Structure of xanthan gum and cell ultrastructure at different times of alkali stress

The effect of alkali stress on the yield, viscosity, gum structure, and cell ultrastructure of xanthan gum was evaluated at the end of fermentation process of xanthan production by Xanthomonas campestris pv. manihotis 280-95. Although greater xanthan production was observed after a 24 h-alkali stress process, a lower viscosity was observed when compared to the alkali stress-free gum, regardless of the alkali stress time. However, this outcome is not conclusive as further studies on gum purification are required to remove excess sodium, verify the efficiency loss and the consequent increase in the polymer viscosity. Alkali stress altered the structure of xanthan gum from a polygon-like shape to a star-like form. At the end of the fermentation, early structural changes in the bacterium were observed. After alkali stress, marked structural differences were observed in the cells. A more vacuolated cytoplasm and discontinuities in the membrane cells evidenced the cell lysis. Xanthan was observed in the form of concentric circles instead of agglomerates as observed prior to the alkali stress.471102109CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQSem informaçã

Study of operational conditions in xanthan production by Xanthomonas arboricola pv pruni for oilwell drilling fluid

Xanthan yield and physical and chemical characteristics can be improved by modification in culture conditions, as well as, by post-fermentation treatments in order to obtain a xanthan with the required characteristics. The aim of this work was to study the operational conditions in xanthan production by Xanthomonas arborícola pv pruni strains 106 and 115 to be used in oilwell drilling fluids. The influence of thermal treatment applied to the fermentation broth was evaluated in the xanthan produced by strain 106 in a range of pH and stirrer speed. The thermal treatment decreased the yield between 5.8 and 14%, nevertheless, was observed increase of aqueous solution and fermentation broth viscosities. The aggregation of xanthan molecules caused by thermal treatment and determined by increase of molar mass was dependent on the sodium content. As a result, a correlation between molar mass and xanthan solution viscosity can be observed. The fermentation broth sterilization was adopted for experiment in which a pre-selection of production medium in orbital shaker was performed for subsequent pH, production medium and stirrer speed study in fermentor by strains 106 and 115. Xanthan production and viscosity was dependent on the strain of X. arborícola pv pruni and on the operational condition used. The production medium B showed the best balance of yield and viscosity results, in orbital shaker, as well as in fermentor. The best results for both strains were obtained at pH 7, 600 rpm and 66 h of fermentation. The two strains showed potential for xanthan production. In an evaluation study of, physical and chemical characteristics, the xanthan produced by strain 115 was compared to the characteristics of the commercial xanthans, Roeper and Kelzan. The former is for application in food, pharmeceutical products and cosmetics and the latter for application in oilwell drilling fluids. The results were within the literature specified patterns, except by the low piruvate content of xanthan produced by strain 115, low monovalent salt content of Roeper sample and high divalent salt content of both commercial samples. The xanthans produced by X. arborícola pv pruni were evaluated as viscosifying fluid for use in oilwell drilling, in comparison to Duo Vis, Kelzan and Xanvis commercial brands. As a whole, the results obtained in this study show that the commercial polymers are more efficient when used in aqueous solution, since these polymers contain high salt concentrations. Xanthans produced by patovar pruni, Xc 106 600 and Xc 115 600, as having low salt concentration, they show potential for application in oilwell drilling fluid, when a salt solution was used, similar to the conditions of marine exploration.O rendimento e as características físicas e químicas da xantana podem ser melhorados através das modificações nas condições de cultivo, assim como, por tratamentos empregados após a fermentação, para a obtenção de uma xantana com características desejadas para o fim que se propõe. O trabalho objetivou estudar as condições operacionais de produção de xantana por Xanthomonas arboricola pv pruni cepas 106 e 115 para aplicação em fluidos de perfuração de poços de petróleo. A influência do tratamento térmico aplicado no caldo fermentado foi avaliada na xantana produzida pela cepa 106 em diferentes condições de pH e velocidade de agitação. O tratamento térmico reduziu o rendimento entre 5,8 e 14%, entretanto, foi observado o aumento da viscosidade da solução aquosa e do caldo fermentado. A agregação de moléculas de xantana provocada pelo tratamento térmico, e comprovada pelo aumento da massa molar foi dependente da concentração de sódio. Como resultado pode ser observada relação entre a massa molar e a viscosidade da solução de xantana. A esterilização do caldo fermentado foi adotada para o experimento posterior, em que foi realizada uma pré-seleção de meios de produção, em agitador incubador, para posterior estudo de pH, meio de produção e velocidade de agitação em fermentador pelas cepas 106 e 115. A produção e a viscosidade das xantanas sintetizadas foram dependentes da cepa de X. arboricola pv pruni e das condições operacionais. O meio de produção B apresentou o melhor equilíbrio entre produção e viscosidade, em agitador incubador, assim como no fermentador. Os melhores resultados para ambas as cepas foram obtidos em pH 7, 600 rpm e 66 h de fermentação. As duas cepas apresentaram potencial para serem utilizadas na produção de xantana. No estudo da avaliação das características físicas e químicas, a xantana produzida pela cepa 115 foi comparada as características das xantanas comerciais, Roeper e Kelzan. A primeira, para aplicação em alimentos, produtos farmacêuticos e cosméticos e a segunda, para aplicação em fluido de perfuração de poços de petróleo. Os resultados apresentaram-se dentro dos padrões especificados pela literatura, exceto pelo baixo conteúdo de piruvato da xantana produzida pela cepa 115, baixo conteúdo de sais monovalentes da amostra Roeper e alto conteúdo de sais divalentes das duas amostras comerciais. As xantanas produzidas por X. arboricola pv pruni foram avaliadas como viscosificante de fluido para aplicação na perfuração de poços de petróleo, comparando-as com amostras comerciais: Duo Vis, Kelzan e Xanvis. De uma forma geral, os resultados obtidos neste estudo mostram que os polímeros comerciais apresentaram maior eficiência quando preparados em solução aquosa, pois estes polímeros continham alta concentração de sais. Já as xantanas produzidas pelo patovar pruni, Xc 106 600 e Xc 115 600, por apresentarem baixa concentração de sais, apresentaram potencial para aplicação em fluido de perfuração de poços de petróleo, quando preparados em solução salina, condição semelhante a utilizada na exploração marítima

Métodos de conservação aplicados a melão minimamente processado Conservation methods applied to fresh-cut melon

O objetivo desta revisão é apresentar alguns métodos de conservação que podem ser utilizados para prolongar a vida útil do melão minimamente processado. Dentre os métodos, serão abordados revestimento comestível, irradiação, antimicrobianos naturais, antioxidantes, agentes de firmeza, atmosfera modificada, branqueamento, luz ultravioleta e alta pressão. Dependendo do método pode haver redução das alterações associadas ao processo mínimo do melão, como a perda de água, alteração da cor e firmeza, alteração do metabolismo e crescimento de micro-organismos, sendo o resultado muitas vezes dependente da cultivar do melão utilizado.<br>The objective of this review is to present some conservation methods that can be used to prolong the life of fresh-cut melon. Among the methods, edible coating, irradiation, natural antimicrobials, antioxidants, firmness agent, modified atmosphere, whitening, ultraviolet light and high pressure will be discussed. Depending on the method, the changes associated to minimum process of melon, such as water loss, change in color and firmness, change in the metabolism and growth of micro-organisms can be reduced and the result is often dependent on the melon cultivar used

Avaliação das características físicas e químicas de gomas xantanas

O trabalho objetivou avaliar as características físicas e químicas da xantana produzida por Xanthomonas arboricola pv pruni cepa 115, comparando-a com duas xantanas obtidas de fontes comerciais – Kelzan e Roeper. As xantanas analisadas apresentaram-se dentro dos padrões especificados pela literatura, exceto pelo baixo conteúdo de ácido pirúvico da xantana produzida pela cepa 115, baixo conteúdo de sais monovalentes da amostra Roeper e alto conteúdo de sais divalentes das duas amostras comerciais. A baixa concentração de ácido pirúvico na xantana produzida por X. arboricola pv pruni 115 não influenciou na viscosidade da solução aquosa. Assim concluímos que a xantana produzida pela cepa 115 apresenta características físicas e químicas que permitem sua utilização na indústria de petróleo, como também para fins alimentícios, farmacêuticos e cosméticos

Evaluation of physical and chemical characteristics of xanthan gums

This work aimed at evaluating the physical and chemical characteristics of the xanthan produced by Xanthomonas arboricola pv pruni strain 115, and at comparing it with two xanthans obtained from commercial sources – Kelzan e Roeper. The analyzed xanthans showed specified patterns mentioned in the literature, except for low pyruvic acid content in the xanthan produced by strain 115, low monovalent salt content in the Roeper sample and high divalent salt content in both commercial samples. The low pyruvic acid content in the xanthan produced by X. arboricola pv pruni 115 did not affect the aqueous solution viscosity. Thus, the xanthan produced by strain 115 show physical and chemical characteristics that allow its use by the petroleum industry, as well as, in food, pharmaceutical and cosmetics products. Xanthomonas arboricola pv pruni. Xanthan. Physical and chemical characteristics

Ultrasound pretreatment as an alternative to improve essential oils extraction

ABSTRACT: Essential oils are substances originated from plants in general. These compounds are well known to have a high biological activity, specially the antioxidant and antimicrobial. Several extraction techniques are employed to obtain these substances. However, the majority of these techniques require a long extraction time. In this sense, innovative and alternative extraction techniques, such as ultrasound, have recently been the target of studies. In view of the small amount of publications using ultrasonic pretreatment, this review aimed to congregate current relevant information on ultrasound-assisted extraction of essential oils. In this sense, theoretical aspects, such as the main factors that influence the performance of this technique as well as the advantages and disadvantages of the use of ultrasound as an environmental friendly alternative technique to improve the extraction of essential oil in comparison to traditional methods, are shown. Considering the available studies in the literature on essential oil extraction using ultrasonic pretreatment, low frequencies ranged from 20 to 50kWz and times ranged from 20 to 40min were used. The use of ultrasonic pretreatment represents a time reduction to near 70% in relation to the conventional hydrodistillation. Also, these conditions enabled a growth in the extraction of bioactive compounds and consequently improving the antioxidant and antimicrobial activities of essential oils

Conservation of papaya minimally processed with the use of edible coating based on xanthan gum <br>Conservação de mamão minimamente processado com uso de revestimento comestível à base de goma xantana

The objective of this study was to evaluate the preservation of papaya minimally processed by the use of edible coatings based on xanthan gum for 12 days at 4±1 °C. Different treatments were performed: control (T1) uncoated; 1 % glycerol and 0.5 % xanthan gum (T2); 1 % glycerol, 0.5 % xanthan gum and 1 % chitosan (T3); 1 % glycerol, 0.5 % xanthan gum and 0.25 % guar gum (T4); 1 % glycerol, 0.5 % xanthan gum, 0.25 % guar gum and 1 % chitosan (T5). Such coatings were prepared in aqueous solution and added to them 1% glycerol. In the control treatment and the coated pieces of papaya were analyzed weight loss, firmness, pH, titratable acidity, color, and microbiological groups: psychrophilic, Salmonella spp., total coliform and thermotolerant. The different coatings based on xanthan gum were effective in preserving papaya minimally processed, relative to control sample. The addition of guar gum to xanthan coatings influenced negatively in the weight loss and the parameters of color, lightness, a* and b*. The addition of chitosan (T3) beneficially influence in reducing weight loss, maintenance of luminosity and a smaller reduction in parameters a* and b*, however, was not observed antimicrobial effect. Thus, it is suggested as an edible coatings papaya minimally processed coatings composed only xanthan gum (T2), which caused a reduction of weight loss, maintenance of lightness and b* and smaller reduction in a*. However, experiments aimed at maintaining firmness, pH and acidity should be conducted in future. <p><p> Neste trabalho foi avaliada a conservação do mamão “Formosa” minimamente processado, com o uso de revestimento comestível à base de goma xantana, por 12 dias a 4±1 °C. Foram realizados os tratamentos: controle (T1), sem revestimento; revestimento com 0,5% de goma xantana (T2); revestimento com 0,5% de goma xantana e 1% de quitosana (T3); revestimento com 0,5% de goma xantana e 0,25% de goma guar (T4); revestimento com 0,5% de goma xantana, 0,25% de goma guar e 1% de quitosana (T5). Tais revestimentos foram preparados em solução aquosa e adicionados a eles 1% do plastificante glicerol. No tratamento controle e nos pedaços de mamão revestidos foram analisados a perda de massa, firmeza, pH, acidez titulável cor e os seguintes grupos de micro-organismos: psicrófilos, Salmonella spp., coliformes totais e termotolerantes. Os diferentes revestimentos à base de goma xantana foram eficientes na conservação do mamão “Formosa” minimamente processado, em relação à amostra controle. A adição de goma guar ao revestimento de xantana influenciou negativamente na perda de massa e nos parâmetros de cor, luminosidade, a* e b*. A adição de quitosana (T3) influenciou beneficamente na redução da perda de massa, manutenção da luminosidade e menor redução nos parâmetros a* e b*, entretanto, não foi observado efeito antimicrobiano. Assim, sugere-se como revestimento comestível de mamão “Formosa” minimamente processado o revestimento composto somente de goma xantana (T2), o qual propiciou redução da perda de massa, manutenção da luminosidade e b* e menor redução no a*. Entretanto, experimentos visando à manutenção da firmeza, pH e acidez deverão ser futuramente realizados