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High quality market supplying is decisive for the beer industry due to the increasing competition and diversity in the sector. The beer-fermentation step represents 70% of all time spent on industrial beer production and it requires highly rigorous control instrumentation so it is not to become a process’ bottleneck. Numerous by-products are formed during the fermentation step and when they are not under strict control, their excess may turn into unpleasant scent and flavour on the final product. Among the sub products formed during the fermentation stage, total vicinal diketones (diacetyl and 2,3pentanedione) are the main components, since they are limiting for subsequent processing steps, besides having a low perception threshold by the consumer and giving undesirable taste and odor. On this particular work, the effects of three process variables were analysed aiming to reduce vicinal diketones concentration on the final product, and to reduce fermentation time. After yeast acidification, with Phosphoric acid, a 50% increase on cell concentration on the fermentation stage, and 0.5 °C changes on fermentation temperature, the results showed a 38% reduction on fermentation hours and 66.3% reduction on vicinal diketones production over fermentation

Este estudo teve o objetivo de comparar a composição química e características de derretimento de sorvetes produzidos com leite de cabra e vaca. O leite caprino utilizado foi proveniente de cabras da raça Moxotó e o leite de vaca foi obtido de vacas da raça Pardo Suíço. Foram testados dois grupos experimentais: SV (sorvete elaborado com leite de vaca) e SC (sorvete elaborado com leite de cabra), obtidos através de formulações idênticas, apenas variando-se o tipo de leite utilizado. As amostras de sorvete foram analisadas quanto ao pH, acidez total titulável, sólidos solúveis, umidade, proteína, lipídios e cinzas de acordo com as Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz (1985) e tiveram atividade de água medida em equipamento Aqualab. Os teores de açúcares redutores e açúcares redutores totais foram dosados pelo método DNS (MILLER, 1959), ao passo que o teste de derretimento foi realizado de acordo com Granger et al. (2005). A diferença estatística entre grupos foi calculada pelo teste “t” para amostras independentes e nível de significância 95%. Os sorvetes caprinos apresentaram acidez superior aos sorvetes obtidos com leite de vaca, mas composição química semelhante nos itens proteína, lipídios, cinzas e açúcares redutores e açúcares redutores totais. Diferenças observadas durante os testes de derretimento permitem inferir que a natureza do leite utilizado influencia significantemente o arranjo estrutural do sorvete Caprine ice cream was compared with traditional cow’s milk ice cream, in terms of their chemical composition and melting properties. Caprine milk used in this study was obtained from Moxotó goats, while bovine milk originated from Pardo Suíço cows. Two experimental groups were evaluated: SV (ice cream made with bovine milk) and SC (ice cream made with caprine milk), which were made by similar elaboration procedures, with the exception of the milk source. Physical chemical characterization (pH, titratable acidity, soluble solids, moisture, protein, fat and ash) was determined according to Normas do Instituto Adolfo Lutz (1985) and the water activity of the samples was obtained by Aqualab analyzer. Reducing and total reducing sugars were analyzed by DNS method (MILLER, 1959), while the melting test was conducted following Granger et al. (2005) procedure. Statistical differences were evaluated by t test for independent samples and p

Sorvetes são alimentos que incluem ingredientes de grande valor nutricional. Apesar do consumo per capita anual brasileiro ser ainda pouco expressivo em relação a países nórdicos, o país tem potencial para aumentar significativamente o consumo. Neste trabalho, são mostrados aspectos gerais sobre sorvetes, além da tecnologia de fabricação e função dos ingredientes. Também são abordados aspectos relacionados à reologia de sorvetes, através de características próprias estruturais que este alimento apresenta e efeito destes sobre a qualidade do produto final Ice creams are food with high nutritional value. Brazil's annual ice cream consumption per capita is low when compared to that of Nordic countries, so there is great potential for significant increases in consumption. In this work, the general aspects of ice cream manufacture are described, including process technology and ingredient functions. In addition, ice cream rheology is also reviewed, including structural characteristics and their effect on final product quality

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico Um reator airlíft com circlação externa construído em vidro foi desenvolvido utilizando relações geométricas sugeridas na literatura e dados obtidos através de estudos preliminares utilizando um biorreator de PVC. O comportamento hidrodinâmico do sistema foi estudado através da determinação do gas holdup e da velocidade superficial do líquido. Foi proposto um modelo para a determinação do coeficiente volumétrico de transferência de massa neste reator. Os resultados tiveram uma boa concordância quando comparados com a literatura. Verificou-se a presença de dois regimes de bolhas, homogêneo e heterogêneo e uma zona de transição entre os dois regimes. A velocidade de circulação do líquido mostrou ser influenciada pela diferença de gas holdup do riser e do downcomer, pelo gas holdup no riser e pela altura do biorreator. O desempenho do biorreator airlift foi avaliado através da realização de processos fermentativos em batelada com dois microrganismos: Saccharomyces cerevisiae e Alcaligenes eutrophus. Os resultados obtidos correspondem aos valores encontrados em fermentadores agitados clássicos (STR) utilizando os mesmos microrganismos, meios de cultura e fatores fisico-químicos. Portanto, conclui-se que os fermentadores airlift, mesmo que em escala laboratorial, atende as necessidades de transferência de massa e de agitação para os processos estudados.

Estudou-se a secagem das espumas de bananas verde e madura com albumina, considerando como variáveis independentes a concentração de albumina (2,5; 5,0 e 7,5%), temperatura de secagem (60, 70 e 80 °C) e a espessura da camada de espuma (0,8; 1,3 e 1,8 ± 0,02 cm). Os experimentos foram realizados conforme um planejamento experimental 33 , com 2 repetições no ponto central. Investigou-se o efeito da concentração de albumina e do tempo de batimento na densidade e expansão das espumas. Foram obtidas as curvas de secagem e ajustados os modelos de Page e Midilli, aos dados experimentais de razão de umidade em função do tempo ao longo de todo o período de secagem e o modelo Fick aos dados do período de taxa decrescente. Avaliou-se o efeito da temperatura (60°C, 70°C, e 80°C) sobre as características físico químicas dos pós obtidos na secagem das espumas com 5% de albumina e espessura de 0,8 cm. Determinou-se a umidade, o teor de sólidos solúveis, pH, atividade de água, solubilidade e higroscopiscidade dos pós. Além da composição nutricional foram analisados os teores de ácido ascórbico e compostos fenólicos e a capacidade antioxidante dos produtos em pó. O tempo de batimento e a concentração que resultou na maior expansão foram 4 minutos e 5% de albumina. Identificaram-se em todas as curvas de secagem um período de taxa constante e outro de taxa decrescente. Os efeitos das variáveis independentes sobre os parâmetros de secagem foram avaliados, observando-se através das análises estatísticas o efeito da temperatura e espessura nas taxas de secagem tanto no período de taxa constante, como na taxa média de secagem considerando os períodos de taxas constante e decrescente. As variáveis de operação apresentaram efeitos significativos sobre a difusividade efetiva, entretanto foram verificados efeitos opostos da concentração de albumina e espessura para as bananas verde e madura. Para ambas os estágios de maturação, os pós resultantes da secagem das espumas e da liofilização apresentaram umidade e atividade de água baixas e características não higroscópicas, concluindo-se que a caracterização dos mesmos atende as normas brasileiras estabelecidas para produtos agroindustriais. A análise sensorial mostrou que a formulação de uma vitamina com adição de 30% do pó da banana madura e leite estatisticamente não diferiu em sabor da mistura elaborada com banana in natura e leite. The drying of green and ripe banana foams with the addition of albumin was studied, considering albumin concentration (2.5; 5.0 and 7.5%), drying temperature (60, 70 and 80 °) as independent variables. C) and the thickness of the foam layer (0.8; 1.3 and 1.8 ± 0.02 cm). The experiments were carried out according to an experimental plan 33 , with 2 repetitions at the central point. The effect of albumin concentration and beat time on foam density and expansion was investigated. The drying curves were drawn and the Page and Midilli models were adjusted to the experimental data of humidity ratio as a function of time throughout the drying period and the Fick model to those of the decreasing rate period. It evaluated the effect of temperatures (60 ° C, 70 ° C, and 80 ° C) on the physical and chemical characteristics of the powders obtained from drying the foams with 5% albumin and 0.8 cm thickness. Moisture, soluble solids content, pH, proximate composition, water activity, apparent and tested density, fluidity, solubility and hygroscopicity of the powders were determined, in addition to the ascorbic acid content, phenolic compounds and antioxidant capacity. The beating time and concentration that resulted in the greatest expansion was 4 minutes and 5% albumin. A period of constant rate and another of decreasing rate were identified in all drying curves. The effects of the independent variables on the drying parameters were evaluated, observing through the statistical analysis the effect of temperature and thickness on the drying rates both in the period of constant rate, and in the average rate of drying considering the periods of constant rates and decreasing. The operating variables showed significant effects on the effective diffusivity, however, opposite effects of albumin concentration and thickness were verified for green and ripe bananas. For both fruits, the powders resulting from drying the foams and freeze-drying showed low humidity, water activity and non-hygroscopic, concluding that the characterization of the banana powders was satisfactory and is in accordance with the Brazilian standards established for agro-industrial products. Sensory analysis showed that the formulation of a vitamin with the addition of 30% of the ripe banana powder and milk did not differ in flavor from the mixture made with fresh banana and milk.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Este estudo propôs avaliar a estratégia de microencapsulação de curcumina em células de levedura (Saccharomyces cerevisiae) através de osmoporacao como uma maneira eficiente de aumentar a estabilidade desta molécula ativa frente a condições de estresse oxidativo. Especificamente, avaliou-se a influência de três parâmetros de processo (concentrações de células, etanol e curcumina) no processo de microencapsulação, e as bio-cápsulas obtidas foram caracterizadas quanto sua capacidade de estabilização térmica e fotoquímica. Os resultados mostraram que a eficiência de encapsulação foi favorecida pelo aumento da relação células/curcumina e concentração de etanol até 60%. As curvas de análise calorimétrica diferencial (DSC) revelaram que a encapsulação em células de levedura proporcionou aumento no ponto de fusão da curcumina, a 207 °C. A curcumina encapsulada manteve mais de 80% da atividade antioxidante após os tratamentos de estresse isotérmico (150 °C) e mais de 70% após exposição de 50 dias à luz artificial. A estabilidade fotoquímica da curcumina na forma encapsulada foi prolongada em 5,7 vezes e o tempo da meia-vida alcançou 181 dias sob iluminação. Dessa maneira, as bio-cápsulas de curcumina produzidas confirmaram a versativilidade e eficiencia da osmoporação como uma técnica de microencapsulação capaz de melhorar com sucesso a estabilidade da curcumina.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) A ineficácia de pesticidas químicos no controle de fungos fitopatogênicos na agricultura e a frequente incidência de doenças humanas causadas por bactérias resistentes a antibióticos levam à busca por compostos antimicrobianos alternativos. Neste contexto, defensinas vegetais constituem uma promissora ferramenta no controle de agentes patogênicos tanto de plantas quanto de humanos. Defensinas de plantas são peptídeos catiônicos com aproximadamente 50 resíduos de aminoácidos, ricas em cisteínas e cuja estrutura tridimensional é bastante conservada entre as diferentes espécies vegetais. Estas moléculas de ação antimicrobiana representam um importante componente inato da resposta de defesa vegetal contra patógenos e são expressas em diversos tecidos da planta, como folhas, tubérculos, flores, vagens e sementes. O presente trabalho teve por finalidade a avaliação da atividade antimicrobiana de duas defensinas vegetais contra diferentes espécies de fungos fitopatogênicos e bactérias patogênicas ao homem. A defensina Drr230a, cujo gene foi isolado de ervilha (Pisum sativum) e a defensina CD1, cujo gene foi identificado no transcriptoma de café (Coffea arabica) foram subclonadas em vetor de expressão de levedura e expressas em Pichia pastoris. O gene cd1 foi subclonado em duas formas recombinantes: CD1tC, contendo uma sequência codificante para seis histidinas (6xHis) na região C-terminal do peptídeo e CD1tN, contendo sequência codificante para 6xHis na região N-terminal. No caso da defensina Drr230a, a sequência codificante para 6xHis foi inserida apenas na região N-terminal da proteína. Ensaios de atividade antimicrobiana das proteínas recombinantes purificadas rDrr230a e rCD1 contra Phakopsora pachyrhizi, agente causal da ferrugem asiática da soja, foram realizados para analisar a inibição da germinação de esporos in vitro e a severidade da doença causada pelo fungo in planta. As duas defensinas recombinantes testadas foram capazes de inibir a germinação de uredosporos de P. pachyrhizi, não havendo diferença entre a ação antimicrobiana de CD1tC e CD1tN. Ademais, rDrr230a e rCD1 reduziram drasticamente a severidade da ferrugem asiática da soja, conforme demonstrado em ensaios in planta. Apesar de rCD1 não ter sido capaz de inibir a proliferação das bactérias patogênicas humanas Staplylococcus aureus e Klebsiella pneumoniae, rCD1 mostrou-se capaz de inibir o crescimento do fungo fitopatogênico Fusarium tucumaniae, causador da síndrome da morte súbita da soja. Os resultados obtidos mostram que tais defensinas vegetais são candidatas úteis para serem utilizadas em programas de engenharia genética de plantas para controlar doenças fúngicas impactantes na agricultura. The inefficiency of chemical pesticides to control phytopathogenic fungi in agriculture and the frequent incidence of human diseases caused by bacteria which are resistant to antibiotics lead to the search for alternative antimicrobial compounds. In this context, plant defensins are a promising tool for the control of both plant and human pathogenic agents. Plant defensins are cationic peptides of about 50 amino acid residues, rich in cysteine and whose tridimensional structure is considerably conserved among different plant species. These antimicrobial molecules represent an important innate component from plant defense response against pathogens and are expressed in various plant tissues, such as leaves, tubers, flowers, pods and seeds. The present work aimed at the evaluation of the antimicrobial activity of two plant defensins against different phytopathogenic fungi and pathogenic bacteria to humans. The defensin Drr230a, whose gene was isolated from pea (Pisum sativum), and the defensin CD1,whose gene was identified within coffee (Coffea arabica) transcriptome, were subcloned in yeast expression vector and expressed in Pichia pastoris. The gene cd1 was subcloned as two different recombinant forms: CD1tC, containing a six-histidine sequence (6xHis) at the peptide C-terminal region and CD1tN, containing 6xHis coding sequence at the N-terminal region. In the case of the defensin Drr230a, the 6xHis coding sequence was inserted only at the N-terminal region. Assays of the antimicrobial activity of the purified recombinant proteins rDrr230a and rCD1 against Phakopsora pachyrhizi, causal agent of soybean Asian rust, were performed to analyze the in vitro spore germination inhibition and disease severity caused by the fungus in planta. Both recombinant defensins were able to inhibit P. pachyrhizi uredospore germination, with no difference between the antimicrobial action of either CD1tC or CD1tN. Moreover, rDrr230a and rCD1 drastically reduced severity of soybean Asian rust, as demonstrated by in planta assays. In spite of the fact that rCD1 was not able to inhibit proliferation of the human pathogenic bacteria Staplylococcus aureus and Klebsiella pneumoniae, rCD1 was able to inhibit growth of the phytopathogenic fungus Fusarium tucumaniae, that causes soybean sudden death syndrome. The obtained results show that these plant defensins are useful candidates to be used in plant genetic engineering programs to control agriculture impacting fungal diseases.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The dried beef is a food traditionally eaten by Northeastern and has an extensive trade in the city of Natal-RN. It is usually produced in an empirical manner, without any standardization in production. Characterized as partially dehydrated meat product, so that the activity of water present is not sufficient to prevent microbial growth, degradation or the production of microbial toxins. The guarantee that the market dried beef is to provide a quality product hygienic, microbiological, physicochemical and sensory stable and adequate for the safety and consumer satisfaction, which has been increasingly attracted to food with natural preservatives. Thus, the meat industries are replacing the current seasonings and natural preservatives for similar, with it without affecting the shelf life of products. Lactic acid has been used to meet these requirements. In this sense, this study aimed to evaluate the effect of lactic acid on the physico-chemical, microbiological and sensory, besides knowing the consumer profile of dried meat of the City of Natal / RN. The results demonstrated that the use of lactic acid in concentrations of 1% and 2% during the processing of dried meat, had statistically significant effect (p < 0.05) on the physico-chemical (pH and water activity) and consequently reduced the microbial count does not alter the taste of the new product developed. Regarding the results on the consumer profile, it was found that the majority of respondents (71.75%) did not observe the presence of the stamp of the Federal Inspection Service (SIF) to buy this meat food that 81.55% of consumers check the hygiene conditions of the site and handlers, however, a large proportion of respondents not concerned with the guarantee of origin of typical regional products featuring a hazard to food safety for consumers of the city of Natal-RN A carne de sol é um alimento tradicionalmente consumido pelos nordestinos e tem um comércio amplo na Cidade do Natal-RN. Normalmente é produzida de maneira empírica, sem qualquer padronização na produção. Caracterizado como produto cárneo parcialmente desidratado, de maneira que a atividade de água presente não é suficiente para evitar o desenvolvimento microbiano, a degradação ou a produção de toxinas microbianas. A garantia de manutenção do mercado de carne de sol consiste no fornecimento de produto com padrões de qualidade higiênicos, microbiológicos, físico-químicos e sensoriais adequados e estáveis visando à segurança e satisfação do consumidor, o qual tem sido cada vez mais atraído por alimentos com conservantes naturais. Deste modo, as indústrias de carnes estão substituindo os atuais condimentos e conservantes por semelhantes naturais, sem afetar com isso a vida de prateleira dos produtos. O ácido lático vem sendo empregado para atender essas exigências. Nesse sentido, o presente trabalho objetivou-se avaliar o efeito do ácido lático sobre as características físico-químicas, sensoriais e microbiológicas, além de conhecer o perfil do consumidor de carne de sol da Cidade do Natal/RN. Os resultados encontrados demonstraram que o emprego do ácido lático em concentrações de 1% e 2% durante o processamento da carne de sol, teve efeito estatístico significativo (p < 0,05) sobre as característica físico-químicas (pH e atividade de água) não alterando o sabor do novo produto elaborado. Com relação aos resultados sobre o perfil do consumidor, verificou-se que a maioria dos entrevistados (71,75%) não observa a presença do carimbo de Serviço de Inspeção Federal (SIF) ao comprarem este derivado cárneo, que 81,55% dos consumidores verificam as condições de higiene do local e dos manipuladores, porém, uma grande parte dos entrevistados não se preocupa com a garantia de origem dos produtos típicos regionais caracterizando um perigo para a segurança alimentar dos consumidores da Cidade do Natal- RN

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Coalho cheese is a typical product of the Northeastern Brazil, which is consumed both raw and cooked. The present work aimed to study the characteristics of artisanal and industrial processes in the production of coalho cheese sold in Natal / RN in order to evaluate its quality and consumer s profile. Four artisanal cheeses plants were monitored and a questionnaire was sent to different cheese industries. Besides this, eight cheese samples (four artisanal and four industrial) were evaluated in regard to the microbiological quality, physical-chemical and sensory attributes. The sensory acceptance was evaluated by using 108 non-trained panelists by using the hedonic scale. The consumer s profile survey was applied to 400 consumers of coalho cheese. The lack of hygiene control was detected at the artisanal cheese production, which uses raw milk as its raw material. Research has shown that the industrialized cheeses are made from pasteurized milk provided by their own production or by a third party, as observed in cheese making dairies. In general, the results indicate variation in the manufacturing process of coalho cheese, which results in the lack of product standardization. Regarding the physical-chemical analysis, most artisanal and industrial samples presented moisture content between 36 and 40 %, classified as medium moisture cheese, which is the only parameter that showed no significant difference (p>0.05). However, the water activity (Aw), pH and acidity results differed significantly. All artisanal samples showed coliform contamination at 35 °C, which confirms the poor hygienic conditions. In regard to coliforms at 45 °C, 75 % of artisanal coalho cheese samples had value higher than 103 MPN / g, a value above the lawful limits determined by RDC nº 12. Fifty percent of industrial coalho cheese samples showed coagulase-positive Staphylococcus values above the limit allowed by the RDC nº 12, indicating poor handling. The sensory evaluation revealed that the taste was the only parameter that showed significant difference, and this difference was only between two industrial brands. The consumer s survey showed that the coalho cheese flavor is the most important reason for buying this kind of cheese. Although coalho cheese is mainly bought in supermarkets, open street markets and country shops are still important selling points. It is concluded that there is no coalho cheese standardization in the RN state, which leads to variations in physical-chemical and sensory attributes. Moreover, it is necessary greater hygiene control in the production and handling procedures of coalho cheese. O queijo coalho é um produto típico da região Nordeste sendo consumido tanto cru como assado. O presente trabalho teve como objetivo estudar as características dos processos artesanais e industriais na produção do queijo coalho comercializado em Natal/RN e avaliar a sua qualidade e o perfil do consumidor. A pesquisa foi desenvolvida a partir do acompanhamento de quatro processos artesanais e envio de questionário às indústrias, bem como a aquisição de oito amostras de queijo (quatro artesanais e quatro industriais) para avaliação da qualidade microbiológica, físico-química e sensorial. A análise sensorial foi realizada com 108 provadores utilizando escala hedônica e o perfil do consumidor foi desenvolvido aplicando questionário a 400 consumidores de queijo coalho na cidade do Natal. Foi observado que as queijarias artesanais não possuem controle higiênico-sanitário e todas utilizam leite cru na fabricação do queijo. A pesquisa demonstrou que os queijos industrializados são fabricados a partir de leite pasteurizado, e que a matéria prima é recebida através de fornecimento próprio ou de terceiros, como observado nas queijarias artesanais. Em geral, os resultados indicaram variação no processo de fabricação do queijo coalho, o que permite que esse produto chegue ao consumidor sem padronização. Em relação às análises físico-químicas, a maioria das amostras artesanais e industriais apresentou teor de umidade entre 36 a 40 %, classificado como queijo de média umidade, sendo esse o único parâmetro que não apresentou diferença significativa (p > 0,05) entre os queijos analisados. No entanto, a atividade de água (Aw), pH e acidez dos queijos apresentaram valores que diferiram significativamente. Na avaliação microbiológica observou-se que todas as amostras artesanais apresentaram contaminação por coliformes a 35 °C, o que confirma as condições precárias de higiene. Em relação aos coliformes a 45 °C observou-se que 75 % do queijo coalho artesanal apresentaram valor superior a 103 NMP/g, valor este acima do permitido pela legislação RDC nº 12, indicando contaminação fecal. Quanto à pesquisa de Estafilococos coagulase positiva verificou-se que 50 % das amostras de queijo coalho industrializadas apresentaram valores acima do limite permitido pela RDC nº 12, indicando manipulação inadequada. As avaliações sensoriais revelaram que o sabor foi o único parâmetro que apresentou diferença significativa, sendo que essa diferença foi apenas entre as duas marcas industriais. O estudo do perfil do consumidor demonstrou que muitos consumidores consomem o queijo por preferência do sabor e a maioria compra esse alimento em supermercado, mas ainda existe uma parcela que compra em feiras-livres e vindo do interior. Desta forma observa-se que não há padronização nos processos de fabricação do queijo coalho no RN, o que permite variações na composição físico-química e sensorial. Além disso, é necessário que os processos sejam executados com maior rigor no que se refere à higiene na manipulação.

Among the main challenges in the beer industrial production is the market supply at the lowest cost and high quality, in order to ensure the expectations of customers and. consumers The beer fermentation stage represents approximately 70% of the whole time necessary to its production, having a obligatoriness of strict process controls to avoid becoming bottleneck in beer production. This stage is responsible for the formation of a series of subproducts, which are responsible for the composition of aroma/bouquet existing in beer and some of these subproducts, if produced in larger quantities, they will confer unpleasant taste and odor to the final product. Among the subproducts formed during the fermentation stage, total vicinal diketones is the main component, since it is limiting for product transfusion to the subsequent steps, besides having a low perception threshold by the consumer and giving undesirable taste and odor. Due to the instability of main raw materials quality and also process controls during fermentation, the development of alternative forms of beer production without impacting on total fermentation time and final product quality is a great challenge to breweries. In this work, a prior acidification of the pasty yeast was carried out, utilizing for that phosphoric acid, food grade, reducing yeast pH of about 5.30 to 2.20 and altering its characteristic from flocculent to pulverulent during beer fermentation. An increase of six times was observed in amount of yeast cells in suspension in the second fermentation stage regarding to fermentations by yeast with no prior acidification. With alteration on two input variables, temperature curve and cell multiplication, which goal was to minimize the maximum values for diketones detected in the fermenter tank, a reduction was obtained from peak of formed diacetyl and consequently contributed to reduction in fermentation time and total process time. Several experiments were performed with those process changes in order to verify the influence on the total fermentation time and total vicinal diketones concentration at the end of fermentation. This experiment reached as the best production result a total fermentation time of 151 hours and total vicinal diketone concentration of 0.08 ppm. The mass of yeast in suspension in the second phase of fermentation increased from 2.45 x 106 to 16.38 x 106 cells/mL of yeast, which fact is key to a greater efficiency in reducing total vicinal diketones existing in the medium, confirming that the prior yeast acidification, as well as the control of temperature and yeast cell multiplication in fermentative process enhances the performance of diketones reduction and consequently reduce the total fermentation time with diketones concentration below the expected value (Max: 0.10 ppm) Dentre os principais desafios que se apresentam no mercado industrial de produção de cerveja nos dias atuais, podemos citar o abastecimento do mercado com o menor custo possível e com qualidade, visando garantir as expectativas dos clientes e consumidores. A etapa de fermentação da cerveja representa aproximadamente 70% de todo o tempo necessário para sua produção, tendo uma obrigatoriedade de rigorosos controles de processo, para não se tornar gargalo da produção de cerveja. Essa etapa é responsável pela formação de uma série de subprodutos, os quais, ao mesmo tempo em que são determinantes da composição do buquê de aromas existentes na cerveja, se produzidos em maior quantidade, podem passar para o produto final sabor e odor desagradáveis. Dentre esses subprodutos, as dicetonas vicinais totais constituem o principal componente, uma vez que, além de serem limitantes quanto à trasfega do produto para as etapas subsequentes, possuem um baixo limiar de percepção pelo consumidor e passam sabor e odor desagradáveis. Devido à instabilidade da qualidade das matérias primas principais e dos controles de processo durante a fermentação, o desenvolvimento de formas alternativas de produção de cerveja com impactos positivos no tempo total de fermentação e na qualidade do produto final, é um grande desafio dentro das cervejarias. Neste trabalho, foi realizada uma acidificação prévia do fermento pastoso, utilizando-se, para isso, ácido fosfórico, grau alimentício e reduzindo-se o pH do fermento de aproximadamente 5,30 para 2,20. Além disso, com intuito de minimizar os valores máximos encontrados de dicetonas totais no tanque fermentador, foram alteradas duas variáveis de entrada: a curva de temperatura e a multiplicação celular. Obtiveram-se, como melhores resultados, o tempo total de fermentação de 151 horas e concentração de dicetonas totais de 0,08 ppm. Desta forma, foi confirmado que a acidificação prévia do fermento, bem como o controle de temperatura e multiplicação celular no processo fermentativo, aumentam a performance do processo através da redução das dicetonas totais e conseqüentemente, a redução do tempo total de fermentação com concentração de dicetonas abaixo do valor esperado (Max: 0,10 ppm)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Among the pests that attack corn crop in Brazil, there is Spodoptera frugiperda (JE Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae), known as fall armyworm, which is the major corn pest. Due to genetic instability during serial passage of baculoviruses in insect cell culture, the viral bioinseticides in vitro production development is the greatest challenge for mass production of this bioproduct. Successive passages of virus using extracellular viruses (BVs), necessary during viral bioinseticides production scaling up, leads to the appearance of aberrant forms of virus, a process so called as "passage effect ". The main consequence of passage effect is the production of occlusion bodies (OB) decrease, preventing its production using in vitro process. In this study, it was carried out a serial passage of baculovirus Spodoptera frugiperda multiple nucleopolyhedrovirus, isolate 18, using Sf21 cells. A decrease in the production of occlusion bodies from 170 to 92 in the third to fourth passage was observed. A factorial experimental design (22) was employed to verify the influence of two input variables, concentration of the hormone 20 - hydroxyecdysone (CH) and cholesterol (CC) on the values of response variables (volumetric and the specific OB production) of the process, seeking to define the optimum operating ranges trying to reverse or minimize the passage effect. The result indicated a negative influence of the cholesterol addition and positive effect in the hormone supplementation which the optimum range found for the concentrations studied were 8 to 10μg/mL and 5 to 6.5 mg / mL, for cholesterol and hormone concentrations respectively. New experiments were performed with addition of hormone and cholesterol in order to check the influence of these additives on the OB production independently. While the best result obtained from the factorial experiment was 9.4 x 107 OB/mL and 128.4 specific OB/cell, with the addition of only 6μg/mL 20-hydroxyecdysone these concentrations increased to 1.9 x 108 OB/mL and 182.9 OB/cell for volumetric and specific OB production, respectively. This result confirms that the addition of the hormone 20-hydroxyecdysone enhances the SfMNPV in vitro production process performance using Sf21 cells Dentre as pragas que atacam a cultura do milho no Brasil, destaca-se a Spodoptera frugiperda (J. E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae), conhecida no estádio larval como lagarta-do-cartucho, considerada a praga chave da cultura, alimentando-se da planta em todas as suas fases de crescimento, principalmente dos cartuchos de plantas jovens. Para seu controle, tem-se empregado inseticidas químicos de amplo espectro, o que tem causado efeitos adversos ao homem e ao meio ambiente. Por essa razão, torna-se necessária a busca de alternativas mais eficientes, de baixo custo e de fácil utilização, como o uso de bioinseticidas, especialmente os baculovírus. Devido à instabilidade genética durante a passagem seriada de baculovírus em cultivo de células de inseto, o desenvolvimento da produção in vitro de bioinseticidas virais é o maior desafio para a sua produção massal. Passagens sucessivas de vírus usando vírus extracelulares (BVs), necessárias para o aumento de escala durante a produção de bioinseticida viral, leva ao aparecimento de formas aberrantes de vírus, processo conhecido como efeito de passagem . A principal consequência do efeito passagem é a diminuição da produção de corpos de oclusão (OB), inviabilizando economicamente sua produção pelo processo in vitro. Neste trabalho, foi realizada a passagem seriada do isolado 18 do baculovírus Spodoptera frugiperda multiple nucleopolyhedrovirus em células Sf21. Foi observada uma queda na produção de OB de 170 para 92 da terceira para quarta passagem. Um planejamento experimental fatorial (22) foi empregado para verificar a influência de duas variáveis de entrada, concentração de hormônio 20- Hidroxiecdisona (CH) e concentração de colesterol (CC), sobre os valores das variáveis de resposta do processo (produção volumétrica e produção específica de OB), procurando definir as faixas ótimas de operação para reverter ou minimizar o efeito passagem. O resultado deste planejamento indicou influência negativa da adição do colesterol e positiva na adição de hormônio, onde as faixas ótimas encontradas para as concentrações estudadas foram: 8 a 10μg/mL e 5 a 6,5μg/mL, para as concentrações de colesterol e hormônio, respectivamente. Novos experimentos foram realizados com a adição individual de hormônio e colesterol com a finalidade de verificar a influência destes adjuvantes na produção de OB de forma independente. No planejamento experimental obteve-se produção volumétrica de 9,4 x 107 OB/mL e específica de 128,4 OB/célula. Quando se adicionou 6 μg/mL de 20-Hidroxiecdisona, as concentrações elevaram-se para 1,9 x 108 OB/mL e 182,9 OB/célula, indicando que a adição do hormônio melhorou a eficiência da produção in vitro de produção de SfMNPV em cultivos de células Sf21

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Societal concerns about environmental sustainability has lead to the development of ecologically-friendly alternatives to chemical insecticides for crop protection. One such alternative is biological pest control. In particular, baculoviruses are well suited as insect biopesticides due to their narrow host specificity and relative ease of propagation. In Brazil, the baculovirus Anticarsia gemmatalis nucleopolyhedrovirus (AgMNPV) is the main biological control agent employed for the soybean pest, Anticarsia gemmatalis. This baculovirus biopesticide is currently produced using caterpillars, but increasing market demand for the product has encouraged the development of an in vitro manufacturing process, which can be scaled up to much higher virus productivities. In this study, three wild-type AgMNPV isolates (AgMNPV-2D, AgMNPV-MP2 and AgMNPV-MP5) and a recombinant form (vAgEGT-LacZ) were characterised in terms of occlusion body (OB) production and infection kinetics, to enable future optimisation of the in vitro production process. These viruses were propagated using a Spodoptera frugiperda (IPLB-SF21) insect cell line grown in shaker-flask batch cultures. Among the virus isolates tested, AgMNPV-MP5 was found to be the best producer, yielding (5.3±0.85)x108 OB/mL after 8 days post infection. The characterisation of vAgEGT-LacZ propagation in suspension cell cultures has not been previously reported in the literature; hence it became the main focus for this thesis. In particular, it was carried out a study on the effect of the multiplicity of infection (MOI) on OB production. Five successive batches were performed getting a final production (8.9±1.42)x1014 occlusion bodies, considering that production is related for a bioreactor with final volume of 10m3. A low MOI associated with a fed-batch process for vAgEGT-LacZ production was found to support a 3-fold higher OB yield when compared to the default batch process (1.8x107 and 5.3x107 OB/mL, respectively). This yield is competitive with regards to the production process. A preocupação da sociedade com o meio ambiente tem levado a buscar alternativas de substituição dos inseticidas químicos por outros produtos menos agressivos ao homem e ao ambiente. Assim, a utilização de controle biológico contra pragas é altamente desejável, pois reduz os riscos ambientais e públicos da utilização de produtos químicos convencionais. Em particular, os vírus do tipo baculovírus são uma grande alternativa devido à especificidade oferecida aos seus hospedeiros e a sua forma de propagação. No Brasil, o baculovírus Anticarsia gemmatalis multiple nucleopolyhedrovirus (AgMNPV) é o principal agente de controle biológico da praga da soja Anticarsia gemmatalis. A crescente demanda deste bioinseticida tem estimulado o interesse no desenvolvimento de processos com base na produção in vitro de baculovírus. Deste modo, poderá aumentar a oferta de vírus, suprindo a necessidade do mercado deste bioinseticida para o controle de A. gemmatalis. Neste trabalho, estratégias de produção in vitro do baculovírus selvagem AgMNPV e do seu recombinante vAgEGTΔ-LacZ, como influência do isolado, da cinética e do modo de operação, foram analisadas como alternativa para futura ampliação de escala na produção deste bioinseticida viral. A produção em batelada de três isolados selvagens do baculovírus AgMNPV (AgMNPV-2D, AgMNPV-MP2 e AgMNPV-MP5) utilizando o cultivo em shaker, foi realizada com a finalidade de selecionar o melhor produtor de corpos de oclusão a partir das infecções em células de inseto Spodoptera frugiperda, linhagem IPLB-SF21 para avaliação comparativa com recombinante vAgEGTΔ-LacZ. A seleção identificou o isolado AgMNPVMP5 como melhor produtor de corpos de oclusão de (5,30±0,85) x108 OB/mL em 8 dias de infecção. A produção in vitro do vAgEGTΔ-LacZ foi foco principal deste trabalho, pois não há, na literatura, a produção deste recombinante em sistemas de cultivo em suspensão. Foi realizado estudo da multiplicidade de infecção para identificar a quantidade de inóculo viral para o cultivo. A partir daí, foram realizadas cinco bateladas sucessivas obtendo-se (8,9±1,42)x1014 corpos de oclusão para um volume final de 10m³ de suspensão de células infectadas. O aumento da produção de corpos de oclusão obtidos a partir do vAgEGTΔ-LacZ foi analisado utilizando a estratégia de cultivo em batelada alimentada utilizando baixa multiplicidade de infecção. Esta estratégia permitiu aumento de três vezes na produção de corpos de oclusão quando comparada à produção em cultivos em batelada (5,3x107 e 1,8x107 OB/mL, respectivamente). E ainda, o baculovírus recombinante vAgEGTΔ-LacZ mostrou-se competitivo em relação ao baculovírus selvagem AgMNPV-MP5

Nowadays generation ethanol second, that t is obtained from fermentation of sugars of hydrolyses of cellulose, is gaining attention worldwide as a viable alternative to petroleum mainly for being a renewable resource. The increase of first generation ethanol production i.e. that obtained from sugar-cane molasses could lead to a reduction of lands sustainable for crops and food production. However, second generation ethanol needs technologic pathway for reduce the bottlenecks as production of enzymes to hydrolysis the cellulose to glucose i.e. the cellulases as well as the development of efficient biomass pretreatment and of low-cost. In this work Trichoderma reesei ATCC 2768 was cultivated under submerged fermentation to produce cellulases using as substrates waste of lignocellulosic material such as cashew apple bagasse as well as coconut bagasse with and without pretreatment. For pretreatment the bagasses were treated with 1 M NaOH and by explosion at high pressure. Enzyme production was carried out in shaker (temperature of 27ºC, 150 rpm and initial medium pH of 4.8). Results showed that T.reesei ATCC 2768 showed the higher cellulase production when the cashew apple bagasse was treated with 1M NaOH (2.160 UI/mL of CMCase and 0.215 UI/mL of FPase), in which the conversion of cellulose, in terms of total reducing sugars, was of 98.38%, when compared to pretreatment by explosion at high pressure (0.853 UI/mL of CMCase and 0.172 UI/mL of Fpase) showing a conversion of 47.39% of total reducing sugars. Cellulase production is lower for the medium containing coconut bagasse treated with 1M NaOH (0.480 UI/mL of CMcase and 0.073 UI/mL of FPase), giving a conversion of 49.5% in terms of total reducing sugars. Cashew apple bagasse without pretreatment showed cellulase activities lower (0.535 UI/mL of CMCase and 0,152 UI/mL of FPase) then pretreated bagasse while the coconut bagasse without pretreatment did not show any enzymatic activity. Maximum cell concentration was obtained using cashew nut bagasse as well as coconut shell bagasse treated with 1M NaOH, with 2.92 g/L and 1.97 g/L, respectively. These were higher than for the experiments in which the substrates were treated by explosion at high pressure, 1.93 g/L and 1.17 g/L. Cashew apple is a potential inducer for cellulolytic enzymes synthysis showing better results than coconut bagasse. Pretreatment improves the process for the cellulolytic enzyme production Recentemente o etanol de segunda geração, obtido da fermentação dos hidrolisados de celulose, vem despertando a atenção mundial por ser uma alternativa viável e ambientalmente correta ao petróleo, uma vez que aumentar a produção de etanol a partir do melaço da cana-de-açúcar, o etanol de primeira geração, implicaria na utilização de terras destinadas a produção de alimentos. Entretanto, o etanol de celulose exige rotas tecnológicas que ainda o tornam pouco competitivo, como a produção de enzimas que quebrem a celulose em glicose, as celulases, e a adoção de um processo de pré-tratamento eficiente e de baixo custo capaz de diminuir o grau de interação que existe nas fibras vegetais. No presente trabalho, Trichoderma reesei ATCC 2768 foi cultivada em meio submerso para produção de celulases utilizando como substratos resíduos lignocelulósicos, bagaço do pedúnculo de caju e bagaço de coco, sem tratamento e tratados com NaOH 1M e por explosão a alta pressão. Os experimentos de produção das enzimas foram realizados em meio submerso e conduzidos em incubador rotatório (temperatura de 27ºC, velocidade de agitação de 150 rpm e pH inicial do meio de 4,8). Os resultados mostraram que T. reesei ATCC 2768 apresentou maior produção de celulases em meio contendo bagaço do pedúnculo de caju tratado com NaOH 1M (2,160 UI/mL de CMCase e 0,215 UI/mL de FPase), onde o consumo de celulose em forma de açúcares redutores totais foi de 98,38%, quando comparado com o mesmo tratado por explosão a alta pressão (0,853 UI/mL de CMCase e 0,172 UI/mL de Fpase), apresentando um consumo de 47,39% de ART s. Os resultados mostraram ainda que a produção de celulase é menor em meio contendo bagaço de coco tratado com NaOH 1M (0,480 UI/mL de CMcase e 0,073 UI/mL de FPase), chegando-se a 49,5% de ART s consumidos. O bagaço do pedúnculo de caju sem tratamento apresentou uma atividade bem inferior (0,535 UI/mL de CMCase e 0,152 UI/mL de FPase) quando comparado aos bagaços com tratamento e o bagaço de coco não-tratado não apresentou atividade enzimática. A concentração máxima de células foi maior quando se utilizou como substrato os bagaços do pedúnculo de caju e casca de coco tratados alcalinamente, 2,92 g/L e 1,97 g/L, respectivamente, do que aqueles tratados por explosão a alta pressão, 1,93 g/L e 1,17 g/L. Conclui-se que o pedúnculo de caju é um potencial indutor à síntese de enzimas celulolíticas, apresentando-se melhor que o bagaço de coco bem como o tratamento melhora bastante o processo de síntese das enzimas.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Visceral leishmaniosis caused by Leishmania chagasi, also known as calazar, presented, in the period from 1990 to 2005, tax of incidence in Brazil varying between 1 and 3 cases for 100 000 inhabitants. The Northeast region that up to the year of 2000 contributed with almost 90% of the registered cases is reducing his participation in the current decade, reaching 56% in 2005. Conventional leishmaniasis treatment is costly and it shows high toxicity, demanding more research for alternative treatments, with special interest in development of vaccines and diagnosis kits which include production of recombinant antigens by host cells. Escherichia coli has been the microorganism most studied and used as a host for recombinant protein production. Therefore, the aim of this work was to study the influence of induction on cellular growth and to verify the type of Leishmania chagasi antigens expression (intra or extracellular) during two recombinant E. coli clones (kmp11 and P36) cultivation in rotary incubator (shaker) using three different media (2xTY, TB, FASS+EL). For that, tests were carried out using conditions established in the literature for E. coli (37°C and 200 rpm) and media supplemented with antibiotics to guarantee that only competent cells grows. First, tests were carried out without induction in order to verify the two microorganisms kinetic behavior (growth and substrate consumption) in different media. Next, the induction was carried out through the addition of IPTG (1mM as final concentration), at the first hour of cultivation. It was observed that protein expression were intracellular for all clones and media tested, however the highest level of expression was clearly observed by the electrophoresis band density (intensity) for 2xTY medium and kmp11 protein. Although it contains the lowest substrate concentration, consequently, a reduced cellular concentration when compared to other media, it appeared that this medium and clone combination is the most indicated for recombinant protein production. Therefore, the objective of this work was achieved, since the interested proteins were produced. Consequently, this result motivates new studies for production optimization using different cultivation strategies A leishmaniose visceral, causada pela espécie Leishmania chagasi, também conhecida como calazar, apresentou, no período de 1990 a 2005, taxa de incidência no Brasil variando entre 1 e 3 casos por 100 mil habitantes. A região Nordeste, que até o ano de 2000 contribuiu com quase 90% dos casos registrados, está reduzindo sua participação na década atual, chegando a 56% em 2005. O alto custo e toxicidade das drogas usadas no tratamento convencional dessa leishmaniose levaram a busca de tratamentos alternativos, com interesse especial na pesquisa e produção de antígenos por microrganismos recombinantes para desenvolvimento de vacinas e kits de diagnóstico. A bactéria Escherichia coli tem sido o microrganismo mais estudado e usado como hospedeiro para produção de proteínas recombinantes. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo estudar a influência da indução no crescimento celular e a verificação do tipo de expressão (intra ou extracelular) de antígenos de Leishmania chagasi através de cultivo de dois clones de E. coli recombinante (kmp11 e P36) em incubador rotativo (shaker) usando três meios diferentes (2xTY, TB, FASS+EL). Para isso, foram realizados ensaios em condições estabelecidas na literatura para E. coli (37°C à 200 rpm) e os meios suplementados com antibióticos para garantir somente o crescimento de células competentes. Na primeira etapa, foram realizados ensaios sem indução a fim de se verificar o comportamento cinético dos dois clones (crescimento e consumo de substrato) nos diferentes meios. Na segunda etapa, a indução foi realizada através da adição de IPTG (concentração final de 1mM), na primeira hora de cultivo. Foi observada que a expressão das proteínas foi intracelular para todos os clones e meios testados, entretanto o maior nível foi verificado nitidamente pela densidade (intensidade) da banda nos géis de eletroforese para o meio 2xTY e proteína kmp11. Apesar de o meio 2xTY conter uma menor concentração de substratos, conseqüentemente, uma concentração celular reduzida quando comparada aos outros meios, pareceu que esta combinação de meio e clone é mais indicada para produção das proteínas recombinantes testadas neste trabalho. O objetivo desse trabalho foi alcançado já que a proteína de interesse foi produzida. Conseqüentemente, este resultado motiva novos estudos para otimização da produção usando diferentes estratégias de cultivo

Petroleum Refinery wastewaters (PRW) have hart-to-degrade compounds, such as: phenols, ammonia, cyanides, sulfides, oils and greases and the mono and polynuclear aromatic hydrocarbons: benzene, toluene and xylene (BTX), acenaphthene, nitrobenzene and naphtalene. It is known that the microrganisms activity can be reduced in the presence of certain substances, adversely affecting the biological process of wastewater treatment. This research was instigated due the small number of studies regarding to this specific topic in the avaiable literature. This body of work ims to evaluate the effect of toxic substances on the biodegradability of the organic material found in PRW. Glucose was chosen as the model substrate due to its biodegradable nature. This study was divided into three parts: i) a survey of recalcitants compounds and the removal of phenol by using both biological and photochemical-biological processes; ii) biomass aclimation and iii) evaluation of the inhibitory effect certain compounds have on glucose biodegradation. The phenol degradation experiments were carried out in an activity sludge system and in a photochemical reactor. The results showed the photochemical-biological process to be more effective on phenol degradation, suggesting the superioruty of a combined photochemical-biological treatment when compared with a simple biological process for phenol removal from industry wastewaters. For the acclimation step, was used an activated sludge from industrial wastewaters. A rapid biomass aclimation to a synthetic solution composed of the main inhibitory compouns fpund in a PRW was obtained using the following operation condition: (pH = 7,0; DO ≥ 2,0 mg/L; RS = 20 days e qH = 31,2 and 20,4 hours), The last part was consisted of using respirometry evaluation toxicity effects of selected compounds over oxygen uptake rate to adaptated and non adaptated biomass in the presence of inhibitory compounds. The adaptated sludge showed greater degration capacity, with lower sensibility to toxic effects. The respirometry has proved to be very practical, as the techiniques used were simple and rapid, such as: Chemical Oxygen Demand (COD), Dissolved Oxygen (DO), and Volatile Suspended Solids (VSS). Using the latter it is possible to perform sludge selection to beggingthe process; thus allowing its use for aerobic treatment system`s behacior prediction Os despejos líquidos provenientes de refinarias de petróleo contêm elevadas concentrações de compostos de difícil degradação, dos quais destacam-se: fenóis, amônia, cianetos, óleos e graxas e os aromáticos mono e polinucleares: benzeno, tolueno e xileno (BTX), acenafteno, naftaleno e nitrobenzeno. Sabe-se que a atividade de microrganismos pode ser reduzida na presença de substâncias, genericamente chamadas de inibidores, afetando adversamente um processo biológico de tratamento de águas residuárias. A escassez de dados na literatura sobre o assunto, motivou a realização de um levantamento bibliográfico, objetivando inicialmente avaliar o estado da arte. O presente trabalho teve como principal objetivo avaliar a influência de moléculas tóxicas, presentes em despejos de refinarias de petróleo, na biodegradação de matéria orgânica. Tomou-se como modelo de substrato a glicose em virtude de ser um composto facilmente biodegradável. O trabalho foi dividido em três etapas: i) levantamento dos compostos recalcitrantes e investigação da estratégia de remoção de fenol através de processos biológico e fotoquímico-biológico, ii)adaptação da biomassa e iii) avaliação do efeito inibitório de alguns compostos na biodegradação da glicose. Os ensaios de degradação do fenol foram realizados em um sistema de lodos ativados e em reator fotoquímico. Os resultados mostraram que o processo fotoquímico biológico foi o mais eficiente na degradação do fenol, mostrando o potencial da utilização do tratamento combinado, fotoquímico biológico, em relação ao processo biológico na remoção de fenol presente em efluentes industriais. Na etapa de adaptação, foi empregado um lodo proveniente de uma industria petroquímica. Os resultados mostraram, para as condições operacionais utilizadas (pH = 7,0; OD ≥ 2,0 mg/L; RS =20 dias e qH de 31,2 e 20,4 horas), uma rápida adaptação da biomassa a um despejo sintético contendo os principais compostos inibidores presentes em efluentes de refinarias de petróleo. Outra etapa deste estudo consistiu no uso da respirometria para avaliação da toxicidade dos compostos selecionados sobre a velocidade de consumo de oxigênio, tanto para biomassa não adaptada como para adaptada à presença dos compostos inibidores. O lodo adaptado apresentou maior capacidade de degradação, tendo menor sensibilidade aos seus efeitos tóxicos. A metodologia de respirometria mostrou-se atraente e prática, pois utilizando-se análises laboratoriais simples e rápidas, tais como: Demanda Química de Oxigênio (DQO), oxigênio dissolvido (OD) e Sólidos em Suspensão Voláteis (SSV), é possível efetuar a seleção de lodos para a partida de instalações, os quais permitem predizer o comportamento futuro em sistemas de tratamento aeróbio, pelo menos no início da operação

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico With advent of the technology of the recombinant DNA, the recombinant protein expression becomes an important tool in the studies of the structure, function and identification of new proteins, mainly with therapeutical purposes. The Escherichia coli has been procarioto predominant in the studies of genetic engineering due to wealth of information regarding its metabolism. Despite the expressivo advance of the studies of molecular biology and the immunology of the infections, it does not exist, currently, no prophylactic drug capable to prevent calazar. Of this form, it exists a great necessity of specific antigen identification for the vaccine development and kits for disgnostic against the visceral Leishmaniose. In this context, this work objectified to study the recombinant antigen expression of the Leishmania chagasi during the culture of Escherichia coli in shaker. A first set of assays was carried through with the objective of if knowing the kinetic behavior of the growth of two clones recombinant proteins (eIF, LACK) in two different compositions of culture medium (2xTY, TB) supplemented by antibiotics, without IPTG addition. In the second stage of the assays, the procedure of induction for IPTG was carried through, in order to verify the influence of the composition of the ways tested in the expression them recombinant proteins. On the basis of the gotten results, can be observed that the high complexity of culture medium favored the kinetic one of growth of clones recombinant (eIF, LACK), however, to if to deal with the assays submitted to the procedure of induction for IPTG, the raised complexity of culture medium did not favor the expression of recombinant proteins. On the other hand, they had been gotten resulted positive for all clones recombinant (eIF, LACK) tested, confirmed through the eletroforético profile Com advento da tecnologia do DNA recombinante, a expressão de proteínas recombinantes torna-se uma ferramenta importante nos estudos da estrutura, função e identificação de novas proteínas, principalmente com finalidades terapêuticas. A Escherichia coli tem sido o procarioto predominante nos estudos da engenharia genética devido à riqueza de informações a respeito do seu metabolismo. Apesar do avanço expressivo dos estudos da biologia molecular e da imunologia das infecções, não existe, atualmente, nenhuma droga profilática capaz de prevenir o calazar. Desta forma, existe uma grande necessidade de identificação de antígenos específicos para o desenvolvimento de vacinas e kits para diagnósticos contra a Leishmaniose visceral. Neste contexto, este trabalho objetivou estudar a expressão de antígenos recombinantes da Leishmania chagasi durante o cultivo de Escherichia coli em incubador rotativo (shaker). Um primeiro conjunto de ensaios foi realizado com o objetivo de se conhecer o comportamento cinético do crescimento dois clones recombinantes (eIF, LACK) em duas diferentes composições de meios (2xTY, TB) suplementados por antibióticos, sem adição de IPTG. Na segunda etapa dos ensaios, foi realizado o procedimento de indução por IPTG, a fim de verificar a influência da composição dos meios testados na expressão das proteínas recombinantes. Com base nos resultados obtidos, pode-se observar que a elevada complexidade do meio de cultivo favoreceu a cinética de crescimento dos clones recombinantes (eIF,LACK), no entanto, ao se tratar dos ensaios submetidos ao procedimento de indução por IPTG, a elevada complexidade do meio de cultivo não favoreceu a expressão das proteínas recombinantes. Por outro lado, foram obtidos resultados positivos para todos os clones recombinante (eIF, LACK) testados, confirmada através do perfil eletroforético

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico The liquid of the rind of green coconut (LCCV), an effluent stream from the industrial processing of green coconut rind, is rich in sugars and is a suitable feedstock for fermentation. The first step of this study was to evaluate the potential of natural fermentation of LCCV. As the literature did not provide any information about LCCV and due to the difficulty of working with such an organic effluent, the second step was to characterize the LCCV and to develop a synthetic medium to explore its potential as a bioprocess diluent. The third step was to evaluate the influence of initial condensed and hydrolysable tannins on alcoholic fermentation. The last step of this work was divided into several stages: in particular to evaluate (1) the influence of the inoculum, temperature and agitation on the fermentation process, (2) the carbon source and the use of LCCV as diluent, (3) the differences between natural and synthetic fermentation of LCCV, in order to determine the best process conditions. Characterization of LCCV included analyses of the physico-chemical properties as well as the content of DQO, DBO and series of solids. Fermentation was carried out in bench-scale bioreactors using Saccharomyces cerevisiae as inoculum, at a working volume of 5L and using 0.30% of soy oil as antifoam. During fermentations, the effects of different initial sugars concentrations (10 - 20%), yeast concentrations (5 and 7.5%), temperatures (30 - 50°C) and agitation rates (400 and 500 rpm) on pH/sugars profiles and ethanol production were evaluated. The characterization of LCCV demonstrated the complexity and variability of the liquid. The best conditions for ethanol conversion were (1) media containing 15% of sugar; (2) 7.5% yeast inoculum; (3) temperature set point of 40°C and (4) an agitation rate of 500 rpm, which resulted in an ethanol conversion rate of 98% after 6 hours of process. A statistical comparison of results from natural and synthetic fermentation of LCCV showed that both processes are similar A utilização do líquido da casca de coco verde (LCCV) em fermentação surgiu como uma alternativa ao aproveitamento de um efluente, rico em açúcares fermentáveis, liberado pelas usinas de beneficiamento da casca de coco verde. A primeira fase deste trabalho foi avaliar o potencial fermentativo do líquido da casca de coco verde através da fermentação natural do líquido. Por não possuir informação disponível na literatura e pela dificuldade de se trabalhar com um efluente orgânico, a segunda fase foi realizar a caracterização do líquido e a elaboração de um meio sintético, para melhor explorar seu potencial como diluente em bioprocessos. A terceira fase, estudar a influência de taninos iniciais condensados e hidrolisáveis em fermentação alcoólica. A última fase foi dividida em três etapas, na qual se avaliou a influência da quantidade de inóculo no processo fermentativo; a influência da fonte de carbono e do uso de LCCV como diluente; a temperatura; a agitação e, finalmente, o estudo comparativo entre o LCCV in natura e sintético, nas condições ótimas de processo. Para a caracterização foram realizadas análises físico-químicas do LCCV, bem como os teores de DQO, DBO e série de sólidos. As fermentações foram realizadas em biorreator de bancada, com volume de trabalho de 5L, Saccharomyces cerevisiae e 0,30% de óleo de soja como antiespumante. Nas fermentações foram avaliadas diferentes concentrações de açúcares iniciais (10 a 20%) e de levedura (5 e 7,5%), e diferentes temperaturas (30 a 50°C) e agitações (400 e 500rpm). Durante o processo foram analisados o perfil de pH e de açúcares, e a produção de etanol. A caracterização do LCCV demonstrou a complexidade e variabilidade do líquido. As melhores condições foram alcançadas nos meios contendo 7,5% de levedura, 15% de açúcares, 40°C, sob agitação de 500rpm, sendo obtida uma eficiência de conversão em etanol de 98% após 6 horas de processo. Durante o estudo comparativo do LCCV in natura e sintético, através dos parâmetros avaliados durante a fermentação, um estudo estatístico revelou a similaridade do meio sintético com o meio natural

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Extended storage of refrigerated milk can lead to reduced quality of raw and processed milk, which is a consequence of the growth and metabolic activities of psychrotrophic bacteria, able to grow under 7oC or lower temperatures. Although most of these microorganisms are destroyed by heat treatment, some have the potential to produce termoresistant proteolytic and lipolytic enzymes that can survive even UHT processing and reduce the processed products quality. Recently, the IN 51 determineds that milk should be refrigerated and stored at the farm what increased the importance of this group of microorganisms. In this work, psychrotrophic bacteria were isolated from 20 communitarian bulk tanks and 23 individual bulk tanks from dairy farms located at Zona da Mata region of Minas Gerais State and from southeastern Rio de Janeiro. Selected milk dilutions were plated on standard agar and after incubation for 10 days at 7oC, five colonies were isolated, firstly using nutrient agar and after using McConkey agar for 24 hours at 21oC. The isolates were identified by morphology, Gram stain method, catalase production, fermentative/oxidative metabolism and by API 20E, API 20NE, API Staph, API Coryne or API 50 CH (BioMerieux). In order to ensure reproductibility, API was repeated for 50% of the isolates. Species identification was considered when APILAB indexes reached 75% or higher. 309 strains were isolated, 250 Gram negative and 59 Gram positive. 250 Gram negative isolates were identified as: Acinetobacter spp. (39), Aeromonas spp. (07), A. Hydrophila (16), A. sobria (1), A. caviae (1), Alcaligenes feacalis (1), Burkholderia cepacia (12), Chryseomonas luteola (3), Enterobacter sp. (1), Ewingella americana(6), Hafnia alvei (7), Klebsiella sp. (1), Klebsiella oxytoca (10), Yersinia spp. (2), Methylobacterium mesophilicum (1), Moraxella spp. (4), Pantoea spp. (16), Pasteurella sp. (1), Pseudomonas spp. (10), P. fluorescens (94), P. putida (3), Serratia spp. (3), Sphigomonas paucomobilis (1). Five isolates kept unidentified. Pseudomonas was the predominant bacteria found (43%) and P. fluorescens the predominant species (37.6%), in accordance with previous reports. Qualitative analysis of proteolytic and lipolytic activity was based on halo formation using caseinate agar and tributirina agar during 72 hours at 21oC and during 10 days at 4°C, 10oC and 7°C. Among 250 Gram negative bacteria found, 104 were identified as Pseudomonas spp. and 60,57% of this group showed proteolytic and lipolytic acitivities over all four studied temperatures. 20% of Acinetobacter, Aeromonas, Alcaligenes, Burkholderia, Chryseomonas, Methylobacterium, Moraxella presented only lipolytic activity. Some isolates presented enzymatic activity in one or more studied temperatures. Among Gram positive bacteria, 30.51% were proteolytic and lipolytic at 10oC, 8.47% were proteolytic at 7oC, 10oC, and 21oC, 8.47% were proteolytic at all studied temperatures (4oC, 7oC, 10oC and 21oC) and 3.38% were proteolytic only at 21oC. At 4oC, only one isolate showed proteolytic activity and six isolates were lipolytic. In relation to Gram negative microorganisms, 4% were proteolytic and lipolytic at 7oC, 10oC and 21oC, 10% were proteolytic at 10oC and 4.4% were lipolytic at 4oC, 7oC, 10oC and 21oC, while 6.4% of all isolates were proteolytic and lipolytic at 10oC and 21oC as well as lipolytic at 4oC and 7oC. These findings are in accordance with previous researches that pointed out Pseudomonas as the predominant psycrotrophic flora in stored refrigerated raw milk O processo de conservação do leite cru em temperaturas de refrigeração por períodos prolongados pode acarretar perda de qualidade do leite e, conseqüentemente, de seus produtos derivados, fato associado ao crescimento e à atividade enzimática de bactérias psicrotróficas, as quais podem se desenvolver em temperaturas abaixo de 7ºC. Estes microrganismos geralmente são eliminados durante o tratamento térmico do leite, porém suas enzimas proteolíticas e lipolíticas são termoestáveis, podendo resistir até mesmo ao tratamento UAT e permanecerem ativas causando perda de qualidade dos produtos processados. Recentemente a INSTRUÇÃO NORMATIVA 51, estabelece que o leite deve ser refrigerado e armazenado na propriedade rural, o que aumentou a importância desse grupo de bactérias. Neste trabalho, foram isoladas e identificadas bactérias contaminantes de leite cru refrigerado proveniente de 20 tanques comunitários e 23 tanques individuais de propriedades leiteiras da região da Zona da Mata do Estado de Minas Gerais e sudeste do Rio de Janeiro. Diluições selecionadas foram plaqueadas em agar padrão e após incubação a 7°C/10 dias, 5 colônias foram isoladas em placas contendo agar nutriente, com incubação a 21°C/24 h. Os isolados foram identificados de acordo com a morfologia, coloração de Gram, produção de catalase, oxidase, metabolismo fermentativo/oxidativo, crescimento em meio Mac Conkey, reação de KOH 3%, hidrólise da arginina, motilidade, produção de H2S e indol em meio SIM e presença de esporos, e pelo Sistema API 20E, API 20NE, API Staph, API Coryne ou API 50 CH (BioMérieux). O sistema API foi repetido para 50% dos isolados para garantir a reprodutibilidade dos resultados. A identificação em nível de espécie foi considerada quando o programa APILAB indicou identidade ≥ 75%. Foram obtidos 309 isolados, sendo 250 Gram negativos e 59 Gram positivos. Os 250 isolados Gram negativos obtidos foram identificados como: Acinetobacter spp. (39), Aeromonas spp. (07), A. Hydrophila (16), A. sobria (1), A. caviae (1), Alcaligenes feacalis (1), Burkholderia cepacia (12), Chryseomonas luteola (3), Enterobacter sp. (1), Ewingella americana(6), Hafnia alvei (7), Klebsiella sp. (1), Klebsiella oxytoca (10), Yersinia spp. (2), Methylobacterium mesophilicum (1), Moraxella spp. (4), Pantoea spp. (16), Pasteurella sp. (1), Pseudomonas spp. (10), P. fluorescens (94), P. putida (3), Serratia spp. (3), Sphigomonas paucomobilis (1). Cinco isolados não puderam ser identificados por meio dos testes utilizados. Pseudomonas foi o gênero mais isolado (43%) sendo Pseudomonas fluorescens a espécie predominante (37,6%), o que corrobora dados da literatura. A produção de enzimas proteolíticas e lipolíticas foi avaliada qualitativamente pela presença de halo em torno da colônia em agar caseinato e agar tributirina durante 72 horas a 21°C e 10 dias a 4°C, 7°C e 10oC. Do total de 250 Gram negativos, 104 foram identificados como Pseudomonas spp., das quais 60,57% apresentaram atividade proteolítica e lipolítica nas quatro temperaturas estudadas. 20% das espécies pertencentes aos gêneros: Acinetobacter, Aeromonas, Alcaligenes, Burkholderia, Chryseomonas, Methylobacterium, Moraxella, demonstraram apenas atividade lipolítica nas quatro condições estudadas. Dos 59 isolados Gram-positivas obtidos, foram identificados os seguintes gêneros: Kurthia spp (7), Levedura (1), B. stearothermophilus (1), Bacillus coagulans (1), Bacillus lentus (1), Brevibacterium spp (1), Cellum/Microbacterium (6), Staphylococcus spp (3). Trinta e sete isolados não puderam ser identificados por meio dos testes utilizados. Alguns isolados apresentaram atividade enzimática em uma ou mais das quatro temperaturas estudadas: Gram-positivos- 30,51% foram proteolíticas a 7º, 10 e 21ºC e lipolítica a 10ºC; 8,47% foram proteolíticos a 7º, 10º e 21ºC; 8,47% foram lipolítica nas quatro temperaturas estudadas; 3,38% proteolíticos só a 21ºC e somente um isolado tiveram atividade proteolítica a 4ºC e seis atividade lipolítica a esta mesma temperatura. Gram negativos - 4% foram proteolítico e lipolítico a 7º, 10º e 21ºC; 10% proteolíticas a 10ºC; 4,4% lipolitico a 4º, 7º e 21ºC; 6,4% foram proteolítico e lipolítico a 10º e 21ºC e também lipolítico a 4º e 7ºC. Estes resultados são consistentes com os de outras pesquisas, em que também foram constatados que espécies do gênero Pseudomonas representam a microbiota psicrotrófica deterioradora mais freqüente do leite refrigerado

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico In vivo production of viral biopesticides is the major source of viral insecticides currently in the marketplace. However, this system presents limitations during production scale-up. For the Spodoptera frugiperda nucleopolyhedrovirus (SfMNPV), the insect used for replication has cannibalistic characteristics, thus production is even more difficult. Insect cells are commonly used for in vitro baculovirus production. Most of these cell lines are derived from Lepidoptera species. The Sf21 cell line is derived from Spodoptera frugiperda caterpillar ovarian tissue, and its clonal isolate Sf9 has been used for biopesticide production due to its ease of growth in suspension cultures. In this work, the in vitro production capabilities of a Brazilian SfMNPV isolate obtained from cornfields was evaluated. Comparison of polyhedra production was carried out using both Sf21 and Sf9 cells, based on volumetric and specific yields. Both cell lines were cultivated in Hyclone medium supplemented with different fetal bovine serum concentrations (2,5 and 5%). The best results were obtained using Sf9 cells supplemented with 5% serum. These results were further confirmed quantitively through kinetic parameter estimation for both cells lines and different serum concentrations. After seven successive passages, this system still presented high specific polyhedra production A produção in vivo de biopesticidas virais é a maior fonte destes inseticidas presentes no mercado atualmente. Entretanto, o sistema in vivo apresenta limitação em relação ao escalonamento de produção. No caso do vírus Spodoptera frugiperda nucleopoliedrovirus (SfMNPV), o inseto usado para sua multiplicação tem características canibais, o que dificulta ainda mais a sua produção in vivo. As células de inseto são comumente utilizadas para produção in vitro de baculovírus. Várias linhagens destas células são derivadas principalmente da espécie Lepidoptera. A linhagem Sf21 é derivada do tecido ovariano da lagarta Spodoptera frugiperda e um clone isolado da linhagem original, denominado Sf9, tem sido utilizado para produção de biopesticidas, por apresentar fácil crescimento em cultivo em suspensão. Neste trabalho, foi testada a viabilidade de produção in vitro de um isolado viral brasileiro de SfMNPV obtido em lavouras de milho. A produção de poliedros, em células Sf21 e Sf9, foi determinada com base na avaliação comparativa da produtividade volumétrica e específica destes poliedros. Ambas as linhagens celulares foram cultivadas, em suspensão, em meio HyClone suplementado com diferentes concentrações de soro fetal bovino (2,5 e 5%). A célula Sf9 suplementada com 5% de soro apresentou os melhores resultados de produção. Os resultados foram confirmados quantitativamente através dos parâmetros cinéticos estimados para as duas linhagens e diferentes concentrações de soro. O sistema demonstrou, após sete passagens sucessivas, uma alta produção específica de poliedros