Hydrolysis of casein using chymotrypsin results in the formation of polypeptides (CH) with a hydrophobic aromatic amino acid on one end of the chain because the enzyme selectively cleaves the adjacent peptide-bond. Due to resonance of the aromatic micro-domain, thiols become redox-sensitive and actively participate in electron transfer. These types of amphipathic peptides also tend to be membrane-lytic. The two prong approach of this investigation was to, (1) assess antibacterial effect of the CH in beef steak, and (2), to determine its antioxidative efficacy as a constituent of Cheddar whey based edible coating mix. The edible coating prevented coliform growth even at a minute concentration range of 0.15-0.2 % (w/v). Marked antioxidative efficacy of the CH, particularly at a concentration of 0.3% (w/v), was also evident from its remarkable free radical scavenging ability and extended resilience in an abusive model system saturated with peroxyl-radicals generated through controlled pyrolysis.

A fermentação de hidrolisados hemicelulósicos tem como principal dificuldade a presença de compostos inibidores ao metabolismo microbiano, derivados da degradação parcial da lignina, degradação dos açúcares e liberação de radicais acetil durante a etapa de hidrólise dos materiais lignocelulósicos. O presente trabalho teve por objetivo avaliar a influência de diferentes tratamentos de destoxificação sobre a composição e fermentabilidade do hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar na produção de etanol e xilitol. Foram avaliados os seguintes tratamentos: a) alteração de pH com óxido de cálcio e ácido fosfórico seguido de adsorção com carvão ativo; b) utilização de resinas de troca iônica (A-860, A-500PS e C-150 - Amberlite); e c) extração líquido-líquido com interface imobilizada em membrana de fibra oca (Membrana, Charlote, NC - USA), na qual a fase orgânica foi uma mistura de octanol e Alamina 336 e a fase aquosa foi o próprio hidrolisado. De acordo com os resultados, os tratamentos aplicados (a, b e c) promoveram uma redução na concentração de ácido acético de 46,74%, 64,15% e 44,71% e uma redução na absorbância relativa (A.R.) de 82,0%, 94,59% e 46,07%, respectivamente. Na fermentação dos hidrolisados tratados, pela levedura Candida guilliermondii FTI 20037, após 48h de fermentação, os resultados para o fator de rendimento foram de 0,57g/g, 0,42g/g e 0,33 g/g após os tratamentos a, b e c, respectivamente. Quanto à produtividade volumétrica, na mesma ordem dos tratamentos foram obtidos os seguintes resultados: 0,39 g.L-1.h-1, 0,20 g.L-1.h-1 e 0,16 g.L-1.h-1. Nas fermentações dos hidrolisados tratados (a) e (b) pela levedura Pichia stipitis IMH 43.2, visando a produção de etanol, após 48h os resultados do fator de rendimento foram 0,38 g/g e 0,23 g/g, respectivamente, enquanto a produtividade volumétrica foi de 0,09 g.L-1.h-1 para o tratamento (a) e para o tratamento (b). Para o tratamento (c) não se observou a produção de etanol nas condições de fermentação utilizadas. Considerando os resultados obtidos, sugere-se que, para as condições experimentais empregadas, o hidrolisado seja tratado por alteração de pH seguido de tratamento com carvão ativado, uma vez que este tratamento resultou nos melhores resultados para o fator de rendimento tanto na produção de xilitol quanto na produção de etanol. / The fermentation of hemicellulosic hydrolysates has as main difficult the presence of compounds derived from partial degradation of lignin, sugars and release of acetyl groups, which are inhibitors of microbial metabolism, during the hydrolysis process of lignocellulosic materials. This study aimed to evaluate the influence of different detoxification treatments on the composition and fermentability of the sugarcane bagasse hemicellulosic hydrolyzate in the production of xylitol and ethanol. The following treatments were evaluated: a) change of pH with calcium oxide and phosphoric acid followed by adsorption with activated charcoal, b) use of ion exchange resins (A-860, A-500 PS and C-150 - Amberlite) and c) liquid-liquid extraction with immobilized interface in hollow-fiber membrane (Membrana, Charlote, NC - USA), in which the organic phase was a mixture of octanol and Alamine 336, and the aqueous phase was the hydrolyzate. According to the results, the employed treatments (a, b and c) promoted a reduction of 46.74%, 64.15% and 44.71% in the acetic acid concentration, and a reduction in the relative absorbance (RA) of 82.0%, 94,59% and 46.07% respectively. In the fermentation of the treated hydrolyzates by the Candida guilliermondii FTI 20037 yeast, aiming xylitol production, after 48h of fermentation, the results for xylitol yield were 0.57g/g, 0.42g/g and 0.33g/g, after the treatments a), b) and c), respectively. The volumetric productivity obtained was 0,39 g.L-1.h-1, 0,20 g.L-1.h-1 and 0,16 g.L-1.h-1, in the same order of treatments. In fermentation by Pichia stipitis IMH 43.2 of the hydrolyzates that used treatments (a) and (b), aiming the production of ethanol, after 48h, the results for yield were 0.38g/g and 0.23g/g, respectively, while the volumetric productivity was 0,09 g.L-1.h-1 for both treatments. For treatment (c) there was no ethanol production using the fermentation conditions applied in this work. Considering these results, it is suggested that for the experimental conditions used at this work, the hydrolyzate should be treated by pH change followed by treatment with activated charcoal, since this treatment resulted in better results of yield in the production of xylitol and ethanol.

A fermentação de hidrolisados hemicelulósicos tem como principal dificuldade a presença de compostos inibidores ao metabolismo microbiano, derivados da degradação parcial da lignina, degradação dos açúcares e liberação de radicais acetil durante a etapa de hidrólise dos materiais lignocelulósicos. O presente trabalho teve por objetivo avaliar a influência de diferentes tratamentos de destoxificação sobre a composição e fermentabilidade do hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar na produção de etanol e xilitol. Foram avaliados os seguintes tratamentos: a) alteração de pH com óxido de cálcio e ácido fosfórico seguido de adsorção com carvão ativo; b) utilização de resinas de troca iônica (A-860, A-500PS e C-150 - Amberlite); e c) extração líquido-líquido com interface imobilizada em membrana de fibra oca (Membrana, Charlote, NC - USA), na qual a fase orgânica foi uma mistura de octanol e Alamina 336 e a fase aquosa foi o próprio hidrolisado. De acordo com os resultados, os tratamentos aplicados (a, b e c) promoveram uma redução na concentração de ácido acético de 46,74%, 64,15% e 44,71% e uma redução na absorbância relativa (A.R.) de 82,0%, 94,59% e 46,07%, respectivamente. Na fermentação dos hidrolisados tratados, pela levedura Candida guilliermondii FTI 20037, após 48h de fermentação, os resultados para o fator de rendimento foram de 0,57g/g, 0,42g/g e 0,33 g/g após os tratamentos a, b e c, respectivamente. Quanto à produtividade volumétrica, na mesma ordem dos tratamentos foram obtidos os seguintes resultados: 0,39 g.L-1.h-1, 0,20 g.L-1.h-1 e 0,16 g.L-1.h-1. Nas fermentações dos hidrolisados tratados (a) e (b) pela levedura Pichia stipitis IMH 43.2, visando a produção de etanol, após 48h os resultados do fator de rendimento foram 0,38 g/g e 0,23 g/g, respectivamente, enquanto a produtividade volumétrica foi de 0,09 g.L-1.h-1 para o tratamento (a) e para o tratamento (b). Para o tratamento (c) não se observou a produção de etanol nas condições de fermentação utilizadas. Considerando os resultados obtidos, sugere-se que, para as condições experimentais empregadas, o hidrolisado seja tratado por alteração de pH seguido de tratamento com carvão ativado, uma vez que este tratamento resultou nos melhores resultados para o fator de rendimento tanto na produção de xilitol quanto na produção de etanol. / The fermentation of hemicellulosic hydrolysates has as main difficult the presence of compounds derived from partial degradation of lignin, sugars and release of acetyl groups, which are inhibitors of microbial metabolism, during the hydrolysis process of lignocellulosic materials. This study aimed to evaluate the influence of different detoxification treatments on the composition and fermentability of the sugarcane bagasse hemicellulosic hydrolyzate in the production of xylitol and ethanol. The following treatments were evaluated: a) change of pH with calcium oxide and phosphoric acid followed by adsorption with activated charcoal, b) use of ion exchange resins (A-860, A-500 PS and C-150 - Amberlite) and c) liquid-liquid extraction with immobilized interface in hollow-fiber membrane (Membrana, Charlote, NC - USA), in which the organic phase was a mixture of octanol and Alamine 336, and the aqueous phase was the hydrolyzate. According to the results, the employed treatments (a, b and c) promoted a reduction of 46.74%, 64.15% and 44.71% in the acetic acid concentration, and a reduction in the relative absorbance (RA) of 82.0%, 94,59% and 46.07% respectively. In the fermentation of the treated hydrolyzates by the Candida guilliermondii FTI 20037 yeast, aiming xylitol production, after 48h of fermentation, the results for xylitol yield were 0.57g/g, 0.42g/g and 0.33g/g, after the treatments a), b) and c), respectively. The volumetric productivity obtained was 0,39 g.L-1.h-1, 0,20 g.L-1.h-1 and 0,16 g.L-1.h-1, in the same order of treatments. In fermentation by Pichia stipitis IMH 43.2 of the hydrolyzates that used treatments (a) and (b), aiming the production of ethanol, after 48h, the results for yield were 0.38g/g and 0.23g/g, respectively, while the volumetric productivity was 0,09 g.L-1.h-1 for both treatments. For treatment (c) there was no ethanol production using the fermentation conditions applied in this work. Considering these results, it is suggested that for the experimental conditions used at this work, the hydrolyzate should be treated by pH change followed by treatment with activated charcoal, since this treatment resulted in better results of yield in the production of xylitol and ethanol.

Orientador: Jaime Amaya-Farfan / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-10T13:16:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jackix_ElisadeAlmeida_M.pdf: 5040809 bytes, checksum: 9ccad63464c1464ceb7ded271d23cb5c (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A osteoporose constitui a enfermidade do esqueleto de maior incidência mundial e é caracterizada por redução da massa óssea levando ao aumento da susceptibilidade a fraturas. Nas mulheres, a osteoporose está associada à queda dos níveis de estrogênio, que acompanha a menopausa. O colágeno compreende cerca de 95% das proteínas dos ossos, e é parcialmente responsável pelas propriedades biomecânicas do osso. Os hidrolisados enzimáticos de colágeno (HC) são produtos obtidos a partir da hidrólise da gelatina e têm recebido atenção por suas propriedades no tratamento de doenças osteoarticulares. Objetivo: avaliar o efeito de um HC sobre características ósseas em modelo osteopênico com ratas. Métodos: 48 ratas adultas foram divididas em 6 grupos: 3 ovariectomizados, 1 sham-operated e 2 intactos, tratados com dieta AIN-93 M, suplementada com HC ou gelatina (controle), em dois níveis: (1) quantidade equivalente a 5X ao recomendado para humanos (10g/D), e outro (2) com nível 10X maior. Após 8 semanas, os ossos do fêmur e da coluna vertebral foram extirpados, e o sangue coletado; determinaram-se osteocalcina e fosfatase alcalina sérica, e no osso, determinou-se peso, teor protéico, conteúdo mineral (Ca, Na, Zn, Fe, K, P, Mg, Mn, Pb e Cu). Realizou-se também a análise de cortes histológicos dos diferentes grupos. Avaliou-se a resistência biomecânica por meio dos testes de flexão em três pontos nos fêmures e compressão nas vértebras. Resultados: As vértebras do grupo que recebeu a maior dosagem de HC suportaram uma carga 4X maior, e tiveram percentuais de proteína óssea e valores de osteocalcina maiores, do que aquelas que não tiveram suplementação ou receberam gelatina (p<0,05). A análise histológica mostrou maior espessura das trabéculas ósseas nos fêmures e vértebras das ratas que receberam HC. Conclusão: O HC contribuiu para uma maior conservação, composição e resistência óssea, quando comparado à gelatina / Abstract: Osteoporosis, the skeletal disease of highest incidence in the world is characterized by the reduction of bone mass and commonly leads to increased susceptibility of fractures. In women, osteoporosis is associated to the cessation of estrogen secretion and menopause. Collagen accounts for approximately 95% of the bone proteins and is to a large extent responsible for its biomechanical properties. Collagen hydrolyzates (CH) consist of mixtures of peptides obtained by a partial hydrolysis of gelatins, which have received considerable scientific attention as potential repositories of osteoraticular tissues. Objective: to evaluate the effect of supplementing the diets of ovariectomized rats with a commercial CH upon the compositional, biomechanical and histological characteristics of the bone. Methods: 48 adult female rats were divided into 6 groups: 3 of them ovariectomized, 1 sham-operated and 2 intact, fed the AIN 93-M diet, supplemented with either CH or gelatin (Control), in two levels: (1) a dose equivalent to 5x the amount suggested for humans (10g/D) and (2) a dose 10x greater. After eight weeks of treatment, the bones of femurs and vertebrae were excised the blood collected and serum osteocalcin and serum alkaline phosphatase determined. For the bone, gross weight, protein and mineral content (Ca, Na, Zn, Fe, K, P, Mg, Mn, Pb and Cu) were determined. Histological analysis of bone tissue sections was also performed to compare the different treatments. Biomechanical strength was assessed by means of 3-point flexion and compression tests of the femurs and vertebrae, respectively. Results: the vertebrae of the ovariectomized group that received the higher dosage of CH withstood a load 4x greater and exhibited higher levels of protein and osteocalcin content than those that received the gelatin or no supplementation at all. Histological analysis of the femurs and vertebrae of castrated rats that received the CH showed greater thickness than those receiving the gelatin supplementation. Conclusion: CH consumption as a diet supplement by the ovariectomized rat had an unequivocal contribution in the conservation or preservation of bone mass not seen when gelatin was used as a supplement / Mestrado / Nutrição Experimental e Aplicada à Tecnologia de Alimentos / Mestre em Alimentos e Nutrição

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-06-21T15:01:16Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação versão final.pdf: 2119371 bytes, checksum: 450a30d2e9d1d1f7c89323a179ac7bea (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-21T15:01:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação versão final.pdf: 2119371 bytes, checksum: 450a30d2e9d1d1f7c89323a179ac7bea (MD5) Previous issue date: 2015-12-09 / CAPEs / A aplicação de processos biotecnológicos para a produção de aromas alimentares tem apresentado um crescimento bastante significativo, já que esses aromas são classificados como aromas naturais. Acetoína (3-hidroxi 2-butanona ou metil carbinol acetil) é uma sustância volátil bastante utilizada em produtos alimentícios, com a finalidade de intensificar o sabor e o aroma dos alimentos, deixando-os mais atrativos aos consumidores. Este trabalho tem como objetivo produzir o bioaroma acetoína por via bioquímica a partir de hidrolisado de melaço utilizando as bactérias do gênero Bacillus isoladas do sedimento de mangue da Lagoa do Araçá (Recife-PE). Foi possível identificar nove espécies desse gênero (B.alvei, B. badius, B. circulans “A”, B. circulans “B”, B. coagulans, B. larvae, B. licheniformis, B. polymyxa, B. popilliae e B.subtilis.) sendo cinco espécies (B. subtilis, B. licheniformis, B. polymyxa, B. alvei e B. coagulans)produtoras do bioaroma acetoína. Foi realizado um planejamento fatorial 23com as variáveis independentes: agitação (0 rpm a 200 rpm), pH (6,5 a 8,5), concentração de melaço (60 g·L-1 a 100 g·L-1) e como variáveis dependentes a conversão de substrato em produto por três bactérias (Bacillus licheniformis, Bacillus alvei e Bacillus polymyxa).Com esse estudo foi possível observar que a agitação foi a principal variável que afetou os três processos de conversão de substrato em acetoína e que a interação do pH com agitação mostrou-se bastante significativo favorecendo essa conversão com os três micro-organimos. Os Bacillus licheniformis foi a bactéria queapresentou maior percentual de YP/S (52,88%) com pH 6,5, agitação de 200 rpm e concentração de melaço de 100 g·L-1. A partir deste resultado foi realizado um estudo cinético em reator batelada de 3L, do tipo tanque agitado, com sistema de aeração. O processo foi acompanhado por determinação de açúcares redutores totais (ART), biomassa (Peso seco), produto (Cromatografia Gasosa). A síntese bioquímica foi interrompida em 144 horas com consumo de 54% dos açúcares. No final do processo a concentração de açúcar residual estabilizou-se em 23,44 g·L-1 e a produção máxima de acetoína foi de 16,11 g·L-1. A produtividade de acetoína foi Pv = 0,11 g·L-1·h. A velocidade específica máxima de crescimento do B. licheniformis foi μmáx = 0,025 h-1. Os coeficientes de conversão de substrato em células e substrato em produto foram respectivamente: YX/S = 0,1 g/g e YP/S = 0,58 g/g. Com esse estudo pode-se concluir que a produção de bioaromas, utilizando hidrolisado de melaço por Bacillus pode ser uma alternativa de produção para gerar produtos com baixo custo e alto valor agregado. / The application of biotechnological processes for producing flavoring aromas has shown a significant growth, since these are classified as natural flavors. Acetoin (3-hidroxi 2- butanone or acetyl methyl carbinol) is a volatile substance widely used in food products, in order to intensify the taste and flavor of food, making it more atractive for consumers. This work aims to biochemically produce acetoin aroma from hydrolyzate of molasses,using the bacterias of bacillus genus isolated of the sediment mangrove of the Araçá lagoon (Recife-PE). It was possible to identify nine species of this genus (B.alvei, B. badius, B. circulans “A”, B. circulans “B”, B. coagulans, B. larvae, B. licheniformis, B. polymyxa, B. popilliaee B.subtilis.), but only five among these (B. subtilis, B. licheniformis, B. polymyxa, B. alvei e B. coagulans) are able to produce the acetoin bioaroma. It’s made a factorial planning 23with the independent variables: agitation (0 rpm to 200 rpm), pH (6.5 to 8.5), molasses concentration (60 g·L-1 a 100 g·L-1) and as independent variables the conversion of substrate in product for three bacteria(Bacillus licheniformis, Bacillus alvei e Bacillus polymyxa).With this study, it was possible to notice that the agitation was the main variable to affect the three processes of conversion of substrate into acetoin, and also that the pH interaction along with the agitation has been proven very significant, contributing to this conversion with the three microorganisms. B.licheniformis was the bacteria that showed the highest percentage of YP/S (52.88%) with pH 6.5, agitation of 200 rpm and molasses concentration of 100 g·L-1. Using these results, a kinetic study was performe batch reactor a three-liter, busy type tank with aeration system.The process was accompanied by determination of total reducing sugars (ART), biomass (dry weight), product (gaseous chromatography). The biochemical synthesis was interrupte dater 144 hours, with consumption of 54% of sugars. At the end of the process, the concentration of residual sugar stabilized in 23.44 g·L-1and the maximum production of acetoin was 16.11 g·L-1. The productivity of acetoin was Pv = 0.11 g·L-1·h. The maximum specific speed of increase of B. licheniformis was μmax = 0.025 h-1. The substrate conversion coefficients in cells and substrate in product respectively were: YX/S = 0.1 g/g and YP/S = 0.58 g/g. With this study, it can be understood that the bio-aroma production using hydrolyzate of molasses by Bacillus licheniformis can be an alternative way to generate products with low cost and high aggregate value.

The aim of this work was study of the detoxification of lignocellulose material hydrolysates and to investigate sawdust suitability as a substrate for microbial production of PHA by bacteria Burkholderia cepacia and Burkholderia sacchari. In the experimental part of the work the most suitable way of detoxification of model and real hydrolysate was studied. After that, detoxification methods used were evaluated. Criteria for evaluation were concentration of polyphenols as the most important microbial inhibitors and reduction saccharides as the main carbon substrate. Furthermore, fermentability of the hydrolysates was also tested by cultivation of two bacteria capable of PHA accumulation. Burkholderia sacchari demonstrated higher ability to accumulate PHA then Burkholderia cepacia. Then in the summary – most effective way for detoxification was ‚overliming‘. Major increase of PHB in biomass was obtained when Burkholderia sacchari was cultivated on media gained by application of overliming of real lignocellulose hydrolysate. However, total gains of PHB were more likely low and then sawdust can not be considered as a substrate for PHB production at industrial scale.

Unstable oil markets with rising environmental concerns have revived widespread interest in production of fuel ethanol from renewable materials. Cellulosic materials are abundant and prominent feedstocks for cheap ethanol production. However, due to recalcitrant structure of these materials, pretreatment is a prerequisite. Depending on the biomass, pretreatment and hydrolysis conditions, a number of degradation products and/or toxic components may be released that show strong inhibitory effects on the fermenting microorganisms. This thesis deals with application of encapsulation technology to ferment the highly toxic hydrolyzates without further pretreatment. Free cells could not tolerate presence of 5 g/l furfural in defined medium, and inhibitors in wood and peel hydrolyzates in batch mode of operation and fermentation failed. Continuous cultivation of wood hydrolyzate was only successful at 0.1 h−1 and the majority of cells lost their viability after 5 retention times. Encapsulated cell system could successfully ferment the synthetic medium containing 5 g/l furfural during sequential batch cultivations with ethanol yield of 0.41-0.42 g/g. Cultivation of undetoxified hydrolyzates was also carried out, where glucose and mannose were converted within 10 h without significant lag phase. However, a gradual decrease in cell activity was observed in sequential batches. Continuous cultivation was more successful, and wood hydrolyzate was fermented to ethanol by encapsulated S. cerevisiae at dilution rates up to 0.5 h−1. More than 75% of the encapsulated cells were viable in the worst conditions. Ethanol was produced with yield 0.44 g/g and specific productivity 0.14–0.17 g/g•h at all dilution rates. Contrary to wood hydrolyzate, where there is no preference for permeation of sugars or inhibitors through the capsules’ membrane, encapsulation technology was applied to eliminate inhibition of limonene in fermentation of orange wastes to ethanol. The capsules’ membrane, of hydrophilic nature, is practically impermeable to hydrophobic compounds such as limonene while allowing penetration of nutrients and products. While presence of 0.1% v/v limonene in the medium results in strong inhibition or even failure of cultivation with free cells, using this technique allowed fermentation of a medium containing 1.5% v/v limonene. The impact of encapsulation on the anaerobic growth pattern, morphological and physiological changes of S. cerevisiae over long-term application was investigated. The growth rate, total RNA and protein content of the encapsulated cells decreased gradually over repeated batch cultivations, while stored carbohydrates content increased. Within 20 batch cultivations, total RNA and protein content of encapsulated cells decreased by 39% and 24%, whereas glycogen and trehalose content increased by factors of 4.5 and 4, respectively. / <p>Akademisk avhandling som för avläggande av teknologie doktorsexamen vid Chalmers tekniska högskola försvaras vid offentlig disputation den 18 april 2008.</p>

O presente estudo teve como objetivo avaliar a produção de xilitol a partir de hidrolisado hemicelulósico de palha de arroz empregando células de Candida guilliermondii permeabilizadas com Triton X-100. Para a obtenção do hidrolisado hemicelulósico foram realizadas etapas de pré-tratamento da palha de arroz sob condições previamente otimizadas pelo grupo de pesquisa, incluindo um tratamento alcalino seguido de tratamento com ácido diluído. Inicialmente, foi avaliado o efeito do meio de permeabilização celular (meio semi-definido ou hidrolisado hemicelulósico) sobre a biotransformação de xilose em xilitol empregando hidrolisado hemicelulósico. Numa segunda etapa, foi avaliado o efeito de tampão fosfato de potássio e MgCl2.6H2O sobre o processo de biotransformação empregando hidrolisado não detoxificado e detoxificado com carvão ativado através de um planejamento experimental 22. As condições de biotransformação foram mantidas a 35 °C, pH 6,8, com uma suspensão celular de 10-12 g/L. Neste estudo ficou demonstrado que a biotransformação do hidrolisado empregando células permeabilizadas em meio semi-definido, mostrou uma produtividade volumétrica em xilitol (QP = 1,86 g/L.h) de 34,8 % superior à obtida com células permeabilizadas no próprio hidrolisado (QP = 1,38 g/L.h), enquanto os fatores de conversão de xilose em xilitol foram semelhantes (~0,57 g/g) independente do meio de permeabilização. Foi observado que a adição de tampão fosfato de potássio e/ou MgCl2.6H2O ao hidrolisado hemicelulósico (não detoxificado e detoxificado) não promoveu qualquer efeito sobre a biotransformação de xilose em xilitol, obtendo-se em média uma produtividade volumétrica de 2,0 g/L.h e um fator de conversão de 0,57 g/g. O impacto da permeabilização celular com Triton X-100 sobre a biotransformação de xilose em xilitol empregando hidrolisado hemicelulósico não detoxificado e sem qualquer adição de sais foi de um aumento de 40 % na produtividade volumétrica e de 32 % no fator de conversão de xilose em xilitol. As células permeabilizadas com Triton X-100 também mostraram elevada estabilidade. Os valores de produtividade volumétrica e fator de conversão de xilose em xilitol foram mantidos em 4 ciclos de 15 horas cada em bateladas repetidas, os quais apresentaram em média 1,93 g/L.h e 0,59 g/g, respectivamente. Estes resultados mostram que a permeabilização celular é uma potencial estratégia para a biotransformação de xilose em xilitol a partir de hidrolisado hemicelulósico de palha de arroz, pois além de aumentar os parâmetros da biotransformação, não promoveu queda da viabilidade celular e permitiu o reuso das células. / The present study aimed to evaluate the production of xylitol from hemicellulosic rice straw hydrolyzate using Candida guilliermondii cells permeabilized with Triton X-100. To obtain the hemicellulosic hydrolyzate, pre-treatment steps were performed on rice straw under conditions previously optimized by the research group, including an alkaline treatment followed by diluted acid treatment. Initially, the effect of the cellular permeabilization medium (semi-defined medium or hemicellulosic hydrolyzate) on the biotransformation of xylose in xylitol using a hemicellulosic hydrolyzate was evaluated. In a second step, the effect of potassium phosphate buffer and MgCl2.6H2O on the biotransformation process was evaluated using non-detoxified hydrolyzate and detoxified with activated charcoal through an experimental design 22. The biotransformation conditions were maintained at 35 °C, pH 6,8, with a cell suspension of 10-12 g/L. In this study, it was demonstrated that in the biotransformation of xylitol in xylitol by cells permeabilized in semi-defined medium using hemicellulosic hydrolyzate, the volumetric productivity in xylitol (QP = 1,86 g/L.h) was 34,8% higher than that obtained with cells permeabilized in hydroxylate (QP = 1,38 g/L.h), while xylose conversion factors in xylitol were similar (~ 0,57 g/g) independent of the permeabilization medium. It was observed that the addition of potassium phosphate buffer and / or MgCl2.6H2O to the hemicellulosic (non-detoxified and detoxified) hydrolyzate did not have any effect on the biotransformation of xylitol into xylitol, obtaining, on average, a volumetric productivity of 2,0 g/L.h and a conversion factor of 0,57 g/g. The impact of cell permeabilization with Triton X-100 on xylose biotransformation in xylitol using non-detoxified hemicellulosic hydrolyzate and without any addition of salts was a 40% increase in volumetric productivity and 32% in xylose conversion factor in xylitol. Cells permeabilized with Triton X-100 also showed high stability. The values of volumetric productivity and conversion factor of xylose in xylitol were maintained in 4 cycles of 15 hours each in repeated batch, which presented, on average, 1,93 g/L.h and 0,59 g/g, respectively. These results show that cellular permeabilization is a potential strategy for the biotransformation of xylitol in xylitol from hemicellulosic rice straw hydrolyzate, since in addition to increasing the parameters of biotransformation, it did not promote a decrease in cell viability and allowed reuse of the cells.

Um dos grandes desafios nas indústrias alimentícia, farmacêutica e agropecuária é a busca por novos compostos para substituir os antibióticos. Como possíveis candidatos estão as bacteriocinas para serem utilizados paralelamente aos antibióticos ou até substituí-los. As bactérias ácido-láticas podem produzir substâncias inibitórias semelhantes às bacteriocinas (BLIS - bacteriocin-like inhibitory substances) que possuem efeito bacteriostático ou bactericida contra diferentes grupos de bactéria sendo largamente utilizadas como bioconservantes alimentares. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi o emprego de um resíduo agroindustrial, o hidrolisado de bagaço de cana-de-açúcar, como fonte de carbono em cultivos fermentativos para produção do BLIS pela cepa Pediococcus pentosaceus ET 34. Resultados revelaram que as células de ET34 foram capazes de crescer utilizando este resíduo agroindustrial como fonte de carbono e ensaios utilizando planejamento fatorial demonstraram que a agitação não influencia na produção de BLIS. Ao escalonar o cultivo em biorreatores, foi verificado que tanto o crescimento como a atividade antimicrobiana foram semelhantes aos obtidos em bancada com exceção da condição de 25% (v/v) de HBC (hidrolisado de bagaço de cana) que devido a maior viscosidade do meio, resultou em uma diminuição no crescimento e de produção de BLIS. O BLIS produzido por células de ET34 utilizando o HBC como fonte de carbono foi parcialmente purificado por sulfato de amônio e demonstrou atividade contra Listeria monocytogenes ATCC 934 e Salmonella enterica CECT 724. Desta maneira, pode-se concluir que Pediococcus pentosaceus ET34 foi capaz de crescer em meio contendo HBC como fonte de carbono produzindo BLIS em seu sobrenadante com ação frente a diferentes bactérias patogênicas. A possibilidade de utilizar uma fonte alternativa de carbono pode diminuir o custo de processo consideravelmente. Além disso, ensaios de planejamento fatorial, superfície de resposta e escalonamento em biorreator de bancada indicaram que concentrações baixas de HBC (5-15%, v/v) a 35 &#176;C resultaram na maior produção de BLIS. / The great challenge in the food, pharmaceutical and agricultural industries is the search for new compounds to replace antibiotics. Bacteriocins are possible candidates that can be used in parallel with the antibiotics or even to replace them. Lactic-acid bacteria can produce bacteriocin inhibitory substances (BLIS - bacteriocin-like inhibitory substances) that have a bacteriostatic or bactericidal effect against different bacterial species and are widely used as food bioconservatives. In this context, the aim of this work was to use of an agroindustrial waste, hydrolyzed sugarcane bagasse, as a carbon source in fermentative cultures for the production of BLIS by Pediococcus pentosaceus ET 34 strain. Results revealed that ET34 cells were able to grow using this agroindustrial residue as a carbon source, and trials using factorial design showed that agitation did not influence on the production of BLIS. When it was perform cultivation scale up in bioreactors, it was verified that both the growth and the antimicrobial activity were similar to those obtained in the workbench with the exception of the condition of 25% (v/v) of HBC (sugarcane bagasse hydrolyzate) that due to its higher viscosity, resulted in a decrease in growth and BLIS production. BLIS produced by ET34 cells using HBC as a carbon source that was partially purified by ammonium sulfate showed activity against Listeria monocytogenes ATCC 934 and Salmonella enterica CECT 724. Thus, it can be concluded that Pediococcus pentosaceus ET34 was able to grow in medium containing HBC as carbon source producing BLIS in its supernatant with action against different pathogenic bacteria. The possibility of using an alternative carbon source can greatly reduce the process cost. In addition, factorial design, response surface and scale up trials in bench bioreactors indicated that low concentrations of HBC (5-15% v/v) at 35 ºC resulted in higher BLIS production.

O trabalho teve como objetivo estudar a aplicação de hidrolisado de carne (bovina, peru e frango) em preparações usualmente utilizadas em nossa alimentação e com padrão de aceitabilidade. Para obtenção do hidrolisado foi utilizada a carne com o suco de abacaxi \"in natura\" como fonte de bromelina (enzima proteolítica). Esse processo é de baixo custo e sua aplicação em preparações fáceis, contribui para variações nos cardápios com produto de valor nutricional maior, independentemente da classe sócioeconômica. Foram eleitas 4 preparações: sopa de beterraba, bolinho de batata, mousse de uva e vitamina de legumes e frutas. Todas as receitas foram desenvolvidas no Laboratório de Técnica Dietética da Faculdade de Saúde Pública / USP com recursos similares aos domésticos, para sua garantia à adequada orientação dietoterápica. Para a conclusão das preparações realizaram pelo menos 6 sessões laboratórios, quando o produto final obtido foi semelhante ao da receita padrão. A maior dificuldade em adaptar o hidrolisado foi com a carne bovina por ter coloração mais escura, sendo necessário portanto utilizar alimentos com cores mais fortes. A aceitabilidade foi verificada através da análise sensorial pelo método da escala hedônica, utilizando degustadores não treinados, funcionários, professores e alunos da Faculdade de Saúde pública/USP. Para o experimento, utilizou-se o delineamento estatístico através da análise de variância e teste de Tuckey. Os hidrolisados foram analisados quanto à sua composição centesimal: umidade, gordura, proteína. O valor nutritivo das preparações foi calculado antes e após a utilização do hidrolisado para comparação, utilizando o programa NUTRI-HNT. Os hidrolisados de carne apresentaram leve sabor residual, devendo ser mascarado nas diferentes preparações. O de bovino teve a coloração marrom, influenciando no produto final. O resultado da análise sensorial mostrou que as preparações com hidrolisado de carne, de peru e de frango foram as de melhor aceitação. A substituição de líquidos pelos hidrolisados de carne requer seleção adequada de receitas e seus ingredientes e o conhecimento das características sensoriais e físico químicas é de fundamental importância na obtenção de produto satisfatório. A utilização do hidrolisado de carne na preparação melhora o seu valor nutricional em proteínas, alguns minerais e vitaminas, em especial naquelas que usualmente não se acrescenta a carne (bolinho, mousse e vitamina). A forma em que se encontra a proteína no hidrolisado é vantajosa para o aproveitamento pelo organismo, podendo ser utilizado com as mais diversas finalidades, desde dietas especiais, suplementação alimentar, e até em alimentação enteral, com um dos seus constituintes. O hidrolisado de carne, assim apresentou aplicabilidade nas preparações selecionadas, através de sua aceitação, facilidade de sua obtenção com custos reduzidos e recursos disponíveis para a população em geral. / The objective of this study was to use hydrolysed meat (beef, turkey, or chicken) in the way usually prepared and accepted in the country. The meat was hydrolysed with bromelin (proteolytic enzyme) from pineapple\'s fresh juice. This process is cheap and easy to prepare, producing a large variety of foods of high nutritional value; being acessible to people from all socio economic levells. Four preparations of foods were selected as the best: beetroot soup, fried potato cake, grape musse and legumes and fruits shake. All recipes were developed at the Tecnical Dietetic Laboratory of the Public Health Faculty/USP in similar domestic conditions, to garantee an adequate dietetic orientation. The preparations were performed six times in the laboratory until a product similar with the standard was achieved. Hydrolysed beef was the most difficult to prepare because of the dark color, demanding the use of foods with strong colours. The acceptability was tested by sensorial analysis, using hedonic scale, by not trained tasters (workers, teachers and students of the Public Health Faculty/USP). The hydrolysed meats were analysed according to their composition, humidity, fat and protein. The nutritional value of the preparations were calculated before and after the utilization of the preparation for comparation, utilising the programme NUTRI-HNT. The statístical analysis was performed by the analysis of variance and Tukey test. The hydrolysed meat showed a mild residual flavour, that needed to be hidden in the preparation. The beef had brown coloration, influencing the final product. Sensory analysis showed that hydrolised turkey and chicken had better acceptability. The use of hydrolysate meat in the substitution of liquids demand adequate selection of recipes and ingredients. The knowledge of, the sensorial and physico chemical caracteristics of the foods is essential to obtain a good product. The use of hydrolysed meat in the preparation of foods, improved the nutritional value in proteins, vitamins and minerais, especially in those products that did not contain meat (cake, musse and shake). The protein in the hydrolysed meat improves its utilization by the organismo It may be used with great variability; in special diets, food supplementation, and enteral diets Hydrolysed meat presents a good applicability in selected preparations, showing good acceptability, facility to obtain at a low cost and availability by the population in general.