Imobilization of extracellular enzyme fructosyltransferase from Rhodotorula sp. and application in fructooligosaccharides production

Orientador: Francisco Maugeri FilhoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: obtenção de frutooliogossacarídeos (FOS) por enzimas imobilizadas abrange dois conceitos em grande expansão nos últimos anos: aplicação industrial de enzimas imobilizadas e alimentos funcionais. A opção de imobilização é principalmente induzida pela facilidade de controle da reação e possibilidade de reutilização do sistema, além de permitir escalonamento industrial. Dentre os alimentos funcionais estão os FOS que agem como prebióticos ao induzirem o crescimento de uma microflora desejável e benéfica ao organismo. As leveduras do gênero Rhodotorula apresentam bom potencial de transfrutosilação e sua enzima extracelular recuperada do meio de cultivo por precipitação com álcool anidro foi imobilizada em diferentes suportes para seleção de uma metodologia adequada de imobilização. Os melhores resultados foram obtidos ao se imobilizar a enzima por adsorção em suporte sólido ácido inorgânico composto por nióbio e grafite, comercializado pela Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração. A eficiência de imobilização foi de 97,76% para uma razão de 164 Ui/g suporte. O perfil de pH da enzima imobilizada foi deslocado e estendido para valores mais básicos do que o apresentado pela enzima livre, indicando efeito causado pela carga negativa do suporte. A adição de sais a 10 mM no meio de incubação demonstrou aumentar a estabilidade térmica do imobilizado, especialmente para o sal CuSO4. Em pH 4,5 e 6,0 foi observada alta atividade enzimática e estabilidade em diferentes temperaturas, e ambos os pHs foram selecionados para caracterização do sistema. A meia-vida da enzima imobilizada a 50oC em pH 4,5 e 6,0 foi respectivamente de 24 e 48 dias e a temperatura ótima para cada pH foi de 61oC e 63oC. A cinética enzimática apresentou inibição pelo substrato sacarose, efeito não observado com a enzima livre. Sínteses de FOS tendo sacarose a 50% como substrato inicial, foram realizadas em micro-reatores do tipo batelada nos pHs selecionados, a conversão de FOS obtida apresentou valores em torno de 60%, não muito diferentes da enzima livre. Com base nos resultados obtidos, é possível afirmar que a metodologia selecionada é viável para aplicação da enzima imobilizada em biorreatores para produção de FOSAbstract: Fructooligosaccharides (FOS) production by immobilized enzymes encloses two concepts that have faced great expansion in the last few years: industrial application of enzymes and functional foods. The option for enzyme immobilization is mainly induced by the easiness of controlling the reaction and the possibility of reusing the biocatalyst, besides the fact of allowing industrial scale-up. Amongst functional foods, there are the FOS for acting as a prebiotic inducing the growth of a desirable and beneficial microflora to our organism. Yeasts from the genre Rhodotorula has demonstrated a great transfructosilation potential and its extracellular enzyme recovered from fermented medium by alcohol precipitation were immobilized on different supports and by different methodologies in order to select the most adequate of them. The best results were achieved immobilizing the enzyme by adsorption on a solid acid support consisted of niobium ore and graphite, commercialized for Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração. The immobilization efficiency reached 97,76% at a rate of 164 Ui/g of support. Considering the immobilized enzyme, the pH profile changed to more basics values comparing to free enzyme, indicating an effect caused by negative charge of the support. Salt addition at 10 mM to incubation medium demonstrated to increase thermal stability, especially for CuSO4 salt. At pH 4,5 and 6,0 high activity and good stability were observed in different temperatures, and both were selected for system characterization. The half-life obtained at 50oC and pH 4,5 and 6,0 were respectively 24 and 48 days and the maximum activities for each pH were at temperature of 61oC and 63oC. Enzymatic kinetic for the immobilized enzyme presented inhibition by substrate concentration, effect not observed with free enzyme. FOS synthesis with sucrose at 50% as starting substrate were conducted in micro-reactors in both pH and the FOS conversion obtained were around 60%, similar to free enzyme. Based in these results it is possible to say that this methodology for enzyme immobilization is viable for application in large scale bioreactors for FOS productionMestradoMestre em Engenharia de Alimento

Catalytic properties of fructosyltransferase from Rhodotorula sp., free and immobilized on inorganic support

Orientador: Francisco Maugeri FilhoTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: A obtenção de fruto-oligossacarídeos (FOS), um açúcar prebiótico de vasta aplicação industrial, por enzimas imobilizadas abrange dois conceitos em grande expansão: aplicação industrial de enzimas imobilizadas e alimentos funcionais. A partir de flores da Mata Atlântica Brasileira uma cepa foi isolada e identificada como Rhodotorula sp. LEB-V10 e apresentou grande potencial para produção da enzima extracelular frutosiltransferase (FTase) - capaz de produzir FOS a partir da sacarose - sendo obtida apenas por precipitação com etanol (purificação parcial) direto do meio de cultivo livre de células, de acordo com estudos realizados previamente, a cinética entre a enzima imobilizada pura e a parcialmente purificada não apresentou diferenças significativas que justificassem etapas adicionais de purificação. Estudos anteriores selecionaram a adsorção em partículas do composto sólidoácido (Nb), uma liga formada por nióbio (~95%) e grafite (~5%) como metodologia sugerida para imobilização da FTase para produção de FOS. Dessa forma, este trabalho apresenta uma série de estudos de caracterização deste biocatalisador imobilizado. Após a imobilização, foi possível observar que além do pH de máxima atividade apresentado pela enzima livre (pH 4,5) um segundo ponto distinto de máxima atividade (25% menor que em pH 4,5) também foi observado, o pH 6,0 que demonstrou também ser uma condição de maior estabilidade térmica e também melhor condição de síntese com a enzima imobilizada. O estudo da termo-estabilidade revelou também que a imobilização induziu a formação de duas zonas de energias de ativação da desnaturação (Ead) diferenciadas: entre 47 e 51°C a enzima imobilizada é mais estável que a enzima livre e entre 52 e 70°C ela é menos estável. A incubação da FTase, imobilizada e livre, em 52°C por 15 min resultou numa ativação dos biocatalisadores, sendo mais pronunciada com a enzima imobilizada e em pH 4,5 apresentando um aumento de 1,8 vezes na atividade enzimática; no entanto, observou-se que esta ativação é momentânea e não acumulativa com outras metodologias como a liofilização; isto sugere que esta temperatura representa algum tipo de limite energético para a FTase que é um hetero-dímero e pode apresentar diversas interações com o nióbio. A otimização da síntese de FOS realizada pela aplicação da metodologia de planejamento experimental com a enzima imobilizada permitiu um aumento do rendimento (YFOS = 0,58) em 5%, uma redução no tempo de síntese (24 h) em 4 vezes e um aumento da produtividade (12,05 g/L.h) em 6 vezes. A adsorção da FTase ao nióbio demonstrou não utilizar os sítios ativos uma vez que, a adição da sacarose ao meio de dispersão para adsorção, não alterou o desempenho do biocatalisador, porém a adição de CuSO4 que é um forte estabilizador térmico para esta enzima, resultou num biocatalisador incapaz de produzir FOS. Tendo em vista a aplicação industrial da FTase, avaliou-se também os efeitos da liofilização sobre a enzima livre e imobilizada. Com a enzima livre a liofilização causou perda de atividade enzimática em função da densidade da solução de partida, mas, resultou num pó com até 6 vezes mais atividade por grama do que em relação à enzima livre não liofilizada; a adição individual de compostos crio-protetores apresentou maior efeito estabilizador do que em formulações. Com a enzima imobilizada, a liofilização não apresentou grandes diferenciações, observou-se de forma geral uma manutenção das características originais do imobilizado de partida. Todavia, uma importante diferenciação proveniente da liofilização foi observada tanto para a enzima livre quanto imobilizada: a cinética de produção de FOS, o rendimento foi aumentado em diferentes proporções mas, especialmente, foi observada uma elevada composição de GF4. Estudos mais específicos sobre a estrutura tridimensional forneceriam informações mais precisas sobre o efeito da liofilização. Adicionalemente, duas enzimas comerciais (inulinase e invertase) foram igualmente imobilizadas em nióbio, mas, não foram observadas alterações tão expressivas quanto às observadas com a FTase. Dessa forma, a imobilização da FTase em nióbio revela ser uma metodologia com grande potencial de aplicação em reatores. Como resultado deste trabalho, encontram-se publicados até o momento os Capítulos 2 e 4 e aceito para publicação o Capítulo 5Abstract: The production of fructooligosaccharides (FOS) - a prebiotic sugar with wide industrial application - from immobilized enzymes includes two modern concepts: industrial application of immobilized enzymes and functional food. A strain isolated from flowers from the Brazilian Atlantic Forest identified as Rhodotorula sp. LEB-V10 showed great potential for production of the extracellular fructosyltransferase (FTase), which is capable of producing FOS from sucrose. It can be recovered only by precipitation with ethanol (partial purification), directly from the cell-free culture medium. According to previous studies, the kinetics between purified and partially purified immobilized enzymes showed no significant differences that could justify additional purification steps. Other previous studies have selected the adsorption on particles of a solid-acid support (Nb) an alloy consisting of niobium (~95%) and graphite (~5%) as suggested methodology for the immobilization of FTase for FOS production. Thus, this work presents a series of characterization studies of this immobilized biocatalyst. After the immobilization, it was observed that besides the pH of maximum activity presented by the free enzyme (pH 4.5), a second distinct point of maximum activity (25% lower than at pH 4.5) was also observed, pH 6.0, wich was proved to be the best condition for thermal stability and also better for synthesis with the immobilized enzyme than pH 4.5. The study of thermal stability has also shown that immobilization induces the formation of two distinct phases with different denaturation activation energy (Ead): between 47 and 51°C, the immobilized enzyme is more stable than the free enzyme, and between 52 and 70°C it is less stable. Incubation of free and immobilized FTase at 52°C for 15 min resulted in enzymatic activation, being more pronounced with the immobilized enzyme at pH 4.5 with a 1.8-fold increase in enzyme activity. However, due to other studies carried out in this work, it has been shown that this activation is merely transient and not cumulative regarding other methodologies, indicating that this temperature is a kind of energetic threshold, and also because FTase is a hetero-dimer, which may lead to different interactions with the niobium support. The optimization of the synthesis of FOS carried out by applying the methodology of experimental design with the immobilized enzyme, allowing a yield increase (YFOS = 0.58) of 5%, a reduction in synthesis time (24 h) of 4 times and an increased productivity (12.05 g/L.h) of 6 times. The adsorption on niobium has shown not to involve the FTase active sites, since the addition of sucrose to the dispersion medium for adsorption did not affect the performance of the biocatalyst. On the other hand, the addition of CuSO4, which is a strong thermal stabilizing agent for this enzyme, resulted in a biocatalyst incapable of producing FOS. Considering the industrial application of FTase, it was also evaluated the effects of lyophilization over the free and immobilized enzyme. With the free enzyme, lyophilization caused loss of enzyme activity in dependence on the density of the starting solution, but in general, resulted in a powder with up to 6 times more activity per gram as compared to non-lyophilized free enzyme; the individual effects of cryo-protectants additives presented higher stabilizing effect than with the presence of other protectants. The lyophilization of the immobilized enzyme did not show drastic effects and it was observed, in general, the maintenance of the initial properties and characteristics before lyophilization. For both, free and immobilized enzyme was possible to observe significant changes in the kinetics of FOS production, the yield was increased in different proportions but, especially, there was a high composition of GF4, which was not observed before lyophilization. In addition, two commercial enzymes (inulinase and invertase) were immobilized on niobium but no significant changes were observed as those with FTase. Thus, the immobilization of FTase in niobium proves to have a big potential for application due to operational features. As a result of this work, two articles have been published (Chapters 2 and 4) and one has been accepted for publication (Chapter 5)DoutoradoEngenharia de AlimentosDoutor em Engenharia de Alimento

Characterization of amylase, lipase and xylanase produced by actinobacteria cultivated in licuri [Syagrus coronata - (Martius) Beccari] residues

In order to seach for different microbial sources of enzymes, Arthrobacter polychromogenes CDPI-30 and Streptomyces violaceoruber CDPA-32 were individually cultivated in licuri [Syagrus coronata - (Martius) Beccari] residues. It was possible to detect some enzymes but amylase, lipase and xylanase were selected for a basic characterization. The optimum conditions were observed at pH 6 and 7 and 40 – 70 °C for amylases, pH 4 – 6 and 50 – 90 °C for lipases and pH 8 and 10 and 20 – 50 °C for xylanases. The best stabilities, evaluated under different conditions were, in a way, a result from the optimal conditions. Additionally, substrate saturation was not observed for soluble starch and xylan until 15 mg/mL and p-nitrophenyl palmitate until 9.95 µmol/mL. These results indicate that both, actinobacteria and the agroindustrial residues, are good choices to produce basic industrial enzymes.Em busca de novas fontes produtoras de enzimas, Arthrobacter polychromogenes CDPI-30 e Streptomyces violaceoruber CDPA-32, foram individualmente cultivadas em resíduos do processamento do licuri [Syagrus coronata - (Martius) Beccari]. Desta forma, foi possível identificar algumas enzimas mas amilase, lipase e xilanase foram selecionadas para uma caracterização básica. As condições ótimas foram observadas em pH 6 e 7 e 40 – 70 °C para as amilases, pH 4 – 6 e 50 – 90 °C para lipases e pH 8 e 10 e 20 – 50 °C para xilanases. As melhores estabilidades, avaliadas sob diferentes condições foram, de certa forma, um reflexo das condições ótimas. Adicionalmente, não foi observada saturação pelos substratos nas faixas: até 15 mg/mL de amido solúvel e xilanae e até 9.95 µmol/mL de p-nitrofenil palmitato. Os resultados indicam que ambos, as actinobactérias e os resíduos agroindustriais, são boas escolhas para a produção de enzimas de interesse industrial

Aplicação de polpa de tamarindo para produção de vinho

Tamarind (Tamarindus indica L.) is a nutrient-rich fruit that has an acid and exotic flavor. It is widely consumed in natura at tropical countries such as India and Brazil. The aim of this study was to evaluate the application of tamarind as a substrate for the production of tamarind wine. The pulp from ripe fruits was used to produce wine in three different proceedings: (1) whole pulp, (2) pulp without insoluble solids and (3) pulp without insoluble solids and pH adjusted to 4.5. In all cases, the fermentation was performed with Saccharomyces cerevisiae yeast and the initial concentration of soluble solids adjusted to 25 °Brix. The wine with the highest alcohol content (10.2 °GL) was obtained after 11 days of fermentation at room temperature (~25 °C). The alcohol content increased in 2.5 times with the removal of insoluble solids, and the pH correction contributed to an additional increase of 10%. The study demonstrated that tamarind presents good potential as a substrate for the production of wines, which can be an alternative to improve the utilization of the fruit.Tamarindo (Tamarindus indica L.) é uma fruta rica em nutrientes, ácida e de aroma exótico. Ela é comumente consumida na forma in natura em países tropicais como Índia e Brasil. O objetivo deste estudo foi avaliar a aplicação da tamarindo como substrato para produção de vinho de tamarindo. A polpa proveniente da fruta madura foi usada para produção de vinho em três tratamentos: (1) polpa integral, (2) polpa sem os sólidos insolúveis e (3) polpa sem sólidos insolúveis e com ajuste de pH para 4,5. Em todos os casos, a fermentação foi realizada com Saccharomyces cerevisae e com concentração inicial de sólidos solúveis ajustada para 25 °Brix. O vinho com maior teor alcoólico (10,2 °GL) foi obtido após 11 dias de fermentação em temperatura ambiente (~25 °C). O teor alcoólico foi 2,5 vezes maior para o tratamento polpa sem sólidos solúveis e o tratamento polpa sem sólidos solúveis e pH = 4,5 aumentou em mais 10% a produção de etanol. O estudo demonstrou que a tamarindo apresenta bom potencial como substrato para produção de vinhos, o que pode ser uma alternativa para aumentar a utilização da fruta

Uporaba sojeva kvasca Saccharomyces cerevisiae u proizvodnji voćnih vina od pulpe kakaa i tekućine izdvojene iz pulpe kakaovog zrna

Research background. Cocoa honey and cocoa pulp are both highly appreciated fruit pulp, but until now, cocoa honey has been less processed than cocoa pulp. In this work, we investigate the applicability of Saccharomyces cerevisiae strains to ferment cocoa honey complemented with cocoa pulp to obtain fruit wines and improve cocoa honey commercialization. Experimental approach. The strain, previously isolated from cachaçaria distilleries in Brazil, was selected based on its fermentation performance. The following conditions for fermentation with S. cerevisiae L63 were then studied: volume fraction of cocoa honey (φCH) complemented with cocoa pulp, sucrose addition (γsuc), temperature (t) and inoculum size (No). The best conditions were applied in order to obtain fermentation profiles. Results and conclusions. S. cerevisiae L63 (No=107–108 cell/mL) is capable of fermenting φCH=90 and 80% for 24 or 48 h with γsuc=50 and 100 g/L at t=28–30 °C resulting in wines with ethanol volume fractions from 8 to 14%. Additionally, the wine produced from φCH=90% had lower residual sugar concentration (<35 g/L) than the wine produced from φCH=80% (~79 g/L) which could be classified as a sweet wine. In general, S. cerevisiae L63 resulted in a similar fermentation performance as a commercial strain tested, indicating its potential for fruit pulp fermentation. Novelty and scientific contribution. Saccharomyces cerevisiae L63 can ferment cocoa honey complemented with cocoa pulp to produce fruit wines with good commercial potential, which may also benefit small cocoa producers by presenting a product with greater added value.Pozadina istraživanja. Tekućina izdvojena iz pulpe kakaovog zrna i pulpa kakaa vrlo su cijenjeni tipovi voćnih proizvoda; međutim, tekućina iz kakaovog zrna se znatno manje koristi od pulpe kakaa. U ovom je radu ispitana mogućnost primjene sojeva kvasca Saccharomyces cerevisiae u fermentaciji pulpe kakaa obogaćene kakaovom tekućinom radi dobivanja voćnih vina te poboljšanja komercijalnog iskorištenja tekućine izdvojene iz kakaova zrna. Eksperimentalni pristup. Soj kvasca S. cerevisiae L63, prethodno izoliran iz brazilskih distilerija, odabran je zbog svojih fermentacijskih značajki. Ispitani su sljedeći uvjeti fermentacije: volumni udjel tekućine izdvojene iz kakaove pulpe s dodatkom kakaove pulpe (φCH), dodatak šećera (γsuc), temperatura (t) i udjel inokuluma (No). Primjenom optimalnih uvjeta dobiveni su fermentacijski profili. Rezultati i zaključci. Fermentacijom kvasca S. cerevisiae L63 (No=107–108 stanica/mL) tijekom 24 ili 48 h uz dodatak pulpe φCH=90 i 80 % i šećera γsuc=50 i 100 g/L pri t=28–30 °C dobivena su vina s volumnim udjelom etanola od 8 do 14 %. Osim toga, vino dobiveno fermentacijom pulpe s φCH=90 % imalo je manju koncentraciju preostalog šećera (<35 g/L) od vina dobivenog fermentacijom pulpe s φCH=80 % (~79 g/L), što ga svrstava u kategoriju slatkih vina. Općenito, fermentacijske značajke kvasca S. cerevisiae L63 bile su slične onima komercijalnog soja, zbog čega je zaključeno da je prikladan za fermentaciju voćne pulpe. Novina i znanstveni doprinos. Zaključeno je da se kvasac S. cerevisiae L63 može primijeniti u fermentaciji tekućine izdvojene iz pulpe kakaovog zrna s dodatkom pulpe kakaa za proizvodnju voćnih vina s dobrim tržišnim potencijalom. Ovaj novi proizvod s dodanom vrijednošću može biti od koristi malim proizvođačima kakaa

Produção de aguardente de carambola / Production of carambola aguardent

A fermentação alcoólica de sumos e sucos de frutas resulta em diversos produtos, a depender de suas características e trata-se uma técnica muito aplicada industrialmente.A polpa de carambola (Averrhoa carambola) foi empregada neste estudo para a obtenção de aguardente. Três linhagens comerciais de Saccharomycescerevisaeforam aplicadas como fermento e as fermentações foram conduzidas em temperatura ambiente, por um período de 7 dias com um volume útil de mosto de 1,0 L. Ao final, obteve-se um teor de etanol entre 9,2 – 11,0 °GL com pH e concentração de sólidos solúveis de aproximadamente 3,8 e 12°Brix, respectivamente. Após a fermentação, conduziu-se a destilação fracionada do vinho obtido.O corte da cabeça (~75°C) foi feito com 2,5 % do volume total de vinho e o corte de coração foi feito quando a graduação alcoólica atingiu 45°GL (~93°C). O comportamento do processo de destilação não variou em função das leveduras utilizadas e os destilados apresentaram teor alcoólico de 45°GL e rendimento de 90%. A produção tanto do fermentado como do destilado de carambola mostraram-se viáveis e mais estudos devem ser realizados para melhor caracterizar os produtos obtidos

Produção de aguardente de carambola / Production of carambola aguardent

A fermentação alcoólica de sumos e sucos de frutas resulta em diversos produtos, a depender de suas características e trata-se uma técnica muito aplicada industrialmente.A polpa de carambola (Averrhoa carambola) foi empregada neste estudo para a obtenção de aguardente. Três linhagens comerciais de Saccharomycescerevisaeforam aplicadas como fermento e as fermentações foram conduzidas em temperatura ambiente, por um período de 7 dias com um volume útil de mosto de 1,0 L. Ao final, obteve-se um teor de etanol entre 9,2 – 11,0 °GL com pH e concentração de sólidos solúveis de aproximadamente 3,8 e 12°Brix, respectivamente. Após a fermentação, conduziu-se a destilação fracionada do vinho obtido.O corte da cabeça (~75°C) foi feito com 2,5 % do volume total de vinho e o corte de coração foi feito quando a graduação alcoólica atingiu 45°GL (~93°C). O comportamento do processo de destilação não variou em função das leveduras utilizadas e os destilados apresentaram teor alcoólico de 45°GL e rendimento de 90%. A produção tanto do fermentado como do destilado de carambola mostraram-se viáveis e mais estudos devem ser realizados para melhor caracterizar os produtos obtidos

Estudo da composição de polpa de manga e soro de queijo para bebidas láticas fermentadas

Fermented lactic beverages have high sensory acceptance and may present probiotic microorganisms that are able to promote well-being. Milk is the primary substrate for this type of fermentation. However, more and more, consumers have been requesting for alternative formulations with lower (or absent) milk content. Two nutritional components can allow the reduction of milk in formulations: cheese whey (CW) and fruit pulps. Thus, this study aimed to investigate, with the aid of the experimental design tool and sensory analysis, the best formulations between mango pulp (MP), CW and whole milk (WM) to develop lactic beverages fermented by Lactobacillus acidophilus La-5 at 37 °C for up to 72 h. The results indicated that the increase in MP proportion associated with a decrease in WM elevated the sensory acceptance. Three formulations, with 24 h of fermentation, containing 55 – 100 % (w/w) of MP and 0 – 45 % (w/w) of CW were the best formulations and presented pH of 3.5 – 4.0, cell count &gt;108 CFU/mL and 82 – 88 % of global acceptance. These results suggest MP or MP with CH as substrates for lactic fermentation replacing milk. &nbsp;As bebidas láticas fermentadas apresentam alta aceitação sensorial e podem conter microrganismos probióticos que são capazes de promover o bem-estar. O leite é a principal matéria-prima para esse tipo de fermentação. No entanto, cada vez mais, os consumidores vêm solicitando formulações alternativas com menor composição (ou ausência) de leite. Dois componentes nutritivos podem permitir a redução do leite nas formulações: o soro de queijo (SQ) e polpas de fruta. Assim, este trabalho teve como objetivo investigar, com o auxílio da ferramenta de planejamento experimental e análise sensorial, as melhores formulações entre polpa de manga (PM), SQ e leite integral (LI) para o desenvolvimento de bebidas lácticas fermentadas por Lactobacillus acidophilus La-5 a 37 °C por até 72 h. Os resultados indicaram que o aumento da proporção de PM associado à diminuição de LI elevou a aceitação sensorial. Três formulações, com 24 h de fermentação, contendo 55 – 100 % (p/p) de PM e 0 – 45 % (p/p) de SQ foram as melhores formulações e apresentaram pH de 3,5 – 4,0, contagem de células &gt;108 UFC/mL e 82 – 88 % de aceitação global. Esses resultados sugerem PM ou PM com SQ como substratos para a fermentação láctica em substituição ao LI

Desenvolvimento de duas formulações base de cerveja estilo sour empregando kefir e kombucha na fermentação / Development of two sour beer basic formulations using kefir and kombucha for fermentation

Dentre os diversos estilos de cerveja produzidos, as cervejas ácidas (sour beer) tem atraído o interesse de consumidores devido ao seu frescor promovido pela acidez geralmente desenvolvida pelo emprego de lactobacilos na fermentação. Nesse sentido, este estudo objetivou desenvolver duas formulações base para cervejas estilo sour utilizando colônias de kefir e kombucha durante a co-fermentação do mosto cervejeiro –  além da levedura cervejeira. As duas formulações obtidas foram investigadas quanto aos seus parâmetros físico-químicos e se encontraram em acordo com os padrões brasileiros e com o estilo sour; também foi realizada análise sensorial. A formulação obtida com kefir apresentou teor alcoólico = 4,9 % (v/v), pH = 4,2 e acidez total = 2,3 g/L e suas notas médias de aceitação foi de 7,3 e de intenção de compra de 4,1. Já a formulação obtida com kombucha apresentou um teor alcoólico levemente menor (4,2 %, v/v), menor pH (3,7) e maior acidez (3,3 g/L) e suas notas média de aceitação sensorial foi de 6,8 e de intenção de compra de 3,6. Estes resultados são promissores para o desenvolvimento de formulações sensorialmente diferenciadas e potencialmente mais benéficas à saúde, devido a utilização das culturas de kefir e kombucha.  

Co-digestão anaeróbia de manipueira, casca de café e esterco bovino: Um estudo de otimização do processo de metanização / Anaerobic co-digestion of manure, coffee husk and bovine manure: A study to optimize the methanization process

O interesse pela produção de biogás tem se intensificado principalmente pelo aumento da energia, além da preocupação importante com as questões ambientais. Propôs-se neste trabalho avaliar a potencialidade da co-digestão anaeróbia de manipueira, casca de café e esterco bovino para a produção de biogás, um fim de otimizar as condições de operação do biodigestor, em um tempo de retenção hidráulica de 15 dias. Foram conduzidas três etapas experimentais aplicando o delineamento composto central rotacional (DCCR) para avaliar o efeito das variáveis e da interação entre elas (níveis de carga orgânica volumétrica, temperatura, pH, adição / concentração celular de bactérias celulolíticas e adição de micronutrientes) sobre o processo de metanização. Os resultados demonstraram que as condições ideais para metanização foram definidas como: 40mL de manipueira; 95mL de casca de café; 40mL de esterco bovino; pH 6; adição de 1,5.106UFC.mL-1 de inóculo bacteriano, temperatura de 30 ° C; adição de 46,97 e 4,41mg.L-1 de FeSO4.7H2O e MnSO4.H2O, respectivamente