Lactobacillus plantarum BL011 cultivation in industrial isolated soybean protein acid residue

Abstract In this study, physiological aspects of Lactobacillus plantarum BL011 growing in a new, all-animal free medium in bioreactors were evaluated aiming at the production of this important lactic acid bacterium. Cultivations were performed in submerged batch bioreactors using the Plackett-Burman methodology to evaluate the influence of temperature, aeration rate and stirring speed as well as the concentrations of liquid acid protein residue of soybean, soy peptone, corn steep liquor, and raw yeast extract. The results showed that all variables, except for corn steep liquor, significantly influenced biomass production. The best condition was applied to bioreactor cultures, which produced a maximal biomass of 17.87 g L-1, whereas lactic acid, the most important lactic acid bacteria metabolite, peaked at 37.59 g L-1, corresponding to a productivity of 1.46 g L-1 h-1. This is the first report on the use of liquid acid protein residue of soybean medium for L. plantarum growth. These results support the industrial use of this system as an alternative to produce probiotics without animal-derived ingredients to obtain high biomass concentrations in batch bioreactors.

Avaliação sensorial de pães de fermentação natural a partir de culturas starters inovadoras / Sensory evaluation of natural fermentation breads with innovative starter cultures

A fermentação sourdough para a produção de pães é fortemente motivada por seus efeitos benéficos quanto ao sabor, textura, vida de prateleira e pelas propriedades nutricionais dos produtos obtidos. Nesta pesquisa, estudou-se a aplicação dos micro-organismos Kluyveromyces marxianus, Dekkera bruxellensis e Lactobacillus plantarum como culturas starters alternativas na produção de pães. A partir de sete ensaios resultantes de um delineamento de mistura simplex-centroide, foram realizadas nos pães análises sensorial e instrumental. Observou-se que pães produzidos com L. plantarum apresentaram menor volume específico, enquanto que a mistura entre K. marxianus e L. plantarum exerceu influência positiva, possibilitando obter produtos de maior volume específico. A análise sensorial demonstrou a boa aceitabilidade para os pães produzidos com a mistura entre D. bruxellensis e K. marxianus e para a mistura entre os três micro-organismos. Os resultados deste trabalho demonstram a possibilidade do uso de culturas starters definidas para a fermentação sourdough, que é tradicionalmente obtida sem controle de processo.

The sourdough fermentation in bread making is strongly motivated due to its beneficial aspects on flavor, texture, shelf life, and the nutritional properties of the obtained products. In this research, the yeasts Kluyveromyces marxianus and Dekkera bruxellensis, and the bacterium Lactobacillus plantarum were used as alternative starter cultures in bread making. Experimental designs generated from simplex-centroid mixture were used in the sensorial analyses of breads. Results have shown that bread obtained with pure cultures of L. plantarum presented the smallest specific volume, while the mixture of K. marxianus and L. plantarum positively influenced the formation of good specific volume of products. Sensorial analysis showed good acceptability for breads obtained with D. bruxellensis and K. marxianus mixture, as well as for the mixture of the three microorganisms. The results obtained in this research suggest the possibility of using defined starter cultures for sourdough fermentation, which is traditionally carried out without any process controls.

Occurrence of Brettanomyces/Dekkera in Brazilian red wines and its correlation with ethylphenols

The yeast Brettanomyces/Dekkeracan cause important spoilage in wines, with the production of ethylphenols and other off-flavor compounds. This study aimed at determining the presence of this yeast and the ethylphenols produced by them in Brazilian red wines, establishing their relationship with other chemical characteristics. Isolates of Brettanomyces/Dekkerawere quantified by plating 126 samples of dry red wine in selective culture medium, while ethylphenols were analyzed by solid phase extraction and GC/FID. Free and total SO2, alcohol, total dry extract, residual sugar, total and volatile acidity, and pH were also determined. Brettanomyces/Dekkerawas present in 27% of samples. Ethylphenols were detected in most samples, with amounts higher than the threshold limit of 426 mg/L found in 46.03% of samples. The majority of wine samples showed inadequate levels of SO2and residual sugars, facts that might facilitate microbial spoilage. The passage in barrels and the grape varieties (Cabernet Sauvignon and Merlot), did not show any influence on the levels of contamination or ethylphenols contents. The prevalence of Brettanomyces/Dekkeraand the concentrations of ethylphenols were high considering the sensory impact they can cause. The growth of Brettanomyces/Dekkerawas dependent on the levels of SO2and alcohol of wines. Knowledge of the contamination, the presence of ethylphenols, and their relationship with the chemical characteristics of wines can entice effective measures to prevent Brettanomyces/Dekkeraand contribute to improve the general quality of Brazilian red wines.

Biological evaluation of mechanically deboned chicken meat protein hydrolysate

OBJECTIVE: The objective of this study was to evaluate the biological properties of a protein hydrolysate obtained by enzymatic hydrolysis of mechanically deboned chicken meat. METHODS: Mechanically deboned chicken meat was hydrolysed using Alcalase 2.4 L FG and then dried in a spray-drier. Three groups (n=6) of male Wistar rats received diets containing casein, mechanically deboned chicken meat protein hydrolysate and a protein-free diet. The rats were randomly assigned to individual cages with controlled temperature (22ºC) for 12 days. RESULTS: The mechanically deboned chicken meat diet resulted in a good net protein utilization (3.74) and high true digestibility (96 percent). The amino acid composition of the hydrolysate was relatively well balanced, but the concentrations of methionine and cystine were low, making them the limiting amino acids. The proximate chemical composition of the hydrolysate showed protein content to be as high as 62 percent. CONCLUSION: The results obtained in this work suggest that mechanically deboned chicken meat hydrolysate can be used as a protein enhancer in food preparations such as enteral formulations, and as an edible protein enhancer in general applications.

OBJETIVO: O objetivo do estudo foi avaliar a qualidade biológica da proteína hidrolisada obtida a partir da carne mecanicamente separada de frango. MÉTODOS: A carne mecanicamente separada de frango foi hidrolisada com a enzima Alcalase 2,4 L FG e o hidrolisado obtido foi submetido a secagem em atomizador. Foram utilizados três grupos (n=6) de ratos machos Wistar os quais receberam dietas contendo caseína, proteína hidrolisada de carne mecanicamente separada de frango ou uma dieta com proteína livre. Os animais foram distribuídos aleatoriamente em gaiolas individuais, com temperatura controlada (22ºC), por um período de 12 dias. RESULTADOS: A dieta utilizando carne mecanicamente separada de frango resultou em elevada utilização líquida de proteína (3,74) e elevada digestibilidade verdadeira (96 por cento). A composição de aminoácidos da proteína hidrolisada apresentou bons resultados, embora metionina e cistina tenham apresentado baixos valores, sendo considerados aminoácidos limitantes. A composição química mostrou altos valores de proteína no hidrolisado obtido (62 por cento). CONCLUSÃO: Os resultados obtidos neste trabalho sugerem que a proteína hidrolisada de carne mecanicamente separada de frango poderá ser utilizada como um suplemento em formulações alimentares, tais como formulações enterais, ou como fonte de complementação protéica na indústria de alimentos em geral.

Cytotoxicity and genotoxicity of untreated hospital effluents

Untreated hospital effluent samples were tested for cytotoxic and genotoxicity in order to access whether they presented any serious health hazards. Results of umuC test suggested that the effluent from a large, general hospital could be considered weakly genotoxic. Comparatively, effluents from inpatient units presented higher frequency of genotoxicity than those coming from laboratory facilities. Although no cytotoxic activity was detected in laboratory effluent samples, cytotoxicity appeared to be an important problem of effluents from inpatient units.

Amostras de efluentes hospitalares não tratados foram testadas para determinação de efeitos citotóxicos e genotóxicos para verificar a possibilidade destes apresentarem riscos à saúde. Resultados do ensaio umuC sugeriram que o efluente de um grande hospital de clínicas gerais poderia ser considerado fracamente genotóxico. Comparativamente, efluentes de unidades de internação apresentaram freqüência maior de genotixicidade, quando comparados com efluentes de setores laboratoriais. Embora nenhuma atividade citotóxica tenha sido detectada em amostras dos efluentes de unidades laboratoriais, para unidades de internação esta atividade parece ser um problema importante.

Physicochemical properties of three food proteins treated with transglutaminase

Três fontes protéicas alimentares foram tratadas com transglutaminase microbiana (EC 2.3.2.13) e as características físico-químicas como reatividade, solubilidade, emulsificação e grupos amino livres dos polímeros formados foram avaliadas. Amostras de caseína láctea (CL), proteína isolada de soja (PIS) e de proteína animal hidrolisada (PAH), foram incubadas com a enzima por uma ou duas horas. CL e PIS mostraram uma redução na solubilidade de 15% e 24% respectivamente, enquanto PAH não sofreu alteração de solubilidade. A quantidade de nitrogênio livre na forma amina apresentou uma redução de 7%, 3% e 2% para PAH, CL e PIS respectivamente. CL e PIS demonstraram baixa atividade emulsificante quando tratadas enzimaticamente, porém as emulsões formadas se mostraram estáveis, em contraste com PAH que não alterou suas propriedades emulsificantes.

Influence of post-mortem aging in tenderness of chicken breast fillets

Neste trabalho, foram estudados os efeitos de diferentes tempos de maturação post-mortem sobre os valores de ruptura tecidual (cisalhamento) e avaliação sensorial de filés de peito de frango. O processo de maturação foi realizado pela manutenção das carcaças em caixas fechadas de plástico e armazenadas a 3±1 oC. Grupos de 5 carcaças foram classificados de acordo com o período de armazenagem na câmara fria como 0 (controle), 2, 4, 8, 12 e 24 horas. Os valores de pH das carcaças durante o período do rigor post-mortem decresceram de 6,4 para 5,9, enquanto que, durante o subseqüente período de maturação, os valores voltaram a crescer, atingindo um pH de 6,2 após 12 horas, provavelmente como resultado da proteólise. Os valores de cisalhamento de Warner-Bratzler decresceram inversamente ao tempo de maturação, de acordo com uma reação cinética de primeira ordem, apresentando um declínio mais acentuado nos valores de cisalhamento nas primeiras duas horas de maturação, após o qual o desempenho tendo sido similar para todos os grupos, atingindo valores inferiores a 1kgf em 4 horas ou mais, com a maturação completa sendo atingida em 8 horas. As amostras com períodos maiores de maturação (8, 12 e 24 horas) foram preferidas na análise sensorial, sem diferenças significativas entre elas.

Changes in the microbiological and physicochemical characteristics of Serrano cheese during manufacture and ripening

As variacões da microbiota de seis bateladas do queijo Serrano (3 maturadas no verão e 3 maturadas no inverno) foram estudadas durante a producão e maturacão, com o objetivo de caracterizá-lo microbiologicamente. Este queijo é tradicionalmente elaborado com leite cru, sem a adicão de cultura lática, por produtores rurais do sul do Brasil. Vários grupos microbianos foram enumerados no leite, na coalhada e em diferentes estágios ao longo dos 60 dias de maturacão. Também foram investigados alguns parâmetros físico-químicos, tais como pH, acidez titulável, atividade de água, umidade e teor de NaCl. Determinaram-se os coeficientes de correlacão entre os valores desses parâmetros e as contagens dos microrganismos ao longo da maturacão. A influência da estacão do ano também foi estudada. Os resultados demonstraram que a microbiota e as características físico-químicas do queijo Serrano apresentaram variacões significativas durante o período de maturacão de 60 dias, principalmente no verão. A maioria dos grupos microbianos atingiram suas contagens máximas no queijo aos 7 dias, diminuindo progressivamente até o final da maturacão. O aumento nas contagens durante a primeira semana de maturacão foi acompanhado por um declínio acentuado no valor do pH, devido à producão de ácido pelos microrganismos. As bactérias láticas constituíram-se no principal grupo microbiano do queijo Serrano e suas contagens foram similares as de microrganismos viáveis totais em todos os pontos amostrados. O grande número de lactobacilos durante a elaboracão e maturacão do queijo sugere que estes microrganismos possam ter um papel importante na producão deste queijo. Em conclusão, o trabalho aponta a importância de um tempo de maturacão superior a trinta dias como fator de estabilizacão microbiológica deste produto artesanal, bem como o fato de ser um produto bastante homogêneo quanto às suas características físico-químicas e microbiológicas, independente da estacão do ano, exceto para as contagens de halotolerantes e de bolores e do teor de umidade, que apresentaram diferencas significativas entre o verão e o inverno.

Production biosurfactant by hydrocarbon degrading rhodococcus ruber and rhodococcus erythropolis

There is world wide concern about the liberation of hydrocarbons in the environment, both from industrial activities and from accidental spills of oil-related compounds. Biosurfactants, which are natural emulsifiers of hydrocarbons, are produced by some bacteria, fungi and yeast. They are polymers, totally or partially extracellular, with an amphipathyc structure, which allows them to form micelles that accumulate at the interface between liquids of different polarities such as water and oil. This process is based upon the ability of biosurfactants to reduce surface tension, blocking the formation of hydrogen bridges and certain hydrophilic and hydrophobic interactions. The ability of biosurfactant production by five strains of Rhodococcus isolated from oil prospecting sites was evaluated. Surface tension measurement and emulsifying index were used to quantify biosurfactant production. The influence of environmental conditions was also investigated - pH, temperature, medium composition, and type of carbon source - on cell growth and biosurfactant production. Strain AC 239 was shown to be a potential producer, attaining 63 (per cent) of emulsifying index for a Diesel-water binary system. It could be used, either directly on oil spills in contained environments, or for the biotechnological production of biosurfactant.