Hohenheim, Univ., Diss., 2007.

Thesis (Ph. D.)--University of Wisconsin--Madison, 1964. / Typescript. Vita. eContent provider-neutral record in process. Description based on print version record. Includes bibliographical references.

Halle, Wittenberg, Universiẗat, Diss., 2004.

Orientador : Helia Harumi Sato / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-03T02:23:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kawaguti_HaroldoYukio_M.pdf: 6446983 bytes, checksum: 322c35268d98115fc5103122648c562d (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Isomaltulose é um dissacarídeo redutor, de baixo potencial cariogênico, utilizado comercialmente na produção de doces, confeitos e chocolates. A isomaltulose é obtida por conversão enzimática da sacarose e apresenta menor velocidade de hidrólise e formação de monossacarídeos no organismo, quando comparada com a sacarose. A isomaltulose é utilizada na produção de isomalte, uma mistura de açúcar-álcool de baixo valor calórico e não cariogênico, obtido por hidrogenação e empregada na formulação de produtos dietéticos e farmacêuticos. Neste trabalho, foi estudada a otimização do meio de cultivo de Erwinia sp D12 para a produção de glicosiltransferase, em frascos sob agitação, utilizando-se metodologia de planejamento experimental e análise de superfície de resposta, testando-se os componentes melaço de cana, peptona bacteriológica (Biobrás) e extrato de levedura (Prodex Lac SD®). A maior produção de glicosiltransferase foi obtida em meio de cultivo 2 composto por melaço de cana (160 g/L), peptona bacteriológica (Biobrás) (20 g/L) e extrato de levedura (Prodex Lac SD®) (15 g/L). Na fermentação da linhagem de Erwinia sp D12, neste meio de cultivo otimizado, em frascos sob agitação a 200 rpm, foi obtida 7,26 UA/mL após 15 horas de fermentação a 30°C, sendo que o custo deste meio de cultivo foi estimado em R$ 7,06 por litro. No estudo de otimização do meio de cultivo de Erwinia sp D12 para a produção de glicosiltransferase, em frascos sob agitação a 200 rpm, utilizando-se metodologia de planejamento experimental e análise de superfície de resposta, testando-se os componentes melaço de cana, água de maceração de milho e extrato de levedura (Prodex Lac SD®), a maior produção de glicosiltransferase foi obtida em meio de cultivo 3 composto por melaço de cana (100 g/L), água de maceração de milho (60 g/L), extrato de levedura (Prodex Lac SD®) (8 g/L) e K2HPO4 (0,1 g/L). Na fermentação da linhagem de Erwinia sp D12, neste meio de cultivo otimizado, em frascos sob agitação, foi obtida 6,65 UA/mL após 15 horas de fermentação a 30°C, sendo que o custo deste meio de cultivo foi estimado em R$ 0,20 por litro. No estudo da relação entre o tempo de fermentação, crescimento do microrganismo, alteração do pH do meio de cultivo e produção de glicosiltransferase pela linhagem Erwinia sp D12, em meio de cultivo 2 otimizado composto por melaço de cana (160 g/L), peptona bacteriológica (Biobrás) (20 g/L) e extrato de levedura (Prodex Lac SD®) (15 g/L), em fermentador de 5 litros, nas temperaturas de 24°C, 26°C, 28°C e 30°C, com agitação de 200 rpm e aeração de 1 vvm, a maior atividade de glicosiltransferase foi 14,61 UA/mL de meio de cultivo após 10 horas de fermentação, a 26°C. No estudo da conversão de sacarose em isomaltulose utilizando-se enzima livre, células livres e células imobilizadas em alginato de cálcio, de Erwinia sp D12, em processo em batelada, foram obtidas maiores taxas de conversão utilizando-se células livres e células imobilizadas. No estudo da imobilização de células de Erwinia sp D12, em alginato de cálcio, verificou-se que a solução 1,0% de alginato de sódio da marca Sigma, de alta viscosidade, pode ser substituído por solução 2,0% de alginato de sódio da marca Synth, de menor custo. Utilizando-se suspensão 40,0% (massa celular úmida/volume) de células de Erwinia sp D12 e solução 2,0% de alginato de sódio da marca Synth, para a imobilização de células, foi obtida 74,18% de conversão da sacarose em isomaltulose após 24 horas de reação, a 30°C / Abstract: Isomaltulose is a reducing disaccharide, of low cariogenic potential, used commercially in the production of candies and chocolates. Isomaltulose is produced by enzymatic conversion of sucrose and presents lower hydrolysis and monosaccharides formation in the organism, when compared with sucrose. Isomaltulose is used in the production of isomalte, a sugar-alcohol mixture of low caloric value that is not cariogenic and find application in to dietetics and pharmaceutical products. The optimization of culture medium for the production of glucosyltransferase by Erwinia sp D12, in shake flasks, was studied using experimental design methodology and surface response analysis. The medium components tested were sugar cane molasses, bacteriological peptone and yeast extract. The highest glucosyltransferase production was reached in culture medium 2 composed of 160 g/L of sugar cane molasses, 20 g/L of bacteriological peptone and 15 g/L of yeast extract. The cultivation of Erwinia sp D12 using the optimized medium under agitation at 30°C showed enzyme activity of 7,26 AU/mL after 15 hours, with estimated cost for the medium of R$ 7,06 per liter. A second medium optimization study was conducted using sugar cane molasses, com steep liquor and yeast extract. The culture medium 3 composition that showed highest glucosyltransferase production was composed of 100 g/L of sugar cane molasses, 60 g/L of com steep liquor, 8 g/L of yeast extract and 0,1 g/L of K2HPO4 after 15 hours of cultivation at 30°C, the enzyme activity on this medium was 6,65 AU/mL with the estimated medium cost around R$ 0,20 per liter. The relationship between fermentation time, growth of microorganism, change of medium pH and glucosyltransferase production was studied using 5 liters fermentation vessel, with culture medium 2 composed of 160 g/L of sugar cane molasses, 20 g/L of bacteriological peptone and 15 g/L of yeast extract, at 24ºC, 26ºC , 28ºC and 30ºC. The highest enzyme activity, 14,61 AU/mL, was reached after 10 hours, at 26ºC. The conversion of sucrose to isomaltulose, using free enzyme and also immobilized and free cells of Erwinia sp D12, was evaluated. The conversion rates were highest for free and immobilized cells. In the study of the immobilization of Erwinia sp D12 cells in calcium alginate, was verified that 1,0% sodium alginate solution (Sigma), that showed high viscosity, can be substituted to 2,0% sodium alginate solution (Synth) with lower cost. Using 40,0% cell suspension of Erwinia sp D12 and 2,0% sodium alginate solution for cell immobilization, the conversion rate from sucrose to isomaltulose was 74,18%, after 24 hours, at 30°C / Mestrado / Mestre em Ciência de Alimentos

The sensitivity of Erwinia carotovora subsp. atroseptica to bacteriocins produced by strains in the common potato serogroups of E. carotovora was investigated. Bacteriocins produced by representative strains of the common serogroups had activity spectra containing strains from one to six sensitive serogroups. Similarly, indicator strains representing different serogroups showed variable sensitivity. One indicator strain was sensitive to bacteriocins produced by only one producing strain while others were sensitive to bacteriocins produced by strains in several different serogroups. Bacteriocin production in the serogroups tested was detected only from strains that were biochemically E.c. subsp. carotovora (Ecc). Strains in all four E.c. subsp. atroseptica (Eca) serogroups were bacteriocin sensitive and non-producers. Some Ecc strains were bacteriocin producers and sensitive to bacteriocins produced by strains in other serogroups. Production and sensitivity were not correlated with the frequency of distribution of the more common serogroups isolated in nature. Representative strains in the two most common serogroups (I and III) were sensitive to bacteriocins produced by representative strains in three and six serogroups respectively. Strains in some of the less common serogroups (IX, XI and XVI) were bacteriocin producers but were not sensitive to the bacteriocins produced by the representative strains tested. Thus, a role for bacteriocins in the survival of these strains in nature cannot be ruled out. Of the 44 serogroup XI strains tested by the agar overlay technique, 31 were "typical producers", 10 were "differential producers" and only three were "non-producers". However, bacteriocin production in the latter group could be detected after induction with Mitomycin C but not with UV light. In the five serogroups in which several strains were tested, bacteriocin production and sensitivity were serogroup rather than subspecies characteristics. In dual culture studies the starting ratio of "typical producer" to sensitive strains of 1:1000 prevented detectable growth of the sensitive strains. By comparison a starting ratio of 100:1 with a "non-producer" strain did not prevent growth of the sensitive strains. Similar results were obtained when potato tuber discs were inoculated with varying starting ratios and the population monitored after 48 h. Thus, bacteriocin producing strains have a selective advantage when grown together in vitro with the bacteriocin sensitive, non-producing strains. Bacteriocin titres were enhanced by Mitomycin C induction and partial purification. Following ammonium sulfate precipitation and ultracentrifugation (150 000 x g for 90 min), bacteriocin activity in the resuspended pellet was associated with particles which by transmission electron microscopy resembled contractile, bacteriophage tail-like particles. These particles (due to their molecular size) were associated with small (≈ 4 mm) clear zones of inhibition in the spot assay tests. "Bacteriocin-like" activity in the supernatant was resolved by gel filtration into three fractions with estimated molecular weights of 17 700, 29 500 and 224 000 D. The first two fractions showed large (up to 20 mm) diffuse zones of inhibition. The third fraction showed small (≈ 4 mm) clear zones of inhibition. All four fractions had similar activity spectra against representative indicator strains and were produced by all of the serogroup XI producer strains tested. Relative production differed depending on the strain. The threshold of sensitivity displayed by the indicator strains varied with the fractions. The resuspended pellets had the highest titres which suggested that those macromolecular bacteriocins were responsible for the antagonism in in vitro and possibly in nature. / Land and Food Systems, Faculty of / Graduate

Tez (Yüksek Lisans) - Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoloji Anabilim Dalı, 2008. / Kaynakça var.

Orientador : Helia Harumi Sato / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-08T02:25:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kawaguti_HaroldoYukio_D.pdf: 24058276 bytes, checksum: a6cb1016d8d9d61e1418acf5a2867097 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A isomaltulose é um dissacarídeo redutor, isômero da sacarose, que possui um sabor adocicado suave e propriedades físicas e sensoriais muito similares, que tem sido considerado um substituto promissor da sacarose na indústria de alimentos, devido a algumas características como baixo potencial cariogênico e baixo índice glicêmico, promoção do crescimento de bifidobactérias benéficas da microbiota intestinal, e por apresentar maior estabilidade em relação à sacarose em alimentos e bebidas acidificados, além de poder ser convertido para isomalte, um açúcar álcool dietético e não cariogênico aplicado na indústria de alimentos e farmacêutica. Os objetivos deste trabalho foram otimizar um meio de cultivo, de menor custo, para a produção da enzima glicosiltransferase pela linhagem Erwinia sp. D12 e estudar a produção de isomaltulose a partir de sacarose utilizando-se células livres e células imobilizadas em alginato de cálcio. Na otimização do meio de cultivo, em frascos sob agitação, a máxima atividade obtida foi de 12,4 UA de glicosiltransferase/mL de meio de cultivo após 8 horas de fermentação a 30ºC, em meio composto de 150 g/L de melaço de cana-de-açúcar, 20 g/L de água de maceração de milho- Milhocina®, 15 g/L de extrato de levedura Prodex Lac SDÒ, e pH ajustado a 7,5. No estudo da produção de glicosiltransferase, em fermentador de 6,6 litros, utilizando-se o meio de cultivo otimizado foi obtida máxima atividade de 22,5 UA de glicosiltransferase/mL de meio de cultivo, após 8 horas de fermentação a 27oC. No estudo da produção de isomaltulose por células íntegras imobilizadas de Erwinia sp. D12 em alginato de cálcio foi verificado que o tratamento dos grânulos de células imobilizadas com 0,06% de glutaraldeído, promoveu uma maior taxa de conversão, sendo obtido cerca de 72,3% de isomaltulose, após 12 horas de incubação em frascos sob agitação a 30ºC. As células íntegras imobilizadas e tratadas com 0,06% de glutaraldeído, em colunas de leito empacotado, apresentaram maior estabilidade do que àquelas imobilizadas sem tratamento com o aditivo, e mantiveram a conversão de sacarose em isomaltulose entre 50-60% por 10 dias, a partir de solução de sacarose 35% e fluxo de 0,56 mL/min a 30ºC. Foram estudados diferentes tratamentos para a preparação de células íntegras, células lisadas e extrato enzimático bruto imobilizados em alginato de cálcio. Os métodos que mostraram melhores resultados, em processo em batelada, foi o extrato enzimático bruto imobilizado em alginato de cálcio (EEI), em que foram obtidas taxas de conversão entre 59,7% e 63,3%; e células lisadas por sonicação e imobilizadas (CSI), com taxas de conversão entre 47,6% e 62,3%. A coluna de leito empacotado contendo grânulos de células lisadas imobilizadas (CSI) apresentou maior estabilidade do que a coluna contendo os grânulos de extrato enzimático bruto imobilizado (EEI). A coluna de leito empacotado de CSI converteu 53-59% de sacarose em isomaltulose durante sete dias, posteriormente houve queda lenta e gradual da conversão não havendo mais transformação em isomaltulose após 21 dias. No estudo da produção de isomaltulose utilizando-se células livres de Erwinia sp. D12, em processo em batelada, foi verificado o efeito do pH, da temperatura, da concentração do substrato sacarose e da concentração de massa celular em frascos agitados a 150 rpm e 30ºC. A conversão de sacarose em isomaltulose foi favorecida utilizando-se temperaturas superiores a 30ºC, pH entre 6,0-6,5, massa celular entre 7,5- 12,5% e solução de sacarose de 20-35%, obtendo-se rendimentos de isomaltulose acima de 50%. No estudo da vida útil das células livres em escala de bancada, utilizando-se frascos Erlenmeyers sob agitação, foi verificado que os parâmetros de conversão fixados a: temperatura de 35ºC, pH 6,5, concentração de substrato sacarose 35% e concentração de massa celular 10% foram os mais favoráveis, promovendo um alto rendimento em isomaltulose entre 70-75%, por 16 bateladas. Os ensaios realizados em escala piloto demonstraram a viabilidade da conversão de sacarose em isomaltulose por células livres, em que foram obtidos cerca de 114 litros de xarope com alto teor de isomaltulose (63,40%). Os cristais de isomaltulose, após clarificação e purificação do xarope convertido, apresentaram pureza de 96,5% / Abstract: Isomaltulose is a reducing disaccharide and a structural isomer of sucrose. It has a mild sweet flavour and very similar physical and sensorial properties and has been considered as a promising substitute for sucrose in the food industry, due to some of its characteristics such as a low cariogenic potential and low glycemic index and the promotion of beneficial bifid bacteria in the intestinal microbial flora. It also shows greater stability than sucrose in acidified foods and drinks, and can be converted into isomalt, a dietetic sugar alcohol with no cariogenic potential for use in the food and pharmaceutical industries. The objectives of this research were the optimisation of a culture medium with reduced costs for the production of the enzyme glucosyltransferase by the strain Erwinia sp. D12, and the study of isomaltulose production from sucrose by free and immobilized cells. In the optimisation of the culture medium in shaken flasks, the highest glucosyltransferase activity achieved was 12.4 UA/mL of culture medium after 8 hours of fermentation at 30ºC, in a medium composed of 150 g/L of sugar cane molasses, 20 g/L of corn steep liquor- Milhocina® and 15 g/L of yeast extract Prodex Lac SD®, with the pH adjusted to 7.5. In the study for glucosyltransferase production in a 6.6-liter reactor using the optimised culture medium, the highest glucosyltransferase production achieved was 22.5 UA/mL of culture medium, after 8 hours of fermentation at 27ºC. In the study for isomaltulose production using Erwinia sp. D12 cells immobilized in calcium alginate, it was shown that the addition of 0.06% glutaraldehyde during the immobilization process, promoted a higher conversion rate, reaching about 72.3% isomaltulose after 12 hours of incubation at 30°C in shaken flasks. The immobilized whole cells treated with 0.06% glutaraldehyde, used in packed-bed reactors, presented greater stability than those immobilized without the addition of the additive, and maintained the conversion of sucrose into isomaltulose between 50-60% for 10 days, using a 35% sucrose solution with a flow rate of 0.56 mL/min at 30ºC. Different treatments were studied for the preparation of whole cells, lysed cells and a crude enzyme extract immobilized in calcium alginate. The methods that showed the best results in batch processes were the crude enzyme extract immobilized in calcium alginate (EEI), where conversion rates between 59.7% and 63.3% were achieved; and immobilized lysed cells (CSI), with conversion rates between 47.6% and 62.3%. The packed bed column containing granules of immobilized lysed cells (CSI) presented greater stability than that containing granules of immobilized crude enzymatic extract (EEI). The packed bed column with CSI converted 53-59% of sucrose into isomaltulose during seven days, and then showed a gradual decline in conversion, ceasing completely after 21 days. In the study of isomaltulose production using free Erwinia sp. D12 cells in a batch process, the effects of pH, temperature, sucrose substrate concentration and cell mass concentration were determined in shaken flasks at 150 rpm and 30ºC. The following conditions favoured the conversion of sucrose into isomaltulose: temperatures above 30ºC, pH between 6.0-6.5, cell mass between 7.5-12.5% and a sucrose concentration between 20-35%; when isomaltulose yields above 50% were obtained. The half-life of the free cells was studied on a bench scale in shaken Erlenmeyers flasks and it was shown that the following fixed conversion parameters were the most favourable: temperature of 35ºC, pH 6.5, 35% sucrose substrate concentration and 10% cell mass concentration; promoting high isomaltulose yields between 70-75%, for 16 batches. The pilot scale assays demonstrated the viability of the conversion of sucrose into isomaltulose by free cells, obtaining about 114 liters of high isomaltulose syrup (63.40%). The isomaltulose crystals, after clarification and purification of the converted syrup, showed a purity of 96.5% / Doutorado / Mestre em Ciência de Alimentos

Graduation date: 1993

No description available.

No abstract available. / Thesis (Ph.D.)-University of Natal, Pietermaritzburg.