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Dissertations / Theses on the topic 'Industrial microbiology'
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Carneiro, Andréia Aparecida Jacomassi. "Aplicação de ciclodextrina glicosiltransferase (CGTase) e de ciclodextrinas como coadjuvante na inibição do escurecimento em alimentos /." São José do Rio Preto : [s.n.], 2006. http://hdl.handle.net/11449/88382.
Full textAbstract:
Orientador: Roberto da Silva<br>Banca: Adriane Maria Ferreira Milagres<br>Banca: Heloisa Ferreira Alves do Prado<br>Resumo: A ciclodextrina glicosiltransferase (CGTase) é uma enzima microbiana que converte o amido em ciclodextrinas (CDs). Estes compostos são moléculas cíclicas, formadas por monômeros de D-glicoses unidas por ligações glicosídicas do tipo a-1,4. As CDs podem ser uma alternativa para controlar o escurecimento de batatas e frutas devido a sua capacidade de formar complexo de inclusão com substratos da reação de escurecimento. Alimentos contendo amido, quando adicionados da CGTase são também, potencialmente capazes de sofrer a ação da enzima formando CD localmente. Esse trabalho teve por finalidade estudar a aplicação direta da enzima CGTase em batatas e a aplicação de ciclodextrina comercial em batatas, maçãs, bananas e pêras visando controlar as reações de escurecimento enzimático ou não enzimático, destes alimentos. A formação de complexos com ciclodextrina foi determinada por calorimetria diferencial de varredura (DSC). Este trabalho mostrou pela primeira vez que tanto a CGTase produzida por Bacillus clausii E16 quanto a CGTase comercial (Toruzyme., Novozymes), foram capazes de controlar o escurecimento químico de batata e enzimático de batata e maçã. A utilização da CD mostrou efeito similar a ação das CGTases para batata e maçã, reduzindo dessa forma o escurecimento enzimático causado pela enzima polifenoloxidase. Pode-se inferir que ocorreu a produção da CD pela ação da CGTase em presença do substrato natural (amido de batata e maçã) e por conseqüência sua ação complexante junto aos agentes responsáveis pelo escurecimento, inibindo assim a efetivação das reações. Essa possível encapsulação foi demonstrada pela análise de DSC referente à diminuição do pico da amostra de batata tratada com CGTase.<br>Abstract: The cyclodextrin glycosyltransferase (CGTase) is a microbial enzyme that converts starch to cyclodextrins (CDs). These compounds are cyclical molecules, formed by D-glucose monomers linked by a-1,4-glycosidic linkages type. The CDs can be an alternative to control the potato and fruits browning due its capacity to form complexes of inclusion with substrate of the browning reaction. Foods containing starch, when added of the CGTase are also potentially able to the action from the enzyme, then forming CD. This work had the purpose to study the direct application of the CGTase enzyme in potatoes and the commercial cyclodextrin application in potatoes, apples, bananas and pears aiming to control the browning enzymatic or no enzymatic reactions of these foods. The cyclodextrin complexes formation was determined by differential scanning calorimetry (DSC). This work showed for the first time that as the CGTase produced for Bacillus clausii E16 as the commercial CGTase (Toruzyme., Novozymes), were capable to control the chemical browning of potato and enzymatic browning of potato and apple. The use of the CD showed to similar effect to the action of CGTases for potato and apple, reducing in both the enzymatic browning caused by polyphenoloxidase enzyme. It can be concluded that the production of CD occurred by CGTase action in presence of the natural substrate (starch of potato and apple) and for consequence its action to form complexes next to the responsible agents for the browning, thus inhibiting effectively the reactions. This possible encapsulation was demonstrated by analysis of DSC referring to the reduction of the peak of the potato sample treated with CGTase.<br>Mestre
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Vicente, Fernando Antônio da Costa Figueiredo. "Seleção, avaliação e utilização de uma levedura personalizada para a produção de etanol /." São José do Rio Preto, 2015. http://hdl.handle.net/11449/127947.
Full textAbstract:
Orientador: Roberto da Silva<br>Banca: Elení Gomes<br>Banca: Vanildo Luiz Del Bianchi<br>Banca: Márcia Justino Rossini Mutton<br>Banca: Henrique Vianna de Amorim<br>Resumo: A produção de etanol no Brasil é baseada, principalmente, em processo de fermentação por batelada alimentada, em tanques de grande volume (250.000 a 3.000.000 de litros), com fermentação rápida (6-12 horas), utilizando altas concentrações de levedura (8-15% p/v). Entretanto, este processo está sujeito a contaminação por cepas Saccharomyces do meio ambiente designadas "selvagens" as quais podem causar sérios problemas ao processo fermentativo como fermentação lenta, floculação do fermento e aumento do açúcar residual no mosto fermentado. O objetivo do trabalho foi selecionar uma linhagem de Saccharomyces cerevisiae mais adaptada ao processo fermentativo da Usina Alta Mogiana e que constituísse um fermento robusto, dominante e persistente na fermentação industrial ao longo da safra. Os experimentos em escala industrial foram conduzidos na Usina Alta Mogiana, localizada na região de São Joaquim da Barra, estado de São Paulo. As principais etapas foram: 1) monitoramento da população de linhagens dominantes e persistentes nas fermentações por cariotipagem; 2) avaliação do desempenho fermentativo das linhagens em escala de laboratório; 3) reintrodução da cepa selecionada no processo fermentativo industrial, 4) avaliação do desempenho da cepa na escala industrial. Os resultados permitiram a seleção de uma linhagem (levedura UAM) que dominou a microbiota da dorna e permaneceu no processo fermentativo durante toda a safra. Esta linhagem permitiu os seguintes ganhos industriais: incremento no teor alcoólico do vinho de 8 para 10%, reduzindo o volume de vinhaça de 11,44 para 10,23 L/L etanol, diminuiu a contaminação por Saccharomyces selvagens, proporcionou uma economia de energia térmica e bagaço (15.000 ton/safra) e contribuiu para aumentar a eficiência industrial de recuperação de açúcar (de 88 para 92% do açúcar processado). Esses resultados demonstraram a viabilidade e vantagens das usinas...<br>Abstract: Ethanol production in Brazil is based on fed-batch fermentations in large volume tanks (250,000 to 3,000,000 liters), with fast fermentations (6-12hours) and high concentrations of yeast (8-15% w/v). However, this process is subject to contamination by wild Saccharomyces strains that may cause serious problems such as low fermentation yield, flocculation and residual sugars in the wine. The research objective was to select a Saccharomyces strain, more adapted to fermentation process of Alta Mogiana mill that might be a robust yeast, dominant and persistent in the industrial fermentation process during the harvesting season. Experiments in industrial scale were conducted at Alta Mogiana mill, located in São Joaquim da Barra region, state of São Paulo, Brazil. The main steps were: 1) monitoring the population of dominant and persistent strains by karyotyping; 2) evaluation of the fermentation performance of strains in laboratory-scale; 3) re-introducing of the selected strain in the industrial fermentation process; and, 4) evaluation of the strain performance in industrial scale. The results enabled the selection of a strain (yeast UAM) that dominated the microbiota of fermentation tanks and remained in the fermentation process during all harvesting season. This strain enabled industrial gains such as the increase of alcoholic content in wine from 8 to 10%, reduction of vinasse volumes from 11.44 to 10.23 L/L ethanol and lowering the contamination by wild Saccharomyces. Moreover, this strain provided savings of thermal energy and bagasse (15,000 ton/ harvest) and contributed to increase the industrial efficiency of sugar recovery (from 88 to 92 % of processed sugar). These results demonstrate the feasibility and benefits for Brazilian distilleries to have their own yeast strain selected among the indigenous ...<br>Doutor
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Bonine, Bárbara Martineli [UNESP]. "Produção de lipase pelo fungo Myceliophthora sp. F. 2.1.4, caracterização e imobilização da solução enzimática bruta." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2011. http://hdl.handle.net/11449/94855.
Full textAbstract:
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000642594.pdf: 1254537 bytes, checksum: 109e6be54bdab2844575258370f4fad1 (MD5)<br>Este trabalho teve como objetivo avaliar a produção de lipase pelo fungo Myceliophthora sp F 2.1.4, por fermentação em estado sólido (FES), fermentação submersa (FS) e fermentação semi-sólida. Alguns testes foram realizados para a obtenção do meio nutricional que melhor proporciona a produção da lipase. Nas condições encontradas foi possível a obtenção de 21 U/mL de lipase na FES, enquanto que para a FS, a produção caiu bruscamente tendo conseguido somente 0,20 U/mL, indicando que a FES foi mais adequada para a produção de lipase por Myceliophthora sp F 2.1.4. As mesmas condições também foram testadas para a fermentação semi-sólida com o uso de buchas vegetais e, dessa forma, a produção enzimática voltou a aumentar com aproximadamente 9 U/mL. A caracterização parcial da lipase produzida pelo fungo Myceliophthora sp. F 2.1.4 por fermentação em estado sólido indicou que a enzima atua em seu máximo em pH entre 5,0 e 7,0 e a temperatura de 35ºC sendo estável entre 35 e 50ºC e em faixa de pH 4,0 e 9,0. A enzima foi sensível a SDS, Al 3+ e Hg 2+ e tolerante a etanol e metanol, solventes utilizados na produção de biodiesel. Quanto à especificidade aos substratos, a lipase apresentou atividade crescente com o aumento da cadeia acila dos substratos sintéticos, conseguindo atuar em substratos com cadeia superior a 10 carbonos, critério utilizado para classificar uma enzima como lipase. Além disso, ela atuou bem em todos os substratos naturais testados, mostrando sua eficiência para aplicações de digestão de óleos. A lipase foi imobilizada em alginato de cálcio e em quitosana sendo possível uma reutilização da enzima por 6 e 12 vezes consecutivas, respectivamente. Estes resultados mostram que as propriedades físico-químicas da lipase de Myceliophthora sp F 2.1.4 possuem um grande potencial para aplicações industriais<br>This study aimed to evaluate the production of lipase by the fungi Myceliophthora sp F 2.1.4, by solid-state fermentation (SSF), submerged fermentation (SmF) and semisolid fermentation. Several tests were made in order to obtain the best nutritional media to lipase production. This conditions were tested for SSF, SmF and semisolid fermentation. The results of the tests showed that for SSF it was possible to obtain 21 U/mL of lipase. On the other hand, for SmF, the production declined brusquely having obtained only 0,20 U/mL, indicating that the SSF was more appropriate for the production of lipase by Myceliophthora sp F 2.1.4 than SmF. In addition, for semisolid fermentation, using loofa sponges, the enzymatic production increased again with approximately 9 U/mL. Partial characterization of lipase produced SSF showed that this enzyme has maximum activity in both pH between 5,0 and 7,0 and temperature of 35 ºC, being stable between 35 and 50 ºC and in range of pH 4,0 and 9,0. The enzyme was sensible to SDS, Al 3+ and Hg 2+ , and tolerant to ethanol and methanol, solvent used for biodiesel production. Regarding the substrate specificity, the tests proved that the enzyme studied seems to be a real lipase since it could act in long-chain substrate. Moreover, it acted effectively for all natural substrates tested, being efficient for applications of oil digestion. Lipase was immobilized in alginate of calcium and chitosan, with the possibility of reuse of 6 and 12 consecutive times, respectively. These results imply that the physicochemical properties of lipase produced by Myceliophthora sp F 2.1.4 make it a great potential for industrial applications
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Abreu, Catherine Simões de. "Áreas limpas: estudo de correlação entre partículas viáveis e não viáveis." Universidade de São Paulo, 1999. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9139/tde-14062016-181645/.
Full textAbstract:
Este trabalho consiste em um estudo sobre monitoramento ambiental de áreas limpas. Os parâmetros comparados foram partículas não viáveis de 0,5 e 5,0 µm, contaminação do ambiente (UFC do ar) e de superfícies (Rodac®). Procedeu-se ao estudo em áreas de manipulação crítica (Classe A). Nestas áreas, a amostragem foi feita em situações de repouso e dinâmica, antes e após sanitização, e em etapas de certificação e rotina. Os dados de literatura indicam que os parâmetros não são particularmente dependentes do lay out ou classificação das áreas, mas sim do seu uso e do comportamento dos operadores. As conclusões foram positivas quanto a correlação entre diferentes locais de amostragem, para partículas não viáveis de 0,5 e 5,0 µm, e ausência deste tipo de correlação em posições em fluxo laminar. Também, os valores de correlação foram quase sempre decrescentes com a maior limpeza do ambiente. Os microrganismos mais frequentemente isolados, nas áreas A2., A3 e A4 foram Bacillus sp, Staphylococcus sp e Corynebacterium sp.<br>This paper represents a study about environmental monitoring data for cleanrooms. The parameters that were compared are: total airborne particles of 0.,5 and 5.0 µm, airbome colony forming units (CFU\'s) and CFU\'s on surfaees (Rodac®). Most attention was paid to areas where critical handling is performed (class A areas). In these areas sampling was performed \"at rest\" and \"dynamic\" conditions, before and after sanitization and during certification and routine steps. These data indicates that the parameters are not particularly dependent upon the lay out or classification of areas, but rather on the use of the areas, and how the operators behave in them. Evaluating the data, the conclusion was about a correlation among different sampling places, for total airborne particles of 0.,5 and 5.0 µm, and absence of this kind of correlation in laminar flows positions. Also, correlation values were always increasing with the cleanless of the environment. The microorganisms most frequently isolated in areas A2, A3 and A4 were Bacillus sp, Staphylococcus sp and Corynebacterium sp.
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Franco, Fernanda Craveiro [UNESP]. "Clonagem e expressão heteróloga do gene de uma xilanase de Thermoascus aurantiacus em Pichia pastoris." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2011. http://hdl.handle.net/11449/94847.
Full textAbstract:
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Previous issue date: 2011-04-08Bitstream added on 2014-06-13T19:55:54Z : No. of bitstreams: 1
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000642546.pdf: 1115303 bytes, checksum: d6482c2b3feea0fdfa2ba3efcc7c1cc9 (MD5)<br>A xilanase de Thermoascus aurantiacus codificada pelo gene xynA é uma enzima termofílica com uma promissora aplicação industrial. Neste trabalho, foi realizada a clonagem desse gene, que foi isolado pela técnica de RT-PCR, seguido de expressão heteróloga em Pichia pastoris. Realizada a caracterização da enzima nativa no extrato bruto do fungo filamentoso assim como da enzima recombinante antes e depois da purificação parcial, a qual foi realizada pelo processo de troca iônica. A atividade ótima das enzimas foi em pH 5,0 e as mesmas foram estáveis diante de ampla faixa de pH (3,5- 10,5, por 24h). Em relação à temperatura ótima e termoestabilidade houve algumas diferenças entre as três condições da xilanase. A xilanase nativa apresentou-se mais ativa a 75°C sendo estável na faixa de 35°C a 75°C após 1 hora de incubação, a xilanase recombinante antes e depois do processo de purificação apresentou temperatura ótima em 60°C, no entanto antes da purificação permaneceu estável entre 35°C e 80°C, e após a purificação entre 35°C e 65°C, em ambos os casos após a incubação por 1 hora. Esse foi o primeiro relato de expressão do gene xynA em P. pastoris. Com a purificação da enzima recombinante serão viabilizados estudos estruturais que requerem grandes quantidades da enzima. Além disso as características observadas de XynA em nossas análises mostraram-se bastante interessantes do ponto de vista biotecnológico. Nossos dados permitirão então outros estudos para adequação a aplicação dessa xilanase em processos industriais<br>A xilanase de Thermoascus aurantiacus codificada pelo gene xynA é uma enzima termofílica com uma promissora aplicação industrial. Neste trabalho, foi realizada a clonagem desse gene, que foi isolado pela técnica de RT-PCR, seguido de expressão heteróloga em Pichia pastoris. Realizada a caracterização da enzima nativa no extrato bruto do fungo filamentoso assim como da enzima recombinante antes e depois da purificação parcial, a qual foi realizada pelo processo de troca iônica. A atividade ótima das enzimas foi em pH 5,0 e as mesmas foram estáveis diante de ampla faixa de pH (3,5- 10,5, por 24h). Em relação à temperatura ótima e termoestabilidade houve algumas diferenças entre as três condições da xilanase. A xilanase nativa apresentou-se mais ativa a 75°C sendo estável na faixa de 35°C a 75°C após 1 hora de incubação, a xilanase recombinante antes e depois do processo de purificação apresentou temperatura ótima em 60°C, no entanto antes da purificação permaneceu estável entre 35°C e 80°C, e após a purificação entre 35°C e 65°C, em ambos os casos após a incubação por 1 hora. Esse foi o primeiro relato de expressão do gene xynA em P. pastoris. Com a purificação da enzima recombinante serão viabilizados estudos estruturais que requerem grandes quantidades da enzima. Além disso as características observadas de XynA em nossas análises mostraram-se bastante interessantes do ponto de vista biotecnológico. Nossos dados permitirão então outros estudos para adequação a aplicação dessa xilanase em processos industriais
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Franco, Fernanda Craveiro. "Clonagem e expressão heteróloga do gene de uma xilanase de Thermoascus aurantiacus em Pichia pastoris /." São José do Rio Preto : [s.n.], 2011. http://hdl.handle.net/11449/94847.
Full textAbstract:
Resumo: A xilanase de Thermoascus aurantiacus codificada pelo gene xynA é uma enzima termofílica com uma promissora aplicação industrial. Neste trabalho, foi realizada a clonagem desse gene, que foi isolado pela técnica de RT-PCR, seguido de expressão heteróloga em Pichia pastoris. Realizada a caracterização da enzima nativa no extrato bruto do fungo filamentoso assim como da enzima recombinante antes e depois da purificação parcial, a qual foi realizada pelo processo de troca iônica. A atividade ótima das enzimas foi em pH 5,0 e as mesmas foram estáveis diante de ampla faixa de pH (3,5- 10,5, por 24h). Em relação à temperatura ótima e termoestabilidade houve algumas diferenças entre as três condições da xilanase. A xilanase nativa apresentou-se mais ativa a 75°C sendo estável na faixa de 35°C a 75°C após 1 hora de incubação, a xilanase recombinante antes e depois do processo de purificação apresentou temperatura ótima em 60°C, no entanto antes da purificação permaneceu estável entre 35°C e 80°C, e após a purificação entre 35°C e 65°C, em ambos os casos após a incubação por 1 hora. Esse foi o primeiro relato de expressão do gene xynA em P. pastoris. Com a purificação da enzima recombinante serão viabilizados estudos estruturais que requerem grandes quantidades da enzima. Além disso as características observadas de XynA em nossas análises mostraram-se bastante interessantes do ponto de vista biotecnológico. Nossos dados permitirão então outros estudos para adequação a aplicação dessa xilanase em processos industriais<br>Abstract: A xilanase de Thermoascus aurantiacus codificada pelo gene xynA é uma enzima termofílica com uma promissora aplicação industrial. Neste trabalho, foi realizada a clonagem desse gene, que foi isolado pela técnica de RT-PCR, seguido de expressão heteróloga em Pichia pastoris. Realizada a caracterização da enzima nativa no extrato bruto do fungo filamentoso assim como da enzima recombinante antes e depois da purificação parcial, a qual foi realizada pelo processo de troca iônica. A atividade ótima das enzimas foi em pH 5,0 e as mesmas foram estáveis diante de ampla faixa de pH (3,5- 10,5, por 24h). Em relação à temperatura ótima e termoestabilidade houve algumas diferenças entre as três condições da xilanase. A xilanase nativa apresentou-se mais ativa a 75°C sendo estável na faixa de 35°C a 75°C após 1 hora de incubação, a xilanase recombinante antes e depois do processo de purificação apresentou temperatura ótima em 60°C, no entanto antes da purificação permaneceu estável entre 35°C e 80°C, e após a purificação entre 35°C e 65°C, em ambos os casos após a incubação por 1 hora. Esse foi o primeiro relato de expressão do gene xynA em P. pastoris. Com a purificação da enzima recombinante serão viabilizados estudos estruturais que requerem grandes quantidades da enzima. Além disso as características observadas de XynA em nossas análises mostraram-se bastante interessantes do ponto de vista biotecnológico. Nossos dados permitirão então outros estudos para adequação a aplicação dessa xilanase em processos industriais<br>Orientador: Eleni Gomes<br>Coorientador: Fernando Araripe Gonçalves Torres<br>Banca: Fabio Squina<br>Banca: Mara Corrêa Lelles Nogueira<br>Mestre
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Bonine, Bárbara Martineli. "Produção de lipase pelo fungo Myceliophthora sp. F. 2.1.4, caracterização e imobilização da solução enzimática bruta /." São José do Rio Preto : [s.n.], 2011. http://hdl.handle.net/11449/94855.
Full textAbstract:
Resumo: Este trabalho teve como objetivo avaliar a produção de lipase pelo fungo Myceliophthora sp F 2.1.4, por fermentação em estado sólido (FES), fermentação submersa (FS) e fermentação semi-sólida. Alguns testes foram realizados para a obtenção do meio nutricional que melhor proporciona a produção da lipase. Nas condições encontradas foi possível a obtenção de 21 U/mL de lipase na FES, enquanto que para a FS, a produção caiu bruscamente tendo conseguido somente 0,20 U/mL, indicando que a FES foi mais adequada para a produção de lipase por Myceliophthora sp F 2.1.4. As mesmas condições também foram testadas para a fermentação semi-sólida com o uso de buchas vegetais e, dessa forma, a produção enzimática voltou a aumentar com aproximadamente 9 U/mL. A caracterização parcial da lipase produzida pelo fungo Myceliophthora sp. F 2.1.4 por fermentação em estado sólido indicou que a enzima atua em seu máximo em pH entre 5,0 e 7,0 e a temperatura de 35ºC sendo estável entre 35 e 50ºC e em faixa de pH 4,0 e 9,0. A enzima foi sensível a SDS, Al 3+ e Hg 2+ e tolerante a etanol e metanol, solventes utilizados na produção de biodiesel. Quanto à especificidade aos substratos, a lipase apresentou atividade crescente com o aumento da cadeia acila dos substratos sintéticos, conseguindo atuar em substratos com cadeia superior a 10 carbonos, critério utilizado para classificar uma enzima como lipase. Além disso, ela atuou bem em todos os substratos naturais testados, mostrando sua eficiência para aplicações de digestão de óleos. A lipase foi imobilizada em alginato de cálcio e em quitosana sendo possível uma reutilização da enzima por 6 e 12 vezes consecutivas, respectivamente. Estes resultados mostram que as propriedades físico-químicas da lipase de Myceliophthora sp F 2.1.4 possuem um grande potencial para aplicações industriais<br>Abstract: This study aimed to evaluate the production of lipase by the fungi Myceliophthora sp F 2.1.4, by solid-state fermentation (SSF), submerged fermentation (SmF) and semisolid fermentation. Several tests were made in order to obtain the best nutritional media to lipase production. This conditions were tested for SSF, SmF and semisolid fermentation. The results of the tests showed that for SSF it was possible to obtain 21 U/mL of lipase. On the other hand, for SmF, the production declined brusquely having obtained only 0,20 U/mL, indicating that the SSF was more appropriate for the production of lipase by Myceliophthora sp F 2.1.4 than SmF. In addition, for semisolid fermentation, using loofa sponges, the enzymatic production increased again with approximately 9 U/mL. Partial characterization of lipase produced SSF showed that this enzyme has maximum activity in both pH between 5,0 and 7,0 and temperature of 35 ºC, being stable between 35 and 50 ºC and in range of pH 4,0 and 9,0. The enzyme was sensible to SDS, Al 3+ and Hg 2+ , and tolerant to ethanol and methanol, solvent used for biodiesel production. Regarding the substrate specificity, the tests proved that the enzyme studied seems to be a real lipase since it could act in long-chain substrate. Moreover, it acted effectively for all natural substrates tested, being efficient for applications of oil digestion. Lipase was immobilized in alginate of calcium and chitosan, with the possibility of reuse of 6 and 12 consecutive times, respectively. These results imply that the physicochemical properties of lipase produced by Myceliophthora sp F 2.1.4 make it a great potential for industrial applications<br>Orientador: Eleni Gomes<br>Coorientador: Gustavo Orlando Bonilla Rodriguez<br>Banca: Maurício Boscolo<br>Banca: Humberto Márcio Santos Milagre<br>Mestre
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Monteiro, Diego Alves. "Produção de ácidos orgânicos por cepas leveduras assimiladoras de xilose /." São José do Rio Preto, 2015. http://hdl.handle.net/11449/127914.
Full textAbstract:
Orientador: Eleni Gomes<br>Banca: Luiz Carlos Basso<br>Banca: Lúcia Ferrarezi Duarte<br>Resumo: A hidrólise de polissacarídeos presentes na biomassa lignocelulosica libera grande quantidade de pentoses, cuja fermentação a etanol poderia ser um complemento ao etanol obtido pela fermentação da glicose oriunda da sacarificação da celulose (etanol 2G). Entretanto, apesar dos esforços em pesquisa, esta ainda é uma tecnologia a ser desenvolvida. Por outro lado, o uso das pentoses como substrato para obtenção de outros bioprodutos com maior valor agregado que o etanol é uma via alternativa economicamente sustentável. O presente projeto propôs o estudo de cepas de leveduras assimiladoras xilose focando os metabólitos gerados a partir do uso desse açúcar como única fonte de carbono. Para esse estudo, foram selecionadas as leveduras Pichia kluyveri G1.1; Hanceniaspora sp. G4.1; Hanceniaspora sp. G7.1; Candida oleophila G10.1; Metschnikowia koreensis G18 com base nos potenciais de assimilação de xilose por elas apresentados em trabalho prévio. Os dados mostraram que as cepas Hanceniaspora sp. G4.1, Hanceniaspora sp. G7.1 e C. oleophila G10.1 consumiram 100% da xilose do meio em 120 h. M. koreensis G18 consumiu aproximadamente 70% em 96 h e a cepa P. kluyveri G1.1, foi a que apresentou menor taxa de consumo de xilose (50% em 120 h). A avaliação qualitativa dos ácidos orgânicos secretados pelas cepas nesses cultivos revelou a presença dos ácidos oxálico, cítrico, maleico, tartárico, málico, pirúvico, lático, fumárico, acético, propiônico, isobutírico e butírico nos meios de cultura das leveduras. Em cultivos utilizando meios com diferentes valores de pH iniciais e concentrações de xilose, constatou-se a influência desses fatores sobre a produção de ácidos orgânicos por M. koreensis G18, porém, não foram significantes para as demais leveduras<br>Abstract: The hydrolysis of polysaccharides from lignocellulosic biomass releases high quantity of pentoses, whose fermentation to ethanol could be a complement that obtained by fermentation of glucose derived from cellulose saccharification (2G ethanol). However, despite efforts in research, this is still a technology in development. Moreover, the use of pentoses as a substrate for obtaining value-added bioproducts is an alternative to ethanol and an economically viable route. This project proposes the study of xylose assimilating yeast focused on metabolites generated from the use of xylose as carbon source. Pichia kluyveri G1.1; Hanceniaspora sp. G4.1; Hanceniaspora sp. G7.1; Candida oleophila G10.1; Metschnikowia koreensis G18 were selected for this study based on their potential of assimilation of xylose studied in previous work. The data showed that Hanceniaspora sp. G4.1, Hanceniaspora sp. G7.1 and C. oleophila G10.1 consumed 100% of xylose from the culture medium in 120 h. M. koreensis G18 consumed approximately 70% in 96 h and P. kluyveri G1.1 was the strain that presented the lowest xylose consumption rate ( 50% in 120 h). Qualitative evaluation of the organic acids secreted by strains in these cultures revealed the presence of oxalic, citric, maleic, tartaric, malic, pyruvic, lactic, fumaric, acetic, propionic, isobutyric, and butyric acid. In cultivation using culture media with different initial pH values and concentrations of xylose it was observed that these factors influence the production of organic acids by M. koreensis G18, however, were not significant for other yeasts<br>Mestre
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Martins, Gisele Marta [UNESP]. "Estudo do comportamento fisiológico de cepas de leveduras frente às condições do meio de cultivo visando processos de fermentação alcoólica." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2015. http://hdl.handle.net/11449/138530.
Full textAbstract:
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000863174.pdf: 48014137 bytes, checksum: 92b96a2c7611fb7e1f5524d5b08a73e0 (MD5)<br>Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)<br>Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)<br>O comportamento fisiológico de um determinado microrganismo pode se mostrar diferente frente às variações das condições de cultivo. Em processos biotecnológicos, esse conhecimento permite definir os parâmetros fermentativos a serem controlados de modo a se otimizar custos e rendimento. Neste trabalho, foi padronizado um teste de avaliação da produção de etanol por leveduras a partir de xilose, utilizando placas de Petri, o qual permitiu o reconhecimento de 17 leveduras fermentadoras xilose. Dessas cepas, quando em fermentação em meio líquido, destacaram-se a Candida shehatae, var. shehatae PT1- 1BASP, que produziu 12 g.L-1 de etanol e Aureobasidium pullulans LB3.1, com 7 g.L-1. A produção de etanol por essas duas cepas foi avaliada com relação à parâmetros fermentativos, como tolerância a compostos reconhecidos como inibidores do crescimento de leveduras, temperatura de incubação, pH inicial do mosto, concentração do inóculo e adição de nutrientes minerais. A definição das melhores condições de fermentação elevou o consumo de xilose por ambas as cepas, ao mesmo tempo que diminui a produção de biomassa e aumentou o rendimento em etanol por A. pullulans LB3.1. As linhagens C. shehatae PT1-1BASP e A. pullulans LB3.1 atingiram um máximo de produção de etanol de 18,7 g.L-1 e 17,5 g.L-1, respectivamente. Além dessas duas leveduras, a cepa Brettanomyces bruxellensis ISA 2211, contaminante de vinhos, foi avaliada com relação à tolerância a SO2 diante de variações nas condições de cultivo. A adição de vitaminas e extrato de levedura ao mosto aumentou a resistência da levedura ao dióxido de enxofre, enquanto a presença do etanol, em combinação com o SO2, exerceu maior inibição do crescimento. Foi estudada também nesse trabalho, a capacidade de B. bruxellensis ISA 2211 de utilizar o ácido ρ-cumárico como fonte de carbono, observando-se que o crescimento da levedura nessa condição foi...<br>The microorganisms can show different behavior in different conditions of cultivation. In biotechnological processes, this knowledge allows that fermentation parameters to be controlled in order to optimize costs and yield. In this work it was standardized a test of ethanol production by yeast from xylose using Petri dishes assay, which allowed the recognition of 17 xylose fermenting yeasts. Using submerged fermentation it was detected that Candida shehatae, var. shehatae PT1-1BASP produced 12 g L -1 of ethanol and Aureobasidium pullulans LB3.1, 7 g L-1. Ethanol production by these two strains was evaluated with respect to fermentation parameters, such as tolerance to compounds recognized as inhibitors of growth of yeast, temperature of incubation, initial pH of the must, concentration of the inoculum and nutrient addition. The definition of the best fermentation conditions increased the xylose consumption by both strains, while it decreases the production of biomass and increased ethanol yield by A. pullulans LB3.1. The C. shehatae PT1-1BASP and A. pullulans LB3.1 reached a maximum ethanol yield of 18.7 gL-1 and 17.5 gL-1, respectively. Besides these two yeasts, Brettanomyces bruxellensis the ISA 2211, a wine contaminating strain, was evaluated with respect to SO2 tolerance in the face of variations in culture conditions. The addition of vitamins and yeast extract to must increased the yeast resistance to sulfur dioxide, while the presence of ethanol, in combination with SO2, had greater growth inhibition. It was also studied in this work, the ability of B. bruxellensis ISA 2211 to use the ρ-coumaric acid as a carbon source, noting that the growth of yeast in that condition was dependent on the acid concentration in the medium, not tolerating concentrations high than 5 mmol. L-1
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Martins, Gisele Marta. "Estudo do comportamento fisiológico de cepas de leveduras frente às condições do meio de cultivo visando processos de fermentação alcoólica /." São José do Rio Preto, 2015. http://hdl.handle.net/11449/138530.
Full textAbstract:
Orientador: Eleni Gomes<br>Coorientador: Fernando Carlos Pagnocca<br>Banca: Sandra Regtina Ceccato Antonini<br>Banca: Ana Marisa Fusco Almeida<br>Banca: Daniela Alonso Bocchini Martins<br>Banca: Crispin Humberto Garcia Cruz<br>Resumo: O comportamento fisiológico de um determinado microrganismo pode se mostrar diferente frente às variações das condições de cultivo. Em processos biotecnológicos, esse conhecimento permite definir os parâmetros fermentativos a serem controlados de modo a se otimizar custos e rendimento. Neste trabalho, foi padronizado um teste de avaliação da produção de etanol por leveduras a partir de xilose, utilizando placas de Petri, o qual permitiu o reconhecimento de 17 leveduras fermentadoras xilose. Dessas cepas, quando em fermentação em meio líquido, destacaram-se a Candida shehatae, var. shehatae PT1- 1BASP, que produziu 12 g.L-1 de etanol e Aureobasidium pullulans LB3.1, com 7 g.L-1. A produção de etanol por essas duas cepas foi avaliada com relação à parâmetros fermentativos, como tolerância a compostos reconhecidos como inibidores do crescimento de leveduras, temperatura de incubação, pH inicial do mosto, concentração do inóculo e adição de nutrientes minerais. A definição das melhores condições de fermentação elevou o consumo de xilose por ambas as cepas, ao mesmo tempo que diminui a produção de biomassa e aumentou o rendimento em etanol por A. pullulans LB3.1. As linhagens C. shehatae PT1-1BASP e A. pullulans LB3.1 atingiram um máximo de produção de etanol de 18,7 g.L-1 e 17,5 g.L-1, respectivamente. Além dessas duas leveduras, a cepa Brettanomyces bruxellensis ISA 2211, contaminante de vinhos, foi avaliada com relação à tolerância a SO2 diante de variações nas condições de cultivo. A adição de vitaminas e extrato de levedura ao mosto aumentou a resistência da levedura ao dióxido de enxofre, enquanto a presença do etanol, em combinação com o SO2, exerceu maior inibição do crescimento. Foi estudada também nesse trabalho, a capacidade de B. bruxellensis ISA 2211 de utilizar o ácido ρ-cumárico como fonte de carbono, observando-se que o crescimento da levedura nessa condição foi...<br>Abstract: The microorganisms can show different behavior in different conditions of cultivation. In biotechnological processes, this knowledge allows that fermentation parameters to be controlled in order to optimize costs and yield. In this work it was standardized a test of ethanol production by yeast from xylose using Petri dishes assay, which allowed the recognition of 17 xylose fermenting yeasts. Using submerged fermentation it was detected that Candida shehatae, var. shehatae PT1-1BASP produced 12 g L -1 of ethanol and Aureobasidium pullulans LB3.1, 7 g L-1. Ethanol production by these two strains was evaluated with respect to fermentation parameters, such as tolerance to compounds recognized as inhibitors of growth of yeast, temperature of incubation, initial pH of the must, concentration of the inoculum and nutrient addition. The definition of the best fermentation conditions increased the xylose consumption by both strains, while it decreases the production of biomass and increased ethanol yield by A. pullulans LB3.1. The C. shehatae PT1-1BASP and A. pullulans LB3.1 reached a maximum ethanol yield of 18.7 gL-1 and 17.5 gL-1, respectively. Besides these two yeasts, Brettanomyces bruxellensis the ISA 2211, a wine contaminating strain, was evaluated with respect to SO2 tolerance in the face of variations in culture conditions. The addition of vitamins and yeast extract to must increased the yeast resistance to sulfur dioxide, while the presence of ethanol, in combination with SO2, had greater growth inhibition. It was also studied in this work, the ability of B. bruxellensis ISA 2211 to use the ρ-coumaric acid as a carbon source, noting that the growth of yeast in that condition was dependent on the acid concentration in the medium, not tolerating concentrations high than 5 mmol. L-1<br>Doutor
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Tognete, Milena Heloisa Pozenatto Bicudo. "A influência da matéria-prima e diferentes cepas de levedura no rendimento fermentativo de um processo de obtenção de etanol /." São José do Rio Preto, 2017. http://hdl.handle.net/11449/150032.
Full textAbstract:
Orientador: Javier Telis Romero<br>Banca: Crispin Humberto Garcia Cruz<br>Banca: Patrícia de Carvalho Damy Benedetti<br>Resumo: Este estudo tem como objetivo avaliar a matéria-prima e sua influência isolada no desempenho do rendimento fermentativo de uma linhagem padrão da levedura CAT-1 testada em 31 meios de cultivos provenientes do processo de fermentação alcoólica da Usina Virgolino de Oliveira - Unidade Catanduva. Os meios foram amostrados e compostos a cada quinzena durante toda as safras 2012 e 2013. O trabalho também tem como finalidade identificar a dinâmica populacional das leveduras do mesmo processo fermentativo, através da diferenciação das linhagens por cariotipagem. As cepas isoladas foram testadas em um meio de cultivo padrão para obtenção das características tecnológicas industriais através da metodologia da Capacidade Fermentativa. Os experimentos de fermentação foram realizados nos laboratórios da Usina Virgolino de Oliveira - Unidade Catanduva em escala reduzida sempre acompanhados de um ensaio padrão utilizando meio de cultivo sintético. O primeiro ponto de estudo consistiu na caracterização da matéria-prima, mosto, e sua capacidade isolada de perturbar o Rendimento Fermentativo. Enquanto que no segundo, onde onze diferentes cepas de levedura foram identificadas ao longo das duas safras, testadas em um mesmo meio de cultivo padrão para obtenção de parâmetros industriais tecnológicos como rendimento em produto (Yp/s), rendimento em célula (Yx/s), Velocidade de consumo do substrato (Vcs), Produtividade (PROD) e Conversão (CONV) e estudada a influência no Rendimento Fermentativo...<br>Abstract: The purpose of this study is to evaluate the sucrose mash and its influence isolated on the performance of the Fermentative Yeld of a standard strain from CAT-1 yeast tested in 31 different culture medium formulation from the Virgolino de Oliveira Plant - Catanduva Unit alcoholic fermentation process. The culture medium formulation were sampled and composed every fortnight during the whole 2012 and 2013 harvest. The work also has as purpose to evaluate the yeasts population dynamics of the same fermentative process, through the differentiation of the strains by karyotyping. The isolated strains were tested in a standard culture medium to obtain the industrial technological characteristics through the Fermentative Capacity methodology. Fermentation experiments were carried out in mill's laboratories on a reduced scale always accompanied by a standard assay using synthetic culture medium formulation. The first point of study consisted in the characterization of the raw material, sucrose mash, and its isolated capacity to disturb Fermentative Yield. In the second, eleven different strains of yeast identified during the two harvests, they were tested in the same culture medium to obtain industrial technological parameters as Yield in product (Yp/s), Yield in cell (Yx/s), Substrate consumption velocity (Vcs), Productivity (PROD) and Conversion (CONV) and studied their influence on the Fermentative Yield. The third point of study was the comparison between the fermentative yields ...<br>Mestre
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Ferraz, Carlos Augusto Montenegro. "Otimização da esterilização industrial de artigos médico-hospitalares, por óxido de etileno, utilizando-se Bacillus subtilis como indicador biológico." Universidade de São Paulo, 1997. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9134/tde-24042015-112526/.
Full textAbstract:
O óxido de etileno é um agente esterilizante dos mais importantes para materiais termo-sensíveis, dentre eles os artigos médico-hospitalares. Fios para sutura cirúrgica foram submetidos à exposição, em autoclave, a misturas gasosas com capacidade anti-microbiana, monitorando-se o processo através de Bacillus subtilis como indicador biológico. O objetivo deste estudo foi determinar a relação da letalidade do ciclo em função dos parâmetros de processo temperatura, tempo e pressão, expressando-a através de equações polinomiais decorrentes de modelo de ajuste pelo método da regressão linear múltipla. Os resultados analíticos e suas representações gráficas permitiram delimitar a região de letalidade, com simultânea confirmação da manutenção das características físicas farmacopeicas dos fios para sutura cirúrgica. Concluiu-se que o método estatístico empregado é adequado para a obtenção de equações de previsibilidade da atividade anti-microbiana em função dos parâmetros de processo. Além disto, a integridade física dos artigos médico-hospitalares foi preservada, assegurando-se sua utilização eficaz e segura.<br>Ethylene oxide is one of the most important sterilizing agents for thermo-sensitive materials, including the medical-hospital products. Strings for surgical sutures were exposed by autoclave to gaseous mixtures with anti-microbial properties, being the process monitored by Bacillus subtilis as a biological indicator. The purpose of this study was to determine the relation of cycle lethality in terms of process parameters (temperature, time and pressure) expressing them through polynomial equations decurrent of an adjustment model, by the multiple linear regression method. The analytical results and its graphic representations enabled us to delimit the lethal region having simultaneously the confirmation that the physical pharmacopeia requirements of the strings for surgical suture are maintained. It was concluded that the statistical method used is adequate to obtain equations of foreseeable anti-microbial activity in terms of process parameters. Besides, the physical integrity of the medical/hospital articles was preserved, so asserting its safe and effective use.
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Oliveira, Daniel Paulo de. "Produção de amilase por Bacillus licheniformis utilizando meios de baixo custo." Universidade Católica de Pernambuco, 2007. http://www.unicap.br/tede//tde_busca/arquivo.php?codArquivo=186.
Full textAbstract:
A indústria biotecnológica enzimática vem aumentando progressivamente nas últimas décadas com a utilização e produção de diversas enzimas microbianas. As amilases são enzimas que hidrolisam moléculas de amido liberando diversos produtos secundários, incluindo as dextrinas e progressivamente por unidades de glicose. Apresentam um amplo campo de aplicações na indústria de alimentos, em cervejarias e bebidas fermentadas, em cereais para alimentação infantil e ração animal, indústrias de papel e celulose, têxtil, de detergentes, química, farmacêutica e produtos de limpeza. Foram realizados ensaios de seleção em meio sólido para produção de amilase por 05 isolados de ambientes contaminados por petróleo em diferentes temperaturas (28 e 37 C), respectivamente. Os resultados obtidos evidenciaram que o isolado Bacillus licheniformis UCP 1009 apresentou a formação de halo característico de 55 mm para amilase, após 72 horas de incubação. Após a seleção do microrganismo, foram realizados fermentações para produção de amilase, substituindo o amido solúvel, pelo amido de milho e de batata, através de um planejamento fatorial 23 com quatro pontos centrais, tendo a variável de resposta a produção de amilase, durante 96 horas. Foram estabelecidos o perfil de crescimento microbiano, o pH, o consumo de glicose pelo método do DNS e a determinação da atividade específica da enzima. Os resultados obtidos evidenciaram que o amido de milho apresentou uma atividade específica de 0,756 U/mg, a um pH de 8,82 e uma atividade enzimática da amilase de 0,99 U/dL, demonstrando um potencial industrial<br>The enzymatic biotechnology industry is growing up progressively in the last decades with the utilization e production of diverse microbial enzymes. Amylases are enzymes which hydrolyze starch molecules to give diverse products including dextrin's and progressively glucose units. They play a wide field of applications. In food industries, in beer industry and others fermented drinks, in cereal for baby's food and animal feed, in paper and cellulose industry, textile industry, in detergent and cleaning products industry, in chemical and pharmaceutical industry. Screening was carrying out in solid media to amylase production in 5 strains isolated from contaminated ambient by petroleum in different temperatures (28 C and 37 C), respectively. The results obtained evidenced that the isolated Bacillus licheniformis UCP 1009 showed the halo formation characteristically of the 55 mm to amylase, after 72 hours of incubation. After the selection of the microorganism, fermentations was carrying out to amylase production, replacing the soluble starch, by corn starch and potato starch, trough of factorial planning 23 with 4 central's points, having a amylase's production as a answering variable, during 96 hours. The microbial growth profile was established, the pH, the glucose consumption by the DNS and determination of specific enzyme activity. The results obtained evidenced that the corn starch shown an specific activity of 0.756 U/mg, at a pH of 8.82 and a enzymatic activity of amylase 0.99 U/dL, showing a industrial potential
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Jeronymo, Ana Beatriz de Oliveira [UNESP]. "Avaliação do potencial probiótico de bactérias acidoláticas produtoras de substância antimicrobiana isoladas de mussarela de búfala." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2013. http://hdl.handle.net/11449/94803.
Full textAbstract:
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jeronymo_abo_me_sjrp.pdf: 527948 bytes, checksum: 021b8dab7a3a66a58891530aa01bb6bb (MD5)<br>As bactérias acidoláticas (BAL) constituem um grupo de micro-organismos heterogêneos Gram positivos, catalase negativos, anaeróbios facultativos e produtores de ácido lático . Estas bactérias têm despertado grande interesse na indústria de alimentos devido à produção de substâncias antimicrobianas, tais como as bacteriocinas. Estas substâncias têm a capacidade de reduzir a contaminação por patógenos e deteriorantes em alimentos, resultando em produtos com maior vida de prateleira. Outra característica importante presente em algumas linhagens de BAL é apresentar efeitos benéficos aos consumidores. O objetivo desse trabalho foi avaliar a produção de substâncias antimicrobianas por 38 cepas de BAL isoladas de mussarela de búfala, caracterizar as bacteriocinas quanto ao espectro de ação, estabilidade em diferentes pH, estabilidade térmica e resistência a agentes químicos. Para as cepas produtoras de bacteriocina também foi avaliado o efeito inibitório de L isteria monocytogenes ATCC 7644 em leite UHT integral e leite UHT desnat ado, e avaliar o potencial probiótico . Das trinta e oito cepas de BAL isoladas de mussarela de búfala, oito foram produtoras de substância antimicrobiana. Essas cepas foram identificadas como: Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus (cepa 13) , Lactobac illus casei ( cepa 24), L eu conostoc citreum (cepa 28 ) e Leuconostoc mesenteroides subsp. mesenteroides (cepas 26, 30 e 32). O estudo da natureza do composto confirmou que os compostos microbianos são bacteriocinas. As bacteriocinas produzidas pel as cepas 26 e 32 não foram afetadas pelo calor , extremos d e pH e diferentes detergentes. As cepas 26 e 32 reduziram a população do micro -organismo patogênico L. monocytogenes ATCC 7644 quando inoculadas em leite UHT integral e leite UHT desnatado, apresentando um efeito...<br>Lactic acid bacteria (LAB) ar e a heterogeneous group of Gram-positive microorganisms, catalase negative, facultative anaerobes and lactic acid producers. These bacteria have attracted great attention from the food industry due to the production of antimicrobial substances such as bacteriocins. These substances have the ability to reduce food spoilage and contamination by pathogens, resulting in products with longer shelf life. Another important feature present in some strains of LAB is to provide benefits to consumers. The aim of this study is to evaluate the production of antimicrobial substances by 38 LAB strains isolated from water-buffalo mozzarella cheese, and characterize the spectrum of activity of the bacteriocins, stability at different pH values, thermal stability and its resistance to chemicals. The bacteriocin-producing strains were also evaluated regarding the inhibitory effect on L. monocytogenes ATCC 7644 in UHT whole milk and UHT skim milk, and the probiotic properties. Six of the thirty-eight strains of LAB isolated from water-buffalo mozzarella cheese produce d antimicrobial substances. These strains were identified as L actobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus (strain 13), Lactobacillus casei (strain 24), Leuconostoc citreum (strain 28) and Leuconostoc mesenteroides subsp. mesenteroides (strains 26, 30 and 32). The study of the nature of the antimicrobial compounds confirmed that they are bacteriocins. The bacter iocins produced by strains 26 and 32 were not affected by heat, extreme pH and different detergents. Strains 26 and 32 reduced the pathogenic microorganism Listeria monocytogenes ATCC 7644 population when inoculated in UHT whole and UHT skim milk, presenting a bacteriostatic effect. Strains 1 3, 24, 28 and 32 survived during the passage through the simulated gastrointestinal tract when inoculated... (Complete abstract click electronic access below)
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Jeronymo, Ana Beatriz de Oliveira. "Avaliação do potencial probiótico de bactérias acidoláticas produtoras de substância antimicrobiana isoladas de mussarela de búfala /." São José do Rio Preto, 2013. http://hdl.handle.net/11449/94803.
Full textAbstract:
Orientador: Ana Lúcia Barretto Penna<br>Banca: Svetoslav Dimitrov Todorov<br>Banca: Mara Corrêa Lelles Nogueira<br>Resumo: As bactérias acidoláticas (BAL) constituem um grupo de micro-organismos heterogêneos Gram positivos, catalase negativos, anaeróbios facultativos e produtores de ácido lático . Estas bactérias têm despertado grande interesse na indústria de alimentos devido à produção de substâncias antimicrobianas, tais como as bacteriocinas. Estas substâncias têm a capacidade de reduzir a contaminação por patógenos e deteriorantes em alimentos, resultando em produtos com maior vida de prateleira. Outra característica importante presente em algumas linhagens de BAL é apresentar efeitos benéficos aos consumidores. O objetivo desse trabalho foi avaliar a produção de substâncias antimicrobianas por 38 cepas de BAL isoladas de mussarela de búfala, caracterizar as bacteriocinas quanto ao espectro de ação, estabilidade em diferentes pH, estabilidade térmica e resistência a agentes químicos. Para as cepas produtoras de bacteriocina também foi avaliado o efeito inibitório de L isteria monocytogenes ATCC 7644 em leite UHT integral e leite UHT desnat ado, e avaliar o potencial probiótico . Das trinta e oito cepas de BAL isoladas de mussarela de búfala, oito foram produtoras de substância antimicrobiana. Essas cepas foram identificadas como: Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus (cepa 13) , Lactobac illus casei ( cepa 24), L eu conostoc citreum (cepa 28 ) e Leuconostoc mesenteroides subsp. mesenteroides (cepas 26, 30 e 32). O estudo da natureza do composto confirmou que os compostos microbianos são bacteriocinas. As bacteriocinas produzidas pel as cepas 26 e 32 não foram afetadas pelo calor , extremos d e pH e diferentes detergentes. As cepas 26 e 32 reduziram a população do micro -organismo patogênico L. monocytogenes ATCC 7644 quando inoculadas em leite UHT integral e leite UHT desnatado, apresentando um efeito... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)<br>Abstract: Lactic acid bacteria (LAB) ar e a heterogeneous group of Gram-positive microorganisms, catalase negative, facultative anaerobes and lactic acid producers. These bacteria have attracted great attention from the food industry due to the production of antimicrobial substances such as bacteriocins. These substances have the ability to reduce food spoilage and contamination by pathogens, resulting in products with longer shelf life. Another important feature present in some strains of LAB is to provide benefits to consumers. The aim of this study is to evaluate the production of antimicrobial substances by 38 LAB strains isolated from water-buffalo mozzarella cheese, and characterize the spectrum of activity of the bacteriocins, stability at different pH values, thermal stability and its resistance to chemicals. The bacteriocin-producing strains were also evaluated regarding the inhibitory effect on L. monocytogenes ATCC 7644 in UHT whole milk and UHT skim milk, and the probiotic properties. Six of the thirty-eight strains of LAB isolated from water-buffalo mozzarella cheese produce d antimicrobial substances. These strains were identified as L actobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus (strain 13), Lactobacillus casei (strain 24), Leuconostoc citreum (strain 28) and Leuconostoc mesenteroides subsp. mesenteroides (strains 26, 30 and 32). The study of the nature of the antimicrobial compounds confirmed that they are bacteriocins. The bacter iocins produced by strains 26 and 32 were not affected by heat, extreme pH and different detergents. Strains 26 and 32 reduced the pathogenic microorganism Listeria monocytogenes ATCC 7644 population when inoculated in UHT whole and UHT skim milk, presenting a bacteriostatic effect. Strains 1 3, 24, 28 and 32 survived during the passage through the simulated gastrointestinal tract when inoculated... (Complete abstract click electronic access below)<br>Mestre
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Carneiro, Andréia Aparecida Jacomassi [UNESP]. "Aplicação de ciclodextrina glicosiltransferase (CGTase) e de ciclodextrinas como coadjuvante na inibição do escurecimento em alimentos." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2006. http://hdl.handle.net/11449/88382.
Full textAbstract:
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0
Previous issue date: 2006-07-28Bitstream added on 2014-06-13T20:50:19Z : No. of bitstreams: 1
carneiro_aaj_me_sjrp.pdf: 580507 bytes, checksum: 4c1dad8d17aa4960b07b2f4da681cd4c (MD5)<br>Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)<br>A ciclodextrina glicosiltransferase (CGTase) é uma enzima microbiana que converte o amido em ciclodextrinas (CDs). Estes compostos são moléculas cíclicas, formadas por monômeros de D-glicoses unidas por ligações glicosídicas do tipo a-1,4. As CDs podem ser uma alternativa para controlar o escurecimento de batatas e frutas devido a sua capacidade de formar complexo de inclusão com substratos da reação de escurecimento. Alimentos contendo amido, quando adicionados da CGTase são também, potencialmente capazes de sofrer a ação da enzima formando CD localmente. Esse trabalho teve por finalidade estudar a aplicação direta da enzima CGTase em batatas e a aplicação de ciclodextrina comercial em batatas, maçãs, bananas e pêras visando controlar as reações de escurecimento enzimático ou não enzimático, destes alimentos. A formação de complexos com ciclodextrina foi determinada por calorimetria diferencial de varredura (DSC). Este trabalho mostrou pela primeira vez que tanto a CGTase produzida por Bacillus clausii E16 quanto a CGTase comercial (Toruzyme., Novozymes), foram capazes de controlar o escurecimento químico de batata e enzimático de batata e maçã. A utilização da CD mostrou efeito similar a ação das CGTases para batata e maçã, reduzindo dessa forma o escurecimento enzimático causado pela enzima polifenoloxidase. Pode-se inferir que ocorreu a produção da CD pela ação da CGTase em presença do substrato natural (amido de batata e maçã) e por conseqüência sua ação complexante junto aos agentes responsáveis pelo escurecimento, inibindo assim a efetivação das reações. Essa possível encapsulação foi demonstrada pela análise de DSC referente à diminuição do pico da amostra de batata tratada com CGTase.<br>The cyclodextrin glycosyltransferase (CGTase) is a microbial enzyme that converts starch to cyclodextrins (CDs). These compounds are cyclical molecules, formed by D-glucose monomers linked by a-1,4-glycosidic linkages type. The CDs can be an alternative to control the potato and fruits browning due its capacity to form complexes of inclusion with substrate of the browning reaction. Foods containing starch, when added of the CGTase are also potentially able to the action from the enzyme, then forming CD. This work had the purpose to study the direct application of the CGTase enzyme in potatoes and the commercial cyclodextrin application in potatoes, apples, bananas and pears aiming to control the browning enzymatic or no enzymatic reactions of these foods. The cyclodextrin complexes formation was determined by differential scanning calorimetry (DSC). This work showed for the first time that as the CGTase produced for Bacillus clausii E16 as the commercial CGTase (Toruzyme., Novozymes), were capable to control the chemical browning of potato and enzymatic browning of potato and apple. The use of the CD showed to similar effect to the action of CGTases for potato and apple, reducing in both the enzymatic browning caused by polyphenoloxidase enzyme. It can be concluded that the production of CD occurred by CGTase action in presence of the natural substrate (starch of potato and apple) and for consequence it s action to form complexes next to the responsible agents for the browning, thus inhibiting effectively the reactions. This possible encapsulation was demonstrated by analysis of DSC referring to the reduction of the peak of the potato sample treated with CGTase.
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Belleau, Francine. "Demulsification of an industrial emulsion using microorganisms." Thesis, McGill University, 1986. http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=66043.
Full text
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Silva, Jayna Pessuto. "Geração de biogás a partir da co-digestão de resíduos agroindustriais." reponame:Repositório Institucional da UCS, 2015. https://repositorio.ucs.br/handle/11338/979.
Full textAbstract:
O crescimento nas atividades agroindustriais e industriais torna eminente o problema referente à destinação de resíduos gerados nestas atividades. Atualmente, a maior parte dos resíduos gerados são destinados para aterros de resíduos industriais e, no caso de estercos suínos para esterqueiras devido a viabilidade ambiental e econômica. No entanto, a digestão anaeróbia (DA) é uma solução para o tratamento de resíduos, sendo ambiental e economicamente viável, pois através de microrganismos realiza a conversão de subprodutos indesejados em energia renovável na forma de biogás. O presente trabalho teve como objetivo isolar, selecionar e identificar microrganismos capazes de auxiliar na conversão de resíduos agrícolas e industriais em biogás. Os resíduos de arroz, couro, esterco suíno (R) e (A), lodo de ETE de curtume e lodo de ETE UCS foram caracterizados através da determinação de concentração de carbono orgânico, teor de sólidos totais antes e após os ensaios de degradação. A adição de inóculos de microrganismos isolados a partir das amostras que geraram maior volume de biogás foram avaliados, entretanto apresentaram baixa fração molar de metano. Assim, realizou-se novo isolamento de microrganismos provenientes de amostras do lodo de ETE da UCS que durante o processo de DA apresentou fração molar de 76% de metano. Foram realizados isolamentos sucessivos dos microrganismos presentes no lodo, o primeiro isolamento foi após 24h de ensaio e posteriormente foi realizado o isolamento a cada 7 dias totalizando 5 isolamentos. Os microrganismos isolados foram identificados como Bacillus toyonensys e B. thurigiensis e foram adicionados em amostras que continham resíduo de esterco (A) e (R), resíduo de couro pré-tratado quimicamente e termicamente, resíduo de arroz e resíduo de arroz com lodo de ETE de curtume. Verificou-se que a adição de inóculos aumentou a fração molar de metano dos resíduos de esterco (A) em (55%), esterco (R) de 0,4 para 0,7. A amostra de arroz e lodo de ETE de curtume gerou uma fração molar de hidrogênio de aproximadamente (1,0). Assim, conclui-se que a presença de microrganismos no processo de DA é fundamental para o aumento da fração molar do gás de interesse, visto que estes produzem enzimas capazes de degradar resíduos e transformá-los em energia na forma de biogás. O efetivo processo de DA é caracterizado pela redução dos teores de carbono, o resíduo de arroz com adição de lodo de ETE de curtume e adição de inóculo apresentou maior redução no teor de carbono (77,88%) e no teor de sólidos totais (90,34%).<br>Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2015-08-12T17:17:35Z
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Dissertacao Jayna Pessuto Silva.pdf: 1101519 bytes, checksum: 2649885ff2a5c1e5c105d160347b1367 (MD5)<br>Made available in DSpace on 2015-08-12T17:17:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Dissertacao Jayna Pessuto Silva.pdf: 1101519 bytes, checksum: 2649885ff2a5c1e5c105d160347b1367 (MD5)<br>The growth in agro-industrial and industrial activities becomes imminent problem concerning the disposal of waste generated in these activities. Currently, most of the waste generated is intended for industrial waste landfills and in the case of pig manure to esterqueiras due to environmental and economic viability. However, anaerobic digestion (AD) is a solution for treating waste being environmentally and economically feasible for the treatment of waste, as by microorganisms performs conversion of unwanted by-products in renewable energy. This study aimed to isolate, select and identify microorganisms capable of assisting in the conversion of agricultural and industrial waste into biogas. Rice residues, leather, pig manure (R) and (A), tannery sludge ETE and ETE UCS sludge were characterized by determination of organic carbon, total solids content before and after the degradation tests. The addition of an inoculum of microorganisms isolated from samples of larger volume of biogas generated were evaluated, however showed low molar fraction of methane. Thus, there was re-isolation of microorganisms from WWTP sludge samples during the UCS process showed 76% mole fraction of methane and 73,3mL accumulated volume of biogas. Successive isolation of microorganisms were performed in the mud, the first isolation was after 24 hours test with later isolation every 7 days a total of 5 isolates. The microorganisms were added to samples containing manure residue (A) and (R) pre-treated leather residues chemically and thermally, rice and rice residue with tannery waste sludge WWTP. It has been found that the addition of inoculum increased the mole fraction of methane from manure waste (A) (55%), manure (R) of 0.4 to 0.7. The sample of rice and tannery WWTP sludge generated a mole fraction of hydrogen approximately (1.0). Thus, it is concluded that the presence of microorganisms in the process is essential to the increase of the molar fraction of the gas of interest, since these produce enzymes capable of degrading wastes and convert them into energy in the form of biogas. The actual process of AD is characterized by the reduction of carbon, rice residue with addition of WWTP sludge tanning and adding inoculum greater reduction in carbon content (77.88%) and total solids content (90.34%).
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Silva, Rosimeire Oenning da. "Bioprospecção de leveduras fermentadoras de xilose visando a produção de etanol a partir de bagaço de cana-de-açúcar /." São José do Rio Preto, 2015. http://hdl.handle.net/11449/127912.
Full textAbstract:
Orientador: Eleni Gomes<br>Coorientador: Marney Pascoli Cereda<br>Banca: Ana Lúcia Barreto Penna<br>Banca: Christiane da Costa Carreira Nunes<br>Banca: Luiz Carlos Basso<br>Banca: Sandra Regina Ceccato Antonini<br>Resumo: A biomassa lignocelulósica é fonte alternativa para a produção de etanol. Entre os substratos produzidos no Brasil, o bagaço de cana-de-açúcar é abundante e disponível. Um uso compatível com a geração do bagaço seria a produção de etanol. Duas formas de hidrólise do bagaço são possíveis, a química e a enzimática. Qualquer que seja a via de hidrólise, o mosto conterá D-xilose por ser a pentose mais abundante na constituição do material lignocelulósico. A disponibilidade de mi-cro-organismos que fermentam pentoses é imprescindível para desenvolvimento de processos de produção de etanol hemicelulósico. Para contornar essa limitação, a pesquisa buscou selecionar cepas de leveduras capazes de converter em etanol a xilose presente no meio semissintético e no hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar. Para tanto realizou-se coletas de amostras de caldo de cana e flo-res, e o isolamento das cepas foi feito em meio contendo xilose como fonte de carbono. Fez-se uma triagem por meio dos testes biológicos de avaliação de produção de etanol seguindo a metodologia de rastreio em placas. As leveduras que apresentaram respostas positivas no teste das placas foram identificadas por meio do sequenciamento dos domínios D1/D2 do rDNA. De um total de cento e sessenta e cinco cepas isoladas, quatro foram selecionadas por sua possível capacidade de fer-mentar D-xilose. Essas leveduras foram identificadas como Wickerhamomyces ano-malus, Schizosaccharomyces pombe e Starmerella meliponinorum. Foram feitas avaliações quantitativas da produção de etanol a partir da xilose e, para fins de comparação, também foi avaliada a produção de etanol a partir da glicose. As leve-duras que produziram etanol em meio semissintético foram selecionadas para fer-mentação em hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar. Para essa avaliação, o bagaço de cana foi submetido à hidrólise ácida...<br>Abstract: The biomass lignocellulosic is an source alternative for the production of etha-nol. Among the substrates produced in Brazil sugar cane bagasse is abundant and available. Compatible with the generation of bagasse use would be the production ethanol. Two ways are possible hydrolysis of bagasse, the chemical and enzymatic. Whatever the route of the hydrolysis the must contain D-xylose to be the most abun-dant pentose in the constitution of the lignocellulosic material. The availability of mi-cro-organisms that ferment pentose sugars is essential for the development of pro-cesses for production of hemicellulosic ethanol. To overcome this limitation the re-search sought to select strains of yeast capable of converting xylose present in the semisynthetic medium and hemicellulose in bagasse hydrolyzate of cane sugar into ethanol. To both samples was performed on samples of flowers and cane juice and isolation of the strains was done in medium containing xylose as a carbon source. There was screened by means of biological tests for the evaluation of ethanol pro-duction following the methodology for screening plates. The yeasts that showed posi-tive responses in the test plates were identified through sequencing of D1 / D2 do-mains of the rDNA. A total of one hundred sixty-five isolates, four were selected for their possible ability to ferment D-xylose. These Yeast were idenfified as Wicker-hamomyces anomalus, Schizosaccharomyces pombe and Starmerella meliponino-rum. Quantitative evaluation of ethanol production from xylose were made and for comparison were also evaluated ethanol production from glucose. The yeast that produced ethanol in semisynthetic medium were selected for fermentation of hemi-cellulose hydrolyzate bagasse cane sugar. For this evaluation sugarcane bagasse was subjected to acidic hydrolysis and concentrated detoxified with active charcoal. Cell growth and viability by counting in a Neubauer chamber, glucose, xylose, xylitol ...<br>Doutor
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Paula, Aline Teodoro de [UNESP]. "Leuconostoc mesenteroides SJRP55 isolada de mussarela de búfala: perfil probiótico e bacteriocinogênico." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2013. http://hdl.handle.net/11449/122221.
Full textAbstract:
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000810531.pdf: 668774 bytes, checksum: 1a6ac71fb78b500de7fede169236fc16 (MD5)<br>Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)<br>Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)<br>As bactérias acidoláticas formam um grupo de grande importância para as indústrias de alimentos, sendo comumente utilizadas em produtos fermentados. Leuconostoc mesenteroides pode apresentar propriedades tecnológicas interessantes para aplicação em alimentos, tais como o potencial probiótico e a produção de bacteriocinas. O objetivo deste estudo foi avaliar o perfil probiótico de Lc. mesenteroides subsp. mesenteroides SJRP55 e aplicá-lo em leites fermentados, além de caracterizar, purificar e identificar as bacteriocinas produzidas por esse micro-organismo. Na avaliação do potencial probiótico e da viabilidade na presença de medicamentos, a cultura mostrou resistência às condições de estresse (ácido e sais biliares) e também foi capaz de desconjugar sais biliares. A tolerância ao NaCl foi dependente da temperatura, assim como a capacidade de agregação. Lc. mesenteroides subsp. mesenteroides SJRP55 mostrou boas propriedades de adesão (co-aggregação, hidrofobicidade, aderência às células Caco-2), presença da enzima β–galactosidase e sensibilidade à maioria dos antibióticos testados. No entanto, alguns medicamentos analgésicos inibiram o desenvolvimento desta cepa. Lc. mesenteroides subsp. mesenteroides SJRP55 em co-cultura com Streptococcus thermophilus TA040 apresentou viabilidade durante o período de estocagem dos leites fermentados. Na avaliação da produção de substâncias antimicrobianas, Lc. mesenteroides subsp. mesenteroides SJRP55 produziu compostos com ampla inibição sobre cepas de Listeria spp., mas não para espécies de Lactobacillus spp. Os compostos antimicrobianos foram estáveis em altas temperaturas, em baixos valores de pH, e na presença de compostos químicos, foram sensíveis a enzimas proteolíticas e resistentes a α-amilase, lipase e catalase. A temperatura ótima de produção do composto foi 25°C. As substâncias antimicrobianas apresentaram um leve efeito bactericida sobre ...<br>Lactic acid bacteria are an important group for food industry, being commonly used in food fermentation. Leuconostoc mesenteroides can show interesting technological properties in food application, such as probiotic potential and bacteriocins production. The objective of this study was to evaluate the probiotic potential of Lc. mesenteroides subsp. mesenteroides SJRP55 and its application in fermented milk, and to characterize, purify and identify the bacteriocins produced by this microorganism. In the evaluation of probiotic potential and viability in presence of medicaments, the culture showed resistance to stress conditions (acid and bile salts) and it was also able to deconjugate bile salts. The tolerance to NaCl was temperature dependent, as well as the results obtained for the aggregation assays. Lc. mesenteroides subsp. mesenteroides SJRP55 presented good adhesion properties (co-aggregation, cell surface hydrophobicity and adherence to Caco-2 cells), demonstrated β–galactosidase activity and it was sensitive to most of the tested antibiotics. However, some analgesic drugs inhibited the growth of this strain. Lc. mesenteroides subsp. mesenteroides SJRP55, in co-culture with Streptococcus thermophilus TA040, showed viability in fermented milk during the storage conditions. During the evaluation of production of antimicrobial substances, Lc. mesenteroides subsp. mesenteroides SJRP55 produced antibacterial compounds with strong inhibition against Listeria spp. strains and no inhibition against Lactobacillus spp. The antimicrobial substances were stable to high temperatures, low pH values, in presence of chemical compounds, but sensitive to proteolytic enzymes and resistant to α-amylase, lipase and catalase enzymes. The optimal temperature for antimicrobial compounds production was 25°C. The compounds showed slight bactericide effect against Listeria innocua and Listeria monocytogenes strains and reduced one log cycle of viable ...
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Paula, Aline Teodoro de. "Leuconostoc mesenteroides SJRP55 isolada de mussarela de búfala : perfil probiótico e bacteriocinogênico /." São José do Rio Preto, 2013. http://hdl.handle.net/11449/122221.
Full textAbstract:
Orientador: Ana Lúcia Barretto Penna<br>Banca: Svetoslav Dimitrov Todorov<br>Banca: Vanessa Bíscola<br>Banca: Rafael Chacon Ruiz Martinez<br>Banca: Mara Corrêa Lelles Nogueira<br>Resumo: As bactérias acidoláticas formam um grupo de grande importância para as indústrias de alimentos, sendo comumente utilizadas em produtos fermentados. Leuconostoc mesenteroides pode apresentar propriedades tecnológicas interessantes para aplicação em alimentos, tais como o potencial probiótico e a produção de bacteriocinas. O objetivo deste estudo foi avaliar o perfil probiótico de Lc. mesenteroides subsp. mesenteroides SJRP55 e aplicá-lo em leites fermentados, além de caracterizar, purificar e identificar as bacteriocinas produzidas por esse micro-organismo. Na avaliação do potencial probiótico e da viabilidade na presença de medicamentos, a cultura mostrou resistência às condições de estresse (ácido e sais biliares) e também foi capaz de desconjugar sais biliares. A tolerância ao NaCl foi dependente da temperatura, assim como a capacidade de agregação. Lc. mesenteroides subsp. mesenteroides SJRP55 mostrou boas propriedades de adesão (co-aggregação, hidrofobicidade, aderência às células Caco-2), presença da enzima β-galactosidase e sensibilidade à maioria dos antibióticos testados. No entanto, alguns medicamentos analgésicos inibiram o desenvolvimento desta cepa. Lc. mesenteroides subsp. mesenteroides SJRP55 em co-cultura com Streptococcus thermophilus TA040 apresentou viabilidade durante o período de estocagem dos leites fermentados. Na avaliação da produção de substâncias antimicrobianas, Lc. mesenteroides subsp. mesenteroides SJRP55 produziu compostos com ampla inibição sobre cepas de Listeria spp., mas não para espécies de Lactobacillus spp. Os compostos antimicrobianos foram estáveis em altas temperaturas, em baixos valores de pH, e na presença de compostos químicos, foram sensíveis a enzimas proteolíticas e resistentes a α-amilase, lipase e catalase. A temperatura ótima de produção do composto foi 25°C. As substâncias antimicrobianas apresentaram um leve efeito bactericida sobre ...<br>Abstract: Lactic acid bacteria are an important group for food industry, being commonly used in food fermentation. Leuconostoc mesenteroides can show interesting technological properties in food application, such as probiotic potential and bacteriocins production. The objective of this study was to evaluate the probiotic potential of Lc. mesenteroides subsp. mesenteroides SJRP55 and its application in fermented milk, and to characterize, purify and identify the bacteriocins produced by this microorganism. In the evaluation of probiotic potential and viability in presence of medicaments, the culture showed resistance to stress conditions (acid and bile salts) and it was also able to deconjugate bile salts. The tolerance to NaCl was temperature dependent, as well as the results obtained for the aggregation assays. Lc. mesenteroides subsp. mesenteroides SJRP55 presented good adhesion properties (co-aggregation, cell surface hydrophobicity and adherence to Caco-2 cells), demonstrated β-galactosidase activity and it was sensitive to most of the tested antibiotics. However, some analgesic drugs inhibited the growth of this strain. Lc. mesenteroides subsp. mesenteroides SJRP55, in co-culture with Streptococcus thermophilus TA040, showed viability in fermented milk during the storage conditions. During the evaluation of production of antimicrobial substances, Lc. mesenteroides subsp. mesenteroides SJRP55 produced antibacterial compounds with strong inhibition against Listeria spp. strains and no inhibition against Lactobacillus spp. The antimicrobial substances were stable to high temperatures, low pH values, in presence of chemical compounds, but sensitive to proteolytic enzymes and resistant to α-amylase, lipase and catalase enzymes. The optimal temperature for antimicrobial compounds production was 25°C. The compounds showed slight bactericide effect against Listeria innocua and Listeria monocytogenes strains and reduced one log cycle of viable ...<br>Doutor
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Cheregatto, Tatiana Camacho. "Isolamento de leveduras em indústria de refrigerante e avaliação da susceptibilidade à ação antimicrobiana dos agentes sanificantes de uso industrial /." São José do Rio Preto, 2015. http://hdl.handle.net/11449/134308.
Full textAbstract:
Orientador: Eleni Gomes<br>Banca: Henrique Ferreira<br>Banca: Crispin Humberto Garcia Cruz<br>Resumo: Os refrigerantes são bebidas gaseificadas, obtidas através da diluição do suco ou extrato vegetal de sua origem em água potável, adicionada de açúcares. Devido ao elevado teor de açúcar neste produto e ao baixo pH, os refrigerantes tornam-se propícios ao desenvolvimento de microrganismos, em especial as leveduras. A contaminação microbiológica é mais comum na etapa de produção, entretanto, a maioria dos contaminantes pode ser proveniente de matérias-primas como água ou equipamentos quando não higienizados de maneira adequada. De acordo com o histórico de análises microbiológicas da Indústria BEBIDAS POTY Ltda, foram detectados alguns pontos de contaminação por leveduras dentro do fluxograma de produção, as quais têm apresentado certa resistência aos sanificantes utilizados. Desta forma o presente trabalho teve como objetivo isolar, identificar leveduras de matérias primas e diversos equipamentos da produção e avaliar o efeito inibitório dos sanificantes nas leveduras isoladas, buscando conhecer a eficácia dessas preparações. Neste estudo, foram isoladas 26 leveduras apenas da água de enxágue após o processo de higienização dos equipamentos de produção em todas as linhas de produtos carbonatados. Dentre as leveduras isoladas, os gêneros mais comuns foram Candida tropicalis, C. orthopsilosis, C. viswanathii, C. boidinii, Pichia manshurica, Zygosaccharomyces bisporus, sendo a espécie C. sojae a mais frequente. Os isolados foram testados na presença de 1) detergente alcalino clorado, 2) detergente alcalino não clorado, 3) desinfetante ácido peracético e 4) base ácida com ação de detergência/desinfetante de duas marcas comerciais identificadas como Marca I e Marca II, na perspectiva de encontrar a concentração mínima inibitória. Os agentes químicos de basicidade elevada com ação de limpeza foram os mais eficientes nos testes de...<br>Abstract: Soft drinks are carbonated beverages, obtained by diluting the juice or vegetable extract in drinking water, added of sugars. Because of the high sugar content of this product and the low pH, the refrigerants are susceptible to development of microorganisms, in particular yeasts. Microbial contamination is most common in the production step, however, most of the contaminants can come from raw materials and equipment such as water when not cleaned properly. According to the history of microbiological analyzes of Industry DRINKS POTY Ltda, some points of contamination by yeasts were detected within the production flow chart, which have shown some resistance to the sanitizers used. Thus, the present study aims to isolate and identify yeast from raw materials and from various equipment and evaluate the inhibitory effect of sanitizers on yeasts. It was isolated 26 yeasts strains from rinse water after the process of cleaning production equipment in all lines of carbonated products. Among the yeasts, the most common genera were Candida tropicalis. C. orthopsilosis, C. viswanathii, C. boidinii, Pichia manshurica, Zygosaccharomyces bisporus, the most frequent species was C. sojae. The isolates were tested in the presence of 1) chlorinated alkaline detergent, 2) alkaline detergent non-chlorinated, 3) disinfectant peracetic acid and 4) acid based detergent with disinfectant action two trademarks identified as Marca I and Marca II with a view to find the minimum inhibitory concentration. Chemical agents with high alkalinity were the most efficient in inhibition of yeast growth the less effective was alkali detergent containing chlorine being necessary to use very high concentrations to achieve the minimum inhibitory action. The data showed that the yeasts were very sensitive, to oxidizers such as nitric acid, peracetic acid and O3 gas<br>Mestre
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De, Villiers Tania. "Fungal enzymes and microbial systems for industrial processing." Thesis, Stellenbosch : Stellenbosch University, 2008. http://hdl.handle.net/10019.1/21457.
Full textAbstract:
Thesis (PhD)--Stellenbosch University, 2008.<br>ENGLISH ABSTRACT: This study strives to improve two current industrial processes by making them more cost effective
through the use of hydrolytic enzymes or microbial systems. The first process targeted is the
industrial conversion of starch to ethanol. In the second process, hydrolytic enzymes are applied to
the manufacturing of instant coffee.
The engineering of microbial systems to convert starch to bio-ethanol in a one-step process may
result in large cost reductions in current industrial processes. These reductions will be due to
decreased heating energy requirements, as well as a decrease in money spent on the purchase of
commercial enzymes for liquefaction and saccharification. In this study, a recombinant
Saccharomyces cerevisiae strain was engineered to express the wild-type Aspergillus awamori
glucoamylase (GA I) and α-amylase (AMYL III) as well as the Aspergillus oryzae glucoamylase
(GLAA) as separately secreted polypeptides. The recombinant strain that secreted functional GA I
and AMYL III was able to utilise raw corn starch as carbon source, and converted raw corn starch
into bio-ethanol at a specific production rate of 0.037 grams per gram dry weight cells per hour. The
ethanol yield of 0.40 gram ethanol per gram available sugar from starch translated to 71% of the
theoretical maximum from starch as substrate. A promising raw starch converter was therefore
generated.
In the second part of this study, soluble solid yields were increased by hydrolysing spent coffee
ground, which is the waste generated by the existing coffee process, with hydrolytic enzymes.
Recombinant enzymes secreted from engineered Aspergillus strains (β-mannanase, β-endoglucanase
1, β-endo-glucanase 2, and β-xylanase 2), enzymes secreted from wild-type organisms
(β-mannanases) and commercial enzyme cocktails displaying the necessary activities
(β-mannanase, cellulase, and pectinase) were applied to coffee spent ground to hydrolyse the
residual 42% mannan and 51% cellulose in the substrate. Hydrolysis experiments indicated that an
enzyme cocktail containing mainly β-mannanase increased soluble solids extracted substantially,
and a soluble solid yield of 23% was determined using the optimised enzyme extraction process.
Soluble solid yield increases during the manufacturing of instant coffee will result in; (i) an increase
in overall yield of instant coffee product, (ii) a decrease in amount of coffee beans important for the
production of the product, and (iii) a reduction in the amount of waste product generated by the
process.<br>AFRIKAANSE OPSOMMING: Hierdie studie poog om twee huidige industriële prosesse te verbeter deur die prosesse meer kosteeffektief
met behulp van hidroltiese ensieme en mikrobiese sisteme te maak. Die eerste industrie
wat geteiken word, is die omskakeling van rou stysel na etanol, en die tweede om hidrolities
ensieme in die vervaardiging van kitskoffie te gebruik.
Die skep van mikrobiese sisteme om rou-stysel in ’n ’een-stap’ proses om te skakel na bio-etanol
sal groot koste besparing tot gevolg hê. Hierdie besparings sal te wyte wees aan die afname in
verhittingsenergie wat tydens die omskakelingsproses benodig word, asook ’n afname in die koste
verbonde aan die aankoop van duur kommersiële ensieme om die stysel na fermenteerbare suikers
af te breek. In hierdie studie is ’n rekombinante Saccharomyces cerevisiae-gis gegenereer wat die
glukoamilase (GA I) and α-amilase (AMYL III) van Aspergillus awamori, asook die glukoamilase
van Aspergillus oryzae (GLAA) as aparte polipeptide uit te druk. Die rekombinante gis wat die
funksionele GA I en AMYL III uitgeskei het, was in staat om op die rou-stysel as koolstofbron te
groei, en het roustysel na bio-etanol teen ’n spesifieke tempo van 0.037 gram per gram droë gewig
biomassa per uur omgeskakel. Die etanolopbrengs van 0.40 gram per gram beskikbare suiker vanaf
stysel was gelykstaande aan 71% van die teoretiese maksimum vanaf stysel as substraat. ’n
Belowende gis wat roustysel kan omskakel na bio-etnaol was dus geskep.
In die tweede deel van hierdie studie is die opbrengs in oplosbare vastestowwe vermeerder deur die
koffie-afval wat tydens die huidige industrieële proses genereer word, met hidrolitiese ensieme te
behandel. Rekombinante ensieme afkomstig vanaf Aspergillus-rasse (β-mannanase,
β-endoglukanase 1, β-endo-glukanase 2 en β-xilanase 2), ensieme deur wilde-tipe organismes
uitgeskei (β-mannanase), asook kommersiële ensiempreparate wat die nodige ensiemaktiwiteite
getoon het (β-mannanase, sellulase en pektinase) is gebruik om die oorblywende 42% mannaan en
51% sellulose in koffie-afval te hidroliseer. Hidrolise eksperimente het getoon dat ’n
ensiempreparaat wat hoofsaaklik mannanase bevat, die oplosbare vastestofopbrengs grootliks kan
verbeter, met ’n verhoogde opbrengs van 23% tydens geöptimiseerde ensiembehandelings. ’n
Verhoogde opbrengs in oplosbare vastestowwe tydens die vervaardiging van kitskoffie sal die
volgende tot gevolg hê: (i) ’n toename in totale opbrengs van kitskoffie produk, (ii) ’n afname in die
hoeveelheid koffiebone wat vir die produksie ingevoer moet word, en (iii) ’n afname in die
hoeveelheid afval wat tydens die vervaardigingsproses produseer word.
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Zanchetta, Ariane. "Efeito dos compostos fenólicos e lignina sobre a ação de β-glicosidase /". São José do Rio Preto, 2016. http://hdl.handle.net/11449/138292.
Full textAbstract:
Orientador: Eleni Gomes<br>Banca: Cristiane Sanchez Farinas<br>Banca: George Jackson Moraes Rocha<br>Banca: Gustavo Orlando Bonilla Rodriguez<br>Banca: João Cláudio Thoméo<br>Resumo: A adsorção não-produtiva das celulases e β-glicosidases à lignina tem sido consideradaum fator limitante da hidrólise do material lignocelulósico. Esse trabalho avaliou ainteração entre celulases e β-glicosidases dos coquetéis comerciais de Trichodermareesei (Cellic Ctec2) e Aspergillus niger (Novo 188) com preparações de ligninaisoladas por hidrólise enzimática (LDHE) e hidrólise ácida (LDHA) do bagaço de canapré-tratado hidrotermicamente. Também foi selecionada uma β-glicosidase tolerante àinibição pela glicose a partir da coleção de fungos de trabalho do Laboratório deBioquímica e Microbiologia Ibilce/Unesp e o efeito da LDHE e dos compostosfenólicos derivados do pré-tratamento hidrotérmico sobre a mesma foram avaliados. ALDHA apresentou maior capacidade de adsorção das enzimas do que LDHE. A 45°Ctodas as enzimas de T. reesei se ligaram a LDHE e a LDHA. As atividades residuais deendoglucanase, β-glicosidase e exoglucanase no sobrenante após a incubação com aLDHE foi de 28, 45 e 63%. Exoglucanase e β-glicosidase foram completamenteadsorvidas a LDHA enquanto que a endoglucanase manteve 14% da atividade. A β-glicosidase de A.niger foi menos afetada mantendo 94 e 48% da atividade na presençade LDHE e LDHA. A β-glicosidase de A. niger purificada apresentou 89 e apenas 2%de atividade no sobrenadante quando incubada com LDHE e LDHA, contra 100 e 95%de atividade da enzima presente no coquetel. A diminuição da temperatura para 30°Cprovocou a...<br>Abstract: Non-productive adsorption of cellulase and beta-glucosidase enzymes onto lignin isshown to be a limiting factor to enzymatic hydrolysis of lignocellulosic. This studyevaluated the interaction of cellulases and beta-glucosidase from Trichoderma reesei(Cellic Ctec2) and Aspergillus niger (Novo 188) commercial cocktail with ligninpreparations isolated from liquid hot water sugarcane bagasse by enzymatic (LDHE)and acid hydrolysis (LDHA). Furthermore, a glucose tolerant β-glucosidase wasselected from the collection of working fungi of Laboratório de Bioquímica eMicrobiologia (Ibilce/Unesp), effect of LDHE and liquid hot water pretreatment-derivedphenolic compounds were evaluated. LDHA had higher adsorption capacity on enzymesthan LDHE. At 45°C T. reesei enzymes bound to both LDHE and LDHA.Endoglucanase, beta-glucosidase and exoglucanase remained activities in thesupernatant after incubation with LDHE were 28, 45 e 63%. Exoglucanase and betaglucosidasewere completely adsorbed onto LDHA while endoglucanase activityremained in the supernatant was 14%. A. niger beta-glucosidase was less adsorptionthan enzymes from T. reesei, it maintained 94 and 48% of the activity in the presence ofLDHA and LDHE. Purified beta-glucosidase from A. niger showed 89 and only 2%activity in the supernatant after incubation with LDHE LDHA, while beta-glucosidasefrom enzymatic cocktail showed 100 and 95% of the enzyme activity. The decrease oftemperature to 30°C decreased ...<br>Doutor
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Monaco, Matheus Abreu Sampaio Leme. "Efeito protetor do magnésio no choque térmico e estresse pelo etanol em leveduras Saccharomyces cerevisiae." Universidade de São Paulo, 2007. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11141/tde-30102007-110646/.
Full textAbstract:
O objetivo desse estudo foi investigar o efeito protetor do íon magnésio em células de levedura Saccharomyces cerevisiae submetidas aos estresses térmico e etanólico. No processo industrial de fermentação as leveduras estão sujeitas ao estresse térmico, originado pelo calor produzido pela própria fermentação, e ao estresse pelo etanol, originado pelos efeitos adversos do álcool etílico produzido pelo catabolismo dos açúcares pelas leveduras. O magnésio tem a capacidade de atenuar os efeitos nocivos de estresse em leveduras S. cerevisae, principalmente através da estabilização da membrana celular. Foi cultivada a levedura Saccharomyces cerevisiae Y-904, a 30°C por 24h sob agitação de 80 rpm em meio YEPD e em meio à base de caldo de cana-de-açúcar, acrescido ou não de 20 mmol de magnésio, na forma de sulfato de magnésio hepta-hidratado. As culturas foram expostas ao estresse térmico, através da elevação da temperatura de incubação de 30 para 42°C e/ou ao estresse etanólico, em meio com 10% (v/v) de etanol. A viabilidade celular da levedura foi determinada por microscopia ótica às 0, 1, 2, 3, 4, 5, 24 e 48 horas do período de incubação sob as condições de estresse. A concentração de magnésio nas células e nos meios foi determinada por espectroscopia de absorção atômica. Os resultados foram analisados estatisticamente através de Análise de Variância, com posterior aplicação de Teste de Tukey. O enriquecimento do meio YEPD e/ou das células da levedura com magnésio proporcionou maior população e viabilidade celular da levedura. Em meio à base de caldo de cana o enriquecimento com magnésio não influenciou a população ou a viabilidade celular da levedura, provavelmente porque tal meio de cultivo já apresentava concentração suficiente de magnésio para a proteção da levedura contra os estresses térmico e etanólico.<br>The aim of this study was to investigate the protective effect of the ion magnesium in cells of Saccharomyces cerevisiae under thermal and ethanolic stresses. In the industrial process of fermentation the yeasts might be submitted either to thermal stress, originated from the heat produced by fermentation, or to ethanol stress, originated from the damages effect of ethylic alcohol produced by the catabolism of the sugars by the yeasts. Magnesium has the capability to attenuate harmful effects of stresses in yeast, mainly through the stabilization of the cellular membrane. The strain Y-904 of Saccharomyces cerevisiae was cultivated at 30°C during 24h under 80 rpm agitation in medium YEPD or in a broth from sugar cane, both added or not with 20 mmol of magnesium from magnesium sulphate hepta-hydrated (MgSO4 7H2O). The cultures were exposed either to heat shock, by rising of the temperature of incubation from 30 to 42°C, either/or to ethanol shock, in broth with 10% (v/v) of ethanol. The cellular viability of the yeasts was determined by optical microscopy at 0, 1, 2, 3, 4, 5, 24 and 48 hours of the period of incubation under the stress conditions. The magnesium concentration in the cells and in the mediums was determined for atomic absorption spectroscopy. The results were statistically analyzed by variance analysis and Tukey test. The yeast population and cell viability were higher in the medium YEPD enriched with magnesium (intra or extracellular) compared the same medium without magnesium supplementation. However it was not observed difference in population or viability of the yeasts in the broths from sugar cane enriched or not with magnesium. This happened probably because the broth from sugar cane already presented a concentration of magnesium enough to protect the yeast cells against the thermal and ethanolic stresses.
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Barbosa, Marcos de Freitas [UNESP]. "Sacarificação da polpa cítrica por hidrólise ácida e cultivo pelo processo de batelada simples com reciclo de Trichoderma reesei ou Aspergillus niger com produção de celulases e poligalacturonases." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2012. http://hdl.handle.net/11449/94844.
Full textAbstract:
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barbosa_mf_me_sjrp.pdf: 803181 bytes, checksum: c782a8189e48115bd988158ad9a3c6c7 (MD5)<br>A necessidade mundial por tecnologias não poluidoras ou “limpas” obtidas de fontes renováveis e uso racional da terra, a produção de insumos cada vez mais deverá ser baseada na biotecnologia com emprego de resíduos agroindustriais. A polpa cítrica obtida da laranja (Citrus sinensis) é um importante resíduo que somente no Estado de São Paulo se estima em 7,693x106 toneladas produzidas pelas indústrias cítricas. Este trabalho teve como objetivo principal o estudo da sacarificação biotecnológica e química da polpa cítrica. A produção de extrato bruto enzimático usando a polpa cítrica proveniente da indústria cítrica foi estudada para a produção de celulases e poligalacturonases por fermentação em processo de batelada simples com reciclo de células e caldo usando os fungos Trichoderma reesei e Aspergillus niger. O resíduo proveniente dessa fermentação foi avaliado quanto à proteína bruta incorporada durante a fermentação. A polpa cítrica se mostrou um substrato eficiente na produção enzimática. Neste trabalho a atividade de poligalacturonase atingiu o pico de produção de 8,05 UI/mL com 72 h. de cultivo em seu terceiro ciclo com 12% de polpa cítrica, usando como inoculante o A. niger. Já a produção de celulase ocorreu tanto com o A. niger quanto com o T. reesei, com picos de 0,57 e 0,72 FPU/mL respectivamente. Quanto ao enriquecimento proteico da polpa cítrica após o cultivo com A. niger e T. reesei houve uma elevação de 7,97% para 22,8% e 26,8% respectivamente, através do processo com reciclo da biomassa e caldo fermentativo. Um estudo comparativo de sacarificação da polpa cítrica por via ácida também foi feito com 0,1% de H2SO4 a 121ºC e 1 atm em diferentes tempos. Os melhores tempos foram de 60 e 120 min. com...<br>The global need for clean technologies, renewable, and efficient use of land, more and more production will be based on the use of biotechnology with agribusiness residues. The citrus pulp obtained from orange (Citrus sinensis) is an important residue that only in the State of São Paulo is estimated at 7.693 x 106 tonnes produced by the citrus industry. This study aimed the evaluation of the biotechnological and chemical saccharification of citrus pulp peel. The production of crude enzyme extract using citrus pulp from the citrus industry has been studied to produce cellulase and polygalacturonase by fermentation in a simple batch procedure with cell and broth recycle using the fungi Trichoderma reesei and Aspergillus niger. The fermented residues were evaluated for the incorporated protein during fermentation. The citrus pulp proved to be an efficient substrate in enzyme production. In this work the results of polygalacturonase production peaked at 8.05 U/mL in 72 h. cultivation in its third cycle with 10% citrus pulp, using as inoculum A. niger. The production of cellulase occurred both with A. niger and T. reesei with, with peaks of 0.57 and 0.72 FPU/mL, respectively. As for the protein enrichment of citrus pulp after cultivation with A. niger and T. reesei there was an increase of 7.97% to 22.8% and 26.8%, respectively, through the process with recycling of biomass and fermented broth. A comparative study of the citrus pulp saccharification by acid was also done with 0.1% H2SO4 at 121 °C and 1 atm at different times. The best times were 60 and 120 min. with 43.8 grams of sugar and 42.1 respectively per 100 g of dried citrus pulp. This technique is fast and efficient, but the cost was not competitive when compared to the cost of sucrose from sugar cane. But the use of citrus pulp as a substrate for production... (Complete abstract click electronic access below)
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Gonçalves, Andrezza Neves [UNESP]. "Estudos bioquímicos e determinação da especificidade da peptidase produzida pelo fungo Aspergillus flavus." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2013. http://hdl.handle.net/11449/94806.
Full textAbstract:
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goncalves_an_me_sjrp.pdf: 651485 bytes, checksum: f6bb7160fc2afa8aae9c65f75fff26da (MD5)<br>Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)<br>Há um grande interesse no mercado de enzimas para descobertas de novas fontes para prospecção, tendo em vista que as enzimas de origem animal ou vegetal não suprem totalmente a demanda mundial. Desta forma busca-se não apenas novas fontes, mas também materiais fermentescíveis de baixo custo, assim agregando valor ao produto final. Neste trabalho investigou-se a produção de peptidase utilizando o fungo Aspergillus flavus, através de dois processos biofermentativos, sólido e submerso, usando farelo de trigo e meio complexo, respectivamente. Alguns parâmetros foram analisados para a obtenção de uma melhor produção. Para o bioprocesso fermentativo sólido foi investigado a influência da concentração de esporos, suplementação do meio com fontes adicionais de nitrogênio, temperatura e tempo. Obtivemos para essas variações a melhores condições quando o fungo era fermentado somente em farelo de trigo, sem suplementação de fontes adicionais de nitrogênio, com a proporção de 2,5x 10 6 esporos/ 5g meio a 30°C e em 96 horas de fermentação. Para o bioprocesso fermentativo submerso avaliamos a influência da concentração de esporos, suplementação do meio com fontes de carbono e com caseína, temperatura, pH e tempo. Obtivemos como melhores condições quando o fungo era fermentado em meio sem suplementação de fonte de carbono adicional, com 0,5% de caseína, 5x10 5 esporos/mL de meio a 30°C em pH 8 por 168 horas. Os extratos enzimáticos de ambos bioprocessos foram caracterizados bioquimicamente avaliando desta forma: pH ótimo, temperatura ótima e classe da peptidase. A partir desses dados foram realizados métodos cromatográficos para obtenção da peptidase pura e com essa amostra realizou-se a caracterização bioquímica funcional e a determinação dos...<br>There is a great interest by enzyme’s market on discovery of new sources for prospecting, considering that the enzymes from animal or plant do not fully supply the global demand. Therefore, the research of new sources, is not only of new sources, but also fermentable material with low cost are also required, in order to add value to the final product. In this study it was investigated the production of peptidase using the fungus Aspergillus flavus, through two processes, solid and submerged fermentation, using wheat bran and complex media, respectively. Some parameters were analyzed to obtain the best production. In solid fermentation bioprocess were investigated the influence of spore concentration of supplementation of the medium with additional sources of nitrogen, temperature and time. We obtained for these variations the best conditions when the fungus was fermented wheat bran only, without supplementation of additional sources of nitrogen, with a density of 2.5 x 10 6 spores / 5 g medium at 30 ° C and 96 hours of fermentation. In the submerged fermentation bioprocess were evaluated the effect of spore concentration supplementation of the medium with carbon sources and with casein, temperature, pH and time. We obtained as best conditions when the fungus was fermented in medium without supplemental carbon source added with 0.5% casein, 5x10 5 spores / ml medium at 30°C at pH 8 for 168 hours. The enzymatic extracts obtained by these bioprocesses were biochemically characterized by testing optimum pH, optimum temperature and class of peptidase. From these data it was obtained a pure peptidase by using chromatographic methods and this sample was used for functional biochemical characterization and determination of kinetic parameters, using the peptide substrate of FRET. The fungus Aspergillus flavus... (Complete abstract click electronic access below)
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Gonçalves, Andrezza Neves. "Estudos bioquímicos e determinação da especificidade da peptidase produzida pelo fungo Aspergillus flavus /." São José do Rio Preto, 2013. http://hdl.handle.net/11449/94806.
Full textAbstract:
Orientador: Hamilton Cabral<br>Banca: Eleonora Cano Carmona<br>Banca: Maria de Lourdes Teixeira de Moraes Polizeli<br>Resumo: Há um grande interesse no mercado de enzimas para descobertas de novas fontes para prospecção, tendo em vista que as enzimas de origem animal ou vegetal não suprem totalmente a demanda mundial. Desta forma busca-se não apenas novas fontes, mas também materiais fermentescíveis de baixo custo, assim agregando valor ao produto final. Neste trabalho investigou-se a produção de peptidase utilizando o fungo Aspergillus flavus, através de dois processos biofermentativos, sólido e submerso, usando farelo de trigo e meio complexo, respectivamente. Alguns parâmetros foram analisados para a obtenção de uma melhor produção. Para o bioprocesso fermentativo sólido foi investigado a influência da concentração de esporos, suplementação do meio com fontes adicionais de nitrogênio, temperatura e tempo. Obtivemos para essas variações a melhores condições quando o fungo era fermentado somente em farelo de trigo, sem suplementação de fontes adicionais de nitrogênio, com a proporção de 2,5x 10 6 esporos/ 5g meio a 30°C e em 96 horas de fermentação. Para o bioprocesso fermentativo submerso avaliamos a influência da concentração de esporos, suplementação do meio com fontes de carbono e com caseína, temperatura, pH e tempo. Obtivemos como melhores condições quando o fungo era fermentado em meio sem suplementação de fonte de carbono adicional, com 0,5% de caseína, 5x10 5 esporos/mL de meio a 30°C em pH 8 por 168 horas. Os extratos enzimáticos de ambos bioprocessos foram caracterizados bioquimicamente avaliando desta forma: pH ótimo, temperatura ótima e classe da peptidase. A partir desses dados foram realizados métodos cromatográficos para obtenção da peptidase pura e com essa amostra realizou-se a caracterização bioquímica funcional e a determinação dos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)<br>Abstract: There is a great interest by enzyme's market on discovery of new sources for prospecting, considering that the enzymes from animal or plant do not fully supply the global demand. Therefore, the research of new sources, is not only of new sources, but also fermentable material with low cost are also required, in order to add value to the final product. In this study it was investigated the production of peptidase using the fungus Aspergillus flavus, through two processes, solid and submerged fermentation, using wheat bran and complex media, respectively. Some parameters were analyzed to obtain the best production. In solid fermentation bioprocess were investigated the influence of spore concentration of supplementation of the medium with additional sources of nitrogen, temperature and time. We obtained for these variations the best conditions when the fungus was fermented wheat bran only, without supplementation of additional sources of nitrogen, with a density of 2.5 x 10 6 spores / 5 g medium at 30 ° C and 96 hours of fermentation. In the submerged fermentation bioprocess were evaluated the effect of spore concentration supplementation of the medium with carbon sources and with casein, temperature, pH and time. We obtained as best conditions when the fungus was fermented in medium without supplemental carbon source added with 0.5% casein, 5x10 5 spores / ml medium at 30°C at pH 8 for 168 hours. The enzymatic extracts obtained by these bioprocesses were biochemically characterized by testing optimum pH, optimum temperature and class of peptidase. From these data it was obtained a pure peptidase by using chromatographic methods and this sample was used for functional biochemical characterization and determination of kinetic parameters, using the peptide substrate of FRET. The fungus Aspergillus flavus... (Complete abstract click electronic access below)<br>Mestre
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Zanoni, Jéssica de Araújo. "Produção, isolamento e caracterização bioquímica de xilanases produzidas pelo fungo termofílico Rasamsonia emersonii por cultivo em estado sólido /." São José do Rio Preto, 2017. http://hdl.handle.net/11449/150654.
Full textAbstract:
Orientador: Gustavo Orlando Bonilla Rodriguez<br>Coorientador: Eleni Gomes<br>Banca: Adalberto Pessoa Junior<br>Banca: Luciano Takeshi Kishi<br>Resumo: O complexo enzimático xilanolítico é responsável por hidrolisar as ligações glicosídicas entre os monômeros constituintes da xilana, sendo esta um polissacarídeo presente na porção hemicelulolítica das paredes celulares vegetais, e suas enzimas se destacam pelas diversas aplicações industriais. O objetivo do projeto foi efetuar a caracterização e isolamento das xilanases produzidas pelo fungo termofílico Rasamsonia emersonii em cultivo em estado sólido. Foram realizados ensaios para avaliar os efeitos do pH, da temperatura, de diversas substâncias químicas, cátions e compostos fenólicos na atividade enzimática. A estimativa da massa molecular foi realizada por eletroforese em gel de poliacrilamida (SDS-PAGE) e por cromatografia de filtração em gel em resina Sephadex G-75. Como valor ótimo para o extrato enzimático bruto obteve-se 5,5 e 7,0 para o pH, e 80ºC para a temperatura ótima em incubação de 4 minutos. Em relação à estabilidade do extrato bruto, os maiores valores ocorreram entre as faixas de pH de 4 a 5,5, e 50ºC para temperatura. Todos os reagentes testados apresentaram diminuição da atividade enzimática sobre o extrato bruto, por outro lado, o agente quelante EDTA aumentou 4%. Os cátions testados aumentaram (Na+, K+, Cd2+, Sr2+, Ca2+) ou diminuíram (Zn2+, Al3+, Fe3+, Mn2+, Mg2+, Ni2+, Ba2+, Li+, Co2+, Cr3+ e Cu2+) a atividade. Em relação aos compostos fenólicos, somente o ácido tânico induziu decréscimo da atividade xilanolítica do extrato bruto. O pI foi estimado em...<br>Abstract: The xylanolytic enzyme complex is responsible for hydrolyzing glycosidic bonds between the monomers of xylan, being a polysaccharide present of the hemicellulolitic in plant walls. These enzymes standing out because have many industrial applications. The objective of this investigation was to characterize and isolate the xylanases present in the crude extract produced by the thermophilic fungus Rasamsonia emersonii in solid state cultivation. Tests were performed to evaluate the effects of pH, temperature, various chemicals and cations on enzymatic activity, determining optimal conditions and stability of the enzymes. The molecular weight estimation was performed by polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) and gel filtration chromatography on Sephadex G-75 resin. Optimum pH values obtained were 5.5 and 7.0 and 80ºC for the optimum temperature for a 4 minutes incubation for the crude enzyme extract. Regarding the stability of the crude extract, the highest values occurred between the ranges of 4 to 5.5 for pH, and 50ºC for thermal stability. All the reagents tested showed enzymatic inhibition on the crude extract, on the other hand, the chelating agent EDTA increased enzyme activity by 4%. The tested cations increased (Na+, K+, Cd2+, Sr2+, Ca2+) or decreased (Zn2+, Al3+, Fe3+, Mn2+, Mg2+, Ni2+, Ba2+, Li+, Co2+, Cr3+ and Cu2+) activity. In relation to the phenolic compounds, only tannic acid induced a decrease in the xylanolytic activity of the crude extract. The pI ...<br>Mestre
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Oliveira, Aline Furtado 1989. "Desenvolvimento de sistema microfluídico baseado em gradiente de concentração difusivo para bioprocessos = Development of microfluidic system based on diffusive concentration gradient for bioprocess." [s.n.], 2014. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/266097.
Full textAbstract:
Orientadores: Lucimara Gaziola de La Torre, Reinaldo Gaspar Bastos<br>Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química<br>Made available in DSpace on 2018-08-25T04:50:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2014<br>Resumo: A microfluídica é uma ciência que opera em pequenos volumes de fluídos dentro de canais em dimensões de micrômetros (10-6 m). Estes sistemas permitem controlar moléculas no espaço e no tempo, gerando resultados rápidos e confiáveis num sistema precisamente controlado e capaz de mimetizar ambientes celulares. Os dispositivos microfluídicos apresentam uma diversidade de geometrias aplicáveis para diversas áreas de pesquisas, sendo que a capacidade de formar gradientes permite avaliar as condições e o desempenho celular microbiano. Assim, este trabalho teve como objetivo desenvolver dispositivos microfluídicos capazes de formar gradiente de concentração difusivo e investigar sua aplicabilidade em bioprocessos. Diante disso, foram propostos três modelos de dispositivos usando materiais biocompatíveis: (i) dispositivo em base de vidro, denominado de Vidro-vidro; (ii) em base de vidro e poli dimetilsiloxano (PDMS), chamado de Vidro-PDMS e (iii) vidro e PDMS modificado quimicamente para tornar a superfície hidrofílica, Vidro-mPDMS. Os três dispositivos foram avaliados quanto à capacidade de formação de gradiente de concentração difusivo, os quais apresentaram um perfil linear. Além disso, validou-se o estudo do comportamento de Saccharomyces cerevisiae ATCC 7754 num gradiente de concentração de glicose de 0 a 40 g/L de glicose, sendo usado o dispositivo vidro-vidro. Foi observado que houve crescimento de células ao longo das câmaras microfluídicas, e isso possibilitou na determinação de parâmetros cinéticos, os quais não apresentaram diferença estatisticamente significativa com o cultivo em batelada convencional. As condições da microfluídica possibilitaram também a determinação da cinética de Monod, usando menores intervalos de gradiente. Portanto, este dispositivo microfluídico mostrou-se uma ferramenta com potencial para investigar comportamento celular frente à diferença de concentração e contribuirá para a otimização de bioprocessos através da determinação de parâmetros cinéticos<br>Abstract: Microfluidic is a science that operates in small amounts of fluids inside channels in dimensions of micrometers (10-6 m). These systems allow the precise control of molecules in space and time, generating fast and reliable results and it can also be used to mimics environment cellular . Microfluidic devices can be produced in diversity of geometries, it can be applied in several scientific areas and especially the formation of concentration gradients can be used to evaluate conditions and performance of microbial cell. Therefore, this work had the objective to develop microfluidic devices that are able to generate diffusive concentration gradients and investigate their applicability in bioprocesses. In this context, we propose three models of microfluidics devices using biocompatible materials: (i) Glass-based device, named glass-glass; (ii) glass and poli dimetilsiloxane (PDMS) based device, Glass-PDMS and (iii) glass and chemically modified PDMS (hydrophilic surface), Glass-mPDMS. The three devices were evaluated by their capacity of generating difusive concentration gradient, demonstrating linear concentration profile. Furthermore, the behavior of Saccharomyces cerevisiae ATCC 7754 inside of glucose concentration gradient ranging from 0 to 40 g/L were validated, using the glass-glass device . It was observed that cell growth along the microfluidic chambers, having determined the kinetic parameters, which was considered statistically similar to conventional batch cultivation. Conditions of microfluidics also allowed determination of the Monod kinetic, using smaller intervals gradient Therefore, the use of concentration gradient in microfluidic device is a potential tool for investigate of microbial cell behavior against the concentration difference and it can contribute to the optimization of bioprocesses through the determination of kinetic parameters<br>Mestrado<br>Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos<br>Mestra em Engenharia Química
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Grajales, Agudelo Lina María. "Avaliação de um biorreator rotativo para fermentação em estado sólido /." São José do Rio Preto : [s.n.], 2010. http://hdl.handle.net/11449/90745.
Full textAbstract:
Orientador: João Cláudio Thoméo<br>Banca: José Teixeira Freire<br>Banca: Maria Aparecida Mauro<br>Resumo: O objetivo geral deste trabalho foi contribuir no projeto de um biorreator rotativo para aplicação de Fermentação em Estado Sólido (FES), visando à produção do fungo entomopatogênico M. anisopliae, empregando arroz como substrato. O desenvolvimento do projeto foi realizado em duas etapas. A primeira etapa consistiu em visualizar a homogeneidade e a movimentação de partículas de arroz, em um protótipo construído em acrílico. Isto, com o objetivo de avaliar as melhores configurações dos componentes internos do reator. O método empregado na análise de homogeneidade foi a técnica de traçadores coloridos, utilizando uma concentração de 10% em massa de arroz tingido de preto e 90% de arroz branco. A concentração da mistura foi determinada de duas maneiras: (i) manualmente, por separação e pesagem das amostras e, (ii) por análise de imagem mediante o software Lenseye (E&CS Programs). Além disso, foram determinadas as velocidades das partículas em três regiões do leito: na superfície, centro do leito e do lado da parede do cilindro, e foram estabelecidos os regimes de escoamento e os graus de enchimento trabalhados. As variáveis estudadas foram massa total de arroz (5, 10 e 15 Kg), velocidade de rotação (1, 4 e 7 RPM) e a presença e ausência de tubos simuladores de alimentação dentro do tambor. Posteriormente, no mesmo equipamento, foi analisada a molhabilidade do leito, por determinação da umidade em três pontos do leito, na seção longitudinal do tambor. O material particulado empregado nestes experimentos foram esferas de sílica gel de 6mm de diâmetro. As variáveis avaliadas foram quantidade de água aspergida (0,1 e 0,05 mL/g material), vazão de água (1600, 2000 e 2400 mL/min) e carga total de material (5,8 e 12,6 Kg). A segunda etapa consistiu em analisar o comportamento térmico do reator, empregando o equipamento construído em aço... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)<br>Abstract: This work is aimed to contribute to the development of a rotary drum bioreactor for Metarhiziun anisopliae spore production by Solid State Fermentation, using rice as a substrate. This work is comprised of two parts, one corresponding to particle moving analysis and another on thermal aspects. The first part assesses both the mixture and the movement of particles of rice in a Plexiglas rotary drum, in order to identify the optimal operational conditions for the best particle mixture. Tracer method was applied to assess the particle mixture and two techniques were applied to assess the mixture: manual sampling and image analysis using Lenseye (E&CS Programs) software. The flow regime and particle velocities were also identified by filming the bed while rotating. For particle measurements three regions were analyzed: wall, core and surface. Rice load (5, 10, and 15 kg), rotation velocity (1, 4, and 7 RPM), and the presence or absence of inner tubes within the bed were the independent variables for all the tests. Afterwards, the bed wetability was analyzed in the same equipment, using 6mm diameter silica gel particles. Water was sprinkled over the particles in three axial positions. The selected variables were the volume of water by the bed mass ratio (0,1 and 0,05 mL/g), the water flow rate (1600, 2000, and 2400 mL/min), and the particle load (5,8, and 12,6 kg). The second part assessed the thermal behavior of a glass beads bed, 3mm diameter, in a stainless steel rotary drum. The main purpose of this step was to identify the optimal operational conditions for the best thermal homogeneity. The selected variables were the air flow rate, the bed load, and the rotational conditions (static or mobile). From the first part, the results showed that a complete mixture was obtained after 5, 9, and 11 drum revolutions for 5, 10, and 15 kg loads, respectively, independently from the tracer... (Complete abstract click electronic access below)<br>Mestre
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Bofo, Daniele Cristina dos Santos. "Reologia de fluidos envolvidos no processo de obtenção de bioetanol /." São José do Rio Preto, 2015. http://hdl.handle.net/11449/127710.
Full textAbstract:
Orientador: Javier Telis Romero<br>Banca: Javier Telis Romero<br>Banca: João Cláudio Thoméo<br>Banca: Vanildo Luiz Del Bianchi<br>Banca: Renato Alexandre Ferreira Cabral<br>Banca: Rodrigo Corrêa Basso<br>Resumo: O presente trabalho teve como objetivo estudar a reologia de melaços de cana-deaçúcar, do creme de levedura e de caldos de fermentação de Saccharomyces cerevisiae SA-1, sob diferentes condições, em reômetro de cilindros concêntricos. Para o melaço, foi avaliado o comportamento reológico em diferentes concentrações (20, 30, 40, 50, 60 e 70°Brix) e temperaturas (21, 32, 43, 54, 65, 76, 87 e 98°C). O creme de levedura teve seu comportamento reológico avaliado nas concentrações de 0,15; 0,25; 0,35; 0,45; 0,55 e 0,64g ml-1 e temperaturas de 20, 30, 40, 50, 60, 70 e 80°C. E para o processo fermentativo, foi avaliado o comportamento reológico dos caldos fermentados a 32 e 38°C de 0 a 10 horas. Os resultados experimentais das amostras de melaço mostraram comportamento Newtoniano nas concentrações de 20 a 40ºBrix e comportamento pseudoplástico nas concentrações de 50 a 70°Brix. Para estes resultados, o modelo da Lei da Potência apresentou os melhores ajustes. Além disso, a dependência do índice de comportamento e o índice de consistência do fluido do modelo Lei da Potência foram modelados em relação à temperatura e concentração de sólidos por um modelo polinomial e uma Equação do tipo Arrhenius, respectivamente. Os resultados experimentais obtidos das amostras do creme de levedura foram ajustados em quatro diferentes modelos e o da Lei da Potência demonstrou a melhor acurácia e comportamento pseudoplástico em todas as concentrações estudadas. A dependência do índice de comportamento e do índice de consistência do fluido, obtidos na Lei da Potência em relação à temperatura e à concentração de sólidos, foi modelado com sucesso pelo modelo quadrático e pela equação Tipo-Arrhenius, respectivamente. Para os caldos de fermentação, modelos com termos de segunda e terceira ordem para o fator tempo (t), de primeira ordem para o fator temperatura (T) e a combina...<br>Abstract: This study aimed to study the rheology of sugarcane molasses, yeast cream and fermentation broths of Saccharomyces cerevisiae SA-1, under different conditions, in concentric cylinder rheometer. For molasses, the rheological behavior is evaluated at different concentrations (20, 30, 40, 50, 60 and 70°Brix) and temperatures (21, 32, 43, 54, 65, 76, 87 and 98°C). The rheological behavior of yeast cream was evaluated at concentrations of 0.15, 0.25, 0.35, 0.45, 0.55 and 0.64g ml-1 and temperatures of 20, 30, 40, 50, 60, 70 and 80°C. And for the fermentation process, the rheological behavior of the fermentation broths was evaluated at 32 to 38°C from 0 to 10 hours. The experimental results of the molasses samples showed Newtonian behavior at concentrations from 20 to 40°Brix and pseudoplastic behavior at concentrations from 50 to 70°Brix. For these results, the Power law model presented the best fit. Furthermore, the dependence of the behavior index and consistency index of the fluid of the power law model were modeled in relation to temperature and solid concentration by a polynomial model and an Arrhenius type equation, respectively. The experimental results obtained from the yeast cream samples were adjusted in four different models and the Power Law showed the best accuracy and pseudoplastic behavior in all concentrations. The dependence of the behavior index and the fluid consistency index, obtained in the Power Law in relation to temperature and solids concentration were modeled successfully by the quadratic model and by the Arrhenius type equation, respectively. For the fermentation process, models with second and third order terms for the factor time (t), first order for the factor temperature (T) and the combination of these were built to predict the behavior of experimental data percentage of yeast, acidity, pH, percentage of total soluble solids and ethanol in the temperature range and...<br>Doutor
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Bergamasco, Juliana [UNESP]. "Sínteses e caracterização de microesferas de poli (álcool vinilico) e sua utilização como suportes para imobilização de lipase produzida por Rhizomucor miehei e seu estudo catalítico na reação de transesterificação do óleo de soja para a produção de biodiesel via rota etílica." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2013. http://hdl.handle.net/11449/94804.
Full textAbstract:
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bergamasco_j_me_sjrp.pdf: 1750505 bytes, checksum: f53a3dd1c9a61bf9996d13230155bc6d (MD5)<br>O biodiesel (ésteres de ácidos graxos) tem sido produzido a partir da transesterificação direta de óleos ou de gorduras, em que triglicerídeos reagem com um álcool de cadeia curta (metanol ou etanol) na presença de um catalisador químico como, por exemplo, certos ácidos ou hidróxidos. Alternativamente, foi utilizada a via enzimática. Nesse caso, empregam-se enzimas lipases como catalisadores. Reações de transesterificação catalisadas por lipases têm se tornado cada vez mais atrativa, uma vez que o glicerol gerado na reação pode ser facilmente recuperado e a purificação de ésteres de acido graxo é simples. Todavia, as enzimas utilizadas como catalisadores possuem alto custo no mercado, dificuldade de recuperação e, além disso, estão sujeitas à inativação. Desse modo, uma maneira encontrada para superar alguns desses obstáculos é a imobilização das enzimas em um suporte sólido. A imobilização da enzima em uma matriz aumenta sua estabilidade química e térmica, reduz a sua inativação, e facilita a sua recuperação na reação. Microesferas de Poli (álcool vinilico) (PVA) com diferentes graus de cristalinidade foram usados como suportes sólidos para a imobilização da lipase de Rhizomucor miehei. Microsferas de PVA com estrutura amorfa (PVA4) imobilizaram 0,03 mg da enzima/ g de suporte, enquanto que microesferas com estrutura cristalina (PVA12) imobilizaram 0,024 mg/g e a de alta cristalinidade (PVA25) imobilizou 0,029 mg/g. A atividade enzimática das enzimas imobilizadas foi dependente do grau de cristalinidade das microesferas de PVA. O complexo Enzima-PVA4 apresentou uma atividade enzimática de (6,13 U/mg de enzima), o complexo Enzima-PVA12 apresentou uma atividade enzimática de (67,23 U/mg de enzima) e o complexo Enzima-PVA25 revelou uma alta atividade enzimática (149,15 U/mg de enzima). A atividade...<br>Biodiesel (fatty acid esters) is produced from the direct transesterification of oils or fats in which triglycerides react with a short chain alcohol (methanol or ethanol) in the presence of a chemical catalyst like acids or hydroxides. In the other hand, enzymatic route is used and, in this case, employing lipases as catalysts. Transesterification reactions catalyzed by lipases has become ever more attractive, since glycerol produced in the reaction can be easily recovered and purification of fatty acid esters is simple. One way to overcome these barriers by using free lipases is their immobilization on a solid support. The immobilized enzyme increases its chemical and thermal stability, reduces inactivation, improves handling and facilitates its recovery in the reaction. Microspheres of poly vinyl alcohol (PVA) with different degrees of crystallinity were then used as solid supports for immobilization of lipase from Rhizomucor miehei. PVA microspheres with amorphous structure (PVA4) immobilized 0,029 mg of enzyme/ g of support, while crystalline structure microspheres (PVA12) immobilized 0,024 mg/g and high crystallinity microspheres (PVA25) immobilized 0,03 mg/g. The enzymatic activity of the immobilized enzymes was dependent on the degree of crystallinity of PVA microspheres. The enzyme-PVA4 complex revealed an enzymatic activity of (6.13 U/mg of enzyme) while the Enzyme-PVA12 complex an enzymatic activity of (67.23 U/mg of enzyme) and Enzyme-PVA25 complex provided a high activity enzymatic (149.15 U/mg enzyme). The enzymatic activity of the lipase in its free form was also measured and, in this case, was found to be (11.6 U/mg enzyme). A synergistic effect was also observed for the complex Enzyme-PVA25 during the transesterification reaction. The yield of esters for complex Enzyme-PVA25 was 66.3% followed by Enzyme-PVA12 (40.7%)... (Complete abstract click electronic access below)
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Laurenti, Juliana Bergamasco. "Sínteses e caracterização de microesferas de poli (álcool vinilico) e sua utilização como suportes para imobilização de lipase produzida por Rhizomucor miehei e seu estudo catalítico na reação de transesterificação do óleo de soja para a produção de biodiesel via rota etílica /." São José do Rio Preto, 2013. http://hdl.handle.net/11449/94804.
Full textAbstract:
Orientador: José Geraldo Nery<br>Banca: Eleni Gomes<br>Banca: Adriano Aguiar Mendes<br>Resumo: O biodiesel (ésteres de ácidos graxos) tem sido produzido a partir da transesterificação direta de óleos ou de gorduras, em que triglicerídeos reagem com um álcool de cadeia curta (metanol ou etanol) na presença de um catalisador químico como, por exemplo, certos ácidos ou hidróxidos. Alternativamente, foi utilizada a via enzimática. Nesse caso, empregam-se enzimas lipases como catalisadores. Reações de transesterificação catalisadas por lipases têm se tornado cada vez mais atrativa, uma vez que o glicerol gerado na reação pode ser facilmente recuperado e a purificação de ésteres de acido graxo é simples. Todavia, as enzimas utilizadas como catalisadores possuem alto custo no mercado, dificuldade de recuperação e, além disso, estão sujeitas à inativação. Desse modo, uma maneira encontrada para superar alguns desses obstáculos é a imobilização das enzimas em um suporte sólido. A imobilização da enzima em uma matriz aumenta sua estabilidade química e térmica, reduz a sua inativação, e facilita a sua recuperação na reação. Microesferas de Poli (álcool vinilico) (PVA) com diferentes graus de cristalinidade foram usados como suportes sólidos para a imobilização da lipase de Rhizomucor miehei. Microsferas de PVA com estrutura amorfa (PVA4) imobilizaram 0,03 mg da enzima/ g de suporte, enquanto que microesferas com estrutura cristalina (PVA12) imobilizaram 0,024 mg/g e a de alta cristalinidade (PVA25) imobilizou 0,029 mg/g. A atividade enzimática das enzimas imobilizadas foi dependente do grau de cristalinidade das microesferas de PVA. O complexo Enzima-PVA4 apresentou uma atividade enzimática de (6,13 U/mg de enzima), o complexo Enzima-PVA12 apresentou uma atividade enzimática de (67,23 U/mg de enzima) e o complexo Enzima-PVA25 revelou uma alta atividade enzimática (149,15 U/mg de enzima). A atividade... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)<br>Abstract: Biodiesel (fatty acid esters) is produced from the direct transesterification of oils or fats in which triglycerides react with a short chain alcohol (methanol or ethanol) in the presence of a chemical catalyst like acids or hydroxides. In the other hand, enzymatic route is used and, in this case, employing lipases as catalysts. Transesterification reactions catalyzed by lipases has become ever more attractive, since glycerol produced in the reaction can be easily recovered and purification of fatty acid esters is simple. One way to overcome these barriers by using free lipases is their immobilization on a solid support. The immobilized enzyme increases its chemical and thermal stability, reduces inactivation, improves handling and facilitates its recovery in the reaction. Microspheres of poly vinyl alcohol (PVA) with different degrees of crystallinity were then used as solid supports for immobilization of lipase from Rhizomucor miehei. PVA microspheres with amorphous structure (PVA4) immobilized 0,029 mg of enzyme/ g of support, while crystalline structure microspheres (PVA12) immobilized 0,024 mg/g and high crystallinity microspheres (PVA25) immobilized 0,03 mg/g. The enzymatic activity of the immobilized enzymes was dependent on the degree of crystallinity of PVA microspheres. The enzyme-PVA4 complex revealed an enzymatic activity of (6.13 U/mg of enzyme) while the Enzyme-PVA12 complex an enzymatic activity of (67.23 U/mg of enzyme) and Enzyme-PVA25 complex provided a high activity enzymatic (149.15 U/mg enzyme). The enzymatic activity of the lipase in its free form was also measured and, in this case, was found to be (11.6 U/mg enzyme). A synergistic effect was also observed for the complex Enzyme-PVA25 during the transesterification reaction. The yield of esters for complex Enzyme-PVA25 was 66.3% followed by Enzyme-PVA12 (40.7%)... (Complete abstract click electronic access below)<br>Mestre
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Bussoli, Carolina Bezerra. "Expressão heteróloga de celulases de Myceliophthora heterothallica F.2.1.4 em Pichia pastoris e Escherichia coli com a caracterização e purificação das enzimas produzidas /." São José do Rio Preto, 2016. http://hdl.handle.net/11449/140156.
Full textAbstract:
Orientador: Eleni Gomes<br>Banca: Adalberto Pessoa Junior<br>Banca: Mario Tyago Murakami<br>Banca: Gustavo O. Bonilla Rodriguez<br>Banca: Aliandra Maura Gibertoni Malaman<br>Resumo: Os microrganismos termofilicos são de grande interesse biotecnológico, não apenas por tolerar altas temperaturas, mas também por secretarem proteínas de maior estabilidade, com características bioquímicas e estruturais importantes de múltiplas aplicações na indústria. A linhagem do fungo termofílico Myceliophthora heterothallica F.2.1.4, isolada de camas de frango, apresentou alta atividade da enzima β-1,4-endoglucanase (31 U/ml). O gene codificante da β-1,4-endoglucanase de F.2.1.4 foi identificado e expresso em leveduras Pichia pastoris e em bactéria Escherichia coli. A caracterização do gene permitiu identificar esta enzima como membro da família glicosídeo hidrolase 5 (GH5), nomeada neste estudo como Mh_GH5. A enzima apresenta na região N-terminal um módulo de ligação ao substrato (CBM) pertencente a família 1. As enzimas expressas em P. pastoris e em E. coli foram purificadas e submetidas à caracterização bioquímica. A caracterização bioquímica demonstrou que as enzimas recombinantes apresentaram ótimos de temperatura de 55°C (P. pastoris) e 60°C (E. coli) e pH ótimo de 4,0 para ambos os sistemas heterólogos. A análise da estabilidade das enzimas demonstrou que as enzimas expressas por Pichia pastoris apresentaram-se estáveis em temperaturas mais elevadas (70°C), indicando que a glicosilação teria papel essencial na termoestabilidade de enzimas recombinantes. A determinação estrutural em alta resolução foi realizada para o domínio catalítico desta nova β-1,4-endoglucanase GH5 de M. heterothallica expressa em E. coli. A estrutura foi determinada à 1.1 Å e apresenta uma arquitetura frequentemente encontrada dentre os membros da família de GH5, (β/α)8 TIMbarrel. Os dados obtidos neste estudo podem contribuir para a determinação de características envolvidas na termoestabilidade de enzimas provenientes de...<br>Abstract: Thermophilic microorganisms have gain attention in the last years because of the biotechnological interest. Essentially these organisms secrete thermostable proteins displaying suitable features, such as biochemical and structural, for industrial platforms. The thermophilic fungus Myceliophthora heterothallica F.2.1.4, isolated from poultry litter, showed high activity for β-1,4- endoglucanase (31 U/ml). A new sequence enconding for glycoside hydrolase was identified and expressed in Pichia pastoris and Escherichia coli. Sequence analysis allowed to classify this new β-1,4-endoglucanase as a member of the glycoside hydrolase 5 (GH5). The enzyme, named Mh_GH5, has N-terminal family 1 carbohydrate binding module (CBM1). The recombinant enzymes expressed in Pichia pastoris and Escherichia coli were purified and subjected to biochemical characterization. Recombinant endoglucanases showed optimal temperature of 55°C (P. pastoris) and 60°C (E. coli) and optimal pH of 4,0 for both heterologous systems. The thermostability of these new enzymes were evaluated and demonstrated that post-translational modifications, such as glycosylation, found on Pichia pastoris heterologous enzymes, contributed to higher thermostability. Structural analysis of the catalytic domain of the new GH5 from M. heterothallica expressed in E. coli was solved at 1.1 Å resolution and shows a common (β/α)8 TIM-barrel fold found in members of GH5 family. Based on the biochemical and structural information we have obtained for Mh_GH5 it is possible to suggest potential features involved in the thermostability of proteins from thermophilic microorganisms and might contribute for the development of new efficient biocatalysts required for biomass conversion to bioethanol and/or ...<br>Doutor
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Romanelli, Maria Giovanna. "Biopolymer production from agro-industrial wastes: bacterial strains selection and genetic improvement." Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2014. http://hdl.handle.net/11577/3425283.
Full textAbstract:
This work is included in a wider research program carried out at the Dipartimento di Agronomia Animali Alimenti Risorse Naturali e Ambiente (DAFNAE) within the EU project ANIMPOL (Biotechnological conversion of carbon containing wastes for eco‐efficient production of high added value products). The aim of the entire project was to produce high-added-value products using inexpensive agricultural by-products as carbon source. The fatty by-products from slaughterhouses have been adopted for its conversion into biopolymers such as polyhydroxyalkanoates (PHA) by properly selected and/or developed microbes.
In more detail the objective of this research was to look for, select and characterise bacterial strains able to utilise, as carbon source, low cost industrial lipid wastes such as triacylglycerols (TAGs) from animal fats, with the final goal to produce PHAs. For this reason lipolytic bacteria were isolated from a variety of different environments, such as soil or waste water of a slaughterhouse. Several bacterial strains were found to possess remarkable lipolytic activities but not efficient PHAs production capabilities.
As a consequence, a molecular biology program started in order to obtain a microbial strain capable of both hydrolysing lipids and producing high levels of PHAs.
Delftia acidovorans DSM39, a well-known producer of PHAs with high molar fractions of 4-hydroxybutyrate (4HB), although unable to metabolize lipids, was selected as host strain. On the other hand, Pseudomonas stutzeri BT3, the most efficient lipase producer among the obtained isolates, was designated as potential donor of lipolytic genes.
The lipC and lipH sequences of P. stutzeri BT3 were successfully co-expressed into D. acidovorans DSM39 and the resulting recombinant strain displayed high extracellular enzymatic activity on corn oil. The PHAs production from corn oil achieved high levels (26% of cell dry weight, with about 7% of 4HB). Surprisingly, the recombinant strain produced greater values directly from slaughterhouse residues such as udder and lard (43 and 39%, respectively, with almost 7% of 4HB).
Moreover, this work proved the ability of the recombinant D. acidovorans DSM39 strain to produce PHAs with significant percentage of 4HB, without the supplementation of any precursor in the liquid broth. This research paves the way to the efficient one-step conversion of fatty residues into PHAs having valuable properties exploitable in several medical and industrial applications.<br>Questo lavoro è inserito in un ampio programma di ricerca svolto presso il Dipartimento di Agronomia Animali Alimenti Risorse Naturali e Ambiente (DAFNAE), nell'ambito del progetto europeo ANIMPOL (Biotechnological conversion of carbon containing wastes for eco‐efficient production of high added value products). Lo scopo dell'intero progetto era di ottenere prodotti ad alto valore aggiunto utilizzando sottoprodotti agricoli a basso costoso, come fonte di carbonio.
I grassi, sottoprodotti dell’industria della lavorazione della carne, sono stati utilizzati per la conversione in biopolimeri, come poilidrossialcanoati (PHA), da parte di microbi adeguatamente selezionati e /o ricombinanti.
In particolare, l'obiettivo di questa ricerca è stato quello di cercare, selezionare e caratterizzare ceppi batterici in grado di utilizzare, come fonte di carbonio a basso costo, trigliceridi derivati da grassi animali, con l'obiettivo finale di produrre PHA. Per questo motivo, batteri lipolitici sono stati isolati da differenti nicchie ecologiche, come suolo o acque reflue di un macello. Diversi ceppi batterici hanno dimostrato notevoli attività lipolitiche ma non efficienti capacità di produrre PHA.
Di conseguenza è stato avviato un programma di biologia molecolare per ottenere un ceppo microbico capace di idrolizzare i trigliceridi e di usarli per produrre elevati livelli di PHA.
Delftia acidovorans DSM39, noto produttore di PHA con consistenti frazioni molari di 4-idrossibutirrato (4HB), è stato selezionato come ceppo ospite, anche se incapace di metabolizzare i lipidi. Pseudomonas stutzeri BT3, selezionato per la sua elevata attività lipolitica tra gli isolati microbici ottenuti, è stato designato come potenziale donatore di geni lipolitici.
Le sequenze codificanti per i geni della lipasi lipC e lipH di P. stutzeri BT3 sono state co-espresse con successo in D. acidovorans DSM39. Il risultante ceppo ricombinante ha dimostrato promettenti attività enzimatiche extracellulari a partire da olio di mais. La produzione di PHA da olio di mais ha raggiunto livelli elevati (26 % del peso secco cellulare, con circa il 7% di 4HB). Sorprendentemente, il ceppo ricombinante ha prodotto valori nettamente superiori utilizzando direttamente, come fonte di carbonio, scarti di macello quali grasso di mammella bovina e lardo (43 e 39 %, rispettivamente, con quasi il 7 % di 4HB).
Inoltre, questo lavoro ha dimostrato la capacità del ceppo ricombinante D. acidovorans DSM39 di produrre PHA con percentuale significativa di 4HB, senza l’impiego, nel liquido colturale, di specifici precursori.
In base ai risultati preliminari finora conseguiti, questo studio rappresenta un primo passo verso lo sviluppo di microrganismi idonei alla conversione one-step di sottoprodotti lipidici in PHA con promettenti proprietà chimico-fisiche sfruttabili in numerose applicazioni mediche e industriali.
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Polidoro, Tomás Augusto. "Desenvolvimento de biorreator de tambor rotativo em escala de bancada." reponame:Repositório Institucional da UCS, 2009. https://repositorio.ucs.br/handle/11338/515.
Full textAbstract:
Neste trabalho, são descritos os detalhes da montagem de um sistema de cultivo microbiano em estado sólido, cujo elemento principal é um biorreator de tambor rotativo em escala de bancada, com casco em vidro refratário com aproximadamente 6,2 litros de volume. A montagem do equipamento exigiu estudos para a definição dos seguintes aspectos: geometria do reator; controle de frequência e período de agitação; umidificação, aquecimento e controle do fluxo do ar injetado no sistema; mistura do meio de cultivo; medição e controle da temperatura do meio; retirada de amostras. O sistema desenvolvido foi avaliado, tendo como processo fermentativo modelo o cultivo de Aspergillus niger T0005/007-2, microrganismo produtor de enzimas pectinolíticas. Os testes foram feitos em um meio contendo farelo de trigo como suporte sólido, avaliando-se a influência de três parâmetros principais agitação, massa de meio de cultivo e temperatura do meio sobre o crescimento celular e a produção de endo-poligalacturonase (PG) por A. niger. Três formas de agitação do meio sólido foram comparadas: sem agitação; agitação a 1 rpm por 5 minutos a cada duas horas; agitação a 1 rpm por 1 hora e 55 minutos a cada duas horas. A segunda forma de agitação levou ao melhor crescimento celular, 81 mg.g-1, e a atividade de endo-PG da ordem de 80 U.g-1, semelhante ao estimado com o sistema estático. Com a terceira forma de agitação, aparentemente houve dano ao micélio fúngico e, com isso, resultados inferiores foram alcançados. A avaliação do efeito da massa de meio de cultivo sobre o processo foi feita com cargas crescentes de meio que resultaram na ocupação de 30, 45 e 60 % do volume útil do reator. Quanto ao crescimento celular, o melhor resultado foi alcançado com a menor carga de meio, enquanto que a carga intermediária resultou no mais alto título enzimático final, 107,2 U.g-1. Nos experimentos sobre a influência da temperatura sobre o cultivo de A. niger, a maior atividade enzimática (80,6 U.g-1) foi obtida numa condição de trabalho que permitiu que a temperatura do meio atingisse valores da ordem de 45ºC. Com o meio mantido a 30ºC, a atividade enzimática máxima foi substancialmente mais baixa, 46,4 U.g-1. Nos testes realizados com o processo modelo, não se verificou uma clara influência positiva da agitação sobre a produção de endo-PG. Entretanto, a partir dos experimentos com temperatura controlada, é possível sugerir que a formação de endo-PG é favorecida por uma condição de estresse para o microrganismo, no caso representado por temperaturas do meio acima de 40ºC, visto que a temperatura ideal de crescimento de A. niger encontra-se na faixa de 28 a 34ºC. Este resultado, que discorda do que é genericamente descrito na literatura especializada sobre cultivos em estado sólido, é um exemplo da importância de dispor-se de um biorreator de tambor rotativo de pequena escala como equipamento básico para a realização de estudos fundamentais a respeito deste tipo de processo. Adicionalmente, o fato de o corpo do reator ser construído em vidro permite a visualização do espaço interno do tambor rotativo e observar o efeito da agitação sobre o meio de cultivo.<br>Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-02T17:41:21Z
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Dissertacao Tomas Augusto Polidoro.pdf: 1493269 bytes, checksum: 0ed8a1384e54fe0a00f47be237707cbf (MD5)<br>Made available in DSpace on 2014-06-02T17:41:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Dissertacao Tomas Augusto Polidoro.pdf: 1493269 bytes, checksum: 0ed8a1384e54fe0a00f47be237707cbf (MD5)<br>In this work, details on the assembling of a solid state cultivation system, whose main component is a bench scale rotating-drum bioreactor, are described. The bioreactor was built in refractory glass and has an approximate volume of 6.2 liters. To assemble the equipment, the following aspects have been studied: geometry of the bioreactor; control of frequency and period of agitation; moistening, warming and controlling of the inlet air flux; mixing of cultivation medium; determination and control of medium temperature; sample withdrawn. The developed system was evaluated, being the cultivation of the pectinolytic enzymeproducing microorganism Aspergillus niger T0005/007-2 used as the model process. The fermentative tests were carried out in a medium containing wheat-straw as solid support and were used to evaluate the effects of three main parameters agitation, mass of cultivation medium and medium temperature on the cell growth and the production of endopolygalacturonase (endo-PG) by A. niger. For agitation of the solid medium, three modes were compared: no agitation; agitation of 1 rpm for 5 minutes each 2 hours; agitation for 1 hour and 55 minutes, each 2 hours. The second mode of agitation led to the best cell growth, 81 mg.g-1, and to endo-PG activity of approximately 80 U.g-1, similar to that obtained with the static system. With the third mode of agitation occurred, apparently, some damage to fungus mycelium and inferior results were achieved. The evaluation of the mass of cultivation medium on the process was done by loading the reactor with masses that result in the occupation of 30, 45 and 60% of the working volume of the bioreactor. With respect to the cell growth, the best result was attained with the smallest load of medium, whereas the intermediate load resulted in the highest endo-PG activity, 107.2 U.g-1. In the experiments on the influence of the temperature on the cultivation of A. niger, the largest endo-PG activity (80.6 U.g-1) was obtained in a process condition that allowed that the temperature reached values close to 45ºC. When the medium temperature was controlled at 30ºC, the endo-PG activity was substantially lower, 46.4 U.g-1. In the tests with the model process, no clearly positive influence of agitation on the production of endo-PG was observed. From the temperature-controlled experiments however, it is possible to suggest that endo-PG formation is favored by a stress condition for the microorganism, represented in this case by medium temperatures over 40ºC, since the optimal temperatures for A. niger growth is found in the range of 28 to 34ºC. This result disagrees from what is generically described in the specialized literature for the solid state cultivations, being this fact an example of the importance of having a small-scale rotating-drum bioreactor as a basic equipment for fundamental studies on that type of fermentative process. Additionally, the fact of the reactor body being built on glass allows the inspection of the internal space of the rotating drum and to observe the effects of agitation on the cultivation medium.
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Barbosa, Marcos de Freitas. "Sacarificação da polpa cítrica por hidrólise ácida e cultivo pelo processo de batelada simples com reciclo de Trichoderma reesei ou Aspergillus niger com produção de celulases e poligalacturonases /." São José do Rio Preto : [s.n.], 2012. http://hdl.handle.net/11449/94844.
Full textAbstract:
Orientador: Pedro de Oliva Neto<br>Banca: Dario Abel Palmieri<br>Banca: Crispin Humberto Garcia Cruz<br>Resumo: A necessidade mundial por tecnologias não poluidoras ou "limpas" obtidas de fontes renováveis e uso racional da terra, a produção de insumos cada vez mais deverá ser baseada na biotecnologia com emprego de resíduos agroindustriais. A polpa cítrica obtida da laranja (Citrus sinensis) é um importante resíduo que somente no Estado de São Paulo se estima em 7,693x106 toneladas produzidas pelas indústrias cítricas. Este trabalho teve como objetivo principal o estudo da sacarificação biotecnológica e química da polpa cítrica. A produção de extrato bruto enzimático usando a polpa cítrica proveniente da indústria cítrica foi estudada para a produção de celulases e poligalacturonases por fermentação em processo de batelada simples com reciclo de células e caldo usando os fungos Trichoderma reesei e Aspergillus niger. O resíduo proveniente dessa fermentação foi avaliado quanto à proteína bruta incorporada durante a fermentação. A polpa cítrica se mostrou um substrato eficiente na produção enzimática. Neste trabalho a atividade de poligalacturonase atingiu o pico de produção de 8,05 UI/mL com 72 h. de cultivo em seu terceiro ciclo com 12% de polpa cítrica, usando como inoculante o A. niger. Já a produção de celulase ocorreu tanto com o A. niger quanto com o T. reesei, com picos de 0,57 e 0,72 FPU/mL respectivamente. Quanto ao enriquecimento proteico da polpa cítrica após o cultivo com A. niger e T. reesei houve uma elevação de 7,97% para 22,8% e 26,8% respectivamente, através do processo com reciclo da biomassa e caldo fermentativo. Um estudo comparativo de sacarificação da polpa cítrica por via ácida também foi feito com 0,1% de H2SO4 a 121ºC e 1 atm em diferentes tempos. Os melhores tempos foram de 60 e 120 min. com... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)<br>Abstract: The global need for clean technologies, renewable, and efficient use of land, more and more production will be based on the use of biotechnology with agribusiness residues. The citrus pulp obtained from orange (Citrus sinensis) is an important residue that only in the State of São Paulo is estimated at 7.693 x 106 tonnes produced by the citrus industry. This study aimed the evaluation of the biotechnological and chemical saccharification of citrus pulp peel. The production of crude enzyme extract using citrus pulp from the citrus industry has been studied to produce cellulase and polygalacturonase by fermentation in a simple batch procedure with cell and broth recycle using the fungi Trichoderma reesei and Aspergillus niger. The fermented residues were evaluated for the incorporated protein during fermentation. The citrus pulp proved to be an efficient substrate in enzyme production. In this work the results of polygalacturonase production peaked at 8.05 U/mL in 72 h. cultivation in its third cycle with 10% citrus pulp, using as inoculum A. niger. The production of cellulase occurred both with A. niger and T. reesei with, with peaks of 0.57 and 0.72 FPU/mL, respectively. As for the protein enrichment of citrus pulp after cultivation with A. niger and T. reesei there was an increase of 7.97% to 22.8% and 26.8%, respectively, through the process with recycling of biomass and fermented broth. A comparative study of the citrus pulp saccharification by acid was also done with 0.1% H2SO4 at 121 °C and 1 atm at different times. The best times were 60 and 120 min. with 43.8 grams of sugar and 42.1 respectively per 100 g of dried citrus pulp. This technique is fast and efficient, but the cost was not competitive when compared to the cost of sucrose from sugar cane. But the use of citrus pulp as a substrate for production... (Complete abstract click electronic access below)<br>Mestre
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Green, Angharad. "Investigating the genetic basis of preservative resistance in an industrial Pseudomonas aeruginosa strain." Thesis, Cardiff University, 2017. http://orca.cf.ac.uk/108193/.
Full textAbstract:
Pseudomonas aeruginosa is a common industrial contaminant associated with costly recalls of home and personal care(HPC) products. Preservation systems are used to prevent bacterial contamination and protect consumers, but little is known about the mechanisms of preservative resistance in P. aeruginosa. The aim of this research was to map genetic and metabolic pathways associated with preservative resistance and bacterial growth in HPC products. The genome of the industrial strain P. aeruginosa RW109 was sequenced, functionally annotated, and compared to other strains of the species. This revealed the first complete genome of a P. aeruginosa isolate from the HPC industry. Comparative analysis with 102 P. aeruginosa strains from various sources, showed industrial strains’ genomes to be significantly larger than clinical and environmental strains and RW109’s genome was the largest of the species (7.8 Mbp) and included two plasmids. Identification of differentially expressed genes by RNA-Seq (more informative than mini-Tn5-luxCDABE mutagenesis), revealed complex genetic networks utilised by RW109 when exposed to benzisothiazolone(BIT), phenoxyethanol (POE) and a laundry detergent formulation. Differential expression of five sets of genes was consistently observed in response to these industry relevant conditions - MexPQ-OpmE efflux pump, sialic acid transporter and isoprenoid biosynthesis (gnyRDBHAL) genes were frequently upregulated; whereas phnBA and pqsEDCBA genes encoding PQS production and quorum-sensing, respectively, were consistently down-regulated. Genome-scale metabolic network reconstruction of RW109, the first with a P. aeruginosa industrial strain, along with integration of transcriptomic data, predicted essential pathways for RW109’s preservative resistance (e.g. cell membrane phospholipid biosynthesis as a key pathway for POE resistance). This study highlights the utility of integrating genomic, transcriptomic and metabolic modelling approaches to uncover the basis of industrial bacterial resistance to preservative and product formulations. The ability to predict the metabolic basis of P. aeruginosa preservative resistance will inform the development of targeted industrial preservation systems, enhancing product safety and minimising future resistance development.
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Du, Plessis Keith R. (Keith Roland). "Community-level analysis of the microbiology in constructed wetlands treating distillery effluent." Thesis, Stellenbosch : University of Stellenbosch, 2006. http://hdl.handle.net/10019.1/17322.
Full textAbstract:
Dissertation (PhD)--University of Stellenbosch, 2006.<br>ENGLISH ABSTRACT: Constructed wetlands have been widely used in the treatment of industrial
and domestic wastewater to reduce biological and chemical oxygen demand
(BOD and COD), to remove nitrate and enteric viruses as well as to generally
improve water quality. Distillery wastewater has a complex character due to high
concentrations of sugars, lignins, hemicellulose, dextrins, resins, polyphenols
and organic acids, leading to a high COD that may exceed 100 000 mg/L. The
potential application for the treatment of distillery wastewater by means of
constructed wetlands is relatively unexplored.
In 1999 a study was initiated at Distell Goudini distillery, Western Cape,
South Africa, to explore the possibility of using constructed wetlands to treat
distillery wastewater. It was found that constructed wetlands do have the ability to
treat distillery wastewater providing that the influent COD does not exceed 15
000 mg/L for extended periods and the correct substrate material is used. The
present study expanded on the above-mentioned study and specifically aimed to
provide information on the microbiological controls in wetland systems in an
applied sense that may contribute to improved treatment efficiency. Furthermore,
this project aimed to contribute to our fundamental understanding of the microbial
ecology of constructed wetlands used for the treatment of distillery wastewater.
This study revealed that a highly dynamic microbial composition exists within
wetlands. Furthermore it was found that wetlands can efficiently remove COD
even though a low degree of similarity exists between microbial communities in
various zones of the same wetland and those between different wetlands, as well
as low similarity between communities sampled from the same zone over time.
This demonstrates that it will be difficult to define the ‘ideal’ degradative
community in terms of microbiological criteria and serves as a reminder that
various indicators should be considered for monitoring system health.
Furthermore the shifts in microbial community composition illustrate the ability of microbial communities to adapt to changes in the environment without
compromising their functional efficacy. When studying the attached microbial
communities within wetland systems it was found that different morphotypes are
detected at certain stages of biofilm development while some organisms are
present at most phases of biofilm formation.
Measurement of CO2 production and dissolved organic carbon (DOC) removal in
laboratory scale columns showed that grazing protists had a notable effect on
overall microbial activity and that organic loading influenced these predator-prey
interactions. Interestingly, increased clogging of pores occurred in the presence
of protists, resulting in reduced flow through the porous matrix. Terminalrestriction
fragment length polymorphism (T-RFLP) analysis of biofilms on gravel
in experimental wetlands indicated that the presence of protists and algae had an
effect on the microbial community composition. Scanning electron microscopy
(SEM) showed that the presence of algae also had an influence on biofilm
structure suggesting that the algae provided labile nutrients that were utilized by
the bacterial and yeast members of the community. Finally, augmentation with a
commercial mixture or microbial populations isolated from distillery effluent
demonstrated that the concentration at which supplements are applied influence
degradative efficiency.<br>AFRIKAANSE OPSOMMING: Kunsmatige vleilande word wêreldwyd gebruik in die behandeling van
indusriële en huishoudelike afvalwater om biologiese en chemiese suurstof
aanvraag (BSA en CSA) te verminder, om nitrate en ingewandsvirusse te
verwyder asook om waterkwaliteit in die algemeen te verbeter.
Distilleerafvalwater het komplekse eienskappe as gevolg van hoë konsentrasies
suiker, lignien, hemisellulose, dekstrien, harpuis, polifenole en organiese sure,
wat lei tot ‘n hoë CSA wat 100 000 mg/L kan oorskry. Daar is tot op hede relatief
min studies gedoen oor die potensiële gebruik van kunsmatige vleilande vir die
behandeling van distilleerafvalwater.
In 1999 is ‘n studie by Distell Goudini distilleeraanleg in die Wes Kaap van
Suid Afrika onderneem om die moontlikheid van kunsmatige vleilande vir die
behandeling van distilleerafvalwater te bestudeer. Daar was bevind dat
kunsmatige vleilande die vermoë het om distilleerafvalwater te behandel gegewe
dat die invloeiende CSA nie 15 000 mg/L oorskry nie en dat die regte substraat
materiaal gebruik word. Die huidige studie het by die bogenoemde studie
aangesluit met die doel om informasie oor die mikrobiologiese kontroles in
vleilandsisteme op ‘n toegepaste wyse te voorsien, wat tot verbeterde
behandeling doeltreffendheid kan lei. Hierdie studie het verder beoog om by te
dra tot ons fundementele kennis van die mikrobiese ekologie van kunsmatige
vleilande wat gebruik word vir die behandeling van distilleerafvalwater.
Dié studie het bevind dat daar ‘n hoogs dinamiese mikrobiese samestelling
binne vleilande bestaan. Daar was verder bevind dat CSA steeds effektief deur
vleilande verwyder kan word alhoewel daar ‘n lae graad van ooreenstemming is
tussen mikrobiese gemeenskappe in verskeie sones van dieselfde vleiland en
verskillende vleilande, asook ‘n lae graad van ooreenstemming tussen
gemeenskappe wat in dieselfde sone oor tyd gemonster is. Dit demonstreer dat
dit moeilik sal wees om die ‘ideale’ degraderende gemeenskap te vind in terme van mikrobiologiese kriteria en dien as ‘n herinnering dat verkeie indikatore in ag
geneem moet word om die welstand van ‘n ekologiese sisteem te monitor. Die
verskuiwings in mikrobiese gemeenskapsamestelling illustreer verder die vermoë
van natuurlike sisteme om aan te pas by veranderinge in die omgewing sonder
om funksionele doeltreffendheid te verminder. Die studie van aangehegte
mikobiese gemeenskappe het aangedui dat veskillende morfotipes bespeur kan
word tydens sekere fases van biofilm formasie terwyl sekere organismes tydens
meeste van die fases teenwoordig is.
Die bepaling van CO2 produksie en die verwydering van opgeloste organiese
koolstof in laboratoriumskaal kolomme het geïlustreer dat voedende protiste ‘n
waarneembare effek gehad op die algehele mikrobiese aktiwiteit en dat die
organiese lading hierdie predator-prooi interaksie beïnvloed het. Dit was
interessant om te vind dat die teenwoordigheid van protiste die verstopping van
porieë aangehelp het en dus tot verlaagde vloei deur die poreuse matriks gelei
het. Terminale-restriksie fragment lengte polimorfisme (T-RFLP) analiese van
biolfilm op klipgruis in eksperimentele vleilande het aangedui dat die
teenwoordigheid van protiste en alge ‘n effek gehad het op die mikrobiese
gemeenskapsamestelling. Skandeerelektronmikroskopie (SEM) het bewys dat
die teenwoordigheid van alge ook ‘n invloed op biofilm struktuur gehad het wat
daarop dui dat alge maklik afbreekbare voedingstowwe aan die bakterieë en
giste van die mikrobiese gemeenskap beskikbaar gestel het. Laastens was
bewys dat die konsentrasie van toevoeging van ‘n kommersiële mikrobiese
mengsel of mikrobiese populasies wat uit afvoer geïsoleer was, die effektiwiteit
van degradering kan beïnvloed.
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Silva, Ronivaldo Rodrigues da. "Estudo comparativo das características bioquímicas funcionais e especificidade catalítica de aspartil, cisteíno e serino peptidases fúngicas /." São José do Rio Preto, 2016. http://hdl.handle.net/11449/134390.
Full textAbstract:
Orientador: Hamilton Cabral<br>Banca: Eleni Gomes<br>Banca: Luis Henrique Souza Guimarães<br>Banca: Fernanda Canduri<br>Banca: Wagner Alves de Souza Júdice<br>Resumo: Aspártico (E.C. 3.4.23), cisteíno (E.C. 3.4.22) e serino peptidases (E.C. 3.4.21) são endopeptidases, cujos modos de ação são dependentes de resíduos de ácido aspártico, cisteína e serina presentes no sítio catalítico, respectivamente. Atualmente, vários estudos são realizados na busca por novas enzimas com relevantes propriedades bioquímicas para aplicação industrial. Neste contexto, nós propomos a produção de enzimas em bioprocesso submerso, purificação, estudo das propriedades bioquímicas e determinação da especificidade catalítica das peptidases secretadas pelos fungos filamentosos Rhizomucor miehei, Phanerochaete chrysosporium e Leptosphaeria sp. Inicialmente, após produção por bioprocesso submerso, estas enzimas foram purificadas utilizando cromatografias de exclusão molecular e troca iônica. Em ensaios de inibidores na atividade enzimática, notamos inibição das peptidases por pepstatina A (R. miehei), ácido iodoacético/N-Etilmaleimida (P. chrysosporium) e fluoreto de fenil metil sulfonila (Leptosphaeria sp), sendo então definidas como aspártico, cisteíno e serino peptidases, respectivamente. Por SDS-PAGE (12%), as massas moleculares foram estimadas em 37 kDa (aspártico), 23 kDa (cisteíno) e 35 kDa (serino). O máximo de atividade proteolítica foi alcançado em pH 5,5 e 55 ºC para peptidase aspártica secretada por R. miehei; pH 7 e faixa de temperatura 45-55 ºC para cisteíno peptidase secretada por P. chrysosporium, e pH 7 e 45 ºC para serino peptidase secretada por Leptosphaeria sp. Sob efeito de incubação a diferentes pH, a peptidase aspártica mostrou-se estável em condições ácidas (pH 3-5); cisteíno peptidase foi estável em ampla faixa de pH (pH 4-9), e serino peptidase mostrou-se mais estável em condições com tendências alcalinas e pH ligeiramente ácido (pH 5-9). Em todas estas faixas de pH citadas, as peptidases apresentaram atividade proteolítica acima de 80% por 1 hora...<br>Abstract: Aspartic (EC 3.4.23), cysteine (EC 3.4.22) and serine peptidases (EC 3.4.21) are endopeptidases whose modes of action are dependent on aspartic acid, cysteine and serine residues present in the catalytic site, respectively. Currently, several studies are conducted in the search for new enzymes with relevant biochemical properties for industrial application. In this context, we propose the production of enzymes in submerged bioprocess, purification, the study of biochemical properties and determining the catalytic specificity peptidases secreted by the filamentous fungus Rhizomucor miehei, Phanerochaete chrysosporium and Leptosphaeria sp. Initially, after production submerged bioprocess, these enzymes have been purified using size-exclusion and ion exchange chromatographies. In the effect of inhibitors on enzyme activity, we note peptidase inhibition by pepstatin A (R. miehei), iodoacetic acid/ N-Ethylmaleimide (P. chrysosporium) and phenyl methyl sulfonyl fluoride (Leptosphaeria sp), suggesting that these enzymes are aspartic, cysteine and serine peptidases, respectively. For SDS-PAGE (12%), molecular weights were estimated at 37 kDa (aspartic), 23 kDa (cysteine) and 35 kDa (serine). Maximum proteolytic activity was achieved at pH 5.5 and 55 °C for aspartic peptidase secreted by R. miehei; pH 7 and temperature range 45-55 °C for cysteine peptidase secreted by P. chrysosporium and pH 7 and 45 °C for serine peptidase secreted by Leptosphaeria sp. Under incubation at different pH effect, aspartic peptidase was stable under acidic conditions (pH 3-5); cysteine peptidase was stable in wide pH range (pH 4-9), and serine peptidase was more stable under alkaline conditions and pH slightly acidic (pH 5-9). In all these pH ranges mentioned, peptidases showed proteolytic activity above 80% by 1 hour incubation. As regards the thermal stability, cysteine peptidase was more thermostable enzyme and serine peptidase described the lowest temperature ...<br>Doutor
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Morais, Priscila Atique de [UNESP]. "Produção de enzimas lignocelulósicas por fermentação em estado sólido por espécimes do gênero Trichoderma para sacarificação do bagaço de cana de açúcar tratado com micro-ondas." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2015. http://hdl.handle.net/11449/139426.
Full textAbstract:
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000864718.pdf: 1816225 bytes, checksum: 9e4f9a17fbf8157743324634958c467a (MD5)<br>Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)<br>O presente estudo foi dividido em duas etapas, a primeira propôs a produção de enzimas lignocelulósicas por linhagens do gênero Trichoderma por fermentação em estado sólido sob diferentes condições físico-químicas. Após seleção inicial, quatro dentre dez linhagens analisadas, apresentaram resultados satisfatórios quanto à atividade enzimática. Dentre as quatro, foram identificadas as espécies T. virens, T. harzianum e T. aspereloides. A maior atividade de CMCase (23 U/g), foi obtida do cultivo de T. asperelloides e a maior atividade de β-glicosidase (4 U/g) e xilanase (1640 U/g) do cultivo de T. virens. Na segunda etapa deste estudo, foi avaliada a eficiência do pré-tratamento com e sem o uso de micro-ondas associado a soluções de ácido fosfórico (0,05 M), hidróxido de sódio (0,01 M), glicerol (10%) e água no tratamento do bagaço de cana. Dos tratamentos ao qual o bagaço foi submetido, o que resultou em maior liberação de compostos fenólicos totais (4,24 mg/g) e açúcares redutores (0,06 ± 0 mg/g), foram os tratamentos por micro-ondas associados ao NaOH e glicerol, respectivamente. Os resultados de perda de massa após o tratamento foram significativos no tratamento com micro-ondas e NaOH (14%). O bagaço de cana pré-tratado foi incubado com o preparo enzimático de Trichoderma virens, T. asperelloides, T. harzianum ou a enzima comercial Celluclast. Após 24 horas de incubação foram liberados 535 mg/g de açúcar redutor na hidrólise da espécie T. virens. As análises termogravimétricas e morfológicas do bagaço de cana tratado com micro-ondas e NaOH, apontaram mudanças na estrutura do material evidenciando a eficiência do tratamento na desestruturação da biomassa<br>This study was divided in two steps, the first investigated the production of lignocelullosic enzymes for specimens of Trichoderma cultivated by state solid fermentation under different conditions physical-chemical. For ten specimens available, four showed satisfactory results of enzymatic production, being identified three species. T. virens, T. harzianum e T. aspereloides). The greatest production of CMCase (23 U/g), was obtained by T. asperelloides and the greatest production of β-glicosidase (4U/g) and xilanase (1640U/g) were obtained by T. virens. In the second investigation, was tested the efficiency of pre-treatment of bagasse sugar cane with microwave radiation in presence of acid phosphoric (0.05M), sodium hydroxide (0.01M), glycerol (10%) all diluted in water in fiber structure. About the treatments of the bagasse, the most efficient in the liberation of phenolic compounds (4.24 mg/g) and reducing sugars (0.06±0 mg/g) was the solution in microwave with NaOH and glycerol, respectively. The dry weight results after the treatment were significant, with a maximum of 14% loss of the initial in treatment with NaOH. The thermogravimetry and morphological analysis of treated bagasse with a microwave and NaOH, showed changes in the structure of the material showing the effectiveness of treatment in biomass breakdown
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Morais, Priscila Atique de. "Produção de enzimas lignocelulósicas por fermentação em estado sólido por espécimes do gênero Trichoderma para sacarificação do bagaço de cana de açúcar tratado com micro-ondas /." São José do Rio Preto, 2014. http://hdl.handle.net/11449/139426.
Full textAbstract:
Orientador: Eleni Gomes<br>Banca: João Claudio Thomeo<br>Banca: Mauricio Boscolo<br>Banca: Sandra Helena da Cruz<br>Banca: Sarita Cândida Rabelo<br>Resumo: O presente estudo foi dividido em duas etapas, a primeira propôs a produção de enzimas lignocelulósicas por linhagens do gênero Trichoderma por fermentação em estado sólido sob diferentes condições físico-químicas. Após seleção inicial, quatro dentre dez linhagens analisadas, apresentaram resultados satisfatórios quanto à atividade enzimática. Dentre as quatro, foram identificadas as espécies T. virens, T. harzianum e T. aspereloides. A maior atividade de CMCase (23 U/g), foi obtida do cultivo de T. asperelloides e a maior atividade de β-glicosidase (4 U/g) e xilanase (1640 U/g) do cultivo de T. virens. Na segunda etapa deste estudo, foi avaliada a eficiência do pré-tratamento com e sem o uso de micro-ondas associado a soluções de ácido fosfórico (0,05 M), hidróxido de sódio (0,01 M), glicerol (10%) e água no tratamento do bagaço de cana. Dos tratamentos ao qual o bagaço foi submetido, o que resultou em maior liberação de compostos fenólicos totais (4,24 mg/g) e açúcares redutores (0,06 ± 0 mg/g), foram os tratamentos por micro-ondas associados ao NaOH e glicerol, respectivamente. Os resultados de perda de massa após o tratamento foram significativos no tratamento com micro-ondas e NaOH (14%). O bagaço de cana pré-tratado foi incubado com o preparo enzimático de Trichoderma virens, T. asperelloides, T. harzianum ou a enzima comercial Celluclast. Após 24 horas de incubação foram liberados 535 mg/g de açúcar redutor na hidrólise da espécie T. virens. As análises termogravimétricas e morfológicas do bagaço de cana tratado com micro-ondas e NaOH, apontaram mudanças na estrutura do material evidenciando a eficiência do tratamento na desestruturação da biomassa<br>Abstract: This study was divided in two steps, the first investigated the production of lignocelullosic enzymes for specimens of Trichoderma cultivated by state solid fermentation under different conditions physical-chemical. For ten specimens available, four showed satisfactory results of enzymatic production, being identified three species. T. virens, T. harzianum e T. aspereloides). The greatest production of CMCase (23 U/g), was obtained by T. asperelloides and the greatest production of β-glicosidase (4U/g) and xilanase (1640U/g) were obtained by T. virens. In the second investigation, was tested the efficiency of pre-treatment of bagasse sugar cane with microwave radiation in presence of acid phosphoric (0.05M), sodium hydroxide (0.01M), glycerol (10%) all diluted in water in fiber structure. About the treatments of the bagasse, the most efficient in the liberation of phenolic compounds (4.24 mg/g) and reducing sugars (0.06±0 mg/g) was the solution in microwave with NaOH and glycerol, respectively. The dry weight results after the treatment were significant, with a maximum of 14% loss of the initial in treatment with NaOH. The thermogravimetry and morphological analysis of treated bagasse with a microwave and NaOH, showed changes in the structure of the material showing the effectiveness of treatment in biomass breakdown<br>Doutor
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Niz, da Silva Débora Cristina Moraes. "Pré-tratamento e hidrólise da casca de uva para liberação de açúcares fermentescíveis /." São José do Rio Preto, 2016. http://hdl.handle.net/11449/136334.
Full textAbstract:
Orientador: Vanildo Luiz Del Bianchi<br>Coorientador: Claudia Dorta<br>Banca: Ellen Silva Lago Vanzela<br>Banca: Crispin Humberto Garcia-Cruz<br>Banca: Gisele Ferreira Bueno<br>Banca: Elias de Souza Monteiro Filho<br>Resumo: O Brasil tem recebido grande destaque no meio econômico por conta da alta produção do setor agroindustrial, como consequência torna-se um dos maiores produtores de resíduos. A reutilização destes compostos é importante para melhorar sua disposição no meio ambiente contribuindo para a redução da poluição ambiental, além disso, é uma forma de agregar valor aos subprodutos. A indústria vinícola tem grande interesse nestas tecnologias de reutilização, já que seus principais resíduos (casca e semente de uva) são de lenta decomposição prejudicando o meio ambiente. A casca da uva pode ser hidrolisada através do emprego de ácidos ou enzimas disponibilizando açúcares fermentescíveis, que podem ser transformados em uma série de bioprodutos. Este trabalho buscou estabelecer o melhor método de pré-tratamento e hidrólise, da casca de uva para disponibilizar os açúcares que podem ser fermentados pelas leveduras Saccharomyces cerevisiae, Pichia stipitis e Pachysolen tannophilus. Para tanto foi realizado o pré-tratamento químico ácido ou alcalino junto ao pré-tratamento físico em autoclave, micro-ondas ou ultrassom na casca da uva Cabernet Sauvignon. Em etapa posterior, para seleção da melhor condição de pré-tratamento e hidrólise foi aplicado o Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR). Também foi analisada a capacidade de consumo de açúcares do mosto hidrolisado de casca de uva pelas leveduras Saccharomyces cerevisiae, Pichia stipitis e Pachysolen tannophilus. A concentração dos açúcares foi medida através dos métodos de ADNS, xilose e glicose. Levando em consideração que ainda não existem na literatura muitos trabalhos envolvendo a casca de uva, com base nos resultados deste estudo o pré-tratamento alcalino em micro-ondas com 0,72% de NaOH por 13,5 minutos e a hidrólise ácida com 2,6% de H2SO4 por 13,5 minutos em autoclave foram os melhores métodos para a liberação de açúcares...<br>Abstract: Brazil has been highlighted on the economic environment due to the high production of its agroindustrial sector; as a result, it becomes one of the major residue producers. The reutilization of these compounds is relevant to improve the environment disposal, contributing towards for the environmental pollution reduction. Moreover, it is a way of adding value for the by-products.The wine industry has a great interest on reutilization techniques, once its main residues (grape seeds and skin) has a slow decomposition, which damages the environment. The grape skin can be hydrolyzed with acids or enzymes, making available fermentable sugars that can be transformed in a number of byproducts. This work sought to establish the best pre-treatment and hydrolysis method for the grape skin to provide the sugars that can be fermented for the Saccharomyces cerevisiae, Pichia stipitis and Pachysolen tannophilus yeasts. For this purpose, it was applied the acid or alkaline chemical pre-treatment along with the physic pre-treatment in autoclave, microwave or ultrasound on the Cabernet Sauvignon grape skin. Afterwards, for the pre-treatment and hydrolysis best condition selection, it was applied the Rotatable Central Composite Design (RCCD). It was also analyzed the yeasts Saccharomyces cerevisiae, Pichia stipitis and Pachysolen tannophilus consumption capacity of the grape skin hydrolysed must sugars. The sugars concentration was measured through the ADNS methods, xylose and glucose. Taking into account the lack of grape skin works on the literature, based on the results of this work the alkaline pretreatment on microwave with 0,72% of NaOH for 13,5 minutes and the acid hydrolysis with 2,6% of H2SO4 for 13,5 minutes in autoclave were the best methods for the fermentable sugars release with 10 g L-1 of reducing sugars, 3,3 g L-1 of glucose and 6,7 g L-1 of xylose.With regard to sugar consumption by the yeasts in the must of the grape skin hydrolyzate, ...<br>Doutor
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Du, Toit Wessel Johannes. "The effect of oxygen on the composition and microbiology of red wine." Thesis, Stellenbosch : University of Stellenbosch, 2006. http://hdl.handle.net/10019.1/1145.
Full textAbstract:
Thesis (PhD(Agric) (Viticulture and Oenology))--University of Stellenbosch, 2006.<br>The winemaking process involves different complex chemical and biochemical
reactions, which include those of oxygen (O2). Oxygen can come into contact with the
wine through various winemaking procedures and can be used by the winemaker to
enhance the quality of red wine. In wine, the main substrates for oxidation are
phenolic molecules, which form quinones. These can influence the sensory
characteristics of the wine. O2 can be used in fresh must to remove oxidisable
phenolic molecules through a process called hyper-oxidation and can also be added
to fermenting must to enhance the fermentation performance of yeast. Controlled O2
additions during ageing can lead to the wine’s colour being increased and the
astringency of the wine decreased. This is due to the formation of acetaldehyde from
the oxidation of ethanol, which induces the polymerisation of tannin and anthocyanin
molecules. The addition of too much O2 to wine can, however, lead to unwanted
over-oxidation, with certain off-odours being formed. It can also enhance the growth
of unwanted spoilage microorganisms, such as Brettanomyces and acetic acid
bacteria. Although research on O2 in wine was started many years ago, many
questions still remain. These include the general effect of O2 on the sensory and
phenolic profile of red wine especially and the microbiology of wine during ageing. An
effective way of measuring oxidation, especially in red wine must also be developed.
In the first part of this study, the effects of O2 and sulfur dioxide (SO2) additions
on a strain of Brettanomyces bruxellensis (also known as Dekkera bruxellensis) and
Acetobacter pasteurianus were investigated. Epifluorescence microscopy and plating
revealed that the A. pasteurianus strain went into a viable but non-culturable state in
the wine after prolonged storage under relative anaerobic conditions. This state,
however, could be negated with successive increases in culturability by the addition
of O2, as would happen during the transfer of wine when air is introduced. The A.
pasteurianus strain was also relatively resistant to SO2, but the B. bruxellensis strain
was more sensitive to SO2. A short exposure time to molecular SO2 drastically
decreased the culturability of the B. bruxellensis strain, but bound SO2 had no effect
on the culturability or viability of either of the two types of microorganisms. Oxygen
addition to the B. bruxellensis strain also led to a drastic increase in viability and
culturability. It is thus clear that SO2 and O2 management in the cellar is of critical
importance for the winemaker to produce wines that have not been spoiled by
Brettanomyces or acetic acid bacteria. This study should contribute to the
understanding of the factors responsible for the growth and survival of
Brettanomyces and acetic acid bacteria in wine, but it should be kept in mind that
only one strain of each microorganism was used. This should be expanded in future
to include more strains that occur in wine.
The second part of this study investigated the effect of micro-oxygenation on four
different South African red wines. It was found that the micro-oxygenation led to an
increase in the colour density and SO2 resistant pigments of the two wines in which micro-oxygenation was started just after the completion of malolactic fermentation. In
one of these wines, a tasting panel preferred the micro-oxygenation treated wines to
the control. In the other two red wines, in which the micro-oxygenation was started
seven months after the completion of malolactic fermentation, very little colour
increase was observed. One of these two wines was also matured in an oak barrel,
where the change in phenolic composition was on par with the treated wines. A
prolonged period of micro-oxygenation, however, led to this wine obtaining an
oxidised, over-aged character. Micro-oxygenation and maturation in an oak barrel
also enhanced the survival of acetic acid bacteria and Brettanomyces in this wine.
Micro-oxygenation can hence be used by the wine producer on young red wines to
enhance the quality of the wine, but should be applied with care in older red wines.
Future research into micro-oxygenation should focus on whether it can simulate an
oak barrel. More research into the effect of micro-oxygenation on the sensory profile
of the wine is needed.
As mentioned, the addition of O2 can lead to oxidative degradation of wine. The
brown colour in wine is often used as an indication of oxidation, but oxidative aromas
can be perceived before a drastic increase in the brown colour has been observed in
red wine.
The third part of this study was to assess the possible use of Fourier Transform
Infrared Spectroscopy (FTIR) to measure the progression of oxidation in Pinotage red
wines. Three wines were used in this study and clear separation between the control
and aerated wines was observed by using Principle Component Analysis (PCA).
Sensory analysis of these wines confirmed this observation, with a reduction
especially in berry fruit and coffee characters and an increase first in potato skin and
then acetaldehyde aroma characters as the oxidation progressed. PCA analysis also
revealed that in certain wines the visible spectrum of light did not indicate the
progression of oxidation as sensitively as with the use of FTIR. This also correlated
with the inability of the panel to observe a drastic colour change. FTIR should be
further investigated as a possible means of monitoring oxidation in wine and this
study should be expanded to wines made from other cultivars as well.
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Movio, Ariane Priscila [UNESP]. "Aplicações de coquetéis de celulases para a sacarificação enzimática do bagaço de cana-de-açúcar." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2014. http://hdl.handle.net/11449/122234.
Full textAbstract:
Made available in DSpace on 2015-04-09T12:28:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0
Previous issue date: 2014-02-21Bitstream added on 2015-04-09T12:47:18Z : No. of bitstreams: 1
000811719.pdf: 610346 bytes, checksum: 43ef4062346b4ecd81a0a778e882bcf9 (MD5)<br>O capitulo 1 deste trabalho descreve o Pré-tratamento do bagaço de cana-de-açúcar e avalia a sua sacarificação enzimática a partir de diferentes extratos enzimáticos dos fungos Penicillium viridicatum RFC3, Trichodermareesei QM9414, Thermoascus aurantiacus CBMAI756 e Thermomyces lanuginosus, obtidos a partir da fermentação estado sólido. Dentre essas fermentações, o melhor resultado individual de eficiência de hidrólise foi obtido com o extrato enzimático do fungo T.aurantiacus, o qual foi então utilizado na sacarificação dos bagaços pré-tratados com espécies reativas de oxigênio. A melhor taxa de sacarificação foi obtida no bagaço pré-tratado com NaClO, que resultou em 19,8% de rendimento, contra 12,2% no bagaço in natura. O capitulo 2 do trabalho descreve a importância do sinergismo e da inibição enzimática, na forma da β-glicosidase, na sacarificação do bagaço. Foi verificado sinergismo entre os extratos enzimáticos dos fungos P.viridicatum e T.reesei e a melhor combinação dos dois extratos foi na proporção 1:1, resultando na liberação de 0,73 mg/mL de glicose. As atividades de β-glicosidases presentes nos extratos enzimáticos foram avaliadas quanto aos efeitos de inibição por glicose. Os parâmetros cinéticos Km e Vmax foram obtidos com a enzima do T. aurantiacus sem inibidor apresentou Vmáx 4,60 μmol/min e Km 0,31 mM e com glicose Vmáx 2,3 μmol/min e Km 0,37 mM. Sem glicose a enzima do P. viridicatum apresentou Vmáx 166,7 μmol/min e Km 0,2mM e com glicose Vmáx 13,8 μmol/min e Km 1,2 mM. A β- glicosidase do T.aurantiacus sofreu inibição não-competitiva, enquanto a enzima do P.viridicatum sofreu inibição mista. Também foram avaliados os efeitos da frutose e da glicose isomerase como supressora do efeito inibidor da glicose. A presença da frutose proporcionou um efeito positivo nas atividades de β-glicosidases desses fungos. A sacarificação do bagaço de cana com a combinação ...<br>The first chapter of this work describes the pretreatment of sugarcane bagasse cane and evaluates its enzymatic saccharification from different enzymatic extracts of Penicillium viridicatum RFC3, Trichoderma reesei QM9414 , Thermoascus aurantiacus and Thermomyces lanuginosus CBMAI756 obtained from the solid state fermentation. Among these fermentations, the best individual result of hydrolysis efficiency was obtained with the enzymatic extract of the fungus T.aurantiacus, which was then used in the saccharification of bagasse pretreated with reactive oxygen species . The best rate of saccharification was achieved on bagasse pretreated with NaClO resultins in 19.8 % of yield, versus 12.2% in the bagasse in natura. The chapter 2 of this work describes the importance of synergism and inhibition of the enzyme in the form of β - glucosidase in the saccharification of bagasse. Synergism between the enzymatic extracts of fungi P.viridicatum and T.reesei the best combination of the two extracts was observed for the ratio 1:1, resulting in the release of 0.73 mg / mL glucose . The activities of β - glucosidase enzyme present in the extracts were analyzed for the effects of inhibition by glucose. The kinetic parameters Km and Vmax of the β-glucosidase enzyme presented, in case of T. aurantiacus Vmax of 4.60 μmol/min and Km 0.31 mM and with glucose Vmax 2.3 μmol/min and Km 0.37 mM. For the enzyme from P.viridicatum values were Vmax 166.7 μmol/min and Km 0.2 mM and with glucose Vmax 13.8 μmol/min and Km 1.2 mM. The β-glucosidase T.aurantiacus suffered from non-competitive inhibition, while P.viridicatum suffered mixed enzyme inhibition. We also evaluated the effects of fructose and glucose isomerase as suppressing the inhibitory effect of glucose. The presence of fructose resulted in a positive effect on the β - glucosidase activity of these fungi. The saccharification of sugarcane bagasse with the combination of glucose isomerase enzyme ...
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Movio, Ariane Priscila. "Aplicações de coquetéis de celulases para a sacarificação enzimática do bagaço de cana-de-açúcar /." São José do Rio Preto, 2014. http://hdl.handle.net/11449/122234.
Full textAbstract:
Orientador: Roberto da Silva<br>Banca: Antonio José de Almeida Meirelles<br>Banca: Maurício Boscolo<br>Resumo: O capitulo 1 deste trabalho descreve o Pré-tratamento do bagaço de cana-de-açúcar e avalia a sua sacarificação enzimática a partir de diferentes extratos enzimáticos dos fungos Penicillium viridicatum RFC3, Trichodermareesei QM9414, Thermoascus aurantiacus CBMAI756 e Thermomyces lanuginosus, obtidos a partir da fermentação estado sólido. Dentre essas fermentações, o melhor resultado individual de eficiência de hidrólise foi obtido com o extrato enzimático do fungo T.aurantiacus, o qual foi então utilizado na sacarificação dos bagaços pré-tratados com espécies reativas de oxigênio. A melhor taxa de sacarificação foi obtida no bagaço pré-tratado com NaClO, que resultou em 19,8% de rendimento, contra 12,2% no bagaço in natura. O capitulo 2 do trabalho descreve a importância do sinergismo e da inibição enzimática, na forma da β-glicosidase, na sacarificação do bagaço. Foi verificado sinergismo entre os extratos enzimáticos dos fungos P.viridicatum e T.reesei e a melhor combinação dos dois extratos foi na proporção 1:1, resultando na liberação de 0,73 mg/mL de glicose. As atividades de β-glicosidases presentes nos extratos enzimáticos foram avaliadas quanto aos efeitos de inibição por glicose. Os parâmetros cinéticos Km e Vmax foram obtidos com a enzima do T. aurantiacus sem inibidor apresentou Vmáx 4,60 μmol/min e Km 0,31 mM e com glicose Vmáx 2,3 μmol/min e Km 0,37 mM. Sem glicose a enzima do P. viridicatum apresentou Vmáx 166,7 μmol/min e Km 0,2mM e com glicose Vmáx 13,8 μmol/min e Km 1,2 mM. A β- glicosidase do T.aurantiacus sofreu inibição não-competitiva, enquanto a enzima do P.viridicatum sofreu inibição mista. Também foram avaliados os efeitos da frutose e da glicose isomerase como supressora do efeito inibidor da glicose. A presença da frutose proporcionou um efeito positivo nas atividades de β-glicosidases desses fungos. A sacarificação do bagaço de cana com a combinação...<br>Abstract: The first chapter of this work describes the pretreatment of sugarcane bagasse cane and evaluates its enzymatic saccharification from different enzymatic extracts of Penicillium viridicatum RFC3, Trichoderma reesei QM9414, Thermoascus aurantiacus and Thermomyces lanuginosus CBMAI756 obtained from the solid state fermentation. Among these fermentations, the best individual result of hydrolysis efficiency was obtained with the enzymatic extract of the fungus T.aurantiacus, which was then used in the saccharification of bagasse pretreated with reactive oxygen species . The best rate of saccharification was achieved on bagasse pretreated with NaClO resultins in 19.8 % of yield, versus 12.2% in the bagasse in natura. The chapter 2 of this work describes the importance of synergism and inhibition of the enzyme in the form of β - glucosidase in the saccharification of bagasse. Synergism between the enzymatic extracts of fungi P.viridicatum and T.reesei the best combination of the two extracts was observed for the ratio 1:1, resulting in the release of 0.73 mg / mL glucose . The activities of β - glucosidase enzyme present in the extracts were analyzed for the effects of inhibition by glucose. The kinetic parameters Km and Vmax of the β-glucosidase enzyme presented, in case of T. aurantiacus Vmax of 4.60 μmol/min and Km 0.31 mM and with glucose Vmax 2.3 μmol/min and Km 0.37 mM. For the enzyme from P.viridicatum values were Vmax 166.7 μmol/min and Km 0.2 mM and with glucose Vmax 13.8 μmol/min and Km 1.2 mM. The β-glucosidase T.aurantiacus suffered from non-competitive inhibition, while P.viridicatum suffered mixed enzyme inhibition. We also evaluated the effects of fructose and glucose isomerase as suppressing the inhibitory effect of glucose. The presence of fructose resulted in a positive effect on the β - glucosidase activity of these fungi. The saccharification of sugarcane bagasse with the combination of glucose isomerase enzyme ...<br>Mestre
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Grajales, Agudelo Lina María [UNESP]. "Avaliação de um biorreator rotativo para fermentação em estado sólido." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2010. http://hdl.handle.net/11449/90745.
Full textAbstract:
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Previous issue date: 2010-02-25Bitstream added on 2014-06-13T18:52:38Z : No. of bitstreams: 1
grajalesagudelo_lm_me_sjrp.pdf: 1125266 bytes, checksum: 0a1704ff26652dd0ebc35a9e7da2243a (MD5)<br>Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)<br>O objetivo geral deste trabalho foi contribuir no projeto de um biorreator rotativo para aplicação de Fermentação em Estado Sólido (FES), visando à produção do fungo entomopatogênico M. anisopliae, empregando arroz como substrato. O desenvolvimento do projeto foi realizado em duas etapas. A primeira etapa consistiu em visualizar a homogeneidade e a movimentação de partículas de arroz, em um protótipo construído em acrílico. Isto, com o objetivo de avaliar as melhores configurações dos componentes internos do reator. O método empregado na análise de homogeneidade foi a técnica de traçadores coloridos, utilizando uma concentração de 10% em massa de arroz tingido de preto e 90% de arroz branco. A concentração da mistura foi determinada de duas maneiras: (i) manualmente, por separação e pesagem das amostras e, (ii) por análise de imagem mediante o software Lenseye (E&CS Programs). Além disso, foram determinadas as velocidades das partículas em três regiões do leito: na superfície, centro do leito e do lado da parede do cilindro, e foram estabelecidos os regimes de escoamento e os graus de enchimento trabalhados. As variáveis estudadas foram massa total de arroz (5, 10 e 15 Kg), velocidade de rotação (1, 4 e 7 RPM) e a presença e ausência de tubos simuladores de alimentação dentro do tambor. Posteriormente, no mesmo equipamento, foi analisada a molhabilidade do leito, por determinação da umidade em três pontos do leito, na seção longitudinal do tambor. O material particulado empregado nestes experimentos foram esferas de sílica gel de 6mm de diâmetro. As variáveis avaliadas foram quantidade de água aspergida (0,1 e 0,05 mL/g material), vazão de água (1600, 2000 e 2400 mL/min) e carga total de material (5,8 e 12,6 Kg). A segunda etapa consistiu em analisar o comportamento térmico do reator, empregando o equipamento construído em aço...<br>This work is aimed to contribute to the development of a rotary drum bioreactor for Metarhiziun anisopliae spore production by Solid State Fermentation, using rice as a substrate. This work is comprised of two parts, one corresponding to particle moving analysis and another on thermal aspects. The first part assesses both the mixture and the movement of particles of rice in a Plexiglas rotary drum, in order to identify the optimal operational conditions for the best particle mixture. Tracer method was applied to assess the particle mixture and two techniques were applied to assess the mixture: manual sampling and image analysis using Lenseye (E&CS Programs) software. The flow regime and particle velocities were also identified by filming the bed while rotating. For particle measurements three regions were analyzed: wall, core and surface. Rice load (5, 10, and 15 kg), rotation velocity (1, 4, and 7 RPM), and the presence or absence of inner tubes within the bed were the independent variables for all the tests. Afterwards, the bed wetability was analyzed in the same equipment, using 6mm diameter silica gel particles. Water was sprinkled over the particles in three axial positions. The selected variables were the volume of water by the bed mass ratio (0,1 and 0,05 mL/g), the water flow rate (1600, 2000, and 2400 mL/min), and the particle load (5,8, and 12,6 kg). The second part assessed the thermal behavior of a glass beads bed, 3mm diameter, in a stainless steel rotary drum. The main purpose of this step was to identify the optimal operational conditions for the best thermal homogeneity. The selected variables were the air flow rate, the bed load, and the rotational conditions (static or mobile). From the first part, the results showed that a complete mixture was obtained after 5, 9, and 11 drum revolutions for 5, 10, and 15 kg loads, respectively, independently from the tracer... (Complete abstract click electronic access below)
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Grajales, Agudelo Lina María [UNESP]. "Desenvolvimento de um biorreator rotativo para produção de enzimas celulolíticas por fermentação em estado sólido." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2014. http://hdl.handle.net/11449/110994.
Full textAbstract:
Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0
Previous issue date: 2014-02-20Bitstream added on 2014-12-02T11:21:31Z : No. of bitstreams: 1
000800000.pdf: 6035342 bytes, checksum: 612afe2f0a40938caa19a5fdabf9b793 (MD5)<br>Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)<br>O objetivo geral deste trabalho foi desenvolver um biorreator de tambor rotativo para produzir enzimas celulolíticas por fermentação em estado sólido, utilizando o fungo termofílico Myceliophthora thermophila I1D3b e empregando bagaço de canade- açúcar e farelo de trigo como substratos. O desenvolvimento do projeto foi realizado em cinco etapas. A primeira consistiu em visualizar a movimentação e mistura, radial e axial, de fibras de bagaço de cana-de-açúcar misturadas com farelo de trigo, na proporção de 70 e 30% (peso), respectivamente, com a finalidade de avaliar as melhores condições de mistura fornecidas pelos componentes internos do reator. Esta avaliação foi realizada em dois equipamentos: um tambor rotativo de parede móvel de acrílico, de 30cm de diâmetro e 60cm de comprimento, com defletores longitudinais retos e um tambor de aço com agitação interna através de pás e dimensões similares ao anterior. No primeiro equipamento havia a possibilidade de trabalhar-se com ou sem um tubo interno simulador de aeração no biorreator. As variáveis adotadas nos ensaios foram frequência de rotação do tambor e grau de enchimento, e a resposta foi o número de rotações necessárias à homogeneidade radial e à dispersão axial. Os resultados mostraram que a mistura radial das partículas de bagaço de cana e farelo de trigo depende diretamente da quantidade de material carregado dentro do tambor e é independente da frequência de rotação. A análise da movimentação de partículas mostrou que, independentemente da velocidade de rotação, os experimentos realizados em presença do tubo simulador de aeração evidenciaram pontos de baixa movimentação em torno do tubo imerso. O regime de movimentação das partículas detectado não se encontra dentro dos regimes estabelecidos na literatura. A dispersão axial no tambor com agitação interna através de pás foi maior do que a do tambor rotativo com defletores, ...<br>The main target of this thesis was to develop a rotating drum bioreactor to produce cellulolitic enzymes by solid-state fermentation, with the thermophilic fungus Myceliophtora thermophila I-1D3b cultivated in sugar cane bagasse and wheat bran. The project was developed in five steps. The first step consisted in the movement visualization of the mixture bagasse-bran, weight proportion 7:3, respectively, to assess the best operational conditions to the particle movement in face of the internal elements of the drum. This evaluation was performed in two equipments: a rotating-wall drum made of Plexiglas, 30cm diameter and 60cm length, with straight baffles, and a stainless-steel drum with internal agitation promoted by paddles, with similar dimensions to the previously described drum. In the former equipment an inner tube, immersed into the bed of particles, could be used, in order to simulate the insertion of air in the real bioreactor to be used in the fermentation process. In these experiments, the controlled variables were the rotation frequency and the filling degree, and the response variable was the number of rotations required to obtain radial and axial homogeneity of the particle concentrations. The results showed that the radial mixture was directly related the load of particles in the drum, and no dependence was observed on the rotation frequency. A quicker homogeneity was obtained using the paddle drum, although some agglomeration of the material was observed in the frontal region. The experiments carried out using the inner tube showed quite low particle velocities around the tube. The particle flow regime was distinct of any other reported in literature. The axial dispersion in the paddle drum was higher, although some concentration heterogeneity was observed, while for the wall-rotating drum the concentration was evenly uniform. The second step was to assess the water retention capacity by the particles, targeting homogeneous ...<br>El objetivo general de este trabajo fue desarrollar un biorreactor de tambor rotativo para producir enzimas celulolíticas por fermentación en estado sólido, utilizando el hongo Myceliophthora thermophila I1D3b y empleando bagazo de caña y salvado de trigo como sustratos. El proyecto fue realizado en cinco grandes etapas. La primera consistió en visualizar el movimiento y mezcla, radial y axial, de fibras de bagazo de caña mezcladas con salvado de trigo en una proporción de 70 a 30%, respectivamente, con la finalidad de evaluar las mejores condiciones de mezclado ofrecidas por los componentes internos del reactor. Esta evaluación fue realizada en dos equipos: un tambor rotativo de pared móvil construido en acrílico con deflectores longitudinales rectos y un tambor de acero inoxidable con agitación interna a través de palas. El primer equipo tenía la posibilidad de trabajar con o sin tubo interno, el cual estaba inmerso en las partículas y su función era simular la inserción de aire en el biorreactor empleado en el proceso fermentativo. Las variables adoptadas en estos ensayos fueron frecuencia de rotación y carga de material dentro del tambor, la variable respuesta fue el número de rotaciones necesarias para obtener homogeneidad radial y axial. Los resultados mostraron que la mezcla radial depende directamente de la cantidad de material cargado en el tambor y es independiente de la frecuencia de rotación del mismo. En el tambor con agitación interna fue alcanzada la homogeneidad de forma más rápida, sin embargo, fue observada aglomeración de material en la parte frontal del equipo. El análisis del movimiento de partículas mostró que, independiente de la velocidad de rotación del tambor, los experimentos realizados en presencia del tubo interno simulador de aeración evidenciaron puntos de movimientos lentos en esta zona. En este trabajo, el régimen de movimiento detectado no se encuentra dentro de los regímenes ...
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Casciatori, Fernanda Perpétua. "Produção de celulases fúngicas por fermentação em estado sólido : ampliação de escala de biorreatores de leito fixo /." São José do Rio Preto, 2015. http://hdl.handle.net/11449/127877.
Full textAbstract:
Orientador: João Cláudio Thoméo<br>Banca: José Teixeira Freire<br>Banca: Pedro de Oliva Neto<br>Banca: Andreas Bück<br>Banca: Vanildo Luiz Del Bianchi<br>Resumo: Esta tese trata da ampliação de escala de biorreatores de leito empacotado para produção de celulases fúngicas por fermentação em estado sólido (FES), constando de etapas experimentais, desenvolvidas no Brasil, e de modelagem e simulação, realizada na Alemanha. Em escala de frascos, foram obtidos parâmetros cinéticos de crescimento dos fungos termofílico Myceliophthora thermophila I-1D3b e mesofílico Trichoderma reesei QM9414. O crescimento foi estimado com base no teor de proteínas e as velocidades específicas de crescimento foram μ = 0,06 e 0,10 h-1 para os fungos termo e mesofílico, respectivamente. No período sanduíche, foi proposto um modelo heterogêneo bidimensional capaz de prever perfis de temperatura, umidade e crescimento fúngico ao longo do processo em qualquer posição do biorreator. Simulações empregando este modelo ao cultivo de M. thermophila em biorreator de leito empacotado com 7,62 cm de diâmetro interno indicaram que não deveria haver sobreaquecimento, mas perfis de umidade poderiam comprometer a produtividade na zona próxima à entrada de ar. Em ampliação de escala, foram realizados experimentos em biorreatores de leito empacotado empregando-se ambos os fungos e, como substratos, bagaço de cana e farelo de trigo. O rendimento do processo foi medido em termos de atividades celulolíticas, bem como se analisaram perfis de temperatura ao longo do processo e de umidade final do fermentado. Para ambos os fungos, em biorreator com 7,62 cm de diâmetro, não houve sobreaquecimento do leito para substrato contendo fibras de bagaço, concordando com simulações. Em biorreator com diâmetro 20 cm, observou-se um perfil térmico radial expressivo, com aumento de temperatura de até 10 ºC no centro do leito. Com o fungo termofílico M. thermophila, as atividades médias de endoglucanase e xilanase atingiram, respectivamente, 785 e 2120 U/gss no biorreator estreito e 580 e 2070 U/gss no biorreator largo...<br>Abstract: This thesis deal with the scale-up of packed-bed bioreactors for fungal cellulases production by solid-state fermentation (SSF), comprising experimental steps, developed in Brazil, and modeling and simulation, developed in Germany. At flasks scale, growth kinetic parameters were obtained for thermophilic fungus Myceliophthora thermophila I-1D3b and mesophilic one Trichoderma reesei QM9414. Growth was estimated based on protein content and specific growth rates were μ = 0,06 and 0,10 h-1 for thermo and mesophilic fungi, respectively. During the abroad period, it has been proposed a heterogeneous two-dimensional model able to predict temperature, moisture content and fungal growth profiles throughout the process at any position of the bioreactor. Simulations using this model for the cultivation of M. thermophila in a packed-bed bioreactor with internal diameter 7.62 cm addressed that is shouldn't happen overheating; however, moisture content profiles could harm enzyme productivity in the vicinity of the air inlet. On scaling-up, experiments in packed-bed bioreactors employing both fungi and sugar cane bagasse and wheat bran as substrates were carried out. The process yield was measured as cellulolytic activities, as well as temperature profiles along the process and final moisture contents of the fermented materials were obtained. For both fungi, in bioreactor with 7.62 cm diameter, there was no overheating of the bed when substrate contained bagasse fibers, agreeing with simulations. In bioreactor with 20 cm diameter, an expressive radial thermal profile has been observed, with temperature increasing up to 10 ºC at bed central axis. With thermophilic fungus M. thermophila, average activities of endoglucanase and xylanase reached, respectively, 785 and 2120 U/gss in thin-bioreactor and 580 and 2070 U/gss in large-bioreactor. With mesophilic fungus T. reesei, average activities of endoglucanase and ...<br>Doutor