Orientador: Maria Angela de Almeida Meireles / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-22T03:30:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cavalcanti_RodrigoNunes_D.pdf: 5256950 bytes, checksum: 08795bef1266bd8fc10cd8e88b7a19ca (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Atualmente, o conhecimento científico sobre a utilização de produtos naturais com propriedades funcionais, a exigência do consumidor quanto à qualidade dos alimentos, bem como ações legislativas para redução do uso de corantes sintetizados quimicamente têm propiciado o aumento da utilização de corantes naturais. Dentre estes, as antocianinas constituem pigmentos aquosolúveis responsáveis pelas principais cores encontradas na natureza, podendo variar desde o laranja, vermelho, violeta até o azul. Antocianinas são moléculas polares derivadas do cátion flavilion (C6-C3-C6) constituindo um importante subgrupo dos flavonóides. As principais propriedades biológicas atribuídas às antocianinas são atividade: antiinflamatória, anticarcinogênica e antioxidante. Diversos métodos de extração têm sido utilizados na obtenção de antocianinas. A extração supercrítica apresenta vantagens consideráveis sobre os métodos convencionais: o solvente é facilmente removido do soluto; utiliza pouco ou nenhum solvente orgânico; possibilita uma rápida extração; e, por fim, opera a baixas temperaturas favorecendo a extração de produtos voláteis e termolábeis. Este trabalho visou estudar o processo de extração supercrítica de antocianinas otimizando as diversas etapas do processo através de ensaios experimentais, simulação e comparação com outro(s) método(s) de extração. Inicialmente fez-se a caracterização da matéria-prima a qual apresentou altos teores de proteínas, carboidratos e fibras. As extrações via extração com fluido supercrítico (SFE ¿ supercritical fluid extraction) e extração com líquido pressurizado (PLE ¿ pressurized liquid extraction) utilizaram etanol, isopropanol e água como co-solvente e solvente, respectivamente. A composição dos extratos foi avaliada por espectrofotometria apresentando altos teores de fenólicos, flavonóides, antocianinas e atividade antioxidante em relação aos dados da literatura. Os melhores rendimentos de compostos fenólicos, flavonóides e atividade antioxidante foram obtidos por SFE utilizando co-solventes alcoóis. Já com relação ao teor de antocianinas houve pouca diferença entre os métodos PLE e SFE os quais atingiram melhores resultados utilizando água e alcoóis como solvente e co-solventes, respectivamente. De acordo com os resultados de tempo de retorno e custo de manufatura ambos os métodos de extração foram economicamente viáveis para a produção de extrato bruto de subproduto de jabuticaba. Os menores custos foram obtidos nas condições que apresentaram maior rendimento de extração e nas células extratoras de maior capacidade volumétrica. O estudo dos parâmetros cinéticos indicam que os melhores resultados foram obtidos utilizando alta vazão de solvente para ambos os processos SFE e PLE / Abstract: Currently, scientific knowledge about the use of natural products with functional properties, the consumer demand for quality food, as well as legislative action to reduce the use of chemically synthesized colorants have prompted an increasing use of natural colorants. Among these, anthocyanin are water-soluble pigments responsible for main colors found in nature ranging from orange, through red and violet to blue. Anthocyanins are polar molecules derived from the flavilium cation (C6-C3-C6) constituting an important subgroup of flavonoids. The main biological properties of anthocyanins are activity: anti-inflammatory, anticarcinogenic and antioxidant. Several extraction methods have been used to obtain anthocyanins. Supercritical fluid extraction has considerable advantages over conventional methods: the solvent is easily removed from the solute; uses little or no organic solvent, enables a rapid extraction and, finally, operates at low temperatures favoring the extraction of volatile and thermolabile compounds. This work aims to study the process of supercritical extraction of anthocyanins optimizing the various steps of the process through experimental testing, simulation and comparison with other(s) extraction method(s). Initially it was made the characterization of raw material which showed high levels of protein, carbohydrates and fiber. The extractions were carried out via SFE and PLE using ethanol, isopropanol and water as co-solvent and solvent, respectively. The extracts composition was evaluated by spectrophotometry showing high levels of phenolics, flavonoids, anthocyanins and antioxidant activity (%AA) with respect to the literature data. The highest phenolics and flavonoids content and %AA were obtained by SFE using alcohols as co-solvent. On the other hand, anthocyanins content achieve the best results using water and alcohols as a solvent and co-solvents, respectively. According to payback time and cost of manufacturing results both extraction methods were economic feasible to the production of crude extract from jabuticaba byproduct. The higher the extraction yield and extraction vessel capacity the lower the cost of manufacturing. The study of the kinetic parameters shows the best results were achieved at higher solvent mass flow for both extraction methods / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Gláucia Maria Pastore / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-26T14:43:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sancho_RenataAparecidaSoriano_D.pdf: 2230082 bytes, checksum: b2618836eaa99bfffc96d493f873e0a6 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A ingestão de alimentos ricos em compostos bioativos está associada ao menor risco de doenças crônicas. Diferentes mecanismos estão envolvidos, principalmente através de seu potencial antioxidante. O objetivo deste estudo foi determinar a atividade antioxidante e os teores de diferentes compostos bioativos presentes nos extratos das cascas de feijão preto e roxinho e avaliar as propriedades antioxidantes e antidiabéticas do extrato rico em antocianinas de casca de feijão preto (ERA). Extratos de feijão preto e roxinho foram submetidos à digestão in vitro e avaliados através das determinações de fenóis totais, flavonoides totais, taninos condensados, antocianinas monoméricas e atividade antioxidante por meio de dois diferentes métodos. No ERA, as antocianinas foram identificadas e quantificadas por cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a espectrômetria de massas. Antocianinas monoméricas, fenóis totais e atividade antioxidante através dos ensaios TEAC (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity) e ORAC (Oxygen Radical Absorbance Capacity) também foram avaliados antes e após a digestão in vitro No ensaio in vivo, o efeito da administração do ERA foi investigado em ratos com Diabetes induzido por estreptozotocina. Ratos Wistar foram distribuídos em 5 grupos (controle normal, normal tratado com ERA, controle diabético, diabético pré-tratado com ERA e diabético pós-tratado com ERA) e tratados durante 3 semanas. Glicemia, peso corpóreo, perfis enzimáticos hepático e renal, histologia dos tecidos pancreático e hepático foram avaliados, além do potencial antioxidante, através da análise das enzimas catalase, glutationa redutase e do ensaio ORAC plasmático. O feijão preto apresentou uma concentração dez vezes maior de antocianinas que o feijão roxinho (0,83±0,04 e 0,08±0,01 mg equivalentes cianidina 3-glicosídeo/g). Após a digestão in vitro, as antocianinas não foram detectadas, os fenóis totais dos extratos de feijão preto e roxinho tiveram reduções respectivas de 75% e 52%. Os taninos condensados apresentaram redução de 90% em ambos os extratos. Na análise dos flavonoides, a concentração do feijão roxinho permaneceu inalterada e o feijão preto apresentou redução de 21%. O feijão roxinho apresentou maior capacidade de neutralização do radical ABTS que o feijão preto, com respectivos 21,9±0,5 e 17,4±0,1 µM equivalentes Trolox/g. A digestão in vitro não afetou a capacidade antioxidante dos extratos analisados por este método. No ensaio ORAC, os feijões apresentaram aumento da capacidade antioxidante com 43,2% e 32,6% para os feijões preto e roxinho, respectivamente. Delfinidina 3-glicosídeo, petunidina 3-glicosídeo e malvidina 3-glicosídeo foram identificadas no ERA. A digestão provocou decréscimo de 90% na concentração das antocianinas e de 45% nos fenóis totais. A atividade antioxidante no ensaio TEAC foi reduzida em 28% e no ensaio ORAC em 35%. O ensaio in vivo mostrou os efeitos protetores do ERA apenas no grupo pré-tratado, com melhora dos níveis da glicemia e ganho de peso. Neste mesmo grupo, alterações pancreáticas, hepáticas e renais foram menos acentuadas do que nos outros grupos diabéticos. O tratamento com ERA, subsequente à indução do Diabetes não reduziu os danos teciduais, as alterações biológicas ou melhorou o estado geral dos animais. Neste modelo experimental, o pré-tratamento com ERA reduziu os danos causados pelo Diabetes induzido por estreptozotocina / Abstract: The food intake rich in bioactive compounds is associated with a reduced risk of chronic diseases. Different mechanisms are involved, especially through their antioxidant potential. The goal of this study was to determine the antioxidant activity and the concentrations of different bioactive compounds present in extracts of black and small red beans seed coats and to evaluate the antioxidant and antidiabetic properties of anthocyanin-rich extracts from black bean seed coats (ERA). Black and small red beans extracts were subjected to in vitro digestion and evaluated through analyzes of total phenolics, total flavonoids, condensed tannins, monomeric anthocyanins and antioxidant activity by two different methods. In ERA, anthocyanins have been identified and quantified by high performance liquid chromatography coupled to mass spectrometry. Monomeric anthocyanins, total phenolics and antioxidant activity through TEAC (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity) and ORAC (Oxygen Radical Absorbance Capacity) assays were also assessed, before and after in vitro digestion. At the in vivo assay, the effect of ERA administration was investigated in rats with streptozotocin-induced diabetes. Wistar rats were distributed into 5 groups (normal control, normal treated with ERA, diabetic control, diabetic pre-treated with ERA and diabetic post-treated with ERA) and treated for 3 weeks. Blood glucose, body weight, liver and kidney enzyme profiles, pancreas and liver tissue histology were evaluated, as well as the antioxidant potential through analysis of catalase, glutathione reductase, and ORAC plasmatic assay. Black beans showed tenfold higher concentrations of anthocyanins than small red beans (0.83±0.04 e 0.08±0.01 mg cyanidin 3-glucoside equivalent/g). After in vitro digestion, anthocyanins could not be detected, and total phenols of black and small red beans have respective reductions of 75% and 52%. Condensed tannins decreased by 90% in both extracts. On the flavonoids analysis, while the concentration in small red beans remained unchanged, black beans showed a reduction of 21% in their concentration. Small red beans showed higher ABTS radical scavenging capacity than black beans, with respective 21.9±0.5 and 17.4±0.1 µM Trolox equivalents/g of bean. In vitro digestion did not affect the antioxidant activity of the analyzed extracts by this method. In the ORAC assay, both beans showed an increase in the antioxidant capacity, with 43.2% and 32.6% for black and small red beans, respectively. Delphinidin 3-glucoside, petunidin 3-glucoside and malvidin-3-glucoside were identified in ERA. Digestion triggered a decrease of 90% in monomeric anthocyanins concentration and of 45% in total phenolic contents. The TEAC assay antioxidant activity was reduced by 28% and the ORAC one by 35%. The in vivo assay showed protective effects of ERA only in the pre-treated group, with improvement of the glycemia levels and the weight gain. Also for the same group, pancreatic, hepatic and renal changes were less marked than in the others diabetics groups. ERA treatment subsequent to the induction of diabetes did not reduce the tissue damages, the biological alterations or improve the animals¿ general state. In this experimental model, pre-treatment with ERA reduced the damages caused by streptozotocin induced diabetes / Doutorado / Ciência de Alimentos / Doutora em Ciência de Alimentos

Orientador: Miriam Dupas Hubinger / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-26T22:11:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vieira_GlauciaSantos_D.pdf: 4542105 bytes, checksum: 1a0215129d5a23178f3531b9a41974f7 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O presente trabalho teve como objetivo estudar diferentes métodos de extração de antocianinas da polpa de juçara (Euterpe edulis Martius) e avaliar o desempenho do processo de concentração do extrato por nanofiltração em fornecer produtos enriquecidos em antocianinas. Na primeira etapa, foi avaliado o efeito da extração por ultrassom e leito agitado, em relação à composição química e os custos de manufatura dos extratos. Na segunda etapa, as variáveis operacionais tempo de extração, temperatura, concentração de etanol em água acidificada e a relação volume de solvente por massa de alimentação (S/F) foram otimizadas utilizando a extração em leito agitado. As condições ótimas de processo que forneceram os mais altos rendimentos de antocianinas e compostos fenólicos foram: solução de 70 % de etanol em água, S/F de 20 mL/g, temperatura de 30 °C e tempo de extração de 20 min. Métodos de análise por cromatografia líquida de ultra eficiência acoplada a espectrômetro de massas foram desenvolvidos para identificar e quantificar as antocianinas e compostos fenólicos não-antociânicos presentes no extrato de juçara. Foram identificados 13 analitos dos 27 analisados. Na terceira etapa do trabalho, foi estudado o processo de concentração de antocianinas por membranas de nanofiltração. Inicialmente foi avaliado o desempenho de seis membranas poliméricas comerciais. A membrana NP030 foi selecionada por apresentar um dos melhores desempenhos no processo de concentração, revelando elevada seletividade e alto fluxo. Após a etapa de seleção, foi avaliado o efeito da pressão e da temperatura no fluxo de permeado e na seletividade das membranas às antocianinas. As condições operacionais de 35 °C e 35 bar resultaram nos maiores valores de fluxo, retenção de antocianinas e capacidade antioxidante dos extratos. Por fim, foi realizada uma validação industrial do processo, utilizando uma unidade piloto de filtração com escoamento tangencial. O sistema de filtração gerou um produto enriquecido em antocianinas, com 240 mg de antocianinas/L contra 35 mg/L do extrato inicial. Uma etapa de diafiltração, realizada após a concentração do extrato, contribuiu para a redução de 99 % do etanol inicialmente presente no extrato. Assim, o processo de nanofiltração foi eficaz ao gerar extratos etanólicos ou mesmo livres de álcool, enriquecidos em antocianinas / Abstract: This work aimed to study different anthocyanin extraction processes from jussara (Euterpe edulis) pulp and assess the performance of extract concentration by nanofiltration providing products rich in anthocyanins. In the first stage of this work, the influence of ultrasonic and agitated bed extractions regarding to chemical composition and manufacturing costs of extracts obtained from jussara pulp was evaluated. In the second part, the operating variables such as extraction time, temperature, concentration of ethanol in water, and solvent volume to feed mass ratio (S/F) were optimized using an agitated bed extraction. The optimized conditions that yielded the highest anthocyanin and phenolic contents were: 70 % of ethanol in water, S/F of 20 mL/g, temperature of 30 °C and 20 min of extraction time. Analytical procedures for the identification and quantification of anthocyanins and non-anthocyanin phenolic compounds in jussara extract were developed, using ultra-performance liquid chromatography?mass spectrometry, which allowed 13 out of 27 analytes to be identified. In the third stage of this work, the anthocyanin concentration process was studied by nanofiltration membranes. Initially, six flat-sheet commercial membranes were used to concentrate anthocyanins from ethanolic extracts. The NP030 membrane was selected for showing one of the best process performances combining high permeate flux and selectivity. After the selection step, pressure and temperature effects on permeate flux and anthocyanin membrane selectivity were evaluated. The operating conditions of 35 bar and 35 °C resulted in the highest permeate flux, and retention of anthocyanin and antioxidant capacity. Finally, an industrial validation of the process was performed using a pilot tangential flow filtration system. This system yielded an anthocyanin-enriched product, with an increased of concentration from 35 to 240 mg of anthocyanins/L. A diafiltration step performed after the extract concentration, contributed to reduction of ethanol in the extract by 99 %. Thus, nanofiltration process was effective in producing ethanolic extracts, or even ethanol-free extract, enriched in anthocyanins / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutora em Engenharia de Alimentos

O objetivo do presente estudo foi utilizar o extrato de jabuticaba microencapsulado como corante e avaliar o seu potencial antimicrobiano e antioxidante em produtos cárneos embutidos do tipo linguiça frescal e mortadela, em substituição ao corante tradicionalmente utilizado carmim de cochonilha. Uma primeira etapa consistiu na avaliação in vitro da capacidade antioxidante e antimicrobiana do extrato de jabuticaba aquoso e microencapsulado. O extrato de jabuticaba foi obtido a partir do resíduo do despolpamento da fruta, com posterior desidratação (microencapsulação) por spray dryer, utilizando maltodextrina como agente carreador. A caracterização foi efetuada por determinação do teor de antocianinas e identificação destas por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e espectrometria de massas (MS), determinação da sua capacidade antioxidante pelos métodos Folin-Ciocalteu, capacidade redutora do ferro no plasma (FRAP) e capacidade antioxidante pelo radical DPPH. As características físicas avaliadas no extrato aquoso foram o valor de pH e o teor de sólidos solúveis. O potencial antimicrobiano foi determinado pelo método da concentração inibitória mínima (CIM) sobre as bactérias Staphylococcus aureus, Escherichia coli e Salmonella Enteritidis. O extrato de jabuticaba microencapsulado (EJM) foi utilizado para a elaboração de linguiça frescal e mortadela em duas diferentes concentrações: 2 e 4% de EJM para a linguiça frescal e 2% para mortadela. A linguiça frescal (à base de carne suína) e a mortadela (à base de carne bovina e carne mecanicamente separada de frango) foram avaliadas quanto à estabilidade durante armazenamento refrigerado a 1±1 e 4±1°C, por 15 e 56 dias, respectivamente. Os produtos foram caracterizados quanto à composição centesimal e foram realizadas análises físico-químicas, microbiológicas e sensoriais. Os resultados encontrados para a linguiça frescal confirmaram que o uso de 2% e 4% de EJM contribuíram para reduzir a oxidação lipídica durante os 15 dias de armazenamento e nas análises microbiológicas o EJM contribuiu para reduzir a contagem de microrganismos por quatro dias quando comparado com a linguiça controle (sem adição de EJM). A análise sensorial comprovou que 2% de EJM não comprometeu a maioria dos atributos sensoriais avaliados, com exceção da coloração mais escura. Recomenda-se, portanto, a utilização de 2% de EJM na produção de linguiça frescal. Nas mortadelas, os resultados não diferiram quando se comparou os produtos com 2% de EJM e sem adição do extrato (controle), porém, a utilização de 2% de EJM pode ser considerada uma alternativa interessante devido as demandas atuais por novas fontes de baixo custo e a utilização de pigmentos naturais que possam ser benéficos à saúde. Com estes resultados, pode-se dizer que o aproveitamento de cascas de jabuticaba oriundos do processamento da fruta, na forma de extrato microencapsulado, pode representar uma boa alternativa como corante natural, trazendo uma nova concepção da utilização de produtos mais saudáveis em linguiça frescal e mortadela. / The objective of this study was to use jabuticaba extract microencapsulated as dye and evaluate its antimicrobial and antioxidant potential in fresh sausage and mortadella, replacing the traditionally used dye cochineal carmine. The first step was to evaluate in vitro antioxidant and antimicrobial properties of aqueous and microencapsulated jabuticaba extract. The extract was obtained from the the waste of fruit pulping, with subsequent dehydration (microencapsulation) by spray dryer using maltodextrin as carrier agent. The characterization was carried out by determining and identifying anthocyanins by high-performance liquid chromatography (CLAE) and mass spectrometry (MS), determining the antioxidant capacity by the Folin-Ciocalteu method, reducing capacity of iron in plasma (FRAP) and antioxidant activity by DPPH radical. Physical characteristics evaluated in the aqueous extract were pH value and soluble solids content. The antimicrobial potential was determined by the minimum inhibitory concentration (MIC) for the bacteria Staphylococcus aureus, Escherichia coli and Salmonella Enteritidis. Microencapsulated jabuticaba extract (MJE) was used for the preparation of fresh sausage and mortadella in two different concentrations: 2 and 4% EJM for fresh sausage and 2% for mortadella. The fresh sausage (pork) and mortadella (beef and mechanically separated meat chicken) were evaluated for stability during refrigerated storage at 1±1 and 4±1°C for 15 and 56 days, respectively. The products were characterized for centesimal composition and were carried out physical-chemical, microbiological and sensorial analysis. The results for fresh sausage confirmed that the use of 2% and 4% EJM contributed to reduce lipid oxidation during the 15 days of storage and MJE contributed to reduce the microorganisms counts for four days when compared to the control sausage. Sensory analysis proved that 2% MJE did not compromise the majority of sensory attributes evaluated, but the darker color. It is recommended, therefore, the use of 2% MJE for producing fresh sausages. Regarding mortadella, the results did not differ when compared 2% EJM and control, attesting that the 2% EJM can be considered an interesting alternative because of the current demands for new low-cost sources and using natural pigments, what can be beneficial to health. Considering the results, it can be state that the use of jabuticaba peel from fruit processing as microencapsulated extract can represent a good alternative as a natural dye, bringing a new conception of healthier products in fresh sausage and mortadella.

Diversos estudos buscam identificar novas moléculas com ações regulatórias sobre a via de sinalização da insulina e consequentemente na homeostase da glicose. Assim, este trabalho visa avaliar o potencial de extratos de frutos no controle da homeostase glicêmica. Os frutos avaliados foram o morango (cv. Toianoca, Camarosa, Oso Grande e Camino Real), a amora-preta e a framboesa vermelha, em dois tempos de amostragem, sendo considerado como tempo A1 e tempo A2. As amostras foram caracterizadas quanto ao seu conteúdo de fenólicos totais, conteúdo de antocianinas monoméricas, capacidade antioxidante, avaliada pelos métodos DPPH e ORAC, ácido elágico total, capacidade de inibição da alfa-glicosidase e captação de glicose e lipólise em tecido adiposo de camundongos (ensaio explante). Dentre os frutos, no primeiro tempo de amostragem, a amora-preta e o morango, cv Oso Grande, foram os que apresentaram maior conteúdo de fenólicos totais (62,36 e 34,89 mg AG/g, respectivamente) no entanto não foram mantidos esses valores no segundo tempo de amostragem, com concentração 30% e 60% inferior, respectivamente; e maior concentração de antocianinas monoméricas (45,33 mg/g e 3,09 mg/g, respectivamente). Em relação a inibição da enzima alfa-glicosidase, avaliado em extrato metanólico, o fruto framboesa vermelha e o morango cv. Camino Real foram as que apresentaram alto potencial inibitório nos dois tempos de amostragem (IC50 0,47 mg FT e IC50 0,57 mg FT para framboesa vermelha e IC50 0,50 mg FT e IC50 0,46 mg FT para Camino Real). Quando avaliado os extratos enriquecidos em fenólicos, o valor de IC50 com maior potencial dentre os frutos avaliados foi da amora-preta, nos dois tempos A1 e A2 (0,0023 mg FT e 0,0021 mg FT, respectivamente). Para captação de glicose em tecido adiposo explate, ao utilizar a insulina para estimular a captação de glicose juntamente com o tratamento (extrato), esse estimulo foi efetivo no aumento da captação de glicose somente com as amostras cv. Camino Real e cv. Oso Grande. Isso pode ser explicado pela alta correlação encontrada de antocianinas identificadas no fruto, como pelargonidina-3-O-glicosídeo. Por outro lado, somente a amora-preta A1 aumentou a lipólise em condição basal, mas nenhuma fruta foi eficiente para reduzir a lipólise em condição estimulada pelo isoproterenol. Sendo assim, frutas vermelhas podem ser boas fontes de compostos bioativos, principalmente antocianinas, as quais podem ter corroborado positivamente com os resultados. / Several studies seek to identify new molecules with regulatory actions on the insulin signaling pathway and consequently on glucose homeostasis. Thus, this work aims to evaluate the potential of fruit extracts in the control of glycemic homeostasis. The fruits evaluated were strawberry (cv. Toianoca, Camarosa, Oso Grande and Camino Real), blackberry and red raspberry, in two sampling times, being considered as time A1 and time A2. Fruits were evaluated for total phenolic, monomeric anthocyanins and contents, antioxidant capacity, evaluated by DPPH and ORAC methods, alpha-glycosidase inhibition capacity and glucose uptake and lipolysis in adipose tissue of mice (explant assay). Among the fruits, in the first sampling period, blackberry and strawberry, cv. Oso Grande, showed the highest total phenolic content (62.36 and 34.89 mg AG / g, respectively), with a decrease of the 30% and 60%, respectively, in the second sampling time; and higher monomeric anthocyanins concentration (45.33 mg/g and 3.09 mg/g, respectively). The methanolic extracts of raspberry and the strawberry cv Camino Real (A1 and A2) presented the highest alpha-glucosidase inhibitory potential. Otherwise, the enriched-polyphenol extract of blackberry (A1 and A2) presented the highest potential among the evaluated fruits. Adipose tissue treated with strawberry cv. Camino Real and cv. Oso Grande was effective in increasing glucose uptake stimulated by insulin. This can be explained by the high correlation with the anthocyanins pelargonidin-3-O-glycoside identified in this fruit. In addition, blackberry A1 was the only sample to increase the lipolysis in basal condition, but all other fruits were not effective to decrease lipolysis in stimulated condition. Thus, berries could be a good sources of bioactive compounds to maintain the glucose homeostasis.

Visando a produção de um alimento que possua elevados teores de compostos bioativos, a piramidação de genes é uma técnica capaz de estimular o acúmulo e a expressão de novas classes de flavonoides em tecidos vegetais, como por exemplo, o tomate roxo, rico em antocianinas. As antocianinas podem atenuar o processo inflamatório através da modulação da cascata de sinalização e da expressão de enzimas, sendo este um dos possíveis mecanismos de ação que leva a promoção da saúde, atribuído a esta classe de compostos. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a ação anti-inflamatória do extrato de tomate roxo, obtido por piramidação dos genes Anthocyanin Fruit (Aft), Aubergine (Abg) e atroviolaceum (atv), em camundongos submetidos ao modelo de peritonite induzida por lipopolissacarídeo (LPS). O fruto tomate vermelho - Micro Tom (MT) e o transformado foram caracterizados quanto ao seu perfil de compostos fenólicos. A casca do tomate roxo, rica em antocianinas, apresentou conteúdo de fenólicos totais dez vezes maior quando comparado à casca do MT, apresentando também maiores quantidades de ácido ascórbico e capacidade antioxidante avaliado nos métodos DPPH e ORAC; em relação à polpa e casca do tomate vermelho e a polpa do tomate roxo. Os principais flavonoides identificados na casca do tomate roxo, por CLAE-DAD, foram: as antocianidinas petunidina (86,5 mg/100 g b.u.), delfinidina (6,85 mg/100 g b.u.), principalmente na forma acilada, e o flavonol rutina (106,26 mg/100 g b.u.). A propriedade anti-inflamatória dos compostos fenólicos foi avaliada através de um modelo de peritonite, em camundongos, induzida por LPS. O extrato aquoso do tomate roxo, rico em antocianinas (2 e 4 mg petunidina eq./100 g peso corpóreo) foi administrado, por via oral, 30 minutos antes do estímulo inflamatório. No exsudato peritoneal, coletado após 3h do estímulo, foi observada, no grupo que recebeu 4 mg quando comparado ao grupo estimulado com LPS, uma redução significativa (p<0,05) de cerca de 37% no número de leucócitos totais e de 64% na expressão gênica de mRNA de COX-2 e na produção de citocinas pró-inflamatórias (TNF-&#945;, IL-1&#946;, IL-2, IL-6 e MCP-1), assim como um aumento significativo da citocina anti-inflamatória IL-10. Em estudo de absorção, os metabólitos: delfinidina aglicona (m/z 303) e malvidina aglicona (m/z 331) foram detectados, por cromatografia líquida ESI-MS/MS, nas amostras de fígado dos animais eutanasiados após 30 minutos de administração do extrato do tomate roxo. Portanto, os resultados demonstram que as antocianinas presentes no tomate roxo, por meio dos metabólitos encontrados no fígado dos animais, apresentam atividade anti-inflamatória através do controle do influxo leucocitário, da modulação da expressão gênica de COX-2 e da produção citocinas. / Aiming to produce a food having high contents of bioactive compounds, the gene pyramiding is a technique capable of stimulating the expression and accumulation of new classes of flavonoids in plant tissues, such as purple tomato, rich in anthocyanins. Anthocyanins may attenuate the inflammatory process by modulating the signaling cascade and expression of enzymes, which is one of the possible mechanisms of action that leads to health promotion, assigned to this class of compounds. The objective of this study was to evaluate the anti-inflammatory action of the purple tomato paste, obtained by pyramiding of genes Fruit Anthocyanin (Aft), Aubergine (Abg) and atroviolaceum (atv) in mice submitted to peritonitis model induced by lipopolysaccharide (LPS). The tomato fruit - Micro Tom (MT) and the transformed were characterized according to their profile of phenolic compounds. The purple tomato peel, rich in anthocyanins, phenolics content presented ten times higher compared to the shell of the MT, and also provides increased amounts of ascorbic acid and antioxidant activity in the DPPH rated and the ORAC methods; than the pulp and peel the tomato pulp and purple tomatoes. The main flavonoids identified in tomato peel purple, by HPLC-DAD were: petunidin the anthocyanidins (86.5 mg / 100 g wb), delphinidin (6.85 mg / 100 g wb), especially in the acylated form, and flavonol rutin (106.26 mg / 100 g bu). The anti-inflammatory properties of the phenolic compounds was evaluated through a model of peritonitis in mice induced by LPS. The extract of purple tomato, rich in anthocyanins (2 and 4 petunidin mg eq. / 100 g body weight) was administered orally 30 minutes before the inflammatory stimulus. In the peritoneal exudate collected after 3 h of stimulation was observed in the group receiving 4 mg as compared to the LPS stimulated group, a significant reduction (p <0.05) of about 37% in the number of total leukocytes and 64 % mRNA gene expression of COX-2 and production of proinflammatory cytokines (TNF-&#945;, IL-1&#946;, IL-2, IL-6 and MCP-1), as well as a significant increase of the anti-inflammatory cytokine IL-10. In a study of absorption, the metabolites: aglycone delphinidin (m / z 303) and malvidin aglycone (m / z 331) were detected by HPLC - ESI-MS / MS, in liver samples from animals euthanized 30 minutes after administration the purple tomato extract. Therefore, the results show that anthocyanins present in the purple tomato, through the metabolites found in animal liver, exhibit anti-inflammatory activity by controlling the leukocyte influx, the modulation of gene expression of COX-2 and production cytokines.

Na busca por vinhos tintos de grande cor, aroma, corpo e identidade, enólogos forçam a extração dos compostos fenólicos durante a maceração. Nesta etapa, que ocorre durante a fermentação do mosto, estes compostos são extraídos da casca e sementes e modificados em sua estrutura à formas mais estáveis ao longo do tempo. Fatores como sistema de encubagem e remontagem do mosto, tempo de contato entre o mosto e as partes sólidas da baga, e a temperatura são críticos neste processo. A alteração do ciclo da videira para colheita no período de inverno na região sudeste do Brasil permitiu avanço na maturação fenólica das bagas. As uvas colhidas neste período apresentam potencial para a elaboração de vinhos de guarda, entretanto faltam estudos para estabelecer as melhores técnicas de vinificação para este novo ciclo de produção. Este trabalho teve como objetivo avaliar o emprego de baixas temperaturas na extração e estabilidade de antocianinas, taninos e do precursor de aroma acetato de isoamila. Uvas da variedade Syrah colhidas no inverno foram submetidas a vinificação com maceração pré-fermentativa a frio (5 - 8°C) e posterior fermentação alcoólica na presença das cascas a baixa temperatura (15 °C), e também pelo método tradicional (maceração e fermentação alcoólica entre 20 e 23°C). Teores de polifenóis totais, antocianinas, intensidade e tonalidade de cor, compostos fenólicos, flavanóis, índice de pigmentos polimerizados e acetato de isoamila foram avaliados durante a maceração e nas etapas de fermentação malolática, engarrafamento e envelhecimento em garrafa. Os vinhos com 14 meses de envelhecimento foram submetidos a um painel sensorial. O método de maceração tradicional permitiu maior extração de antocianinas e, consequentemente, maior intensidade de cor. Entretanto, o emprego do frio preservou os tons azuis (OD 620%) durante o envelhecimento, o que indica menor oxidação do vinho. A concentração de compostos fenólicos também foi maior na maceração tradicional. O vinho submetido ao frio apresentou maior índice de pigmentos polimerizados e maior preservação de tons vermelhos e compostos fenólicos totais durante o envelhecimento, além de menores teores de acetato de isoamila. Não houve diferença estatística entre os descritores apresentados na análise sensorial; entretanto, a média do parâmetro de preferência global foi maior no método tradicional. Os resultados indicam potencial de preservação dos compostos fenólicos pelo uso do tratamento a frio, entretanto outras técnicas devem ser avaliadas para melhorar a extração desses compostos em uvas colhidas no inverno. / In an attempt to elaborate red wines of great color, aroma, body and identity, winemakers overextract phenolic compounds at maceration. At this step, which occurs during must fermentation, grape solids are extracted from skins and seeds and their structure are modified to more stable forms over time. Factors such as types of maceration, pumping-over, maceration time and temperature are critical in this red winemaking step. The modification of grapevine cycle in the southeastern region of Brazil to harvest grapes in the winter season has improved phenolic ripeness of the berries. Grapes harvested at this period have potential to ageing, however there are few studies to establish the best winemaking techniques for these berries. This study aimed to evaluate the use of low temperature in the extraction and stability of anthocyanins, tannins and flavor precursor isoamyl acetate. Syrah grapes harvested in winter season were processed with pre-fermentative cold maceration (5 - 8 °C) and then allowed to start alcoholic fermentation in the presence of pomace at low temperature (15 °C), and also processed by the conventional method (maceration and alcoholic fermentation between 20 and 23°C). Total polyphenols, anthocyanins, intensity and color hue, phenolic compounds, flavanols, polymerized pigments index and isoamyl acetate were evaluated during maceration, malolactic fermentation, bottling and bottle ageing steps. Wines aged in bottles for 14 months were subjected to a sensory panel. The conventional method allowed more anthocyanins extraction and consequently resulted in wines with more color intensity. However, the use of cold temperatures preserved the blue component (OD 620%) during ageing, which indicates less wine oxidation. The concentration of phenolic compounds was also higher in wines from the conventional method. Cold macerated wines showed higher polymerized pigments index and preservation of the red component of color and total phenolic compounds during ageing, and lower levels of isoamyl acetate. There was no statistical difference among sensory descriptors presented in the sensorial analysis; however, the parameter of overall preference was higher scored for the conventional method. Results showed potential for phenolic compounds stabilization by the use of cold treatment, but other techniques should be evaluated to improve the extraction of these compounds in grapes harvested in winter season.

Na busca por vinhos tintos de grande cor, aroma, corpo e identidade, enólogos forçam a extração dos compostos fenólicos durante a maceração. Nesta etapa, que ocorre durante a fermentação do mosto, estes compostos são extraídos da casca e sementes e modificados em sua estrutura à formas mais estáveis ao longo do tempo. Fatores como sistema de encubagem e remontagem do mosto, tempo de contato entre o mosto e as partes sólidas da baga, e a temperatura são críticos neste processo. A alteração do ciclo da videira para colheita no período de inverno na região sudeste do Brasil permitiu avanço na maturação fenólica das bagas. As uvas colhidas neste período apresentam potencial para a elaboração de vinhos de guarda, entretanto faltam estudos para estabelecer as melhores técnicas de vinificação para este novo ciclo de produção. Este trabalho teve como objetivo avaliar o emprego de baixas temperaturas na extração e estabilidade de antocianinas, taninos e do precursor de aroma acetato de isoamila. Uvas da variedade Syrah colhidas no inverno foram submetidas a vinificação com maceração pré-fermentativa a frio (5 - 8°C) e posterior fermentação alcoólica na presença das cascas a baixa temperatura (15 °C), e também pelo método tradicional (maceração e fermentação alcoólica entre 20 e 23°C). Teores de polifenóis totais, antocianinas, intensidade e tonalidade de cor, compostos fenólicos, flavanóis, índice de pigmentos polimerizados e acetato de isoamila foram avaliados durante a maceração e nas etapas de fermentação malolática, engarrafamento e envelhecimento em garrafa. Os vinhos com 14 meses de envelhecimento foram submetidos a um painel sensorial. O método de maceração tradicional permitiu maior extração de antocianinas e, consequentemente, maior intensidade de cor. Entretanto, o emprego do frio preservou os tons azuis (OD 620%) durante o envelhecimento, o que indica menor oxidação do vinho. A concentração de compostos fenólicos também foi maior na maceração tradicional. O vinho submetido ao frio apresentou maior índice de pigmentos polimerizados e maior preservação de tons vermelhos e compostos fenólicos totais durante o envelhecimento, além de menores teores de acetato de isoamila. Não houve diferença estatística entre os descritores apresentados na análise sensorial; entretanto, a média do parâmetro de preferência global foi maior no método tradicional. Os resultados indicam potencial de preservação dos compostos fenólicos pelo uso do tratamento a frio, entretanto outras técnicas devem ser avaliadas para melhorar a extração desses compostos em uvas colhidas no inverno. / In an attempt to elaborate red wines of great color, aroma, body and identity, winemakers overextract phenolic compounds at maceration. At this step, which occurs during must fermentation, grape solids are extracted from skins and seeds and their structure are modified to more stable forms over time. Factors such as types of maceration, pumping-over, maceration time and temperature are critical in this red winemaking step. The modification of grapevine cycle in the southeastern region of Brazil to harvest grapes in the winter season has improved phenolic ripeness of the berries. Grapes harvested at this period have potential to ageing, however there are few studies to establish the best winemaking techniques for these berries. This study aimed to evaluate the use of low temperature in the extraction and stability of anthocyanins, tannins and flavor precursor isoamyl acetate. Syrah grapes harvested in winter season were processed with pre-fermentative cold maceration (5 - 8 °C) and then allowed to start alcoholic fermentation in the presence of pomace at low temperature (15 °C), and also processed by the conventional method (maceration and alcoholic fermentation between 20 and 23°C). Total polyphenols, anthocyanins, intensity and color hue, phenolic compounds, flavanols, polymerized pigments index and isoamyl acetate were evaluated during maceration, malolactic fermentation, bottling and bottle ageing steps. Wines aged in bottles for 14 months were subjected to a sensory panel. The conventional method allowed more anthocyanins extraction and consequently resulted in wines with more color intensity. However, the use of cold temperatures preserved the blue component (OD 620%) during ageing, which indicates less wine oxidation. The concentration of phenolic compounds was also higher in wines from the conventional method. Cold macerated wines showed higher polymerized pigments index and preservation of the red component of color and total phenolic compounds during ageing, and lower levels of isoamyl acetate. There was no statistical difference among sensory descriptors presented in the sensorial analysis; however, the parameter of overall preference was higher scored for the conventional method. Results showed potential for phenolic compounds stabilization by the use of cold treatment, but other techniques should be evaluated to improve the extraction of these compounds in grapes harvested in winter season.

This diploma thesis deals with application of pressurized liquid extraction (PFE) on grape skins of Vitis vinifera cultivars Alibernet and Svatovavřinecké to gain extraction of anthocyanin pigments in the form of 3-monoglucosides. This thesis deals with comparison efficiency pressurized liquid extraction (PFE) for the range temperatures 40–120 °C and the Soxhlet extraction with four extraction solvents. The identification of the anthocyanin pigments by high-performance liquid chromatography with diode array detection (HPLC/DAD) based on Synergi C12 column separation (Phenomenex) was performed. The anthocyanin pigments were identified at wavelength 520 nm. The complete amount of anthocyanin pigments grape skins was depended on the extraction solvent and temperature in range 0,38–244,06 mg/g for cultivar Alibernet and 0,28–105,01 mg/g for cultivar Svatovavřinecké. The contents of anthocyanin pigments was determined in the samples of wine both cultivars in the range 3,83–2836,84 mg/l too. PFE followed by HPLC/DAD employing Synergi C12 column provides relatively fast, quantitative and reproducible determination of anthocyanins in grape skins and wines.

Dans le vin rouge, les composés phénoliques sont souvent associés à la qualité du produit. Parmi eux, les anthocyanes sont responsables de la couleur du vin rouge et chaque cépage possède un génome spécifique déterminant le profil anthocyanique de chacun. Les pratiques culturales peuvent influencer l’accumulation de ces molécules dans la baie de raisin, tandis que les différentes techniques fermentaires peuvent modifier leur extraction. Les flavanols monomères, oligomères et polymères des pépins et des pellicules contribuent à l’amertume et l’astringence des vins. Pendant la vinification et l’élevage, ceux-ci réagissent avec les anthocyanes modifiant les propriétés du vin. De nombreuses publications concernant les caractéristiques sensorielles des flavanols ont été réalisées, alors que la contribution sensorielle des anthocyanes est encore mal connue. Cette thèse se décompose en deux parties. La première partie s’intéresse à l’étude de l’utilisation d’ozone gazeux comme technique pré-fermentaire sur les cépages rouges Nebbiolo et Barbera après récolte et pendant le passerillage. L’ozone est une technique innovante pour la réduction des contaminations microbiennes et la réduction du dioxyde de soufre. L’influence de cette technique sur les parois cellulaire des pellicules, sur l’extraction, la concentration en flavanols et en anthocyanes pendant la macération a été évaluée. L’étude montre que l’ozone possède un impact sur la macération des raisins, induisant une extraction plus importante des anthocyanes dans le Nebbiolo. En revanche, l’ozone n’influence ni les anthocyanes moléculaires, ni le profil variétal de chaque cépage. Pendant le passerillage, l’inverse a été étudié. L’extraction des anthocyanes dans le Nebbiolo est diminuée. A l’inverse, bien que moins d’anthocyanes soient retrouvées dans le raisin de Barbera, le traitement ne possède aucun impact sur l’extraction de celles-ci. Concernant les flavanols, l’extraction est moins influencée par le traitement à l’ozone. Des différences ont été retrouvées dans le cépage Nebbiolo. Les flavonols sont plus concentrés après le traitement avec l’ozone sur les raisins post-récolte, alors qu’ils diminuent pendant le passerillage. La modification causée sur la paroi cellulaire par l’ozone ainsi que la dureté des pellicules pourraient prédire l’extraction des anthocyanes et des flavanols, grâce à des analyses multi-variées. En conséquence, le traitement avec l’ozone doit être adapté en fonction du cépage et du produit final désiré. Dans la deuxième partie, les anthocyanes des raisins ont été extraites à partir des raisins et ces extraits ont été fractionnés en trois fractions, glucoside, acetyl-glucoside et cinnamoyl-glucoside, par Chromatographie de Partage Centrifuge (CPC) et CLHP (Chromatographie Liquide Haute Performance) préparative. L’évaluation de l’astringence a été réalisée par des analyses de précipitation protéique avec une protéine modèle BSA (Bovine Serum Albumin) et des protéines salivaires, les anthocyanes réagissant avec ces dernières. Les analyses sensorielles et l’évaluation de l’astringence ont été combinées. La concentration en anthocyane diminue après le traitement avec les protéines salivaires, dans l’extrait total et dans les fractions, en particulier les cinnamoyl-glucosides apparaissent comme les plus réactives avec les protéines salivaires. Les seuils de perception gustatifs ont été calculés avec la méthode “Best estimate threshold” dans le vin modèle. Les fractions acétyl-glucosides et cinnamoyl-glucosides, suivies de la fraction glucoside, possèdent des seuils de perception plus bas aux concentrations retrouvées dans les vins. Les descripteurs associés à ces fractions sont l’amertume et l’astringence. Ces résultats démontreraient que les anthocyanes apportent une contribution sensorielle dans la perception du vin en bouche, corrélée à l’acétylation des molécules. / In red wine, phenolic compounds are generally associated with the quality of products. Among them, anthocyanins extracted from skins are responsible for wine colour. The grapevine genomes determine the anthocyanins profiles, but several factors in the vineyard can influence their accumulation, as well as post-harvest techniques can modify their extraction during winemaking. Monomeric, oligomeric and polymeric flavanols from skins and seeds contribute to astringency and bitterness of wine and during winemaking and ageing complexes formation with anthocyanins modifies wine characteristics. Several publications are available to understand flavanols sensory characteristics, whereas anthocyanins role has not consensus in scientific literature. This PhD thesis is composed by two parts. The first part deal with the evaluation of the use of gaseous ozone as post-harvest technique in red wine grapes Nebbiolo and Barbera used on both fresh grape and during withering. Ozone treatment is an innovative technology proved to avoid mycobiota spoilage and preserving from the use of sulphur dioxide. Its influence on flavanol and anthocyanin contents and extractabilities during maceration was evaluated, considering skin cell wall modification. In fresh grape, ozone influenced skin maceration for both the varieties, leading to a higher anthocyanin extraction in Nebbiolo grapes and lower in Barbera. Ozone did not influence the final individual anthocyanin extractability, respecting the varietal anthocyanin fingerprint. During dehydration, opposite trend was found: in Nebbiolo reported no change in the content of total anthocyanins just after ozone-assisted dehydration, but their extraction yield was lower. On the contrary, although lower contents of anthocyanins were found in Barbera grapes no differences in final extractability was found. Regarding oligomeric and polymeric flavanols, their extractability was less affected by the ozone treatment. Only in Nebbiolo, both oligomeric and polymeric flavanol extraction was increased in fresh grape, whereas it is slightly decrease during dehydration. The ozone-induced modification of skin cell wall composition together with skin hardness parameters fitted well in multivariate models to predict anthocyanins, oligomeric flavanols and polymeric flavanols extraction. Therefore, the ozone treatment should be adapted depending on the variety and on the target wine. In the second part, grape anthocyanins were isolated depending on the acylation patterns, i.e. glucoside, acetyl-glucoside, and cinnamoyl-glucoside by a combination of centrifugal partition chromatography (CPC) and preparative-HPLC. Protein precipitation analyses to assess astringency and sensorial analysis were carried out. Anthocyanins reacted with both bovine serum albumine and salivary proteins, in different extent, since higher interaction between anthocyanins and salivary proteins was found with a significative reduction of total extract and fractions glucoside, acetyl-glucoside, and cinnamoyl-glucoside. The latter in particular is the more reactive to salivary proteins. Sensorial analysis was carried out as detection threshold test. Best estimated threshold (BET) of anthocyanins were resulted in wine-range scale, in particular acetyl-glucoside and cinnamoyl-glucoside BET are lower of glucoside threshold, and descriptors reported were astringency and bitterness. These results show that anthocyanins can be detected as in-mouth properties contributors, and the magnitude of their involvement is related to anthocyanins acylation.