Lactic acid production via cassava-flour- hydrolysate fermentation / Producción de ácido láctico vía fermentativa a partir de hidrolizado de harina de yuca

background: Lactic acid (LA) is a carboxylic acid widely used as preservative, acidulant, and/or flavouring in food industry; it is also used as a raw material for the production of lactate ester, propylene glycol, 2,3-pentanedione, propanoic acid, acrylic acid and acetaldehyde. In recent years, the demand for LA production has dramatically increased due to its application as a monomer for poly-lactic acid synthesis, a biodegradable polymer used as a plastic in many industrial applications. LA can be produced either by fermentation or chemical synthesis; the former route has received considerable interest, due to environmental concerns and the limited nature of petrochemical feedstocks; thus, 90% of LA produced worldwide is obtained by fermentation, this process comprises the bioconversion of a sugar solution (carbohydrates) into LA in the presence of a microorganism. Objectives: This work is aimed at studying the effect of pH control and culture media composition on the LA production using renewable sources from the agroindustry sector. Methods: A Lactobacillus brevis strain is used to perform lab scale experiments under aerobic and anaerobic conditions, using three different culture media compositions: a high nutritional content medium (MRS), as a reference, a low nutritional content medium with glucose as the only carbon source (GM), and a potential low nutritional content medium with cassava flour as carbon source (HY1). results: The higher LA production is accomplished under anaerobic conditions, 17.6 ± 0.1, 12.6 ± 0.2 y 13.6 ± 0.2 g LA/L, for MRS, GM and HY1 medium, respectively. The effect of pH on LA biosynthesis in a 5L bioreactor is also studied using the HY1 medium. For a fermentation time of 120 h, the highest LA concentration obtained was 24.3 ± 0.7g LA/L, productivity 0.20 g/L/h, YP/S 0.32g LA/g syrup, at pH 6.5...

Evaluación de métodos de extracción de ADN para detección de Listeria monocytogenes en productos cárnicos / Evaluation of DNA extraction methods for detection of Listeria monocytogenes in meat products

Objetivo. Evaluar dos procedimientos para la extracción de ADN de Listeria monocytogenes a partir de muestras de alimentos contaminados artificialmente. Materiales y métodos. Se evaluaron diferentes métodos de extracción en cultivos puros de L. monocytogenes. Los métodos con mejores resultados fueron evaluados en muestras de alimentos cárnicos (jamón, salchicha y chorizo) contaminados artificialmente. Para evaluar la calidad del ADN extraído se determinó la concentración de ADN, la relación A260/A280 y se amplificó el gen hlyA de L. monocytogenes por PCR. Resultados. Los métodos con solventes orgánicos y con PBS + Tween 20 permitieron obtener mayor cantidad de ADN (40 y 50 µg, respectivamente). En muestras de alimentos, se obtuvo ADN de mayor pureza con el método con solventes orgánicos (p <0.005), pero con el método con PBS + Tween 20 se obtuvo una mayor concentración. Con ambos métodos de extracción de ADN se logró la amplificación del gen hlyA en muestras contaminadas desde 1 hasta 10(5) UFC/ml. La composición del alimento no afectó la reacción de PCR en las muestras de ADN obtenidas con los dos métodos de extracción. Conclusiones. Independientemente del método de extracción utilizado, se logró la detección del gen hlyA de L. monocytogenes en muestras de alimentos contaminados desde 1 hasta 10(5) UFC /ml. Sin embargo, para su uso como método rutinario de diagnóstico, el método con PBS + Tween 20 es la mejor opción para la extracción de ADN, por ser un método de fácil aplicación, bajo costo y buen desempeño.

Objective.To evaluate two methods for extracting DNA from Listeria monocytogenes from artificially contaminated food samples. Materials and methods. The effects of different extraction methods on pure cultures of L. monocytogenes. The best performing methods were evaluated in artificially contaminated samples of meat products (ham, sausage and chorizo). To assess the quality of the extracted DNA, DNA concentration and A260/A280 ratio were determined, and the hlyA gene of L. monocytogenes was amplified by PCR. Results. The methods with organic solvents and with PBS+Tween 20 allowed to obtain more DNA (40 and 50 mg, respectively). In food samples, DNA was obtained with higher purity through the organic solvent method (p<0.005), but the method with PBS+Tween 20 resulted in higher concentration. hlyA gene amplification in samples contaminated with 1 to 10(5) CFU /ml was obtained through both methods of DNA extraction. The composition of the food did not affect the PCR reaction in DNA samples obtained by the two extraction methods. Conclusions. Regardless of the extraction method used, the detection of hlyA gene of L. monocytogenes in food contaminated samples with 1 to 10(5) CFU / ml was achieved. However, for use as a routine diagnostic method, the method with PBS + Tween 20 is a better option for DNA extraction, as a method of easy application, low cost and good performance.

Producción de eaanol a partir de almidón de yuc utilizando la estrategia de prroceso sacarificación- fermentación simultáneas (ssf) / Ethanol prodctioon from cassva starch using the process strategy simultaneoous saccharification-fermentation

La tendencia mundial en el manejo de los combustibles, en especial los biocombustibles como el etanol, ha llevado a explorar nuevas metodologías de proceso para optimizar su producción; por tal razón se aborda en esta investigación el proceso sacarificación fermentación simultáneas, se evalúa la influencia de la concentración de azúcares reductores y la dosificación de la enzima Spirizyme fuel® sobre la productividad y concentración final de etanol, bajo el proceso SSF (sacarificación -fermentación simultáneas), partiendo del licuado de almidón de yuca como sustrato. El proceso SSF se compara con un control con características de sacarificación-fermentación independientes (SHF), proceso convencional. Sólo el factor concentración inicial de sustrato presenta efecto sobre la productividad de etanol. Las cinéticas de proceso, frente a las del control, presentan reducciones de tiempo de 47 y 33% para los niveles de sustrato evaluados. Los niveles de productividad son mayores en un 33% para el nivel de 150 g/l de AR (azúcares reductores) y se mantiene constante para 200 g/l. La glucosa en la estrategia SSF, conforme se produce se transforma en etanol, no permitiendo alcanzar concentraciones superiores a 100 g/l, lo que se traduce en que no se presentan inhibiciones por sustrato. La concentración de etanol no afecta la reacción de la enzima en el proceso de sacarificación. El proceso SSF demuestra su viabilidad técnica en la producción de alcohol, al reducir los tiempos y necesidades de energía en la producción de alcohol carburante a partir de almidón de yuca.

The world trend on fuel management, in special biofuels like ethanol, have gone to explorer new methodologies of process to optimize its production by this reason in this research is about simultaneous sacarification fermentation process and evaluate initial concentration of reducing sugar, and enzyme dosing of Spirizyme fuel® are evaluated on productivity and final concentration of ethanol, under SSF (Simultaneous Saccharification and Fermentation) process, from the product of the licuefaction process of cassava starch as substrate. The SSF process is evaluated against SHF (Independent Saccharification and Fermentation) process as control. Only the factor, initial concentration of substrate presents effect over ethanol productivity. The kinetic of SSF process, in opposite to the SHF process, presents time diminution of the global process around 47 y 33% to substrate levels of 150 and 200 g/l respectively. The productivity values are most at a 33% to 150 g/l of reducing sugar, and they keep constant to 200 g/l reducing sugar. The glucose in SSF strategy, at the time it is producing, it is transformed to ethanol, does not allowing to reach superior concentration to 100 g/l of reducing sugar, this implicates there is not substrate inhibition. The ethanol concentration doesn't affect the enzymatic process of sacharification. The SSF process demonstrates his technical viability on the ethanol production, to reduce time an energy requirements on the ethanol production from cassava flour.

Estudio de cepas nativas amilolíticas / Study of amilolytic native microbial stocks

En el presente trabajo se realiza el estudio de cepas microbianas aisladas de diferentes nichos ecológicos, productoras de las enzimas amilolíticas, así: procesado de maíz, de papa y de yuca. Los criterios utilizados para el aislamiento de las cepas amilolíticas, son el crecimiento sobre los medios modificados con almidón y la positividad frente al Test de Lugol. Los medios empleados fueron CZAPEK, PCA y MRS modificados. Las cepas obtenidas son debidamente purificadas, crío conservadas e identificadas bioquímicamente, obteniendo un total de 103 cepas nativas. De éste total de cepas, se seleccionan debido a la similitud fisiológica entre microorganismos aislados, 9 cepas. Estas últimas son identificadas bioquímicamente y se obtienen los géneros Bacillus sp ,Clostridium sp y Kurthia sp. Las enzimas amilolíticas obtenidas a partir de las cepas nativas presentan pesos moleculares que oscilan entre 30 y 150 kDa aproximadamente

Evaluación de la eficiencia de una membrana de ultraflitración en la producción de jarabe concentrado de glucosa a partir de la hidrólisis enzimática del almidón de yuca / Evaluation of the eficiency of an ultrafiltration membrane on the production of glucose syrup from the enzimatic hyidrolisis of the cassava starch

En este trabajo se evalúa la eficiencia de una membrana de ultrafiltración utilizada en el proceso de concentración de jarabe glucosado, el cual es producido a partir de la hidrólisis enzimática del almidón de yuca, por medio de las enzimas Termamyl© (a-amilasa) y AMG© (amiloglucosidasa). Los parámetros evaluados son: presión, temperatura, viscosidad (concentración de glucosa) y velocidad de rotación en revoluciones por minuto (rpm), demostrándose que las mejores condiciones de trabajo son 250 rpm, 5 psi, y 50ºC (temperatura de proceso). El seguimiento del proceso se realiza evaluando la concentración de glucosa por medio del método de la glucosa oxidasa, la concentración de azúcares reductores con el método del DNS, y la determinación de proteínas por el método de Hartree-Lowry