RESUMO Os resíduos agroindustriais depositados no meio ambiente favorecem problemas na natureza, passíveis de serem solucionados com o aproveitamento e geração de bioprodutos. Assim, objetivou-se estudar a fração lignocelulósica do bagaço do pedúnculo do caju (Anacardium occidentale L.) e a fermentação em escala ampliada (8 a 16 vezes) utilizando a estirpe Candida guilliermondii CCT-3544 como agente de produção. De acordo com os resultados obtidos pode-se ressaltar que o bagaço do pedúnculo do caju seco possui 21,45% de celulose, 10,96% de hemicelulose e 35,39% de lignina. Durante a fermentação, a C. guilliermondii CCT-3544 foi capaz de crescer no meio com hidrolisado sendo sua concentração máxima de crescimento celular (3,5 g L-1). O comportamento dos açúcares no processo fermentativo foi similar nas diferentes variáveis com produção máxima de etanol e xilitol em 48 h de fermentação.

ABSTRACT The agro-industrial waste deposited in the environment causes problems in nature that can be solved with the use and generation of bioproducts. Thus, the objective was to study the lignocellulosic fraction of cashew (Anacardium occidentale L.) peduncle bagasse and fermentation on large scale (8-16 times) using the strain Candida guilliermondii CCT-3544 as production agent. According to the obtained results, it can be noted that the dry cashew peduncle bagasse has 21.45% of cellulose, 10.96% of hemicellulose and 35.39% of lignin. During fermentation, C. guilliermondii 3544-CAT was able to grow on medium containing hydrolysate, with maximum cell growth concentration of 3.5 g L-1. The behavior of the sugars in the fermentation process was similar in the different variables, with maximum production of ethanol and xylitol at 48 h of fermentation.

Entre os principais subprodutos do setor de laticínios se encontra o soro de queijo, obtido após precipitação da caseína do leite. Com o avanço da tecnologia a elaboração de queijos passou de um processo tradicional para um processo industrial no qual são produzidos diariamente milhares de litros de soro. A fermentação do soro do queijo objetivando a produção de etanol pode apresentar-se como alternativa tecnicamente viável pois, além de reduzir o potencial poluidor deste resíduo, ainda pode gerar um produto de maior valor agregado. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi a obtenção do etanol utilizando-se o soro de queijo "tipo coalho", desproteinizado, como substrato para a levedura Saccharomyces cerevisiae. Foram utilizadas a ferramenta de planejamento fatorial e a análise de superfície de resposta para otimização do processo estudando-se diferentes concentrações de levedura e percentagens de sacarose. O melhor resultado foi obtido ao se adicionar 100 g L-1 de sacarose e 6,0 g L-1 de levedura ao soro obtendo-se uma porcentagem de conversão de substrato em etanol de 76,14%.

Among the main sub-products of the dairy industry is the cheese whey, obtained after milk's casein precipitation. With the advancement of technology, the production of cheese passed from a traditional process to a manufacturing process where everyday thousands of liters of whey are produced. The fermentation of cheese whey with the purpose of producing ethanol can present itself as a technically feasible alternative, as well as besides reducing the pollution potential of this residue it can still generate a product with higher added value. Thus, the aim of this paper was to obtain ethanol, using the cheese whey "sort of curd cheese", deproteinized, as a substrate for the yeast Saccharomyces cerevisiae and the addition of sucrose. A statistical design was used and different inoculum concentrations and percentages of sucrose were studied. The best result was obtained by adding 100 g L-1 of sucrose and 6.0 g L-1 of inoculum into the whey getting a % conversion of substrate to ethanol of 76.14%.

O Brasil é um dos maiores produtores de abacaxi do mundo e o maior da América do Sul. O fruto é a parte comercializável da planta enquanto o restante é formado por caule, folha, casca, coroa e talos, considerado resíduo agrícola e não tem sido devidamente aproveitado, resultando em perdas econômicas. Caracterizar e avaliar a cinética de secagem do resíduo (casca) de abacaxi (Ananas comosus L.) enriquecido utilizando a levedura Saccharomyces cerevisiae em leito estático, em camada fina de secagem, utilizando-se de planejamento experimental fatorial, foi o objetivo deste estudo. A temperatura (40 a 60 ºC) e a velocidade do ar de secagem (0,8 a 1,3 m s-1) são as variáveis do processo. O resíduo enriquecido e caracterizado apresentou alto teor de matéria seca (90,27%) e elevado teor de proteína (20,21%) em relação ao resíduo in natura (7,61%). A cinética de secagem ocorreu no período de taxa decrescente. Os modelos Page, Henderson & Pabis e Lewis, ajustaram os dados experimentais satisfatoriamente, sendo Page discretamente superior aos demais. Verificou-se influência da variável temperatura apenas para a variável resposta umidade, não sendo observada influência estatisticamente significativa da velocidade do ar de secagem.

Brazil is the largest producer of pineapple (Ananas comosus L.) in South America and one of the largest in the world. The fruit is the marketable part of the plant, while the rest formed by stem, leaves, peel, crowns and shafts is considered as agricultural residue and is not properly used, resulting in economic loss. The aim of this study was to characterize and to evaluate the drying kinetics of enriched pineapple residue (peel) using Saccharomyces cerevisiae yeast in static bed in fine layer, using of experimental factorial planning. The temperature (40 to 60 ºC) and the wind speed (0.8 to 1.3 m s-1) were the process variables. The characterized enriched residue exhibited a high dry matter content (90.27%) and a high protein content (20.21%) in relation to fresh residue (7.61%). The drying kinetics occurred in falling rate period. The Page, Henderson & Lewis and Pabis models adjusted satisfactorily to experimental data, being the Page model slightly superior to the others. Influence of the temperature variable was verified only for the moisture response variable, while no significant influence of the wind speed of drying was observed.

A lógica fuzzy vem sendo aplicada em diversas áreas do conhecimento e nela cada variável possui um conjunto de funções de pertinência representadas em um universo X as quais geralmente exprimem o conjunto de variáveis linguísticas do sistema. Neste trabalho se propõe uma discussão sobre a utilização da lógica fuzzy na aceitação sensorial, a partir da opinião dos provadores quanto ao pão de forma enriquecido com amêndoas e proteínas de faveleira (Cnidosculus phyllacanthus (Mart.) Pax. et K. Hoffm.). Observou-se que o método fuzzy desenvolvido é de fácil utilização e o usuário do sistema só necessita encontrar a curva do centro de gravidade (CG) com maior valor final para indicar a amostra de maior aceitação, podendo utilizar as derivadas das curvas CG no auxílio da detecção da melhor escolha em algumas situações em que lancem dúvida, além de ser utilizado em conjunto com outro método estatístico.

Fuzzy logic is applied in many areas of knowledge. In this logic every variable has a set of functions, represented in an X universe, which generally expresses a linguistic variables group of the system. This paper proposes a discussion on the use of fuzzy logic in sensory acceptance, from the taster's views of 'faveleira' (Cnidosculus phyllacanthus (Mart.)Pax. et K. Hoffm.) almonds and protein bread. It was observed that the developed controller method is easy to use and system's user only needs to find the curve of the GC with a final higher value to indicate the sample with greater acceptance. The user may use the derived CG curves aiding in the detection of the best choice in some situations, furthermore used in conjunction with other statistical method.

Obtiveram-se poligalacturonases por fermentação semissólida usando-se, como substrato, o resíduo agroindustrial do maracujá-amarelo (Passiflora edulis flavicarpa) e, como agente da fermentação, o fungo filamentoso Aspergillus niger mutante CCT 0916. Para otimizar a etapa de recuperação das enzimas os parâmetros da lixiviação: agitação, tempo de contato e relação solvente/substrato, foram investigados em um planejamento experimental fatorial 2³. Agitação de 50 rpm, 45 min e relação 10:1 proporcionaram a melhor recuperação de enzimas em que os resultados avaliados por meio da metodologia de superfície de resposta, mostraram que o resíduo do maracujá é um substrato adequado para a produção de poligalacturonases.

Polygalacturonases enzyme was produced by solid state fermentation using as substrate the residue of passion fruit (Passiflora edulis flavicarpa) and as fermentation agent the mutant fungus Aspergillus niger CCT 0916. To optimize the recovery step of the enzymes, the values of the leaching parameters such as agitation, contact time and solvent/substrate relation were investigated with factorial experimental design 2³. Agitation of 50 rpm, 45 min and relation 10:1 provided the best recovery results. The response surface analysis, showed that the residue of passion fruit is an adequate substrate for the production of polygalacturonase enzyme.

As enzimas pectinolíticas ou pectinases são um grupo heterogêneo de enzimas que hidrolisam as substâncias pécticas presentes nas células vegetais. Essas enzimas estão sendo aplicadas em diversas áreas tornando-se importante conhecer suas características visando uma aplicação eficiente. Assim, este trabalho, objetivou-se caracterizar o resíduo seco da casca e do albedo do maracujá (Passiflora edulis) e posterior caracterização da enzima poligalacturonase, produzida através da fermentação em estado sólido e, como agente da fermentação, o fungo filamentoso Aspergillus niger. O resíduo do maracujá apresenta teor de pectina de 13,10%. A atividade de poligalacturonase alcançou um pico em 66 h de processo, para 40% de umidade inicial e 1% da concentração da fonte de nitrogênio, condição, em que a atividade obtida foi de 20,9 U g-1. A poligalacturonase do extrato enzimático bruto apresentou boa estabilidade térmica até temperaturas de 50 °C. Esta enzima permaneceu estável para pH entre 3,5 e 5,5 e não foi detectada para valores de pH acima de 6,5.

Pectinolytic enzymes, or pectinases, are a heterogeneous group of enzymes that hydrolyze the pectic substances present in plant cells. These enzymes are applied in several areas, making it important to know their characteristics for an efficient application. This work aimed to characterize the dry residue of passion fruit (Passiflora edulis) and subsequent characterization of the enzyme polygalacturonase produced by solid state fermentation and leavening agent and the filamentous fungus Aspergillus niger. The residue of passion fruit presented a pectin content of 13.10%, having a potential as a substrate for the production of pectinases. The activity of polygalacturonase reached a maximum value after 66 h of process with 40% initial moisture content and 1% of nitrogen supplementation. In this condition an activity of 20.9 U g-1 was obtained. The polygalacturonase produced the crude enzymatic extract presenting good thermal stability up to temperatures of 50 °C. This enzyme remained stable in the pH range between 3.5 and 5.5 and was not detected for pH values above 6.5.

O enriquecimento protéico da palma forrageira através de fermentação semissólida com a utilização de leveduras visou aumentar o valor nutricional dessa forragem a fim de que possa ser utilizada como suplemento protéico para ração animal, que poderá ser oferecida ainda úmida ou ser secada e armazenada sob condições adequadas. O presente trabalho foi realizado com o objetivo de estudar as isotermas de adsorção da palma forrageira enriquecida proteicamente, nas temperaturas de 30, 35 e 40 °C, escolher o modelo matemático que melhor se ajusta aos dados experimentais e determinar o calor isostérico de adsorção, buscando-se parâmetros para o estudo do armazenamento deste material. A partir dos resultados obtidos verificou-se que o modelo de Henderson foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais das isotermas de adsorção nas três temperaturas estudadas e que o calor isostérico de adsorção do produto diminui com o aumento da umidade de equilíbrio. Para o armazenamento da palma enriquecida é necessário que a faixa ideal de atividade de água esteja compreendida entre 0,25-0,35, que corresponde a uma umidade (b.s.) menor que 0,03 eliminando, desta forma, qualquer crescimento de micro-organismos.

The protein enrichment of cactus pear through solid-state fermentation with the use of yeasts sought to increase the nutritional value of this forage so that it may be used as protein supplement for animal feed which may be offered either wet or dried and stored under appropriate conditions. The present work had its objective to study the adsorption isotherms of the protein enriched cactus pear, at temperatures of 30, 35 and 40 °C, to choose the mathematical model that best adjusted to experimental data and to determine the adsorption heat isosteric, looking for parameters for study of storage of this material. Starting from the obtained results, it was verified that the Henderson model was better if it was adjusted to experimental data adsorption isotherms at the three studied temperatures and that adsorption heat isosteric of studied product decreases with the increase of moisture content. For the storage of the enriched cactus pear it is necessary that the ideal range of activity of water should be between 0.25 - 0.35, which corresponds to moisture content (d.b.) smaller than 0.03, eliminating, this way, any growth of microorganisms.

A atividade de água constitui um fator importante no processo de fermentação semi-sólida, haja vista sua relação com a quantidade de água disponível ao microrganismo responsável pelo metabolismo do produto, sendo necessário à obtenção de isotermas de sorção para caracterização do substrato. Ante o exposto, objetivou-se a construção das isotermas de adsorção do pedúnculo seco do caju (Anacardium occidentale L.) nas temperaturas usuais de fermentação (25, 30, 35 e 40 ºC). Ajustaram-se as isotermas com os modelos de BET, GAB, Oswin, Henderson e Smith. Observou-se que o modelo de GAB apresentou melhor ajuste, de vez que, na faixa de atividade de água que maximiza a biossíntese do microrganismo, para produção de pectinases por Aspergillus niger, a umidade do substrato deve estar acima de 35% b.s.

Water activity is a very important factor in a solid state fermentation process due to its relation with the water quantity available to the microorganism that will synthesize the product. Therefore, it is necessary to obtain the sorption isotherms for the characterization of the substrate. The objective of this study is to obtain adsorption isotherms of the dry cashew apple (Anacardium occidentale L.) at normal temperatures of fermentation process (25, 30, 35 e 40 ºC). Five mathematical models were fitted to the experimental data: BET, GAB, Oswin, Henderson e Smith. The GAB model was better fitted to the product. The isotherms allowed the determination of the appropriate moisture content to obtain the water activities that maximize the biosynthesis of the microorganism for the pectin production by solid state fermentation process. The moisture content of the substrate should be above 35% d.b.

Estudou-se neste trabalho, a cinética de produção durante a secagem em um secador de leito de jorro convencional com inertes, trabalhando-se com alimentação intermitente de levedura, com umidade inicial de 70% em base úmida. Fez-se um planejamento fatorial 22 mais configuração estrela com 3 experimentos no ponto central, totalizando 11 experimentos, objetivando-se o estudo da influência da concentração de levedura e velocidade do ar na entrada sobre a cinética de produção de levedura seca. A cinética se mostrou crescente e praticamente linear em todos os experimentos. Esta análise permitiu a identificação das condições ideais de operação do secador com relação à velocidade de operação e de quantidade de levedura a ser alimentada para obtenção de um produto de qualidade para utilização como complemento protéico na alimentação de animais.

In this study the production kinetics are studied during drying in a conventional spouted bed drier, with inert particles, working at intermittent feeding of yeast, with initial moisture content of 70% (wet basis). In order to study the influence of the yeast concentration and the input air speed on the production kinetics of dry yeast, a series of 11 experiments according to a factorial design 22 plus a star configuration, with 3 experiments in the central point, was done. It was found that the increasing kinetics was practically linear in all the experiments. From this analysis, optimal operational conditions were found for the drier input air velocity and amount of yeast to be loaded. The attainment of a quality product to be used as a protein complement for animal feeding was also considered.

No estudo do processo de enriquecimento protéico da casca do abacaxi (Ananas comosus L. Mer) através da levedura Saccharomyces cerevisiae e Aspergillus niger em meio semi-sólido, a atividade de água (aw) é uma das variáveis que mais afetam o processo fermentativo e o armazenamento do enriquecido. Realizou-se o presente trabalho com o objetivo de estudar o comportamento das isotermas de dessorção da casca do abacaxi nas temperaturas usuais dos processos das fermentações: 25, 30, 35 e 40 ºC, de modo a correlacionar atividade de água e umidade. As isotermas obtidas foram analisadas mediante os modelos de GAB e Henderson em que, em geral, o modelo de GAB foi o que melhor ajustou os dados experimentais. A partir dessas isotermas encontraram-se faixas de umidades adequadas para se obter atividades de água recomendadas para o processo fermentativo e durante o armazenamento do enriquecido.

In the study of the protein enrichment process of ring pineapple (Ananas comosus L. Mer) through the yeast Saccharomyces cerevisiae and Aspergillus niger in solid state fermentation, the water activity is one of the variables that most affects the fermentation process as well as the storage of this enriched protein. The present work, had the objective of obtaing sorption isotherms of the pineapple peel residue in the usual temperatures of the fermentation processes, 25, 30, 35 and 40 ºC, in order to correlate water activity and moisture content. The obtained isotherms were analyzed by the models of Henderson and GAB, being the GAB model, in general, the one that better adjusted to experimental data. The isotherms allowed to find appropriate moisture content to obtain the water activities recommended for the fermentation process as well as during the storage of this enriched protein.

Objetivou-se com o presente trabalho, estudar em escala de bancada, os efeitos de concentrações de fontes dos nutrientes nitrogênio e fósforo sobre a produção de vinagre de álcool, um processo muito utilizado nas indústrias de pequeno porte do Estado da Paraíba. A metodologia de superfície de resposta foi usada na modelagem e otimização de processo de fermentação acética. Inicialmente, a metodologia de planejamento fatorial completo 2³ foi utilizada, onde os efeitos das concentrações iniciais de etanol, de fontes de fósforo e de nitrogênio foram observados. Após esta análise as faixas das concentrações iniciais das variáveis de fontes de nutrientes foram ampliadas e o planejamento experimental fatorial do tipo 2² mais configuração estrela foi realizado. Os dados experimentais foram bem representados pelas equações de modelos linear e quadrático obtidos para os dois planejamentos experimentais. As avaliações dos modelos linear e quadrático mostraram que o rendimento de vinagre foi maximizado de 28,1 a 51,4% e a produtividade de 0,69 a 1,29 g L-1 h-1, quando a concentração da fonte do nutriente nitrogênio, no meio, foi aumentada de 0,2 a 2,3 g mL-1. Portanto, na concentração otimizada da fonte de nutriente nitrogênio, o rendimento e a produtividade aumentou 1,85 vezes.

The present work aims to evaluate on a bench scale, the effects of nitrogen and phosphorous nutrient source concentrations in vinegar production, a process that is used by small scale industries in the State of Paraiba. The response surface methodology has been utilized for modeling and optimization of the fermentation process. Initially a 2³ complete factorial design was used, where the effects of initial concentrations of ethyl alcohol, phosphorous and nitrogen sources were observed. After this analysis the concentration range of the nutrient variables were extended and a two level plus a star configuration factorial experimental design was performed. The experimental values are well represented by the linear and quadratic model equations obtained. The optimum concentration of ethanol was 4% in which the yield and the productivity of the acetic acid were maximized to the values of 70% and 0.87 g L-1 h-1 respectively, for a 24 hours fermentation period. The evaluation of the quadratic models showed that the yield of vinegar is maximized from 28.1 to 51.04% and the productivity from 0.69 to 1.29 g L-1 h-1 when the concentration of the nitrogen nutrient in the medium is increased from 0.2 to 2.3 g mL-1. Thus, at the optimized nitrogen nutrient concentration both the yield and the productivity of the vinegar are increased by 1.85 times.