières grasses ont été obtenues avec le prétraitement enzymatique des échantillons de volaille (20.1%, P=0.0003) et de porc (16.6%, P=0.0179) pour une durée de 2 h lorsque comparé aux échantillons témoins. Une diminution du rendement de l’extraction a été notée lors du traitement enzymatique d’une durée de 3h sans que ces valeurs montrent des différences significatives avec les échantillons témoins de volaille (p=0.217) et de porc (P=1.000). L’optimisation du procédé d’extraction par microonde a montré que l’irradiation avec les microondes pendant 7.5 min a produit les meilleurs rendements d’extraction. Aucune différence significative n’a été retrouvée lorsque les échantillons ont été soumis à l’irradiation pour des temps accrus à 10 min, 12.5 min et 15 min. Les résultats obtenus pour l’optimisation de l’extraction assistée par les microondes sont comparables à ceux obtenus par l’extraction pendant 3 h avec la méthode Soxhlet. Des différences significatives de rendement en matières grasses ont été obtenues avec les deux méthodes d’extracti

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Beverage emulsions are oil-in-water (o/w) emulsions prepared by dispensing vegetable oils in an aqueous base containing hydrocolloids, preservatives, acid and colors. Stability of such emulsions, in both concentrated forms and diluted final preparations, is a requirement and physical separation (creaming) is a critical problem in the beverage industry. The main objective of this research was to investigate the concentration effects of different hydrocolloids, both individually and in combinations, at two pH levels (neutral and 3.4) on the associated rheological properties, particle size distribution, and stability of prepared o/w emulsions and determine optimal conditions for their stability in both concentrated (2 weeks) and diluted forms (2 months). / Oil-in-water emulsions were made using gelatins (Types "A" and "B"), modified starch and modified Arabic gum alone and with selected viscosity builders (Xanthan gum and propylene glycol alginate), and their rheological properties, and their physico-chemical properties were evaluated. Emulsions demonstrating reasonable stability were selected and incorporated into a simulated juice base and a mimicked dairy beverage. Creaming behavior and stability of simulated beverages, containing 2% emulsion, were evaluated over a storage period of 2 months. / Viscous and elastic properties of the concentrated emulsions as well as their opacity increased with an increase in hydrocolloid concentration. Gelatin type 'A' at neutral pH and type 'B' at pH 3.4 was less stable possibly due to protein aggregation close to their iso-electric points and loss of repulsive force. Modified starch had a smaller average particle size and possessed suitable stability at both pH levels. Modified gum Arabic was more stable at neutral pH. In simulated beverages, those containing modified starch, modified gum Arabic, type 'A' gelatin-modified starch conjugates exhibited stability with no signs of creaming with thermal and high pressure pasteurization. Obtained results provide useful information for the preparation of novel stable juice and milk beverages, without the historically employed weighting agents (brominated vegetable oil, ester gum, sucrose acetate isobutyrate) for stabilizing beverages. / Les émulsions de boissons huile/eau (o/w) sont préparées en distribuant les huiles végétales dans une base aqueuse contenant des hydrocolloïdes, des agents des agents de conservation, l'acide et des couleurs. La stabilité de telles émulsions, sous les formes concentrées et diluées, est exigent et la séparation physique (écrémage) est un problème critique se posant aux industries des boissons. L'objectif principal de cette recherche était d'étudier les effets de concentration de différents hydrocolloïdes, individuellement et en conjugaisons, à deux niveaux de pH (neutre et 3.4) sur les propriétés rhéologiques, la distribution de dimension particulaire, et la stabilité associées des émulsions huile/eau (o/w) et déterminer des conditions appropriées pour leur stabilité en formes des concentrées et diluées. fr / Des émulsions huile dans eau ont préparé en utilisant les gélatines (types 'A', et 'B'), l'amidon modifié et la gomme acacia modifié seule et avec les modificateur de viscosité (gomme de xanthane et alginate de propylène glycol). Des propriétés mécaniques et physiques des émulsions préparées ont été évaluées. Les émulsions démontré la stabilité raisonnable, ont été choisies et incorporées aux boissons simulées de jus et de lait. Écrémant et la stabilité des boissons simulées, contenant l'émulsion de 2%, ont été évaluées pendant le stockage de 2 mois. Les propriétés visqueuses et élastiques des émulsions concentrées aussi bien que leur opacité ont augmenté avec une augmentation de concentration hydrocolloïde. Le type de gélatine 'A' au pH neutre et le type 'B' à pH 3.4 étaient moins stables probablement à cause de l'agrégation de protéine (près de leurs points isoélectriques) et perte de force répulsive. L'amidon modifié a eu plus petite taille de particule et une stabilité appropriée possédée aux deux niveaux de pH. La gomme acacia modifiée était plus stable au pH neutre. En boissons simulées, ceux contenant l'amidon modifié, gomme acacia modifiée, gélatine type 'A', conjugues de d'amidon modifiés ont demontré une illustrées stabilité raisonnable et sans des signes de l'écrémage. Les résultats obtenus fournissent des informations utiles pour la préparation des émulsions o/w stables (émulsions de boisson) sans addition des agents de poids réglées (e.g. huile végétale bromée, résine estérifiée, isobutyrate d'acétate de sucrose). fr

Genomic analysis of the hyperthermophilic archaeon Pyrococcus furiosus revealed the presence of an open reading frame (ORF PF0356) similar to the enzymes in glycoside hydrolase family 1. This beta-glycosidase, designated PFTG (Pyrococcus furiosus thermostable glycosidase), was cloned and expressed in Escherichia coli. The expressed enzyme was purified by heat treatment and Ni-NTA affinity chromatography. The gene was composed of 1452 bp encoding 483 amino acids for a protein with a predicted molecular mass of 56,326 Da. The temperature and pH optima were 100°C and 5.0 in sodium citrate buffer, respectively. The substrate specificity studies by conventional assays showed characteristics of both beta-galactosidase and beta-mannosidase activities. However, through kinetic studies by ITC (Isothermal Titration Colarimetry), this enzyme showed the highest catalytic activity in p-nitrophenyl-beta-D-mannopyranoside (pNP-Man) with kcat/Km (3.02). The enzyme showed transglycosylation and transgalactosylation activities toward cellobiose, lactose and mannooligosaccharides, that could produce GOS (galactooligosaccharides) and MOS (mannooligosaccharides) which are the important prebiotic (bifidogenic) ingredients. Sequence alignments and homology modeling of PFTG showed that the residue 150 is conserved as tryptophan in beta-glycosidase and in other related enzymes such as beta-mannosidase and beta-galactosidase. To elucidate the relationship between the substrate size and geometric shape of the catalytic site of thermophilic beta-glycosidase and category of PFTG, the Q77, the Q150 and the D206 located at the interface of the dimer were replaced with Trp and Asn. Also, to confirm the role of active sites of PFTG, the Q77/150W double mutant was created through subcloning. The mutant enzymes were successfully cloned, expressed in E. coli and showed the same temperature and pH optima at 100 °C and pH 5.0, respectively. By substituting Gln150 to Trp and Gln77/150Trp, the catalytic efficiency (kcat⁄Km) of the mutants by ITC200 on both synthetic and natural substrates were slightly changed. As compared with the wild-type enzyme, substrate specificities on the mutant enzymes were similar but with more affinity (Km) to substrates and low turnover number (kcat). To confirm the category of PFTG, the protein structural studies were performed. After the wild-type enzyme was purified, the enzyme was set up for protein crystal screening under 200 different conditions. With several hit conditions, X-ray diffraction study was performed, but during the X-ray analysis, the data was too high to obtain the reasonable data. Through protein sequence analysis of PFTG, two Lys-Lys sequences which interfere the protein crystallization were revealed. After Lys-Lys amino acids were mutated to Ala-Ala by site-directed mutagenesis, the mutant enzymes were set up and incubated for crystallization. Clear protein crystals were not obtained, but the computer 3D model structure indicated that this enzyme was similar to that of beta-glycosidase from Thermosphaera aggregans. / L'analyse génomique de la Pyrococcus furiosus, hyperthermophile archaeon a révélé la présence d'un cadre de lecture ouvert (ORF PF0356) similaire aux enzymes de la famille glycoside hydrolase 1. L'enzyme beta-glycosidase, désigné PFTG (Pyrococcus furiosus glycosidase thermostable), a été cloné et exprimé dans Escherichia coli. L'enzyme exprimée a subi un traitement thermique et a été purifié par une chromatographie d'affinité au nickel. Son gène a une taille de 1452 pb et code pour une protéine de 483 acides aminés. Sa masse moléculaire prédite est de 56,326 Da. Les conditions optimales de l'activité de cette enzyme ont été définies dans un tampon citrate de sodium à pH 5,0 et à une température de 100 °C. Les études de spécificité du substrat ont démontré des caractéristiques similaires aux activités enzymatiques de la beta-galactosidase et de beta-mannosidase. À partir des résultats obtenues de cinétique par ITC (titration isotherme colarimetry), cette enzyme a révélé avoir une activité catalytique la plus élevé pour le substrat p-nitrophényl-beta-D-mannopyranoside (pNP-Man) avec un ratio Kcat/Km de 3,02. L'enzyme a montré avoir des activités de transglycosylation et de transgalactosylation envers le cellobiose, le lactose ainsi que les mannooligo-saccharides. Ce qui pourraient produire des GOS (galacto oligosaccharides) et des MOS (mannooligosaccharides) qui sont d'importants ingrédients prébiotiques (bifidogène). Les alignements de séquences et de modélisation par homologie de la PFTG ont révélé que le résidu 150, qui est le tryptophane, est conservé dans la beta-glycosidase ainsi que dans d'autres enzymes apparentés tels que la beta-galactosidase et le beta-mannosidase. Pour élucider la relation entre la taille du substrat et la forme géométrique du site catalytique de l'enzyme thermophilique beta-glycosidase ainsi que la catégorie de PFTG, les acides aminés Gln 77, Gln 150 et Asp 206 situées à l'interface du dimère ont été remplacés par mutagenèse dirigée. Ainsi, le tryptophane a été substitué aux résidus Gln 77 et 150 et l'asparagine a été substituée au résidu Asp 206. De plus, le double mutant Q77/150W a été créé par sous-clonage pour confirmer le rôle des sites actifs de PFTG. En effet, le gène PFTG de type sauvage a été muté, cloné puis exprimé dans E. coli. L'enzyme mutante exprimée à démontrer la même activité dans les mêmes conditions que l'enzyme natif, soit de tampon, de température et de pH. En substituant Gln150 et Gln77 par des tryptophanes, l'efficacité catalytique (Kcat/Km) du mutant mesuré par ITC200 a été légèrement modifié sur les substrats synthétiques et naturels. En comparant avec l'enzyme natif, la spécificité de l'enzyme mutant pour les substrats a été similaire mais avec une plus grande affinité (Km) pour les substrats et un faible Kcat. Pour confirmer la catégorie des PFTG, des études sur la structure de la protéine ont été effectuées. Après avoir purifié l'enzyme de type sauvage par chromatographie d'affinité au nickel et par chromatographie sur gel (GPC), l'enzyme purifiée a été préparée à des fins de dépistage de cristaux et mis à l'épreuve dans les 200 conditions différentes.Au cours des analyses aux rayons X, les données du facteur de diffraction se sont avérées trop élevés pour donner des résultats significatifs. Par contre, l'analyse de séquence protéique de la PFTG native a révélé deux liaisons Lys-Lys qui ont entravé la cristallisation de la protéine. Après que la liaison d'acides aminés Lys-Lys a été substituée par une liaison Ala-Ala par mutagenèse dirigée, l'enzyme mutant a été conduit à des analyses de cristallographie. Il n'a pas été possible d'obtenir des cristaux de protéine. Par contre, la modélisation par ordinateur de la structure 3D a indiqué que cette enzyme est similaire à celle de la beta-glycosidase de Thermosphaera aggregans.

ABSTRACT M.Sc. Rosalie Karam Commercial lipases, including Lipozyme IM 20 from Rhizomucor meihei and Novozym 435 from Candida antarctica, were investigated to determine their capacity as biocatalysts for the biosynthesis of phenolic lipids, using dihydroxyphenylacetic acid (DHPA) and fish liver oil (FLO) as substrates. Novozym 435 showed a higher bioconversion yield (63%) as compared to that (18%) for Lipozyme IM 20. As a result, Novozym 435 was subsequently used for further investigations. The phenolic lipids were recovered and characterized by thin-layer chromatography, high-performance liquid chromatography and gas-liquid chromatography. The structural analyses indicated the synthesis of five major phenolic lipids. In order to optimize the initial enzymatic activity and bioconversion yield, selected parameters, including lipase amount (20 to 60 mg solid enzyme or 200 to 600 U), organic solvent ratios (hexane:2-butanone; 65:35 to 85:15, v/v), substrate molar ratios (FLO/phenolic acid, 1:1 to 8:1), Silica gel (1.5 to 5.5 mg/mL) and molecular sieve (10 mg/mL, Type 4A; 8-12 mesh), were investigated. The experimental results showed that the use of 50 mg of solid Novozym 435 (500 U) resulted in a maximum bioconversion yield of 83% of total phenolic lipids, at a molar substrate ratio 4:1. The bioconversion yield of phenolic monoacylglycerols (MAGs) increased from 11 to 70%, when the ratio of the hexane:2-butanone reaction medium was changed from 85:15 to 75:25 (v/v), respectively, whereas that of phenolic diacylglycerols (DAGs) remained relatively unchanged (13 to 16%). However, the addition of molecular sieve and Silica gel to the reaction medium resulted in a decrease in the bioconversion yield by 34% and 62%, respectively. Under the optimized conditions, the phenolic lipids showed a significant relative increase in C20:5 n-3 and C22:6 n-3 content in the phenolic MAGs and phenolic DAGs as compared to that in the unmodified FLO. The phenolic lipids demonstrated rad / RESUME M.Sc. Rosalie Karam Des lipases commerciales, incluant Lipozyme IM 20 de Rhizomucor meihei et Novozym 435 de Candida antarctica, ont été étudiées afin de déterminer leur efficacité comme biocatalyseur dans la biosynthèse des lipides phénoliques, en utilisant comme substrats, l´acide dihydroxyphényl acétique (ADHP) et l'huile du foie de poisson (HFP). Novozym 435 a montré un rendement de bioconversion élevé (63%) en comparant (18%) avec Lipozyme IM 20. Novozym 435 a ainsi été considéré comme un biocatalyseur approprié pour la suite du travail. Les lipides phénoliques ont été récupérés et caractérisés par chromatographie sur couche mince, chromatographie liquide à haute performance et celle liquide en phase gazeuse. Les analyses structurales ont révélé la synthèse de cinq phénoliques lipides majeurs. Afin d'optimiser l'activité enzymatique et le rendement de la bioconversion, des paramètres sélectionnés ont été étudiés, incluant la concentration en enzyme (20 à 60 mg d'enzyme solide ou 200 a 600 U), le ratio du solvant organique (hexane:2-butanone; 65:35 à 85:15, v/v), le ratio molaire des substrats (HFP/acide phénolique, 1:1 à 8:1), gel du Silice (1.5 à 5.5 mg/mL) et le tamis moléculaire (10 mg/mL, Type 4A; 8-12 mesh). Les résultats expérimentaux ont montré que l'utilisation de Novozym 435 (500 U), sous forme solide, à une concentration de 50 mg permettait d'atteindre un rendement maximal de la bioconversion des lipides phénoliques de 83% à un ratio molaire des substrats de 4 :1. Le rendement de la bioconversion de monoacylglycerols (MAGs) phénoliques a augmenté de 11 à 70%, lorsque le ratio du mélange réactionnel hexane:2-butanone a été changé de 85:15 à 75:25 (v/v), respectivement. En parallèle, le rendement de la bioconversion des diacylglycerols phénoliques (DAGs) est resté relativement constant (13 to 16%). Cependant, l'addition du tamis moléculaire ou du gel de silice dans le milieu r

The secondary structure of commercially purified soybean lipoxygenase (LOX) type I-B as well as its immobilization and biocatalysis in organic solvent media (OSM) were investigated. The Fourier transform infrared (FT-IR) spectra of LOX obtained in chloroform, methanol and acetonitrile showed an absorption band at 1617 cm-1 indicative of significant protein aggregation, whereas spectra of lipoxygenase in hexane and octane exhibited substantially less aggregate formation. Variable-temperature infrared studies of lipoxygenase in D2O show that the predominately alpha-helical structure of the protein undergoes an irreversible transition to intermolecular beta-sheet at and above 65 Celsius. The biocatalysis of free and immobilized (EupergitC250L/EDA) LOXs was investigated in different mixtures of hexane and a selected cosolvent (95:5, v/v). The results showed a 1.5 and a 1.6-fold increase in the enzymatic activity of free and immobilized LOXs, respectively, using a mixture of hexane and 1,4-dioxane as compared to that in hexane. To determine the enzymatic production of hydroperoxides of linoleic acid in OSM, the xylenol orange (FOX) assay was optimized. An increase in the proportion of methanol from 0 to 75% in the FOX reagent resulted in a 93% increase in the molar absorption coefficients at 560 nm. Moreover, when perchloric acid was used, the source of ferrous ions and presence of denatured LOX had little effect on the sensitivity of the FOX assay whereas sensitivity decreased by 40 and 46%, respectively, with sulfuric acid. In addition, the immobilization of an enriched enzymatic extract of Penicillium camemberti, containing LOX and hydroperoxide lyase (HPL) activities, and its biocatalysis in OSM were investigated. The highest immobilization efficiency (173.9 and 694.4% for LOX and HPL, respectively) was obtained with unmodified EupergitC250L. The increase in thermal stability of both LOX and HPL activities were obtained by the immobilization of the enriched enzym / La structure secondaire de la lipoxygenase (LOX) de soya purifiée commerciale de type I-B, de même que son immobilisation et sa biocatalyse en milieu de solvant organique (OSM), ont été investiguées. Les spectres infrarouges de transformée de Fourier (FT-IR) de la LOX obtenus en chloroforme, méthanol et acétonitrile ont montrés une bande d'absorption à 1617 cm-1 qui indique une agrégation significative de protéines, tandis que les spectres de la LOX en hexane et octane ont montrés sensiblement moins de formation d'agrégats. Les études infrarouges en Variation-Température de la lipoxygénase dans le D2O ont également démontrées que la structure prédominante en alpha-hélices de la protéine subit une transition irréversible, à et au-dessus de 65 Celsius, vers les beta-feuillets intermoléculaires. La biocatalyse de la LOX de soya libre et immobilisée (LOXi; EupergitC250L/EDA) a été étudiée dans différents mélanges d'hexane et de cosolvent sélectionné (95:5, v/v). Les résultats ont dévoilé des augmentations de 1.5 et 1.6 fois de l'activité enzymatique de la LOX libre et immobilisée, respectivement, en utilisant un mélange d'hexane et de 1,4-dioxane par rapport à celui en hexane. Pour déterminer la production enzymatique des hydroperoxides d'acide linoléique en OSM, la méthode par oxydation ferreuse avec l'orange de xylenol (FOX) a été optimisée. Une augmentation de la proportion de méthanol dans le réactif de FOX de 0 à 75% a eu comme effet une augmentation de 93% des coefficients d'absorption molaires à 560 nm. De plus, quand l'acide perchlorique a été employé, la source des ions ferreux et la présence de la LOX dénaturée n'ont eu que peu d'effet sur la sensibilité de la méthode de FOX tandis que la sensibilité a diminué de 40 et de 46%, respectivement, avec l'utilisation de l'acide sulfurique pour ces mêmes interférences. En outre, l'immobilisation d'un extrait enzymatique enrichi de Penicillium camemb