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Abstract:
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A aplicação de aromas alimentares produzidos por processos biotecnológicos tem apresentado um crescimento muito elevado tendo em vista a sua condição de classificação como produto "natural". A acetoína e o diacetil são os responsáveis por parte do aroma da manteiga, queijos e outros derivados do leite, bem como são responsáveis pelo flavor de bebidas alcoólicas; a acetoína, por exemplo, é importante por causa de seu envolvimento com o buquê do vinho. O objetivo deste trabalho é estudar e otimizar a obtenção de acetoína e outros aromas associados a sua produção, aperfeiçoando as condições de cultivo e os parâmetros cinéticos, utilizando como substrato glicose, tendo como foco principal estudar o efeito do pH inicial e do pré-inóculo na produção de acetoína. O microrganismo escolhido para a realização dos ensaios fermentativos foi a bactéria Bacillus polymyxa CCT 2479, utilizando-se o meio YM para o preparo dos inóculos e os ensaios fermentativos realizados em frascos agitados utilizando-se o meio PAY. Utilizando como substrato glicose (50g/L e 30g/L) à temperatura de 37ºC com agitação de 150rpm, estudou-se o efeito do pH inicial (5,5, 5,0 e 4,5) e do tempo de cultivo do inóculo (24, 20 e 17h) na produção de acetoína. A concentração celular foi determinada indiretamente por turbidimetria e diretamente por gravimetria. A concentração de acetoína e de outros aromas foi determinada por cromatografia gasosa. O estudo mostrou que a fase lag é bastante influenciada pelo pH inicial de cultivo, variando de 37 até 8h. Constatou-se que a velocidade específica de crescimento celular da fase exponencial não variou de maneira expressiva, apresentando valores médios de 0,42h-1. A velocidade de consumo de glicose mostrou ser constante durante dois períodos do cultivo. O fator de conversão de substrato em célula (YX/S) apresentou um valor médio de 0,43g/g. Observou-se que a produção de acetoína inicia-se durante a fase exponencial de crescimento e continua na fase estacionária, indicando que sua produção não está diretamente ligada ao crescimento. A concentração de acetoína apresentou seu máximo para o pH inicial mais alto estudado (5,5) atingindo o valor de 7,8g/L. The application in the food industry of flavors produced by biotechnological processes has shown an increasing development considering its classification as a "natural" product. Acetoin and diacetyl are the main responsable for the flavor of butter, cheese and milk by products, as well as for the flavor of alcoholic beverages; acetoin, for example, has an important role in the "wine bouquet". The objectives of this work is the study and the optimization of acetoin attainment and others associated flavors to its production, improving the growth conditions and kinetic parameters, having as main focus the effect of the inoculum cultivation and the initial pH in the acetoin production. The microorganism chosen for the batch cultivation assays was the bacteria Bacillus polymyxa CCT-2479, using a YM medium to the inoculum cultivation and the PAY medium for the shaked-flask assays. Using glucose (50g/L and 30g/L) as substract at 37ºC with agitation of 150rpm, the effect of initial pH (5,5, 5,0 and 4,5) and the inoculum cultivation time (24, 20 and 17h) in the acetoin production was studied. The cell concentration was determined indirectly by turbidimetry and directly by gravimetry. The acetoin concentration and associated flavors were determined by gas chromatography. The study it showed that the phase lag is higher influenced by initial pH of culture, varying of 37 until 8h. Was evidenced that the specific rate of cellular growth of the exponential phase presenting average values of 0,42h-1. The glucose consumption rate showed to be constant during two periods of the culture. The factor of substract conversion in cell (YX/S) presented an average value of 0,43g/g. Was observed that the acetoin production is initiated during the exponential phase of growth and continues in the stationary phase, indicating that its production is not directly on to the growth. The acetoin concentration presented its maximum for pH initial higher studied (5,5) reaching the value of 7,8g/L. |
