Effect of fermentation conditions on the production of hyaluronic acid by Streptococcus zooepidemicus ATCC 39920 / Efeito das condições de fermentação na produção de ácido hialurônico por Streptococcus zooepidemicus ATCC 39920

The production of hyaluronic acid by Streptococcus zooepidemicus ATCC 39920 with varying rates of pH (6.0, 7.0, 8.0), temperature (34; 37; 40°C), agitation (100, 150, 200 rpm), glucose (10, 20, 30 g L -1) and yeast extract concentration (10, 20, 30 g L -1) was evaluated by statistical approaches. The best conditions for the production of hyaluronic acid was pH 8.0, 37°C and 100 rpm in a medium containing 30 g L- 1 glucose and yeast extract, for a production of 0.787 g L- 1. Temperature, pH and yeast extract were significant variables (p < 0.05). Yeast extract and pH had a positive effect on the production of the polymer. Lactate, formate and acetate synthesis were also analyzed. Current assay showed the feasibility of statistical tools to optimize the physical and nutritional parameters for the production of hyaluronic acid and the improvement of the fermentation process.

A produção de ácido hialurônico por Streptococcus zooepidemicus ATCC 39920 foi avaliada variando pH (6,0; 7,0, 8,0), temperatura (34; 37; 40°C), agitação (100, 150, 200 rpm) e concentração de glicose (10, 20, 30 g L-1) e extrato de levedura (10, 20, 30 g L-1) por metodologias estatísticas. A condição otimizada foi pH 8,0, 37°C e 100 rpm, em meio contendo 30 g L-1 de glicose e extrato de levedura atingindo a produção de 0,787 g L-1. O pH, temperatura e extrato de levedura foram as variáveis significativas (p < 0,05). Extrato de levedura e pH apresentaram efeito positivo para a produção do polímero. A síntese de ácido lático, fórmico e acético também foi analisada. Este estudo demonstra a viabilidade de utilização de ferramentas estatísticas para otimizar os parâmetros físicos e nutricionais para a produção de ácido hialurônico, permitindo a melhoria do processo fermentativo.

Osmo-dehydrated functional product containing fructo-oligosaccharides: physical, chemical and sensorial characteristics

The objective of the present study was to develop a functional product from the osmo-dehydrated Fuji apple incorporating FOS with acceptable physical, chemical and sensorial characteristics and potential for commercial-scale production. Some treatments were discarded due to texture and water activity that did not reach the desired quality parameters. The products submitted to the osmo-dehydration treatments presented a greater vitamin C loss. All the treatments obtained sensory scores of 6 in a 9 points scale for all the attributes, except the crispness, indicating good acceptance. The sensory scores and incorporated FOS quantities indicated that the osmo-dehydrated apple products have potential for commercial-scale production.

Otimização do descascamento químico de raízes do yacon (Polymnia sonchifolia Poepp.) / Optimization of chemical peeling of yacon roots (Polymnia sonchifolia Poepp.)

Foi utilizado o delineamento fatorial completo 2³ para estudar o efeito das variáveis de processo no descascamento químico de raízes do yacon, cultivadas na região metropolitana de Curitiba, estado do Paraná. Foram realizados 11 experimentos, com três repetições no ponto central, nos quais foram avaliados em três níveis a concentração da solução de hidróxido de sódio, por cento (g/100 mL) [6, 10, 14], temperatura da solução de hidróxido de sódio, °C [70, 80, 90] e tempo de permanência na solução de hidróxido de sódio, minutos [2,4,6]. Todas as variáveis estudadas afetaram de forma significativa (p<0,05) o rendimento das raízes submetidas ao descascamento químico. A variável mais importante para o rendimento foi o tempo de permanência na solução de hidróxido de sódio. O modelo obtido para a resposta percentual de rendimento foi adequado, com R² aj = 0,8497 e com falta de ajuste não significativa (p = 0,9312), podendo ser utilizado para fins preditivos. No ponto central, foi obtido um rendimento satisfatório (84 por cento a 87 por cento) e elevado percentual de casca removida (96 por cento a 98 por cento), indicando que o tratamento com 10 por cento de solução de hidróxido de sódio a temperatura de 80º C por 4 minutos, pode ser empregado no descascamento químico das raízes do yacon.

A full factorial design 2³ was used to evaluate the effect of process variables in chemical peeling of yacon roots, cultivated in Curitiba, State of Paraná. Eleven treatments, with three central points, were done in which they had been evaluated at three different levels of sodium hydroxide solution, percent (g/100 mL) [6, 10, 14], temperature of the same solution, °C [70, 80, 90], and residence time in the sodium hydroxide solution, minutes [2, 4, 6]. All the studied variables had affected significantly (p<0.05) the yield of yacon roots subjected to chemical peeling. The variable that most affected the yield was the time of permanence in the sodium hydroxide solution. The mathematical model obtained for the yield ( percent) was good with R² aj = 0.8497, and non significant lack of fit (p=0.9312).Therefore, the model can be used for predictive purposes. In the central point a satisfactory yield (84 percent to 87 percent) with a high percentage of removed peel was obtained (96 percent to 98 percent) indicating that the treatment with 10 percent of sodium hydroxide solution, temperature of 80º C per 4 minutes can be used in the chemical peeling of yacon roots.

Evaluation of supplementation of sucrose medium on the synthesis of Zymomonas mobilis bio-products / Avaliação da suplementação do meio de sacarose na formação de bio–produtos por Zymomonas mobilis

The effect of the variables pantothenic acid, yeast extract and sodium chloride, as well as the cell permeabilization technique, were investigated on the formation of levan, ethanol, sorbitol and biomass of Zymomonas mobilis, using a 24-1 fraction factorial design. Cell growth was determined by turbidimetry at 605 nm, relating it to a biomass with a dry weight calibration curve. Reducing sugars were quantified according to Somogyi and Nelson. Total sugars were quantified by the phenol-sulfuric acid method, sorbitol by HPLC and ethanol. The levan produced was precipitated by the addition of absolute ethanol and quantified in fructose units. In levan biosynthesis, the variable that had the largest contribution was cell condition. The results suggested that the factors that most affected biomass and ethanol formation were sodium chloride concentration and cell condition that affected negatively on production. For sorbitol, the variable that had a significant effect was permeabilization, which decreased its synthesis. Studies to amplify the range of established factors would be important.

A influência das variáveis: ácido pantotênico, extrato de levedura, cloreto de sódio, e a técnica de permeabilização celular foram investigadas na formação de levana, sorbitol, etanol e biomassa de Zymomonas mobilis utilizando um delineamento estatístico fatorial fracionado 24-1. A biomassa foi determinada por turbidimetria, Os açúcares redutores foram quantificados por Somogy e Nelson, açúcar total por Fenol Sulfúrico, sorbitol por HPLC e etanol por micro-destilação. A levana produzida foi precipitada com etanol absoluto e determinada como unidade de frutose. Na biossíntese de levana, a variável que mais contribuiu foi a condição celular. Os resultados sugerem que, para a formação da biomassa e etanol, os fatores que mais interferiram foram a concentração de cloreto de sódio e a condição celular que influencia negativamente a produção. Para o sorbitol, a variável que teve efeito significativo foi a permeabilização celular que atuou diminuindo a sua síntese. Estudos que ampliam a faixa de variação dos fatores estabelecidos são interessantes.

Evaluation of supplementation of sucrose medium on the synthesis of Zymomonas mobilis bio-products - doi: 10.4025/actascibiolsci.v32i3.1519

The effect of the variables pantothenic acid, yeast extract and sodium chloride, as well as the cell permeabilization technique, were investigated on the formation of levan, ethanol, sorbitol and biomass of Zymomonas mobilis, using a 24-1 fraction factorial design. Cell growth was determined by turbidimetry at 605 nm, relating it to a biomass with a dry weight calibration curve. Reducing sugars were quantified according to Somogyi and Nelson. Total sugars were quantified by the phenol-sulfuric acid method, sorbitol by HPLC and ethanol. The levan produced was precipitated by the addition of absolute ethanol and quantified in fructose units. In levan biosynthesis, the variable that had the largest contribution was cell condition. The results suggested that the factors that most affected biomass and ethanol formation were sodium chloride concentration and cell condition that affected negatively on production. For sorbitol, the variable that had a significant effect was permeabilization, which decreased its synthesis. Studies to amplify the range of established factors would be important.

The effect of the variables pantothenic acid, yeast extract and sodium chloride, as well as the cell permeabilization technique, were investigated on the formation of levan, ethanol, sorbitol and biomass of Zymomonas mobilis, using a 24-1 fraction factorial design. Cell growth was determined by turbidimetry at 605 nm, relating it to a biomass with a dry weight calibration curve. Reducing sugars were quantified according to Somogyi and Nelson. Total sugars were quantified by the phenol-sulfuric acid method, sorbitol by HPLC and ethanol. The levan produced was precipitated by the addition of absolute ethanol and quantified in fructose units. In levan biosynthesis, the variable that had the largest contribution was cell condition. The results suggested that the factors that most affected biomass and ethanol formation were sodium chloride concentration and cell condition that affected negatively on production. For sorbitol, the variable that had a significant effect was permeabilization, which decreased its synthesis. Studies to amplify the range of established factors would be important.

Métodos de gradiente para otimização simultânea: estudo de casos de sistemas alimentares / Gradients methods for simultaneous optimizations: case studies for food systems

Este trabalho teve como objetivo desenvolver um aplicativo com métodos de gradiente eficazes na otimização de sistemas alimentares com respostas múltiplas utilizando as funções de Derringer & Suich, incluindo um polinômio de 4º grau para a remoção das descontinuidades dessas funções. O aplicativo foi testado em três sistemas alimentares selecionados na literatura especializada: 1) inativação da lipoxigenase e lípase preservando-se a atividade da fitase durante o processamento hidrotérmico da cevada; 2) otimização simultânea das respostas na formulação de misturas de proteínas; 3) otimização simultânea dos parâmetros de torração de gérmen de milho visando aplicação como ingrediente em alimentos. O programa desenvolvido mostrou ser eficiente e confiável para a otimização em sistemas alimentares multirresposta

Stability of unpasteurized and refrigerated orange juice

Desenvolvimento microbiano, ação enzimática e reações químicas influenciam a qualidade de suco de laranja natural não-pasteurizado, podendo comprometer características sensoriais e provocar perdas nutricionais. A estabilidade do suco, obtido em extrator de pequeno porte e acondicionado em embalagem de polietileno, foi avaliada em condições isotérmicas e não-isotérmicas de armazenamento em temperaturas entre 4 e 12oC por 72h. Valores de pH, acidez titulável e sólidos solúveis totais não se alteraram significativamente ao longo do armazenamento em todas as condições. Resultados da análise microbiológica mostraram alta contagem inicial de bolores e leveduras, que aumentaram no suco armazenado por 72h na condição não isotérmica onde houve abuso de temperatura (12oC por 4h). Os testes sensoriais mostraram uma pequena redução na aceitação do produto nessa mesma condição. Constatou-se que o suco, no período preconizado como prazo de validade (48h), apresentou perdas inferiores a 20% do teor inicial de ácido ascórbico, independentemente do tratamento. A partir deste momento, a degradação se acentuou, chegando, com 72h de armazenamento, a retenções de 72 a 85%.