This study examines learning interactions around indigenous ways of knowing associated with fermented grain foods (the making of umqombothi) and the concept of alcoholic fermentation in the Grade 11 Life Sciences curriculum. As an environmental education study it also investigates the cultural significances of the fermented grain food and how learners might make better lifestyle choices. The inclusion of indigenous ways of knowing in the Life Sciences curriculum (FET band) created spaces and opportunities for the use of both knowledge's in sociocultural context and the structured propositions of the learning area in order to construct knowledge. This stimulated learners' understanding of fermentation and also led to a valuing of social context as well as the cultural capital embedded in the indigenous ways of knowing. The study suggests that parental involvement contributed to this valuing of intergenerational ways of knowing. Learners also deliberated how colonial interpretations of Nguni culture and the religious beliefs of Christians had served to marginalise and foster a widening urban rejection of isiXhosa cultural practices related to fermented foods. In their learning and discussion, learners developed new insights and respect for isiXhosa fermentation practices (ukudidiyela) that bring out the food value and nutrition in the grain. The data illustrates that lesson activity that drew on relevant Learning Outcomes and Assessment Standards to integrate Indigenous Knowledge practices in a Life Sciences learning programme, served to enhance learner understanding of alcoholic fermentation. They also document a revaluing of cultural heritage and learners bringing up the problem of alcohol abuse in the community. Curriculum work with Indigenous Knowledge thus not only assisted learners to grasp the science but to use this alongside a valued cultural knowledge capital to deliberate and act on a local concern.

A ensilagem de grãos de milho reidratados é uma estratégia de armazenamento vantajosa, economicamente viável e que melhora a digestibilidade do amido. Este estudo foi dividido em dois experimentos - Experimento 1: Utilização de aditivos químicos e microbianos sobre aspectos fermentativos e estabilidade aeróbia de silagens de milho reidratado. Os tratamentos consistiram em silagens de milho tratadas com Lactobacillus buchneri (LB - 5×105 ufc/g da matéria natural); Bactérias homoláticas (Homo - 5×105 ufc/g MN); Lactobacillus buchneri + homoláticas (Combo - 1×106 ufc/g MN); Lactobacillus buchneri + nitrito de sódio (LB - 5×105 ufc/g MN + 1,5 g/kg MN de nitrito) e benzoato de sódio (Benz - 2,0 g/kg MN). Foi utilizado o delineamento experimental inteiramente casualizado com 6 tratamentos e 4 repetições. Experimento 2: Utilização de silagem de grãos de milho reidratados com ou sem a adição de benzoato de sódio sobre a digestibilidade e desempenho de vacas leiteiras. Foram utilizadas 18 vacas Holandês, alocadas em três quadrados latinos para avaliação dos tratamentos: Controle (silagem de milho reidratado); Benz (silagem de milho reidratado + benzoato de sódio - 2,0 g/kg MN) e MiS (milho seco moído). Em todas as dietas o nível de inclusão do milho foi de 17,3%. No primeiro experimento, a composição química das silagens foi adequada e as perdas fermentativas foram baixas (<1,6%) para todos os tratamentos. A presença de aditivos microbianos resultou em silagens bem fermentadas, enquanto silagens Benz preservaram carboidratos solúveis e resultaram em menor concentração de produtos de fermentação. A estabilidade aeróbia foi máxima para LB, Combo e Benz (240h) e intermediária para LBNit (151h). A silagem inoculada com bactérias homoláticas foi menos efetiva em promover estabilidade aeróbia (74,7h), comparada à controle (53,5h). Os melhores parâmetros de degradabilidade ruminal da MS foram obtidos para a silagens LB e Combo. Silagem Benz e Homo foram semelhantes à Controle e o LBNIT piorou a degrabilidade ruminal da MS. No segundo experimento, O CMS foi similar entre os tratamentos, com média de 21,1 kg/dia, ao passo que a digestibilidade do amido e CNF foi maior para os grãos fermentados. O maior aporte energético das silagens gerou tendência de aumento na produção de leite corrigido para 3,5% de gordura. Ao relacionar essa produção com o CMS, os animais alimentados com silagens de grãos reidratados tenderam a uma maior eficiência alimentar. Vacas leiteiras alimentadas com silagens apresentaram menor excreção de nitrogênio ureico no leite (11,9 vs 13 mg/dL), o que sugere um melhor uso de nitrogênio para produção de proteína microbiana. O uso dos aditivos benzoato de sódio, L. buchneri e L. buchneri combinado com bactérias homoláticas é aconselhável para promover a fermentação, estabilidade aeróbia e valor nutritivo de silagens de grãos de milho reidratados. / Rehydrated corn grain silage is an advantageous storage method, economically viable and improves starch digestibility. This study was carried out in two experiments - Experiment 1: Use of chemical and microbial additives on fermentation aspects and aerobic stability of rehydrated corn grain silage. The treatments consisted of rehydrated corn silage with different types of additives: control (no additive); Lactobacillus buchneri (LB - 5 × 105 cfu/g of fresh matter); homolactic bacteria (Homo - 5 × 105 cfu/g FM); Lactobacillus buchneri + homolactic bacteria (Combo LB - 5 × 105 cfu/g + LP - 5 × 105 cfu/g FM); Lactobacillus buchneri + sodium nitrite (LB - 5 × 105 cfu/g FM + nitrite - 1.5 g/kg FM) and sodium benzoate (Benz - 2.0 g/kg FM). The experiment was made in a completely randomized design with six treatments and four replications. Experiment 2: Use of rehydrated corn silage with or without sodium benzoate on the digestibility and performance of dairy cows. Eighteen Holstein cows were distributed in a replicated 3×3 latin square design with three periods (22-d) to evaluate the effect of control treatment (rehydrated corn silage); Benz (rehydrated corn silage plus sodium benzoate - 2.0 g/kg FM) and DGC (dry ground corn). In all diets the inclusion of corn was 17.3% in dry matter basis. In the first experiment, the chemical composition of silages was adequate and the fermentative DM losses were low (<1.6%) for all treatments. The presence of microbial additives resulted in well fermented silages, while Benz silages preserved WSC and showed lower concentration of fermentation products. The aerobic stability was highest for LB, Combo and Benz (240h) and intermediate for LBNit (151h). The Homo silages was less effective in promoting aerobic stability (74.7h), compared to the control (53.5h). The best parameters of ruminal DM degradability were obtained for LB and Combo silages. Benz and Homo silages were similar to the control, while LBNIT worsened the ruminal degrability of DM. In the second experiment, dry matter intake was similar across treatments with average of 21.1 kg/day, whereas starch and CNF digestibility was higher for fermented grains. The higher energy of silages tended to increase the production of 3.5 % fat-corrected milk. Therefore, animals fed rehydrated grain silages tended to present increased feed efficiency. Dairy cows fed silages had lower excretion of milk urea nitrogen, suggesting a better use of nitrogen for microbial protein synthesis. The use of additives sodium benzoate, L. buchneri and L. buchneri combined with homolactic bacteria is advisible to improve the fermentation, the aerobic stability and the nutritive value of rehydrated corn grain silages.

O tratamento antimicrobiano pode destruir o equilíbrio da microbiota gastrintestinal, podendo induzir sintomas clínicos, principalmente a diarréia. A influência de Lactobacillus casei Shirota sobre a microbiota intestinal foi avaliada em um estudo prospectivo, randomizado, duplo-cego e controlado. Sessenta e três crianças hospitalizadas com idade de 2 a 14 anos, sob tratamento com antibióticos &#946;-lactâmicos, foram randomizadas para receber o leite fermentado por L. casei Shirota, 108-9 UFC/mL, ou o placebo, durante o tratamento antimicrobiano. As amostras de fezes foram colhidas antes da administração do leite fermentado, durante o tratamento antibiótico e uma semana após o término do tratamento com o antimicrobiano e a ingestão do leite fermentado. O número de L. casei Shirota aumentou significativamente (p<0,001) durante o período de ingestão do leite fermentado. Foi observado na microbiota do grupo que recebeu o placebo um aumento na contagem de Pseudomonas aeruginosa (p<0,05) e Clostridium sp (p<0,05), principalmente no último período da terapia antimicrobiana. A alteração da microbiota intestinal em decorrência do tratamento antibiótico foi constatada pela diminuição de acetato (p<0,05), butirato (p<0,05) e formato (p<0,05). Embora nenhuma criança deste estudo tenha apresentado diarréia, na avaliação geral, a microbiota daquelas que receberam o leite fermentado mostrou uma recuperação precoce da microbiota intestinal. Foi observado que a variação da contagem bacteriana realizada não foi significativa para as crianças do grupo que recebeu o leite fermentado, enquanto que no grupo placebo a contagem bacteriana ficou alterada, mostrando desequilíbrio da microbiota. Cerca de 50% das crianças ainda apresentaram L. casei Shirota nas fezes após uma semana da ingestão do leite fermentado. Este estudo mostrou que a ingestão do leite fermentado contendo L. casei Shirota promoveu um reequilíbrio mais rápido da microbiota intestinal quando comparada com a do grupo que ingeriu o placebo. / Antimicrobial treatment can destroy the balance of gastrointestinal microflora, which may induce clinical symptoms, mainly diarrhoea. The influence of Lactobacillus casei Shirota on the intestinal microflora was assessed in a prospective, randomised, double-blind controlled study. Sixty-three hospitalised children, with ages between 2 and 14 years, under treatment with &#946;-lactam antibiotics were randomised to receive milk fermented by L. casei Shirota, 108-9 CFU/mL, or placebo during the antimicrobial treatment. Stool samples were collected before the administration of fermented milk, during the antibiotic treatment, and one week after the end of treatment with the antimicrobial agent and the ingestion of fermented milk. The number of L. casei Shirota increased significantly (p<0.05) during the period in which fermented milk was ingested. An increase in the Pseudomonas aeruginosa (p<0.05) and Clostridium sp (p<0.05) count was observed in the microflora of the group that received placebo, mainly in the last period of antimicrobial therapy. The alteration of intestinal microflora as a result of antibiotic treatment was found by the reduction of acetate (p<0.05), butyrate (p<0.05) and formate (p<0.05). The variation in bacterial count proved not to be significant for the children under antimicrobial treatment who received fermented milk, while the placebo group showed imbalance of microflora with the result of the altered bacterial count. About 50% of the children still presented L. casei Shirota in their stools after interrupting the ingestion of fermented milk for one week. This study showed that ingestion of fermented milk containing L. casei Shirota promoted a much faster re-balance of the intestinal microflora when compared to the group that ingested a placebo.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:22:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Luciana Reis Fontinelle Souto.pdf: 3386616 bytes, checksum: 6b773bbb93582ddab7140968d3299e26 (MD5) Previous issue date: 2011-06-30 / The present work aimed to produce vinegar from cassava peel, as well to evaluate its physicochemical and functional characteristics. Thus cassava peel was sanitized, dried in an oven at 55ºC, for 24 hours and grinded. Cassava peel showed pH 4.85 ± 0.05, humidity 72.53 ± 0.09 g (100g)-¹; flour humidity 11.75 ± 0.09 g (100g)-¹; 5.18 ± 0.13 mL NaOH 1M (100g)-¹ of acidity; 60.68 ± 1.86 g (100g)-¹ of amid; 1.08 ± 0.03 g (100g)-¹ of reducing sugar; 1.63 ± 0.04 g (100g)-¹ of ashes; 0.86 ± 0.02 g (100g)-¹ of lipids and 3.97 ± 0.05 g (100g)-¹ of proteins. The enzymatic hydrolysis optimization was carried out by Central Composite Rotational Design (CCRD), divided in two essays. In the first essay it was analyzed the effects of &#945;-amylase [10 to 50 U (g amid)-¹] concentrations and of enzyme amyloglucosidase [80 to 400 U (g amid)-¹]. In the second essay it was studied the action of each enzyme separately (liquefaction and saccharification). In liquefaction it was varied the temperature (25 to 50°C), concentration of &#945;-amylase [4 to 20 U (g amid)-¹] and time (30 to 120 minutes). In saccharification it was varied the concentration of amyloglucosidase [200 to 300 U (g amid)-¹] and time (12 to 36 hours), with the fixed temperature at 60°C. The variable responses to the essays were the percentage of amid conversion into reducing sugar and soluble solids content. From the results obtained in the optimization, the production of the hydrolyzed was carried out in a higher scale. The liquefaction was accomplished with 12 U (g amid) of &#945;-amylase, at 37°C for 75 minutes and the saccharification with 200 U (g amid) amyloglucosidase at 60°C for 15.5 hours. The hydrolyzed presented pH 4.54 ± 0.005; 9.5 ± 0.05°Brix of soluble solids, sourness 3.92 ± 0.19 mL (100 mL)-¹; and reducing sugar 91.84 ± 1.8 g (100g)-¹ To the alcoholic fermentation, the hydrolyzed has its soluble solids adjusted to 14° Brix with commercial sugar addition. The alcoholic fermentation was carried out in plastic container of 20L capacity, simulating a Batch reactor. In each container, it was added 10L of hydrolyzed in the presence of 1% [m (v)-¹] of commercial baker's yeast. It was incubated the container in shaker at 28°C, 50 rpm, for 24 hours. The alcoholic fermentation presented sourness of 57.97 ± 2.68 meq (L)-¹; 0.094 g (100g) -¹ of reducing sugar; relative density at 20°C of 0.9885; pH 4.45; 4.33°Brix of soluble solids and real alcoholic content of 6.80 mL (100 mL)-¹. Through the alcoholic content of the fermented, it was necessary to add commercial grain alcohol 96°GL to the acetic fermentation. This was accomplished by submerse method, using standing acetifiers, with temperature adjusted to 30°C and the air flow rate to 5L (min)-¹. The inoculum used came from strong rice vinegar. The vinegar obtained were vacuum-filtered using white tipping paper and Büchner funnel and undergone to pasteurization at 65°C for 5 minutes. The yield of acetic fermentation was high (96.72%) and the productivity oscillated along the cycles, getting its higher value at 0.22 [g L (h)-¹]. The cassava by-product vinegar presented 6.88 ± 0.47 g acetic acid (100 mL)-1; 1.76 ± 0.07 g (L)-¹ of ashes; relative density at 20°C of 1.0160 ± 0,0011; dried powder 15.60 ± 0.57 g (L)-¹; 0.19 ± 0.01 mL (100 mL)-¹ real alcoholic content, pH 3.32 ± 0.11; antioxidant capacity 25.96 ± 1.49% DPPH; 204.70 ± 1.49 mg EAG (100 mL)-¹ of total polyphenols; and 19.35 ± 1.08 mg Ecat (100 mL)-¹ of condensed tannins. The cassava by-product vinegar produced answered the Brazilian laws specifications and presented physicochemical and functional characteristics similar to the commercial vinegars. Thus, the utilization of cassava by-product to the vinegar production is technologically viable, showing to be a good option of this waste product valorization. / O presente trabalho objetivou produzir vinagre a partir da casca de mandioca, assim como avaliar as suas características físico-químicas e funcionais. Para tal, a casca de mandioca foi sanitizada, seca em estufa a 55°C, por 24 horas e triturada. A casca de mandioca apresentou pH de 4,85 ± 0,05; 72,53 ± 0,09 g (100g)-¹ de umidade; umidade da farinha de 11,75 ± 0,14 g (100g)-¹; 5,18 ± 0,13 mL NaOH 1M (100g)-¹ de acidez; 60,68 ± 1,86 g (100g)-¹ de amido; 1,08 ± 0,03 g (100g)-¹ de açúcar redutor; 1,63 ± 0,04 g (100g)-¹ de cinzas; 0,86 ± 0,02 g (100g)-¹ de lipídios e 3,97 ± 0,05 g (100g)-¹ de proteínas. A otimização da hidrólise enzimática foi realizada por meio do delineamento composto central rotacional (DCCR), dividida em dois ensaios. No primeiro ensaio analisou-se os efeitos das concentrações da enzima &#945;-amilase [10 a 50 U (g amido)-¹] e da enzima amiloglucosidase [80 a 400 U (g amido)-¹] e no segundo ensaio estudou-se a ação de cada enzima separadamente (liquefação e sacarificação). Na liquefação variou-se a temperatura (25 a 50°C), concentração de &#945;-amilase [4 a 20 U (g amido)-¹] e tempo (30 a 120 minutos). Na sacarificação variou-se a concentração de amiloglucosidase [200 a 300 U (g amido)-¹] e tempo (12 a 36 horas), sendo a temperatura fixa em 60°C. As variáveis respostas para os ensaios foram a porcentagem de conversão do amido em açúcares redutores e o teor de sólidos solúveis. A partir dos resultados obtidos na otimização, a produção do hidrolisado foi realizada em maior escala. A liquefação foi realizada com 12 U (g amido)-¹ de &#945;-amilase, a 37°C por 75 minutos e a sacarificação com 200 U (g amido)-¹ de amiloglucosidase a 60°C por 15,5 horas. O hidrolisado apresentou pH de 4,54 ± 0,005; 9,5 ± 0,05°Brix de sólidos solúveis, acidez de 3,92 ± 0,19 mL (100 mL)-¹; e 91,84 ± 1,8 g (100g)-¹ de açúcares redutores. Para a fermentação alcoólica, o hidrolisado teve seu teor de sólidos solúveis ajustado para 14°Brix com a adição de açúcar comercial. A fermentação alcoólica foi realizada em recipiente de plástico de 20 L de capacidade, simulando um reator de batelada. Em cada recipiente, adicionou-se 10 L de hidrolisado na presença de 1% [m (v)-¹] de fermento biológico comercial. Incubou-se os recipientes em shaker a 28ºC, 50 rpm, por 24 horas. O fermentado alcoólico apresentou acidez de 57,97 ± 2,68 meq (L)-¹; 0,094 ± 0,008 g (100g) -¹ de açúcar redutor; densidade relativa a 20°C de 0,9885 ± 0,0024; pH de 4,45 ± 0,05; 4,33 ± 0,12°Brix de sólidos solúveis e grau alcoólico real de 6,80 ± 0,17 mL (100 mL)-¹. Mediante ao teor alcoólico do fermentado, foi necessário adicionar álcool comercial de cereal 96°GL para a fermentação acética. Esta foi realizada pelo método submerso, utilizando acetificador de bancada, com temperatura ajustada em 30°C e a vazão de ar em 5 L (min)-¹. O inóculo utilizado foi oriundo de vinagre forte de arroz. Os vinagres obtidos foram filtrados a vácuo utilizando papel filtro e funil de Büchner e submetidos à pasteurização a 65°C por 5 minutos. O rendimento da fermentação acética foi alto (96,72%) e a produtividade oscilou ao longo dos ciclos, tendo seu maior valor em 0,22 [g L (h)-¹]. O vinagre de casca de mandioca apresentou 6,88 ± 0,47 g ácido acético (100 mL)-¹; 1,76 ± 0,07 g (L)-¹ de cinzas; densidade relativa a 20°C de 1,0160 ± 0,0011; extrato seco de 15,60 ± 0,57 g (L)-¹; 0,19 ± 0,01 mL (100 mL)-¹ de grau alcoólico real, pH de 3,32 ± 0,11; capacidade antioxidante de 25,96 ± 1,49 % DPPH; 204,70 ± 1,49 mg EAG (100 mL)-1 de fenóis totais; e 19,35 ± 1,08 mg Ecat (100 mL)-¹ de taninos condensados. O vinagre de casca de mandioca produzido atendeu as especificações da legislação brasileira e apresentou características físico-químicas e funcionais similares a vinagres comerciais. Sendo assim, o aproveitamento da casca de mandioca para a produção de vinagre se mostrou viável tecnologicamente, apresentando-se como uma boa opção de valorização deste resíduo.

Submitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2017-06-01T20:19:23Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Marianny Silva Canedo - 2015.pdf: 18768741 bytes, checksum: fcc66b1f3d382a6d6d99821e7c4dd7b5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-06-02T11:08:15Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Marianny Silva Canedo - 2015.pdf: 18768741 bytes, checksum: fcc66b1f3d382a6d6d99821e7c4dd7b5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-02T11:08:15Z (GMT). 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Solid state fermentation experiments were performed in order to determine the highest protein increment studying variables initial moisture (50, 60 and 70%) and supplemental nitrogen sources (ammonium sulfate, urea and sodium nitrate). To study the addition of fermented brewery spent grain in diets of Nile tilapia, 120 juveniles were used, divided into 24 boxes representing the six levels of addition (0, 2, 4, 6, 8 and 10%) of fermented brewery spent grain and four replications of each treatment. Fish were fed for 67 days between May and August 2015, the period where the water temperature was below the thermal comfort for the species. Solid state fermentation provided protein enrichment of brewery spent grain in about 2 and 4 times the content of crude and soluble protein, respectively, and is considered an alternative to use of industrial by-products to replace traditional ingredients in diets of juvenile Nile tilapia, because with the addition of fermented brewery spent grain, no significant difference in productive performance, hematological and biochemical parameters of juveniles Nile tilapia was found. Thus, the fermentation of brewery spent grain is a good alternative to be used as substrate for the cultivation of Rhizopus oligosporus and microbial protein production, allowing its use as a protein supplement in diets for juvenile Nile tilapia, with addition of up to 10 % without compromising growth performance and hematological parameters of the species. / A maioria dos subprodutos agroindustriais é rica em fibras com baixa digestibilidade, e o processo de bioconversão para produção de proteína microbiana, pode ser uma alternativa prática e promissora para aumentar o teor proteico, o valor nutritivo do substrato e a qualidade da alimentação, transformando estas fibras em componentes digestíveis para alimentação de animais não ruminantes. Diante disso, o presente trabalho teve como objetivo o enriquecimento proteico do bagaço de malte por Rhizopus oligosporus CCT 4134 via fermentação em estado sólido e adição em dietas de juvenis de tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus). Na fermentação em estado sólido foram realizados experimentos visando determinar o maior aumento proteico, estudando as variáveis umidade inicial (50, 60 e 70%) e suplementação de fontes de nitrogênio (sulfato de amônio, ureia e nitrato de sódio). Para estudar a adição do bagaço de malte fermentado em dietas de tilápia do Nilo, foram utilizados 120 juvenis, distribuídos em 24 caixas que representa os seis níveis de adição (0, 2, 4, 6, 8 e 10%) do bagaço de malte fermentado e quatro repetições de cada tratamento. Os peixes foram alimentados por 67 dias compreendidos entre os meses de maio a agosto de 2015, período que a temperatura da água estava abaixo do conforto térmico da espécie. A fermentação em estado sólido proporcionou enriquecimento proteico do bagaço de malte em aproximadamente 2 e 4 vezes no conteúdo de proteína bruta e proteína solúvel, respectivamente, sendo considerada uma alternativa para aproveitamento dos subprodutos industriais na substituição de ingredientes tradicionais em dietas de tilápia do Nilo, pois com a adição do bagaço de malte fermentado não observou diferença significativa nos parâmetros de desempenho produtivo e parâmetros hematológicos e bioquímicos dos juvenis de tilápia do Nilo. Com isso, a fermentação do bagaço de malte é uma boa alternativa para seu aproveitamento como substrato para o cultivo de Rhizopus oligosporus e produção de proteína microbiana, permitindo sua utilização como suplemento proteico em dietas para juvenis de tilápia do Nilo, com adição de até 10%, sem comprometer o desempenho produtivo e parâmetros hematológicos da espécie.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The objective of this study was to produce and to test the performance of native starters cultures in the elaboration of fermented Italian sausage in relation to the security and quality of the sausages. In the first experiment strains of Staphylococcus xylosus isolated from colonial sausages, were characterized and after identified for the Kit Api Staph (Biomérieux). In the second experiment, the microorganism Lactococcus lactis ssp lactis was fermented in pork plasma culture medium and evaluated its efficiency in relation to MRS broth, through microbiological analyses and optic density (OD). In the third experiment the isolated and multiplied cultures were added in dry fermented sausages, elaborating four treatments: T1 - addition of commercial starters (Staphylococcus xylosus and Lactococcus lactis ssp lactis); T2 - mixture of isolated Staphylococcus xylosus more commercial Lactococcus lactis ssp lactis ; T3 - mixture of isolated Lactococcus lactis ssp lactis more commercial Staphylococcus xylosus and T4 - Staphylococcus xylosus and Lactococcus lactis ssp lactis both isolated, evaluating its influence on the microbiological, physico-chemical and sensorial characteristics. About 13.3% of the colonies isolated of sausages were identified as Staphylococcus xylosus. The maximum growth of Lactococcus lactis ssp lactis, in pork plasma culture medium was 8.58 Log UFC.mL-1 in 27 hours, and the OD 0.88. In the MRS broth the growth reached the maximum peak (8.70 Log UFC.mL-1) in 6 hours, presenting OD of 0.81. All the elaborated sausages presented a significant decreased of pH and a reduction in the water activity, ensuring a microbiological security to the products. In relation the lipid oxidation, the treatment that contained isolated strains of Staphylococcus xylosus presented significantly lower values than the other treatments. The sausages elaborated with both strains isolated presented better sensorial results than the sausages elaborated with commercial starters cultures. Therefore, this study indicated that would be promising to extend the availability of microorganisms for industrial use from the selection of native cultures, that the pork plasma culture medium becomes an alternative for the multiplication of lactic acid bacteria, because it presented a similar fermentation performance to the commercial culture medium and that the addition of natives starters cultures can be used in the elaboration of fermented Italian sausages, providing safety products and with differentiated flavor. / Este trabalho teve por objetivo produzir e testar o desempenho de culturas starters nativas na fabricação de salame tipo Italiano quanto à segurança e qualidade dos salames. No primeiro experimento, cepas de Staphylococcus xylosus foram isoladas de salames coloniais, caracterizadas e após identificadas pelo Kit Api Staph (Biomérieux). No segundo experimento, o microrganismo Lactococcus lactis ssp lactis foi fermentado em meio de cultura de plasma suíno e avaliado sua eficiência em relação ao caldo MRS, através de análises microbiológicas e densidade óptica (DO). No terceiro experimento, as culturas isoladas e multiplicadas foram adicionadas em salame, elaborando-se quatro tratamentos: T1 - adição de starters comerciais (Staphylococcus xylosus e Lactococcus lactis ssp lactis); T2 - mistura de Staphylococcus xylosus isolado mais Lactococcus lactis ssp lactis comercial; T3 - mistura de Lactococcus lactis ssp lactis isolado mais Staphylococcus xylosus comercial e T4 - Staphylococcus xylosus e Lactococcus lactis ssp lactis ambos isolados, avaliando sua influência nas características microbiológicas, físico-químicas e sensoriais. Foram identificadas 13,3% das colônias isoladas de salames coloniais como Staphylococcus xylosus. O crescimento máximo de Lactococcus lactis ssp lactis, em meio de cultura de plasma suíno, foi de 8,58 Log UFC.mL-1 no tempo de 27 horas e DO de 0,88. Em caldo MRS, o crescimento atingiu pico máximo (8,70 Log UFC.mL-1) em 6 horas, apresentando uma DO de 0,81. Todos os salames elaborados apresentaram uma queda de pH significativa e também uma redução na atividade de água, garantindo uma segurança microbiológica aos produtos. Em relação a oxidação lipídica, os tratamentos que continham cepas de Staphylococcus xylosus isolados apresentaram valores significativamente menores que os outros tratamentos. Os salames elaborados com as duas cepas isoladas (T4) apresentaram melhores resultados sensoriais quando comparados com salames elaborados com culturas starters comerciais. Portanto, este estudo indicou que seria promissor ampliar a disponibilidade de linhagens para uso industrial proveniente da seleção de culturas nativas, que o meio de cultura de plasma suíno torna-se uma alternativa para a multiplicação de bactérias ácido lácticas, pois apresentou um desempenho semelhante à fermentação do meio de cultura comercial e que a adição de culturas starters nativas pode ser utilizada na elaboração de salames, proporcionando produtos seguros e com flavor diferenciado.

L'objectif de ce travail était de sélectionner de manière rationnelle une bactérie probiotique par la mise en place d'un crible ainsi que d'étudier et de comprendre l'impact du potentiel d'oxydoréduction (Eh) et du bullage de gaz sur la survie de Bifidobacterium bifidum dans un produit laitier fermenté. Nous avons tout d’abord développé des techniques de sélection des bactéries sur des critères de viabilité / vitalité (analyse par cytométrie en flux) ainsi que sur des critères de fonctionnalité (pouvoir antioxydant). Nous avons pu sélectionner des souches d'intérêt industriel ainsi qu'une souche d'étude académique, Bifidobacterium bifidum.Nous avons ensuite étudié l'effet de la modification du Eh par bullage de gaz sur la survie de B. bifidum dans un produit laitier fermenté. Les laits fermentés conditionnés sous atmosphère anaérobie (Azote) et/ou réductrice (Azote-Hydrogène) permettent une meilleure survie de la souche au cours du stockage (28 jours – 4 °C) par rapport au Contrôle. Puis, nous avons analysé l'effet d'une croissance sous différents Eh sur la viabilité en milieu modèle et la fonctionnalité de B. bifidum. Une croissance en condition anaérobie et/ou réductrice permet d’améliorer à la fois la résistance aux stress (stress oxydant d’ordre physiologique, stress aux sels biliaires et stress côlon), le pouvoir réducteur (sels de tétrazolium), le pouvoir antioxydant (test KRL et test des comètes) et l’adhérence par rapport au Contrôle. Une modulation des propriétés biochimiques membranaires sous Azote et sous Azote-Hydrogène pourraient expliquer ces phénomènes. L’augmentation des composés thiols exofaciaux et l’augmentation des acides gras insaturés à longues chaines est observée pour des cellules produites sous conditions Azote et Azote-Hydrogène. Ainsi ces conditions de croissance présentent une amélioration majeure de l’effet probiotique de B. bifidum, à la fois d’un point de vue de sa résistance aux stress que d’un point de vue de sa fonctionnalité / The aim of this work was to select rationally a probiotic strain by setting up a screening method as well as study and understand the impact of the redox potential (Eh) and gas bubbling on the survival of Bifidobacterium bifidum in a fermented dairy product. In a first time, we have developed selection techniques of probiotic bacteria on the criteria of viability / vitality (flow cytometry analysis) and on the criteria of functionality (antioxidant). We were able to select strains of industrial interest as well as an academic strain, Bifidobacterium bifidum.Secondly, we have studied effect of modifying redox potential by gas bubbling on the survival of B. bifidum in a fermented dairy product. Thus, fermented milk manufactured under anaerobic condition (Nitrogen,) and/or under reducing one (Nitrogen-Hydrogen) allow a better survival of the probiotic strain during the storage (28 days) at 4 °C compared with the Control fermented milk. Yogurt starter strains are not impacted. Then, we have analysed the effect of a growth under various Eh on the viability in model medium and the functionality of B. bifidum. A growth under anaerobic and/or reducing condition thus improved resistance to stress (physiological oxidative stress, bile salts and intestinal stress) the reducing power (tetrazolium salts) and the antioxidant power (KRL test and comet assay) compared with the Control. The adhesion to Caco-2 cells under these conditions is also improvedModulation of biochemical membrane properties under Azote and Azote-Hydrogen conditions could explain these phenomena. An increase in the proportion of exofacial thiol groups and in the proportion of unsaturated fatty acids with long chain was observed for cells produced under Nitrogen and Nitrogen-Hydrogen. These growth conditions present a major improvement for the probiotic effect of B. bifidum, regarding its resistance to stress and its functionality

Bifidobacterium spp. são microrganismos probióticos que podem ser incorporados em produtos alimentícios. Entretanto, para que seus efeitos benéficos à saúde humana ocorram, é necessário que o número de células viáveis na hora do consumo seja, no mínimo, 106UFC/g. As bifidobactérias são sensíveis à elevada acidez e, por isso, torna-se necessária a busca por métodos que possam proteger a integridade da célula, sendo um deles a microencapsulação. Em uma primeira etapa do trabalho, Bifidobacterium lactis foi encapsulado em micropartículas de alginato e alginato modificado (alginatoquitosana, alginato-quitosana-sureteric e alginato-quitosana-acryl-eze) e sua sobrevivência e liberação das micropartículas em fluidos simulados do trato gastrintestinal foram mensuradas utilizando-se soluções tampão com pH 1,5, 5,6 e 7,5, na presença e na ausência de pepsina (3g/L), pancreatina (1g/L) e bile (10g/L). A liberação de células das micropartículas teve uma relação direta com o pH do tampão. A microencapsulação aumentou a taxa de sobrevivência de B. lactis, em comparação com células não encapsuladas, em soluções tampão com pH 1,5 sem a presença de enzimas. Em suco gástrico simulado com enzimas digestivas, por outro lado, foi observado que a pepsina proporcionou um efeito protetor sobre as células de B. lactis, e nesse caso, as taxas de sobrevivência do microrganismo estavam diretamente relacionadas com o grau de injúria das células. Em uma segunda etapa do trabalho, leites fermentados com Streptococcus salivarius ssp. thermophilus e Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus foram enriquecidos com culturas de Bifidobacterium lactis submetidas a quatro tratamentos diferentes: desidratação em temperatura ambiente, liofilização/congelamento, encapsulação em alginatoquitosana e encapsulação em alginato-quitosana-acryl-eze. A população sobrevivente de B. lactis foi determinada semanalmente no leite fermentado e também após tratamento simulando condições do trato gastrintestinal. Os resultados indicaram que na ausência de pepsina, as populações de B. lactis foram reduzidas drasticamente após o contato com tampão pH 1,5, não sendo possível a detecção de células viáveis livres ou encapsuladas após 120 minutos de teste. A presença de pepsina influenciou positivamente a recuperação de células viáveis de B. lactis em todas as condições testadas, mas as culturas na forma desidratada apresentaram melhores resultados que as culturas microencapsuladas ou liofilizadas. No caso do leite fermentado contendo as células desidratadas, a população de B. lactis, após o tratamento em suco gástrico com enzimas, foi superior à detectada no produto antes desse tratamento. Conclui-se que a microencapsulação não foi eficiente para proteger B. lactis em leite fermentado contra injúrias causadas pelo trato gastrintestinal simulado. / Bifidobacterium spp. are microorganisms that can be added to foods. However, the benefits for the human health occur when the numbers of viable cells in the moment of the consumption is at least 106CFU/g. Bifidobacteria are acid sensitive, and methods to protect cell integrity, such as microencapsulation, are needed. In the first part of the present study, Bifidobacterium lactis was encapsulated in microparticles of alginate and modified alginate (alginate-chitosan, alginate-chitosan-sureteric and alginate-chitosan-acryl-eze) and the survival and release from microparticles in simulated gastrointestinal conditions were measured, using buffers (pH 1.5, 5.6 and 7.5), in the absence and presence of pepsin (3g/L), pancreatin (1g/L) and bile. The release from microparticles presented a direct relationship with pH. When the pH was 1.5 and no enzyme was present, encapsulation improved the survival of B. lactis, when compared to free cells. However, pepsin had a protective effect on B. lactis, and the survival rate was directly related to the cells injury degree. In the second part of the study, fermented milk samples containing Streptococcus salivarius ssp. thermophilus and Lactobacillus delbrueckii ssp. Bulgaricus were supplemented with B. lactis submitted to four different treatments: dehydration at room temperature, freeze drying, encapsulation in alginate-chitosan and encapsulation in alginate-chitosaacryl-eze. The number of viable B. lactis cells in the fermented milk was determined weekly and also after treatment with simulated gastrointestinal conditions. Results indicated that in the absence of pepsin, the number of viable cells decreased significantly after contact with buffers (pH 1.5), and no viable cell was detected after 120 minutes. Pepsin improved the recovery of viable cells in the assayed gastric conditions, being the dehydrated cultures more resistant than other cultures. In fermented milk containing the dehydrated cells, the number of viable cells increased after treatment with simulated gastrointestinal fluids. Microencapsulation was not an effective procedure to protect B. lactis in fermented milk against injury caused by the simulated gastrointestinal tract.

The thesis is focused on the effect of dry hopping on beer senzomy and sensory profile of the top-fermented beer. The goal of this work was to modify samples of the top-fermented beer by dry hopping, to analyze them by senzomy and sensory way, to optimize the method for hop essential oils analysis and to compare the results to the available literature. The problematics of the used raw materials, analyzed substances, technological and analytical methods are discussed in the theoretical part. The practical part is composed of technological preparation of the samples and their analysis. There was used a commercial product of the type of American Indian Pale Ale in this work. There was added a Cascade hop by dry hopping into the commercial product. The basic analysis of gravity and attenuation of the beer were done on the fresh beer and the two months old beer. The selected essential oils, carbonyl compounds, bitter acids, selected metal contaminant and nitrates were established in the beer and in the hop. The samples of the beer were sensory evaluated in the same two-month interval. It was determined that the dry hopping influenced the increased pH of the beer. There was established the quantity of essentials oils in the samples and it was compared to the sensorial results. These results can be used as a base for the next exploration, some part of the results are applicable in the beer industry.

Noroviren gelten neben Rotaviren, Salmonellen und Campylobacter spp. derzeit als Hauptursache infektiöser meldepflichtiger Gastroenteritiden des Menschen in Deutschland. Im Jahr 2008 wurden 212.692 Fälle norovirusbedingter Erkrankungen gemeldet (RKI 2009b). Dabei spielen lebensmittelassozierte Infektionen eine bedeutende Rolle. Besonders rohe und unerhitzt verzehrte Produkte bergen ein Risikopotential. Neben Muscheln, Salaten und Früchten konnten die Erreger auch aus Rohwurstprodukten isoliert werden. Aus mikrobiologischer Sicht sind Rohwürste bereits als Risikoprodukte bekannt. Bisher existieren jedoch nur unzureichende wissenschaftliche Ergebnisse über die Infektionsgefahr durch Viren in Lebensmitteln. In der vorliegenden Arbeit wurde die Tenazität und Inaktivierungskinetik von Noroviren anhand des Norovirus-Surrogates Felines Calicivirus untersucht. Zunächst wurde in Suspensionsversuchen der Einfluss verschiedener Konzentrationen von D/L-Milchsäure (0,1; 0,15; 0,2; 0,3 und 0,4 %), Natriumchlorid (2; 6; 12 und 20 %) und Natriumnitrit (100; 150 und 200 ppm) über einen Zeitraum von 7 Tagen bei 4 und 20 °C auf das Virus geprüft. Anschließend wurden Versuchsreihen mit artifiziell kontaminierten Rohwürsten durchgeführt. Der Infektiositätsnachweis erfolgte im Crandell-Reese-Feline-Kidney-Zellkultursystem. In den Suspensionsversuchen zeigte sich eine konzentrations-, zeit- und temperaturabhängige Wirkung der geprüften Parameter. Signifikante Infektiositätsreduktionen ergaben sich bei 20 °C- Lagerung für D/L-Milchsäure-Konzentrationen ab 0,15 % und bei 4 °C -Lagerung ab 0,3 %. Natriumchlorid bewirkte signifikante Titerreduktionen bei 20 °C-Lagerung ab einer NaCl-Konzentration von 2 %, jedoch nicht unter Kühlbedingungen. Die Reduktion der Virusinfektiosität nahm mit steigender Natriumchlorid- bzw. D/L-Milchsäurekonzentration zu. Für praxisübliche Konzentrationen von Natriumnitrit konnte keine zusätzliche Reduktion der Infektiosität nachgewiesen werden. In den Versuchsreihen mit kurz- und langgereiften Rohwürsten erwies sich FCV als sehr stabil. In beiden Produkten konnte bis zum Ende des Versuchszeitraumes nach 21 bzw. 56 Tagen infektiöses Virus nachgewiesen werden. Somit könnten Rohwurstprodukte bei einer möglichen Kontamination mit Noroviren zum Zeitpunkt des Verzehrs ein Gesundheitsrisiko für den Verbraucher darstellen. Jedoch zeigten sich auch deutliche temperatur- und zeitabhängige Wirkungen. Ein positiver Einfluss auf die Inaktivierung ist durch die Anwendung von Reife- und Lagerungstemperaturen um 22 °C zu erwarten. Es kam zu einer kontinuierlichen Virustiterreduktion von insgesamt 1,6 log10 TCID50 / g (für kurzgereifte Produkte) bzw. 3,1 log10 TCID50 / g (für langgereifte Produkte). Eine Beeinflussung der Tenazität des Norovirus-Surrogates FCV durch spezifische Herstellungs- und Lagerungsbedingungen ist somit möglich. Insbesondere die gezielte Kombination einzelner Faktoren miteinander, wie NaCl- und Milchsäuregehalt der Rohwurst, in Verbindung mit spezifischer Lagerungstemperatur und –dauer führt zu effektiver Infektiositätsminderung potentiell enthaltener Viren. Die so erzielte Risikominimierung durch Kombination ausgewählter Parameter bedeutet für die Rohwurstproduktion eine sowohl effiziente, als auch praktikable Möglichkeit, die Lebensmittelsicherheit in Bezug auf virale Infektionserreger deutlich zu erhöhen.