This review focuses on the biological properties and consequent technological roles of intestinal bacteria with potential health-promoting capacities, and provides selected examples available in the literature that are pertinent to the aforementioned concepts. A comprehensive overview pertaining to the taxonomy and ecology, as well as nutritional and health effects of Bifidobacterium spp. and Lactobacillus acidophilus, is provided; particular attention is paid to their incorporation, and growth and acidification features in fermented dairy products. The typical poor growth of these species in milk is highlighted, and the use of bifidogenic and growth factors, including their nature and function, is discussed. Efforts to establish optimum environmental conditions for their growth are critically reviewed, in addition to the effects of the food and storage conditions on microbial survival. Criteria for selection of effective microbial strains for their probiotic effect are listed, and modifications to improve fermentation efficiency and shelf-life of final dairy products are suggested; among these, the incorporation of Bifidobacterium spp. and L. acidophilus into a solid matrix, such as cheese, is emphasized.

Carbon-neutral renewable liquid biofuels are needed to displace petroleum-derived transport fuels in the near future – which contribute to global warming and are of a limited availability. A promising alternative is conveyed by microalgae, the oil content of which may exceed 80% (w/wDW) – as compared with 5% of the best agricultural oil crops. However, current implementation of microalga-based systems has been economically constrained by their still poor volumetric efficiencies – which lead to excessively high costs, as compared with petrofuel prices. Technological improvements of such processes are thus critical – and this will require a multiple approach, both on the biocatalyst and bioreactor levels. Several bottlenecks indeed exist at present that preclude the full industrial exploitation of microalgal cells: the number of species that have been subjected to successful genetic transformation is scarce, which hampers a global understanding (and thus a rational design) of novel blue-biotechnological processes; the mechanisms that control regulation of gene expression are not fully elucidated, as required before effective bioprocesses based on microalgae can be scaled-up; and new molecular biology tools are needed to standardize genetic modifications in microalgae – including efficient nuclear transformation, availability of promoter or selectable marker genes, and stable expression of transgenes. On the other hand, a number of pending technological issues are also present: the relatively low microalga intrinsic lipid productivity; the maximum cell concentration attainable; the efficiency of harvest and sequential recovery of bulk lipids; and the possibility of by-product upgrade. This review briefly covers the state of the art regarding microalgae toward production of biofuels, both from the point of view of the microalgal cell itself and of the supporting bioreactor; and discusses, in a critical manner, current limitations and promising perspectives in this field.

Whey, a liquid by-product, is widely accepted to contain many valuable constituents. These include especially proteins that possess important nutritional and biological properties – particularly with regard to promotion of health, as well as prevention of diseases and health conditions. Antimicrobial and antiviral actions, immune system stimulation, anticarcinogenic activity and other metabolic features have indeed been associated with such whey proteins, as α-lactalbumin, β-lactoglobulin, lactoferrin, lactoperoxidase, and bovine serum albumin. The most important advances reported to date pertaining to biological properties of whey proteins are reviewed in this communication.

Biologically active peptides are of particular interest in food science and nutrition because they have been shown to play physiological roles, including opioid-like features, as well as immunostimulating and anti-hypertensive activities, and ability to enhance calcium absorption. Hidden or inactive in the amino-acid sequence of dairy proteins, they can be released or activated in vivo during gastrointestinal digestion, or upstream during food processing via specific, enzyme-mediated proteolysis. Caseins, in either milk or dairy products (e.g. cheese), are important sources of those peptides; their biological significance, their impact on human health and the manufacture of novel functional food ingredients therefrom have been subject to intensive research, which will be briefly presented and critically discussed in this review.

This manuscript describes the detailed characterization of edible films made from two different protein products – whey protein isolate (WPI) and whey protein concentrate (WPC), added with three levels of glycerol (Gly) – i.e. 40, 50 and 60%(w/w). The molecular structure, as well as barrier, tensile, thermal, surface and optical properties of said films were determined, in attempts to provide a better understanding of the effects of proteinaceous purity and Gly content of the feedstock. WPI films exhibited statistically lower (p < 0.05) moisture content (MC), film solubility (S), water activity, water vapor permeability (WVP), oxygen and carbon dioxide permeabilities (O2P and CO2P, respectively) and color change values, as well as statistically higher (p < 0.05) density, surface hydrophobicity, mechanical resistance, elasticity, extensibility and transparency values than their WPC counterparts, for the same content of Gly. These results are consistent with data from thermal and FTIR analyses. Furthermore, a significant increase (p < 0.05) was observed in MC, S, WVP, O2P, CO2P, weight loss and extensibility of both protein films when the Gly content increased; whereas a significant decrease (p < 0.05) was observed in thermal features, as well as in mechanical resistance and elasticity – thus leading to weaker films. Therefore, fundamental elucidation was provided on the features of WPI and WPC germane to food packaging – along with suggestions to improve the most critical ones, i.e. extensibility and WVP.

The industrial exploitation of lactic acid bacteria (LAB) as starter and/or probiotic cultures depends strongly on the preservation technologies employed, which are required to guarantee long-term delivery of stable cultures in terms of viability and activity. Freeze-dried preparations exhibit advantages relative to preparations made with other techniques in terms of long-term preservation, coupled with convenience in handling, storage, marketing and application. Degrees of survival of LAB cultures as high as possible, during drying and subsequent storage, are thus of nuclear importance, both technologically and economically. This review covers several factors, deemed relevant for preservation of freeze-dried LAB. The state of the art of the knowledge focussed on the improvement of LAB survival during freeze-drying and subsequent storage is presented, including specific discussion of the effects of (i) intrinsic factors, (ii) growth factors, (iii) sub-lethal treatments, (iv) drying media and (v) storage and rehydration.

This review focuses on the use of immobilized lipase technology to effect hydrolysis, ester synthesis, and interesterification reactions. The various immobilization procedures, reactor configurations, and process considerations are all reviewed and discussed.

Chitosan has been reported to be a non-toxic, biodegradable antibacterial agent. The aim of this work was to elucidate the relationship between the molecular weight of chitosan and its antimicrobial activity upon two model microorganisms, one Gram-positive (Staphylococcus aureus) and one Gram-negative (Escherichia coli). Atomic force microscopy (AFM) imaging was used to obtain high-resolution images of the effect of chitosans on the bacterial morphology. The AFM measurements were correlated with viable cell numbers, which show that the two species reacted differently to the high- and low-molecular-weight chitosan derivatives. The images obtained revealed not only the antibacterial effects, but also the response strategies used by the bacteria; cell wall collapse and morphological changes reflected cell death, whereas clustering of bacteria appeared to be associated with cell survival. In addition, nanoindentation experiments with the AFM revealed mechanical changes in the bacterial cell wall induced by the treatment. The nanoindentation results suggested that despite little modification observed in the Gram-positive bacteria in morphological studies, cell wall damage had indeed occurred, since cell wall stiffness was reduced after chitooligosaccharide treatment.

Abstract The unicellular alga Dunaliella salina is a good source of β-carotene whereas the macroalga Porphyra sp . is rich in flavor-enhancing amino-acids such as glycine. Therefore, this study focused on the development of new dietary formulations for Paracentrotus lividus, including D. salina, Porphyra or glycine, aimed at improving roe color and flavour. Five isonitrogenous and isoenergetic diets were produced by cold extrusion and soft drying, meant to protect carotenoids. Sea urchins were fed these diets every 2 days in a recirculating aquatic system, at 18ºC. At the end of 8 weeks all diets proved equally effective in promoting growth and improving the gonadossomatic index. However, there were differences in the feed conversion ratio, which was lower in sea-urchins grown upon a diet based on commercial macroalgae mix and supplemented with D. salina at 1.5% (D2). Notable differences were found between males and females on carotenoids deposition in both gut and gonads, gonadal proximal composition, volatile compounds and anti-oxidant activity. This suggests sex-related differences in both nutrient assimilation and several metabolic processes. Gut carotenoids were influenced by both sex and diet, but gonads carotenoids were only affected by sex. All diets supplemented with Dunaliella improved gonad colour, resulting in redder and darker gonads when compared to a control (non-supplemented) diet. In particular D2 allowed to produce gonads with a higher colour saturation ( C* ) and the lowest hue angle ( h* ), comparable to a gourmet reference. Glycine supplementation and Porphyra led to an increase of sweet tasting amino acids in P. lividus roe. Dunaliella salina and Porphyra also increased umami tasting amino acids. The overall results point to D2 as the most promising formulation for P. lividus grow-out, as it allowed to obtain good colour roe at a lower feed conversion ratio.