Potential of giant reed (Arundo donax L.) for second generation ethanol production

AbstractBackgroundThe production of second generation ethanol from lignocellulosic biomasses that have not had their potential fully explored as feedstock is of great importance. Arundo donax is one these biomasses. It is a promising grassy plant to be used as a renewable resource for the production of fuels and chemicals, because of its fast growth rate, ability to grow in different soil types and climatic conditions. The present study evaluated its use as feedstock for the production of second generation ethanol.ResultsInitially its chemical characterization was carried out, and a protocol for fractioning the biomass through diluted acid pretreatment followed by alkaline pretreatment was developed, providing a solid fraction which was undergone to enzymatic hydrolysis reaching 42g/L of glucose, obtained in 30h of enzymatic hydrolysis. This partially delignified material was subjected to a simultaneous saccharification and fermentation (SSF) process, resulting in an ethanol concentration of 39g/L at 70h.ConclusionsThe fermentability of the pretreated biomass was performed successfully through the conception of simultaneous saccharification and fermentation resulting in approximately 75L of ethanol per ton of cellulose

Seleção de linhagens fúngicas isoladas de larvas de Simuliidae (Insecta: Diptera) para obtenção de enzimas de interesse industrial na Amazônia: Screening of fungal strains isolated from Simuliidae (Insecta: Diptera) larvae to obtain enzymes of industrial interest in the Amazon

As enzimas estão entre os principais alvos de pesquisas biotecnológicas pelo seu importante papel nos mecanismos celulares e aplicações em processos industriais. O objetivo do estudo foi selecionar linhagens de fungos, isoladas de larvas de Simuliidae, produtoras das enzimas amilase e celulase em meio de cultura sólido. Foram utilizadas 37 linhagens fúngicas cultivadas e armazenadas no INPA. Para o crescimento das diferentes linhagens fúngicas e indução das enzimas foi utilizada solução de Manachini, suplementada de substrato indutor. O cultivo das linhagens foi realizado com inóculo direto de 5x106 esporos/mL, mantidos sob agitação a 140 rpm em temperatura ambiente durante 72 horas. Ao término do período de incubação, as culturas foram filtradas e, em seguida foram adicionados 50µL do filtrado em meio de cultura sólido pela técnica de “Cup plate”. As placas foram envolvidas em papel alumínio e incubadas a 37º C durante 72 horas. Foram utilizadas soluções reveladoras de atividade enzimática, iodo 0,1 Mol/L e solução de vermelho congo a 0,1%), para amilases e celulases, respectivamente. A atividade enzimática foi detectada pelo diâmetro do halo. Do total de 37 linhagens analisadas, 60% apresentaram degradação de substrato tanto para amilase como para celulase e 40% não apresentaram atividade para estas enzimas. As espécies com maior nível de degradação do substrato foram Aspergillus japonicus Saito (halo= 7mm, celulase) e Trichoderma harzianum Rifai (halo= 5mm, amilase). Constata-se assim o potencial desses microrganismos para aplicação industrial, criando novas oportunidades para o desenvolvimento do mercado de enzimas na Amazônia

Estabilidade de ácido ascórbico e antocianinas em néctar de camu-camu (Myrciaria dubia (H. B. K.) McVaugh)

Camu-camu is a fruit with a remarkable nutritional potential due to its high ascorbic acid content. Hence, the aim of the present study is to evaluate the stability of ascorbic acid and pigments present in camu-camu nectar stored under different light and temperature conditions. Fruits were depulped and assessed as to their physico-chemical characteristics. Nectar obtained from the pulp was placed in plastic bottles and stored at room temperature and refrigerated, with and without light, and were assessed for 120 days as to stability of the ascorbic acid and anthocyanins. The ascorbic acid content in nectar stored under light did not differ statistically from that protected from it. It was found that this vitamin in nectar stored for 120 days at a chilled temperature presented good stability. Concerning the anthocyanins, room temperature contributed negatively bringing about a more accelerated degradation, yet, exposure to light had no effect. According to trial conditions used in the present study, it was concluded that the light factor had little influence on the ascorbic acid and anthocyanins in the camu-camu nectar and that the temperature of storing it in the open shows it had a negative factor on the stability of these pigments

Sugarcane bagasse as feedstock for cellulase production by Trichoderma harzianum in optimized culture medium

This work aimed at the production of cellulases from pretreated sugarcane bagasse by the filamentous fungus Trichoderma harzianum IOC 3844 and their application in the hydrolysis of this same substrate, for a future use in second-generation ethanol production. The production of cellulases was optimized, which resulted in high enzymatic activities after 42 hrs of process in an instrumented bioreactor (CMCase 27,017 U x L-1; FPase 1,225 U x L-1; and \ue2-glucosidase 609 U x L-1). The enzymatic extract was concentrated by using a hollow fiber membrane filtration system. The concentrated extract was applied in the hydrolysis of pretreated sugarcane bagasse, after 28 hrs of enzymatic reaction, displaying a similar catalytic performance of that attained with a commercial enzymatic preparation (hydrolysis efficiency of roughly 50%). Finally, the enzymatic extract was partially characterized in terms of the molecular weights of the main activities of the enzymatic pool. Electrophoretic analysis identified eleven protein bands; six of them were related to CMCase activity and revealing molecular weights that varied from 48 to 78 kDa, and two bands were associated with \ue2-glucosidase activity and having molecular weights of 75 and 85 kDa

Avaliação físico-química das bebidas lácteas fermentadas sabor de araçá-boi (Eugenia stipitata McVaugh) adicionadas com mel de abelhas sem ferrão nativas, da área indígena Sateré-Mawé, Amazonas, Brasil

The araça-boi (Eugenia stipitata), is a fruit native to the Western Amazon with pleasant flavor that make it interesting for beverage milk. Drinks can be obtained through combination with whey and honey which gives the product excellent nutritional characteristics. This study aimed to evaluate the physical and chemical quality of drinking milk from araçá-boi with different concentrations of honey. To carry out the work were used UHT milk, whey, sugar, fruits of araçá-boi, stingless bee honey originating from the tribe and culture Sateré-Mawé, Amazonas state, Brasil, symbiotic dairy business consisting of Streptococcus salivarius subsp. thermophilus and Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus. The experiment was divided into two treatments and three replicates, were tested different proportions of sugar and honey (75:25 and 85,5:12,5) as sweeteners and evaluation of pH and acidity as a function of storage time (0, 15 and 30 days of storage). The fermentation was conducted at 42 °C and were monitored every 30 minutes the pH and acidity. The pulp of the fruit, honey and milk beverages were evaluated for moisture, pH, acidity, reducing sugars, total sugars, phenolics and flavonoids. The fermented milk drinks flavored with araçá-boi stingless bee honey in the Amazon showed functional properties derived from the honey, and content of phenolics and flavonoids, besides presenting physico-chemical profile within the legais standards of the MAPA. Therefore, an excellent alternative to use of these raw materials into a functional product.El araçá-boi (Eugenia stipitata) es una fruta nativa de la Amazonía occidental con sabor y aroma agradables, que la hacen interesante para la elaboración de bebidas lácteas. Combinando suero de leche y miel de abeja se pueden obtener bebidas que le otorgan al producto excelentes características nutricionales. Este estudio tuvo como objetivo evaluar la calidad fisicoquímica de la bebida láctea de araçá-boi con diferentes concentraciones de miel de abeja. Para la realización del trabajo se utilizaron leche UHT, suero, azúcar, frutos de araçá-boi, miel de abejas sin aguijón de la tribu Sateré-Mawé, estado de Amazonas, Brasil, y cultivo lácteo simbiótico comercial compuesto por Streptococcus salivarius subsp. thermophilus y Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus. El experimento se dividió en dos tratamientos y tres repeticiones, donde se probaron diferentes proporciones de azúcar y miel (75:25 y 85,5:12.5) como edulcorantes y la evaluación del pH y acidez en función del tiempo de almacenamiento (0, 15 y 30 días de almacenamiento). El proceso de fermentación se llevó a cabo a 42 °C y se controló el pH y la acidez cada 30 minutos. Se evaluó pulpa de fruta, miel y bebidas lácteas en cuanto a humedad, pH, acidez, azúcares reductores, azúcares totales, compuestos fenólicos y flavonoides. Las bebidas de leche fermentada aromatizadas con araçá-boi con miel de abeja sin aguijón de la Amazonía mostraron propiedades funcionales derivadas de la miel, como el contenido de compuestos fenólicos y flavonoides, además de presentar un perfil físico-químico dentro de las normas legales del MAPA. Por lo tanto, una excelente alternativa para utilizar estas materias primas en un producto functional.O araçá-boi (Eugenia stipitata) é um fruto nativo da Amazônia Ocidental com agradáveis sabor e aroma, que o tornam de interessante para elaboração de bebidas lácteas. As bebidas podem ser obtidas através da combinação com soro de leite e mel de abelha que conferem ao produto excelente características nutricionais. Este trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade físico-química da bebida láctea de araçá-boi com diferentes concentrações de mel de abelha. Para realização do trabalho foram utilizados leite UHT, soro de leite, açúcar, frutos de araçá-boi, mel de abelha sem ferrão oriundo da tribo Sateré-Mawé, estado do Amazonas, Brasil, e cultura láctea simbiótica comercial composta de Streptococcus salivarius subsp. thermophilus e Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus. O experimento foi dividido em dois tratamentos e três repetições, onde foram testadas diferentes proporções de açúcar e mel (75:25 e 85,5:12,5) como edulcorantes e a avaliação do pH e acidez em função do tempo de armazenamento (0, 15 e 30 dias de armazenamento). O processo fermentativo foi conduzido a 42°C e a cada 30 minutos foram monitorados o pH e acidez. A polpa do fruto, o mel e as bebidas lácteas foram avaliados quanto à umidade, pH, acidez, açúcares redutores, açúcares totais, compostos fenólicos e flavonoides. As bebidas lácteas fermentadas sabores de araçá-boi com mel de abelha sem ferrão da Amazônia apresentaram propriedades funcionais oriundas do mel, como teor de compostos fenólicos e flavonoides, além de apresentar perfil físico-químico dentro dos padrões legais do MAPA. Portanto, uma excelente alternativa para aproveitamento dessas matérias-primas em um produto funcional

Avaliação da qualidade físico-química de bebidas lácteas sabor de araçá-boi (Eugenia stipitata)

The fruit of araçá-boi (Eugenia stipitata McVaugh) has pronounced aroma and acidity, is currently consumed in the form of juice, in the north of Brazil. For best assignments nutritional arose the need to make the fermented milk drink araçá-boi. It was used as a constituent of the basic milk cheese whey, the byproduct of cheese industry. This study tested three formulations of base (proportion 25:75, 50:50 and 75:25, fermented milk and whey), with 20% of the pulp of fruit and 10% of sugar. The drinks were evaluated when the chemical physical profile. All drinks showed chemical physical profile within the standards of Brazilian legislation to yogurt and milk drinks. The approval of the product in the market encourages farmers north of the country to cultivate the araçá-boi on a large scale, represented an alternative to the sustainable development of the region, adding value to the fruit Amazon and the serum of cheese.El fruto de araçá-boi (Eugenia stipitata McVaugh) tiene un aroma y una acidez acentuados, y actualmente se consume en forma de jugo en el norte de Brasil. Para obtener mejores atribuciones nutricionales surgió la necesidad de formular la bebida láctea fermentada araçá-boi. El suero de queso, un subproducto de la industria del queso, se utilizó como componente de la base de la leche. La presente investigación probó tres formulaciones de base (proporción 25:75, 50:50 y 75: 25%, leche fermentada y suero de leche), 20% de pulpa de fruta y 10% de azúcar. Las bebidas fueron evaluadas por perfil físico-químico. Todas las bebidas tenían un perfil fisicoquímico dentro de los estándares de la legislación brasileña para yogur y bebidas lácteas. La aceptación del producto en el mercado incentivará a los productores agrícolas del norte del país a cultivar araçá-boi a gran escala, representando una alternativa para el desarrollo sustentable de la región, agregando valor en frutas amazónicas y en el suero de quesos.O fruto de araçá-boi (Eugenia stipitata McVaugh) possui acentuados aroma e acidez, atualmente é consumido na forma de suco, no norte do Brasil. Para melhores atribuições nutricionais surgiu a necessidade de formular bebida láctea fermentada de araçá-boi. Foi utilizado como constituinte da base láctea o soro de queijo, subproduto da indústria de queijos. A presente pesquisa testou três formulações com 70% de base ( nas proporções 25:75, 50:50 e 75:25, de leite fermentado e soro), 20% de polpa de fruta e 10% de açúcar. As bebidas foram avaliadas quanto ao perfil físico-químico. Todas as bebidas apresentaram perfil físico-químico dentro dos padrões da legislação brasileira para iogurtes e bebidas lácteas. A anuência do produto no mercado incentivará produtores agrícolas do norte do país a cultivarem o araçá-boi em grande escala, representado uma alternativa para o desenvolvimento sustentável da região, agregando valores ao fruto amazônico e ao soro de queijo