A qualidade das matérias-primas do chocolate depende de uma fermentação eficiente das sementes de cacau, já que é nesta etapa que ocorrem transformações bioquímicas como a liberação de aminoácidos e açúcares redutores que durante a torração irão formar os precursores do sabor do chocolate. O processo fermentativo ocorre espontaneamente e a polpa que envolve os grãos, rica em carboidratos, é o substrato para o desenvolvimento dos microrganismos fermentativos, e a atividade destes resulta na remoção da polpa com produção do mel do cacau, contribuindo para a formação dos aromas e sabores. Existem outros métodos para a retirada da polpa, estando patenteados métodos mecânicos e por ação de enzimas pectinolíticas. Contudo, a utilização dos processos mecânicos existentes não é eficiente e o uso de enzimas ainda não é economicamente viável em larga escala. A melhoria da fermentação vem sendo objeto de pesquisa e se considera que a inoculação de leveduras produtoras de pectinases durante a fermentação poderia contribuir para a eficiência do processo, com obtenção de um produto mais uniforme. Com esse objetivo, nesse trabalho, leveduras de diferentes espécies com potencial produção de enzimas pectinolíticas foram selecionadas e posteriormente avaliadas durante a fermentação e na qualidade final das amêndoas. Os dados obtidos revelaram que leveduras do gênero Kluyveromyces se mostraram as mais eficientes, mas as espécies Candida utilis e Saccharomyces cerevisiae também mostraram bons resultados, enquanto que as fermentações sem a inoculação de leveduras apresentaram baixa eficiência na produção do mel de cacau. A fermentação com K. marxianus (MMIII-41), apresentou elevação de temperatura até 34°C com queda do pH em 2,9 e coloração marrom em suas amêndoas, indicando boa qualidade, enquanto que as fermentações naturais apresentaram valores de temperatura e pH de 29°C e 3,5 e coloração amarelada em suas amêndoas devido à polpa e fibras vegetais aderidas. Durante a prova de corte, a espécie S. cerevisiae mostrou a maior quantidade de amêndoas com coloração marrom, enquanto que a espécie K. marxianus que apresentou o melhor desempenho fermentativo com degradação da fração vicilina evidenciada em gel SDS-PAGE, mostrou somente 14% de amêndoas marrons. É possível concluir que a inoculação de leveduras com produção de enzimas pectinolíticas extracelulares e o revolvimento das sementes durante a fermentação, contribui para uma maior rapidez da fermentação e melhor qualidade das amêndoas. O volume do material fermentado não permitiu alcançar as temperaturas obtidas na maior escala, mesmo assim, de acordo com os resultados obtidos nas avaliações de atividade enzimática, volumes de mel drenados, aspecto externo das sementes após 192 horas, prova de corte e degradação de vicilinas, dentre as espécies pré-selecionadas para atividade pectinolítica, as leveduras K. marxianus, Kluyveromyces fragilis, C. utilis e S. cerevisiae, revelaram, nas condições de fermentação estudadas, ter condições de trazer benefícios a qualidade das amêndoas. / The quality of the raw material of chocolate depends on an efficient fermentation of cocoa beans, as it is at this stage that biochemical transformations occur as the release of amino acids and reducing sugars that during roasting will form the precursors of chocolate flavor. The fermentation process occurs spontaneously and the pulp surrounding the seeds, rich in carbohydrates, is the substrate for the development of fermentative microorganisms, and its activity results in the removal of the pulp and honey production of cocoa, contributing for the formation of aromas and flavors. There are other methods to remove the pulp, and mechanical methods being patented by the action of pectic enzymes. However, the use of existing mechanical processes is not efficient and the use of enzymes is not yet economically viable on a large scale. Improving the fermentation has been the subject of research and considered that the inoculation of yeasts producing pectinase during fermentation could contribute to the efficiency of the process, obtaining a more uniform product. With that goal in this paper, yeasts of different species with potential production of pectic enzymes were selected and then evaluated during the fermentation and the final quality of the beans. The data obtained showed that yeasts Kluyveromyces have shown the most efficient, but the species of Candida utilis and Saccharomyces cerevisiae also showed positive results, whereas the fermentation without yeast inoculation showed low efficiency in the production of honey cocoa. The fermentation with K. marxianus (MMIII-41), showed increase of temperature to 34 ° C with a pH drop to 2.9 in their brown and almonds, indicating good quality, while natural fermentations showed values of pH and temperature of 29°C and 3.5 and yellow coloring in their beans due to pulp and vegetable fibers bonded. During the test cutting, the species S. cerevisiae showed the greatest amount of almonds and brown, while the species K. marxianus which showed the best fermentation performance degradation with the vicilin fraction evidenced by SDS-PAGE, showed only 14% of brown almonds. It was concluded that inoculation with yeast production of extracellular pectic enzymes and revolving seeds during fermentation, contributing to a faster fermentation and a better quality of almonds. The volume of the fermented material is not allowed to reach temperatures obtained on the largest scale yet, according to the results obtained in the enzymatic activity, volumes of honey drained, the external appearance of the seeds after 192 hours, proof of cutting and degradation of vicilin among the species pre-selected for pectinolytic yeasts K.marxianus, Kluyveromyces fragilis, C. utilis and S. cerevisiae, revealed in fermentation conditions studied, be able to benefit the quality of the beans.

A qualidade das matérias-primas do chocolate depende de uma fermentação eficiente das sementes de cacau, já que é nesta etapa que ocorrem transformações bioquímicas como a liberação de aminoácidos e açúcares redutores que durante a torração irão formar os precursores do sabor do chocolate. O processo fermentativo ocorre espontaneamente e a polpa que envolve os grãos, rica em carboidratos, é o substrato para o desenvolvimento dos microrganismos fermentativos, e a atividade destes resulta na remoção da polpa com produção do mel do cacau, contribuindo para a formação dos aromas e sabores. Existem outros métodos para a retirada da polpa, estando patenteados métodos mecânicos e por ação de enzimas pectinolíticas. Contudo, a utilização dos processos mecânicos existentes não é eficiente e o uso de enzimas ainda não é economicamente viável em larga escala. A melhoria da fermentação vem sendo objeto de pesquisa e se considera que a inoculação de leveduras produtoras de pectinases durante a fermentação poderia contribuir para a eficiência do processo, com obtenção de um produto mais uniforme. Com esse objetivo, nesse trabalho, leveduras de diferentes espécies com potencial produção de enzimas pectinolíticas foram selecionadas e posteriormente avaliadas durante a fermentação e na qualidade final das amêndoas. Os dados obtidos revelaram que leveduras do gênero Kluyveromyces se mostraram as mais eficientes, mas as espécies Candida utilis e Saccharomyces cerevisiae também mostraram bons resultados, enquanto que as fermentações sem a inoculação de leveduras apresentaram baixa eficiência na produção do mel de cacau. A fermentação com K. marxianus (MMIII-41), apresentou elevação de temperatura até 34°C com queda do pH em 2,9 e coloração marrom em suas amêndoas, indicando boa qualidade, enquanto que as fermentações naturais apresentaram valores de temperatura e pH de 29°C e 3,5 e coloração amarelada em suas amêndoas devido à polpa e fibras vegetais aderidas. Durante a prova de corte, a espécie S. cerevisiae mostrou a maior quantidade de amêndoas com coloração marrom, enquanto que a espécie K. marxianus que apresentou o melhor desempenho fermentativo com degradação da fração vicilina evidenciada em gel SDS-PAGE, mostrou somente 14% de amêndoas marrons. É possível concluir que a inoculação de leveduras com produção de enzimas pectinolíticas extracelulares e o revolvimento das sementes durante a fermentação, contribui para uma maior rapidez da fermentação e melhor qualidade das amêndoas. O volume do material fermentado não permitiu alcançar as temperaturas obtidas na maior escala, mesmo assim, de acordo com os resultados obtidos nas avaliações de atividade enzimática, volumes de mel drenados, aspecto externo das sementes após 192 horas, prova de corte e degradação de vicilinas, dentre as espécies pré-selecionadas para atividade pectinolítica, as leveduras K. marxianus, Kluyveromyces fragilis, C. utilis e S. cerevisiae, revelaram, nas condições de fermentação estudadas, ter condições de trazer benefícios a qualidade das amêndoas. / The quality of the raw material of chocolate depends on an efficient fermentation of cocoa beans, as it is at this stage that biochemical transformations occur as the release of amino acids and reducing sugars that during roasting will form the precursors of chocolate flavor. The fermentation process occurs spontaneously and the pulp surrounding the seeds, rich in carbohydrates, is the substrate for the development of fermentative microorganisms, and its activity results in the removal of the pulp and honey production of cocoa, contributing for the formation of aromas and flavors. There are other methods to remove the pulp, and mechanical methods being patented by the action of pectic enzymes. However, the use of existing mechanical processes is not efficient and the use of enzymes is not yet economically viable on a large scale. Improving the fermentation has been the subject of research and considered that the inoculation of yeasts producing pectinase during fermentation could contribute to the efficiency of the process, obtaining a more uniform product. With that goal in this paper, yeasts of different species with potential production of pectic enzymes were selected and then evaluated during the fermentation and the final quality of the beans. The data obtained showed that yeasts Kluyveromyces have shown the most efficient, but the species of Candida utilis and Saccharomyces cerevisiae also showed positive results, whereas the fermentation without yeast inoculation showed low efficiency in the production of honey cocoa. The fermentation with K. marxianus (MMIII-41), showed increase of temperature to 34 ° C with a pH drop to 2.9 in their brown and almonds, indicating good quality, while natural fermentations showed values of pH and temperature of 29°C and 3.5 and yellow coloring in their beans due to pulp and vegetable fibers bonded. During the test cutting, the species S. cerevisiae showed the greatest amount of almonds and brown, while the species K. marxianus which showed the best fermentation performance degradation with the vicilin fraction evidenced by SDS-PAGE, showed only 14% of brown almonds. It was concluded that inoculation with yeast production of extracellular pectic enzymes and revolving seeds during fermentation, contributing to a faster fermentation and a better quality of almonds. The volume of the fermented material is not allowed to reach temperatures obtained on the largest scale yet, according to the results obtained in the enzymatic activity, volumes of honey drained, the external appearance of the seeds after 192 hours, proof of cutting and degradation of vicilin among the species pre-selected for pectinolytic yeasts K.marxianus, Kluyveromyces fragilis, C. utilis and S. cerevisiae, revealed in fermentation conditions studied, be able to benefit the quality of the beans.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-08-14Bitstream added on 2014-06-13T18:21:12Z : No. of bitstreams: 1 albuquerque_cm_me_sjrp.pdf: 2192673 bytes, checksum: 95c4d486da5e0308e967a8ea5475dd6c (MD5) / A recuperação dos sólidos solúveis presentes na membrana central da laranja, separada durante a etapa de extração industrial do suco, normalmente produz um suco contendo de 5 a 6ºBrix e uma série de outros compostos insolúveis (cerca de 9%), muitos dos quais contribuem para a baixa qualidade do suco, sendo responsáveis pelo amargor e adstringência. O presente trabalho propôs-se a clarificar esse suco contendo sólidos recuperados, empregando um pré-tratamento com enzimas pectinolíticas seguido por tratamento por flotação por injeção de ar comprimido auxiliada por agentes clarificantes: bentonita, sílica sol e colágeno hidrolisado. Constituíram-se os objetivos: (i) a determinação das melhores condições (tipo de enzima pectinolítica, duas hidrolases e duas pectinases, e tempo de incubação) para a degradação enzimática da pectina presente; (ii) a determinação da melhor combinação dos agentes clarificantes visando obter um subproduto clarificado através do monitoramento de parâmetros físico-químicos (capacidade floculante e transmitância) e (iii) a avaliação do processo de flotação com diferentes concentrações de bentonita (500, 1.000 e 1.500 mg L-suco-1 e pressões (490, 680 e 880 kPa) pela determinação do grau de clarificação através de monitoramento da transmitância do clarificado, pela determinação da velocidade de flotação/separação das fases, através da verificação das frações volumétricas das fases separadas (clarificado, sedimentado e flotado), em intervalos de tempos regulares durante o processo de flotação e pela análise do produto final clarificado. Os produtos clarificados foram analisados com relação ao conteúdo de sólidos solúveis e insolúveis, pH, acidez titulável, polpa, transmitância, cor (parâmetros L*, a*, b*) proteína, pectina total, sódio, hesperidina, polifenóis e bioflavonóides. Para o tratamento... / Core membrane of the orange fruit separated during the juice extraction step in the citrus processing industrial plant, is currently submitted to a soluble solids recovery process, normally producing a by product (secondary) juice containing about 5 to 6º Brix and other insoluble components (about 9%), which contribute to the juice’s low quality, since many are responsible for the bitterness and adstringency. This research aimed to clarify this by-product juice containing recovered solids, by enzyme pre-treatment with pectic enzymes, followed by a flotation treatment with compressed air injection using fining agents: bentonite, silica sol and hydrolyzed collagen. The objectives were (i) to determine the best conditions (enzyme type, two hydrolyses and two pectin-liases and incubation time) for the enzyme treatment for pectin degradation; (ii) to determine the best combination of the fining agents to obtain a clarified by-product through monitoring physical chemical parameters (flocculating ability and product transmittance); and (iii) to evaluate the flotation process and the effects of bentonite concentration (500, 1.000 and 1.500 mg L-juice-1) and saturation pressure (490, 680 and 880 kPa) by determining the degree of clarification through monitoring the product transmittance and by determining the flotation rate (and phase separation) through measurements of volumetric fractions of the separated phases (clarified, floated and sediment) over time during the flotation and phase separation processes. Both untreated and clarified juices were analyzed for soluble and insoluble solid contents, pH, total titratable acidity, pulp content, transmittance, color (parameters L*, a* and b*), protein and pectin contents, sodium, hesperidine, poliphenols and bioflavonoids. The results indicates a purified poligalacturonase as the adequate for the enzyme treatment in 1 hour, 45ºC, with 0,05 mL... (Complete abstract click electronic access below)

A bacteria Pectobacterium carotovora causa danos a diferentes hospedeiros por meio da produção de enzimas pectinolíticas que degradam o pectato de cálcio da lamela media próximo a parede celular, causando extravasamento do conteúdo celular, sintomas da podridão mole. Bactérias do gênero Burkholderia tem se mostrado capazes em controlar a podridão mole em orquídeas, no entanto, os aspectos moleculares envolvidos neste controle ainda não foram estudados. Neste trabalho, foram avaliados 602 transformantes quanto a sua habilidade em inibir os sintomas da podridão mole, onde foram observados 16 mutantes defectivos no controle da doença. Destes, foram identificados sete diferentes genes inativados pelo transposon Tn5, e estes genes podem estar envolvidos em processos de síntese de aleloquímicos, competição por nutrientes, adaptação a condições ambientais, e na interação com o hospedeiro e/ou entre microrganismos. No entanto, o envolvimento destes genes na perda da capacidade em controlar a podridão mole deve ser melhor estudado. / The bacterium Pectobacterium carotovora cause damage to different hosts and by production of pectic enzymes that degrade calcium pectate of the middle lamella near of the cell wall, causing overflow of cell content and consequently the soft rot. Burkholderia genus has proven able to control the soft rot in Orchids, however, the molecular aspects involved in the control have not been studied. In this work, 602 transformants were characterized for their ability to inhibit soft rot caused by P. carotovora. We identified 16 mutants showing shifts in inhibition pattern or lost of the ablitity to inhibit soft rot symptoms. Among these mutants, we identified 7 genes related to disease inhibition,and this genes may be involved in process of allelochemicals synthesis, competition for nutrients, adapting to environmental conditions, and interaction between the host and microorganisms. However, the involvement of these genes in loss of ability to control the soft rot disease is being further studied in details.

A bacteria Pectobacterium carotovora causa danos a diferentes hospedeiros por meio da produção de enzimas pectinolíticas que degradam o pectato de cálcio da lamela media próximo a parede celular, causando extravasamento do conteúdo celular, sintomas da podridão mole. Bactérias do gênero Burkholderia tem se mostrado capazes em controlar a podridão mole em orquídeas, no entanto, os aspectos moleculares envolvidos neste controle ainda não foram estudados. Neste trabalho, foram avaliados 602 transformantes quanto a sua habilidade em inibir os sintomas da podridão mole, onde foram observados 16 mutantes defectivos no controle da doença. Destes, foram identificados sete diferentes genes inativados pelo transposon Tn5, e estes genes podem estar envolvidos em processos de síntese de aleloquímicos, competição por nutrientes, adaptação a condições ambientais, e na interação com o hospedeiro e/ou entre microrganismos. No entanto, o envolvimento destes genes na perda da capacidade em controlar a podridão mole deve ser melhor estudado. / The bacterium Pectobacterium carotovora cause damage to different hosts and by production of pectic enzymes that degrade calcium pectate of the middle lamella near of the cell wall, causing overflow of cell content and consequently the soft rot. Burkholderia genus has proven able to control the soft rot in Orchids, however, the molecular aspects involved in the control have not been studied. In this work, 602 transformants were characterized for their ability to inhibit soft rot caused by P. carotovora. We identified 16 mutants showing shifts in inhibition pattern or lost of the ablitity to inhibit soft rot symptoms. Among these mutants, we identified 7 genes related to disease inhibition,and this genes may be involved in process of allelochemicals synthesis, competition for nutrients, adapting to environmental conditions, and interaction between the host and microorganisms. However, the involvement of these genes in loss of ability to control the soft rot disease is being further studied in details.

Orientador: Roger Darros-Barbosa / Banca: Maria Aparecida Mauro / Banca: José Fernando Durigan / Resumo: A recuperação dos sólidos solúveis presentes na membrana central da laranja, separada durante a etapa de extração industrial do suco, normalmente produz um suco contendo de 5 a 6ºBrix e uma série de outros compostos insolúveis (cerca de 9%), muitos dos quais contribuem para a baixa qualidade do suco, sendo responsáveis pelo amargor e adstringência. O presente trabalho propôs-se a clarificar esse suco contendo sólidos recuperados, empregando um pré-tratamento com enzimas pectinolíticas seguido por tratamento por flotação por injeção de ar comprimido auxiliada por agentes clarificantes: bentonita, sílica sol e colágeno hidrolisado. Constituíram-se os objetivos: (i) a determinação das melhores condições (tipo de enzima pectinolítica, duas hidrolases e duas pectinases, e tempo de incubação) para a degradação enzimática da pectina presente; (ii) a determinação da melhor combinação dos agentes clarificantes visando obter um subproduto clarificado através do monitoramento de parâmetros físico-químicos (capacidade floculante e transmitância) e (iii) a avaliação do processo de flotação com diferentes concentrações de bentonita (500, 1.000 e 1.500 mg L-suco-1 e pressões (490, 680 e 880 kPa) pela determinação do grau de clarificação através de monitoramento da transmitância do clarificado, pela determinação da velocidade de flotação/separação das fases, através da verificação das frações volumétricas das fases separadas (clarificado, sedimentado e flotado), em intervalos de tempos regulares durante o processo de flotação e pela análise do produto final clarificado. Os produtos clarificados foram analisados com relação ao conteúdo de sólidos solúveis e insolúveis, pH, acidez titulável, polpa, transmitância, cor (parâmetros L*, a*, b*) proteína, pectina total, sódio, hesperidina, polifenóis e bioflavonóides. Para o tratamento... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Core membrane of the orange fruit separated during the juice extraction step in the citrus processing industrial plant, is currently submitted to a soluble solids recovery process, normally producing a by product (secondary) juice containing about 5 to 6º Brix and other insoluble components (about 9%), which contribute to the juice's low quality, since many are responsible for the bitterness and adstringency. This research aimed to clarify this by-product juice containing recovered solids, by enzyme pre-treatment with pectic enzymes, followed by a flotation treatment with compressed air injection using fining agents: bentonite, silica sol and hydrolyzed collagen. The objectives were (i) to determine the best conditions (enzyme type, two hydrolyses and two pectin-liases and incubation time) for the enzyme treatment for pectin degradation; (ii) to determine the best combination of the fining agents to obtain a clarified by-product through monitoring physical chemical parameters (flocculating ability and product transmittance); and (iii) to evaluate the flotation process and the effects of bentonite concentration (500, 1.000 and 1.500 mg L-juice-1) and saturation pressure (490, 680 and 880 kPa) by determining the degree of clarification through monitoring the product transmittance and by determining the flotation rate (and phase separation) through measurements of volumetric fractions of the separated phases (clarified, floated and sediment) over time during the flotation and phase separation processes. Both untreated and clarified juices were analyzed for soluble and insoluble solid contents, pH, total titratable acidity, pulp content, transmittance, color (parameters L*, a* and b*), protein and pectin contents, sodium, hesperidine, poliphenols and bioflavonoids. The results indicates a purified poligalacturonase as the adequate for the enzyme treatment in 1 hour, 45ºC, with 0,05 mL... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre