Combretum species are used in many cultures in folk medicine for treatment of microbial infections and several inflammatory conditions (abdominal pains, headache and toothache). There are two possible mechanisms to explain the use of plants extracts to treat microbial infections. A direct effect involves the action of active agents in the extracts on the microorganism tested and the indirect effect involves the stimulation of the host immune system to overcome the effects of microorganisms via the host immune system. Traditional healers use mainly aqueous extracts and in all Combretaceae we have studied, these extracts had hardly any in vitro antibacterial activity. A search of the literature confirmed our observations, aqueous plants extracts of many plant species usually have very little direct in vitro antimicrobial activity. One would expect that aqueous extracts would have higher anti-oxidant activities and may stimulate the immune system of patients thereby combating the infection indirectly. This possibility prompted the investigation of the antioxidant potential of more polar extracts of Combretum species. Methanol extracts of leaves of ten different Combretum species were evaluated for qualitative antioxidant activity by spraying TLC chromatograms of leaf extracts with 2, 2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH). Compounds with anti-oxidant activity bleached the purple colour. Leaf extracts of Combretum apiculatum subspp apiculatumhad the most antioxidant compounds. This species was consequently selected for further examination. Anti-oxidant directed fractionation of the leaf extracts of C. apiculatum led to the isolation of four antioxidant compounds from ethyl acetate and butanol soluble fractions. The structures of the compounds were determined by spectral analyses (1H-NMR, 13C-NMR and MS) and identified as cardamomin (1), pinocembrin (2), quercetrin (3) and kaempferol (4). These compounds occur commonly in plant extracts, but the anti-oxidant activities of all these compounds were not known previously. In a quantitative antioxidant assay using DPPH with L-ascorbic acid as positive control, the more polar fractions (ethyl acetate and butanol) obtained by solvent-solvent fractionation had the highest activity among the extracts with EC50 values of 3.91 ± 0.02 and 2.44 ± 0.02 µg/mL respectively. Of the isolated compounds, quercetrin (3) and kaempferol (4) had strong antioxidant activity with EC50 values of 11.81 ± 85 and 47.36 ± 0.03 µM respectively. Cardamomin (1) and pinocembrin (2) did not have strong activity as these compounds could not scavenge 50% of the DPPH radical at the highest concentration (200 µM) tested. L-ascorbic acid was used standard antioxidant agent (EC50 = 13.37 ± 0.20 µM or 2.35 µg/mL). The antioxidant activity of the isolated compounds supported structure-activity relationships developed by other authors. The cytotoxicity of cardimonin and pinocembrim was evaluated using MTT assay with, berberine as positive control and DMSO as negative control. At higher concentrations than 50 µg/ml of cardimomin or pinocembrin the cells were not viable. Cardimomin was more toxic to the cells (LC50 of 1.97 µg/ml) than pinocembrin (LC50 of 29.47 µg/ml) and even the positive control, berberine (LC50 of 12.35 µg/ml). The presence of these antioxidants could provide a rationale for the ethnomedicinal use of this species for the treatment of inflammatory conditions in traditional medicine. It appears that the antimicrobial activity of aqueous plant extracts may be related to the antioxidant activity leading to a stimulated immune system rather than antimicrobial activity per se Because the crude polar extract had an antioxidant activity half that of L ascorbic acid, the rationale for using these plants by traditional healers becomes clear. The toxicity of cardomomin is a warning that the safety of these extracts should be evaluated in in vivo assays. / Dissertation (MSc (Veterinary Science))--University of Pretoria, 2007. / Paraclinical Sciences / unrestricted

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A oxidação lipídica é uma das causas mais importantes que levam à perda das qualidades nutricionais e sensoriais dos alimentos que possuem lipídios em sua composição, diminuindo assim sua vida de útil e provocando rejeição por parte dos consumidores. Considerando estes aspectos, a indústria de alimentos faz o uso de compostos antioxidantes, capazes de retardar a oxidação. A maioria dos antioxidantes utilizados atualmente é de origem sintética, que apresentam restrições quanto ao seu uso em alimentos que variam de país para país. Tais restrições fundamentam-se em aspectos relacionados ao impacto dos antioxidantes sintéticos sobre a saúde do consumidor. Em consequência, na última década ocorreu um aumento considerável no número de pesquisas que abordam uso de antioxidantes obtidos de fontes naturais em alimentos, a fim de identificar fontes promissoras desses compostos. Com esse objetivo, o presente trabalho avaliou a atividade antioxidante de extratos hidroalcoólicos de duas amostras de frutos de murtilla (Ugni molinae Turcz.), silvestre e a cultivar melhorada 14-4, por meio da aplicação de testes in vitro e em sistema modelo a base de óleo de soja. A aplicação da Metodologia de Superfície de Resposta permitiu a seleção da melhor condição operacional para a produção de extratos hidroalcoólicos a partir dos frutos desidratados. A condição que apresentou maior eficiência para recuperação dos compostos fenólicos foi o emprego de etanol 49,5% (v/v) a temperatura de 30ºC, sendo que para a murtilla silvestre o teor foi de 18,39 mg GAE/ g matéria seca e 26,14 mg GAE/ g matéria seca para a cultivar 14-4. As análises de ABTS e DDPH foram realizadas nos extratos produzidos nas condições otimizadas e os resultados obtidos foram 471?mol TEAC/g matéria seca de murtilla silvestre e 881,84 ?mol TEAC/g matéria seca de murtilla 14-4 para o ABTS e 229,59 ?mol TEAC/g matéria seca de murtilla silvestre e 403 ?mol TEAC/g matéria seca de murtilla 14-4 para o DPPH. Análise cromatográfica em fase gasosa acoplada a detector de massas foi realizada visando a identificação dos compostos presentes nos extratos, após derivatização das amostras. Foram identificados componentes como quercetina, epicatequina, ácido gálico, ácido benzoico e ácido hidrocafeico, que possuem atividade antioxidante comprovada. Os extratos potencialmente antioxidantes foram aplicados em sistema modelo (50, 100, 150 e 200 mg kg-1) com óleo insaturado (óleo refinado de soja, sem adição de antioxidantes sintéticos) em condições aceleradas: Teste de estufa (Schaal Oven Test) e Rancimat. No teste de Estufa e no Rancimat as concentrações que apresentaram melhor poder antioxidante foram a de 150 e 200 mg kg-1 para as duas amostras de extratos de frutos de murtilla analisadas. Os resultados de análise sensorial com provadores treinados demonstraram que não houve diferenças estatisticamente significativas entre as concentrações dos extratos adicionados ao óleo de soja submetido à oxidação em estufa, sendo que o TBHQ demonstrou a melhor aceitação. Contudo, considerando as observações feitas pelos provadores é possível afirmar que após as 96 horas de estufa, o odor de ranço foi mascarado pelo odor agradável do extrato dos frutos. / Lipid oxidation is one of the most important causes that promote the loss of nutritional and sensory qualities of foods containing lipids in their composition, thus decreasing their shelf life and causing rejection by consumers. Considering theses aspects, the food industry uses antioxidant compounds that are able to inhibit or retard oxidation. However most of antioxidants currently used are synthetic, with restrictions as to its use in lipid-based foods that vary from country to country. Such restrictions are based on aspects related to the impact of synthetic antioxidants on consumer\'s health. Due to this, in the last decade there was an increase in the number of researches that focuses on using natural sources of antioxidants, such as vegetables, fruits, among others, in food, in order to identify potential sources of antioxidants. With this objective, the present study evaluated the antioxidant activity of hydroalcoholic extracts of two varieties of murtilla\'s fruits (Ugni molinae Turcz.), wild and 14-4, through the application of in vitro assays and in a model system based on soybean oil. The application of response surfaces methodology allowed the selection of the optimal operating condition for the production of hydroethanolic extracts from dried fruit. The total phenolic compounds were determined for evaluation of extracts\' antioxidant activity and adjustment of mathematical models. The condition with the highest phenolic content was extracted using ethanol 49,5% (v/v) and temperature at 30°C, the content for the wild murtilla was 18,39 mg GAE/g dry matter and 26,14 mg GAE/g dry sample for 14-4. The ABTS and DDPH analyses were proceeded with selected optimization extracts and the results were 471?mol TEAC/g dry sample of wild murtilla and 881,84 ?mol TEAC/g dry sample of 14-4 murtilla for ABTS and 229,59 ?mol TEAC/g dry sample of wild murtilla and 403 ?mol TEAC/g dry sample of 14-4 murtilla for DDPH. The analysis by gas chromatography-mass detector was performed for the identification of compounds presents in the extracts after derivatization of the samples. Were identified compounds as quercetin, epicatechin, gallic acid, benzoic acid and hidrocafeico that have proven antioxidant activity. The extracts potentially antioxidants were applied to the model system in increasing doses (50, 100, 150 and 200 mg kg-1) with unsaturated oil (refined soybean oil without addition of synthetic antioxidants) under accelerated conditions: Oven Test (Schaal Oven Test) and Rancimat. Concentrations that better presented antioxidant power were 150 and 200 mg kg-1for both of murtilla samples. Sensory results showed that there was no statistically significant difference among the concentrations of the extracts, and TBHQ showed a better acceptance by the trained panel. However, considering the comments made by the tasters is possible to affirm that after 96 hours of oven, the rancid odor is masked by the pleasant odor of the fruit.

Orientador: Neura Bragagnolo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-10-03T13:46:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alves_AdrianaBarreto_D.pdf: 4493430 bytes, checksum: b528cf0688daea5421cc2af99d689e45 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Estudos epidemiológicos têm demonstrado que o consumo de frutas e vegetais tem um efeito benéfico na redução da incidência de várias doenças como o câncer e doenças cardiovasculares. Esse efeito tem sido relacionado com a presença de compostos antioxidantes nesses alimentos, sobretudo os flavonóides. O tomate (Lycopersicum esculentum Mill.) é um dos vegetais mais consumidos no mundo, in natura ou processado, e também é rico em compostos antioxidantes como carotenóides, vitaminas e flavonóides. Os alimentos processados, frequentemente, são tidos como menos nutritivos que os alimentos in natura, devido, principalmente, ao fato de que alguns nutrientes são degradados pelas altas temperaturas empregadas. Assim, torna-se importante avaliar o efeito do processamento e da estocagem sobre os compostos antioxidantes do tomate e também sobre sua atividade antioxidante. Um planejamento experimental foi realizado para otimizar as condições de extração dos compostos fenólicos e concentração dos flavonóides em polpa de tomate concentrada. O método otimizado foi validado para as determinações de compostos fenólicos totais e flavonóides totais por espectrofotometria e também para a determinação de flavonóides por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Os métodos espectrofotométricos foram validados nos parâmetros repetibilidade e exatidão. A determinação de flavonóides por CLAE foi validada nos parâmetros seletividade, linearidade, precisão, exatidão e sensibilidade. O efeito do processamento e da estocagem sobre os compostos antioxidantes do tomate foi avaliado. Foram analisados os teores de compostos fenólicos totais, flavonóides totais, flavonóides por CLAE, ácido ascórbico, licopeno e ß-caroteno, bem como a atividade antioxidante das frações hidrofílicas e lipofílicas pelos métodos ABTS e DPPH. Verificou-se que, durante o processamento, em geral, não houve perdas dos compostos antioxidantes. Durante o armazenamento, observou-se grande degradação do ácido ascórbico, porém, os demais compostos mantiveram-se estáveis, e não foi observada nenhuma alteração na atividade antioxidante. O efeito do processamento sobre a atividade antioxidante do extrato fenólico foi também avaliado por espectroscopia de ressonância de elétron-spin (ESR) usando sal de Fremy e em sistema-modelo de lipossomas. Esses e os outros resultados de atividade antioxidante obtidos previamente foram correlacionados com os teores de compostos fenólicos totais a fim de melhor estudar os mecanismos de ação antioxidante envolvidos. A ação antioxidante das amostras de tomate, coletadas em diferentes etapas do processamento, foi testada em carne de frango processada sob alta pressão a 300, 600 e 800 MPa e armazenada sob refrigeração por 15 dias. A adição de 0,30% de subproduto (pele + semente) ou 0,10% de polpa concentrada resultou em uma fase lag de 6 dias para a formação de produtos secundários da oxidação lipídica na carne de frango processada a 600 MPa. O subproduto apresentou efeito similar também para a carne de frango processada a 800 MPa. O resultado deste trabalho mostrou que, embora o processamento e a estocagem de polpa de tomate possam ter degradado substâncias mais sensíveis como o ácido ascórbico, os demais compostos antioxidantes não sofreram alterações deletérias, e, para alguns, o processamento foi benéfico, aumentando sua disponibilidade. De forma semelhante, as atividades antioxidantes dos produtos processados foram iguais ou maiores que as das amostras in natura e se mantiveram estáveis durante o armazenamento por um ano. Além disso, o subproduto do processamento pode ter boas chances de aplicação como antioxidante em outros produtos alimentícios / Abstract: Epidemiological studies have shown that the consumption of fruits and vegetables has a beneficial effect on reducing some diseases like cancer and cardiovascular diseases. These benefits have been associated to the presence of antioxidant compounds in those foods, mainly flavonoids. Tomato (Lycopersicum esculentum Mill.) is one of the most worldwide consumed vegetables, in natura or processed. Moreover, tomato is rich in many antioxidant compounds like carotenoids, vitamins and flavonoids. Frequently, thermoprocessed foods are taken as less healthy than in natura foods, mainly because nutrient losses caused by high temperature. So, it is very important to evaluate the effect of processing and storage on tomato antioxidant compounds and on their antioxidant activity. A response surface methodology was used to optimize the phenolics extraction conditions and flavonoids concentration from concentrated tomato paste. The optimized method was validated for total phenolics and total flavonoids spectrophotometric determinations and also for flavonoids quantification by high performance liquid chromatography (HPLC). The spectrophotometric methods were validated for repeatability and recovery. Flavonoids determination by HPLC was validated for selectivity, linearity, precision, recovery and sensibility. Processing and storage effect on tomato antioxidant compounds was evaluated. Total phenolics, total flavonoids, flavonoids by HPLC, ascorbic acid, lycopene and ß-carotene were determined and also the antioxidant activity of hydrophilic and lipophilic fractions were studied using ABTS and DPPH methodologies. It was observed that during processing, in general, there was no loss of the antioxidant compounds present in tomato. During the storage time there was a great loss of ascorbic acid, but all other antioxidant compounds were stable and no changes in their antioxidant activity were observed. The effect of tomato paste processing on the antioxidant activity of phenolic extract was also analyzed through electron-spin resonance spectroscopy (ESR) using Fremy¿s salt, and in a liposome model-system. These and the other antioxidant activity results previously obtained were correlated with the total phenolics content found in the samples in order to better study the antioxidant mechanisms involved. The antioxidant action of tomato samples, collected at different processing steps, was analyzed during 15 days chill storage of high-pressure treated chicken meat balls at 300, 600, and 800 MPa. Addition of 0.30% tomato waste (skin + seeds) or of 0.10% final tomato paste to minced meat led to a lag phase of 6 days for formation of secondary oxidation products in meat treated at 600 MPa. The waste product seemed especially efficient in protecting chicken meat pressurized at 800 MPa, as a notably lower rate of formation of secondary oxidation products was found. This work showed that, although processing and storage of tomato paste might result in loss of the most labile substances like ascorbic acid, the other antioxidant compounds were not affected, and, for some of them, processing increased their availability. Similarly, the antioxidant activities of final products were equal to or greater than the in natura ones and remained unaltered during one year storage. In addition, waste material may have good chances of application as antioxidant in other foods / Doutorado / Ciência de Alimentos / Doutora em Ciência de Alimentos

A oxidação lipídica é uma das causas mais importantes que levam à perda das qualidades nutricionais e sensoriais dos alimentos que possuem lipídios em sua composição, diminuindo assim sua vida de útil e provocando rejeição por parte dos consumidores. Considerando estes aspectos, a indústria de alimentos faz o uso de compostos antioxidantes, capazes de retardar a oxidação. A maioria dos antioxidantes utilizados atualmente é de origem sintética, que apresentam restrições quanto ao seu uso em alimentos que variam de país para país. Tais restrições fundamentam-se em aspectos relacionados ao impacto dos antioxidantes sintéticos sobre a saúde do consumidor. Em consequência, na última década ocorreu um aumento considerável no número de pesquisas que abordam uso de antioxidantes obtidos de fontes naturais em alimentos, a fim de identificar fontes promissoras desses compostos. Com esse objetivo, o presente trabalho avaliou a atividade antioxidante de extratos hidroalcoólicos de duas amostras de frutos de murtilla (Ugni molinae Turcz.), silvestre e a cultivar melhorada 14-4, por meio da aplicação de testes in vitro e em sistema modelo a base de óleo de soja. A aplicação da Metodologia de Superfície de Resposta permitiu a seleção da melhor condição operacional para a produção de extratos hidroalcoólicos a partir dos frutos desidratados. A condição que apresentou maior eficiência para recuperação dos compostos fenólicos foi o emprego de etanol 49,5% (v/v) a temperatura de 30ºC, sendo que para a murtilla silvestre o teor foi de 18,39 mg GAE/ g matéria seca e 26,14 mg GAE/ g matéria seca para a cultivar 14-4. As análises de ABTS e DDPH foram realizadas nos extratos produzidos nas condições otimizadas e os resultados obtidos foram 471?mol TEAC/g matéria seca de murtilla silvestre e 881,84 ?mol TEAC/g matéria seca de murtilla 14-4 para o ABTS e 229,59 ?mol TEAC/g matéria seca de murtilla silvestre e 403 ?mol TEAC/g matéria seca de murtilla 14-4 para o DPPH. Análise cromatográfica em fase gasosa acoplada a detector de massas foi realizada visando a identificação dos compostos presentes nos extratos, após derivatização das amostras. Foram identificados componentes como quercetina, epicatequina, ácido gálico, ácido benzoico e ácido hidrocafeico, que possuem atividade antioxidante comprovada. Os extratos potencialmente antioxidantes foram aplicados em sistema modelo (50, 100, 150 e 200 mg kg-1) com óleo insaturado (óleo refinado de soja, sem adição de antioxidantes sintéticos) em condições aceleradas: Teste de estufa (Schaal Oven Test) e Rancimat. No teste de Estufa e no Rancimat as concentrações que apresentaram melhor poder antioxidante foram a de 150 e 200 mg kg-1 para as duas amostras de extratos de frutos de murtilla analisadas. Os resultados de análise sensorial com provadores treinados demonstraram que não houve diferenças estatisticamente significativas entre as concentrações dos extratos adicionados ao óleo de soja submetido à oxidação em estufa, sendo que o TBHQ demonstrou a melhor aceitação. Contudo, considerando as observações feitas pelos provadores é possível afirmar que após as 96 horas de estufa, o odor de ranço foi mascarado pelo odor agradável do extrato dos frutos. / Lipid oxidation is one of the most important causes that promote the loss of nutritional and sensory qualities of foods containing lipids in their composition, thus decreasing their shelf life and causing rejection by consumers. Considering theses aspects, the food industry uses antioxidant compounds that are able to inhibit or retard oxidation. However most of antioxidants currently used are synthetic, with restrictions as to its use in lipid-based foods that vary from country to country. Such restrictions are based on aspects related to the impact of synthetic antioxidants on consumer\'s health. Due to this, in the last decade there was an increase in the number of researches that focuses on using natural sources of antioxidants, such as vegetables, fruits, among others, in food, in order to identify potential sources of antioxidants. With this objective, the present study evaluated the antioxidant activity of hydroalcoholic extracts of two varieties of murtilla\'s fruits (Ugni molinae Turcz.), wild and 14-4, through the application of in vitro assays and in a model system based on soybean oil. The application of response surfaces methodology allowed the selection of the optimal operating condition for the production of hydroethanolic extracts from dried fruit. The total phenolic compounds were determined for evaluation of extracts\' antioxidant activity and adjustment of mathematical models. The condition with the highest phenolic content was extracted using ethanol 49,5% (v/v) and temperature at 30°C, the content for the wild murtilla was 18,39 mg GAE/g dry matter and 26,14 mg GAE/g dry sample for 14-4. The ABTS and DDPH analyses were proceeded with selected optimization extracts and the results were 471?mol TEAC/g dry sample of wild murtilla and 881,84 ?mol TEAC/g dry sample of 14-4 murtilla for ABTS and 229,59 ?mol TEAC/g dry sample of wild murtilla and 403 ?mol TEAC/g dry sample of 14-4 murtilla for DDPH. The analysis by gas chromatography-mass detector was performed for the identification of compounds presents in the extracts after derivatization of the samples. Were identified compounds as quercetin, epicatechin, gallic acid, benzoic acid and hidrocafeico that have proven antioxidant activity. The extracts potentially antioxidants were applied to the model system in increasing doses (50, 100, 150 and 200 mg kg-1) with unsaturated oil (refined soybean oil without addition of synthetic antioxidants) under accelerated conditions: Oven Test (Schaal Oven Test) and Rancimat. Concentrations that better presented antioxidant power were 150 and 200 mg kg-1for both of murtilla samples. Sensory results showed that there was no statistically significant difference among the concentrations of the extracts, and TBHQ showed a better acceptance by the trained panel. However, considering the comments made by the tasters is possible to affirm that after 96 hours of oven, the rancid odor is masked by the pleasant odor of the fruit.

Research objective. To investigate the effects of organic and conventional farming types on antioxidant activity of potato tubers and on the amounts of accumulated amino acids (tyrosine and tryptophan) and phenolic compounds. Research tasks 1. To develop and validate the HPLC method for quantification of phenolic compounds, tyrosine and tryptophan, accumulated by potatoes. 2. To investigate the effects of organic and conventional farming types, properties of a variety, and tuber time of maturity on the amounts of tyrosine, tryptophan, and phenolic compounds accumulated in potato tubers. 3. To evaluate the impacts of organic and conventional farming types on total antioxidant activity of potato tubers. 4. To determine the prevailing compounds with antioxidant activity accumulated in potato tubers, and quantify of their antioxidant activity. 5. To evaluate the influence of storage time on the amount of the accumulated phenolic compounds in organically and conventionally grown potato tubers. Research subject. Potato (Solanum tuberosum L.) tubers of several varieties with different time of maturity: • Very early: ‘VB Venta’, ‘Fresco’, ‘Acapella’ • Early: ‘Santa’, ‘Goda’, ‘VB Liepa’ • Medium: ‘Lady Rosetta’, ‘Red Lady’, ‘Courage’ • Late: ‘VB Rasa’, ‘VB Aista’, ‘Saturna’ Originality of the research work. The effects of organic and conventional farming types, tuber time of maturity, and properties of a potato variety on the amount of antioxidant compounds accumulated in potato... [to full text] / Darbo tikslas. Ištirti ekologinės ir intensyviosios žemdirbystės sistemų įtaką bulvių gumbų antioksidaciniam aktyvumui ir jų kaupiamų amino rūgščių (tirozino ir triptofano) ir fenolinių junginių kiekiui. Uždaviniai 1. Sukurti ir validuoti ESC metodiką bulvių kaupiamų fenolinių junginių, tirozino ir triptofano kiekybiniam įvertinimui. 2. Ištirti ekologinės ir intensyviosios žemdirbystės sistemų, veislės savybių ir gumbų subrendimo laiko įtaką bulvių gumbų kaupiamų tirozino, triptofano ir fenolinių junginių kiekiui. 3. Įvertinti ekologinės ir intensyviosios žemdirbystės sistemų įtaką suminiam bulvių gumbų antioksidaciniam aktyvumui. 4. Nustatyti dominuojančius bulvių gumbų kaupiamus antioksidaciniu aktyvumu pasižyminčius junginius ir kiekybiškai įvertinti jų antioksidacinį aktyvumą. 5. Įvertinti sandėliavimo trukmės įtaką ekologiškai ir intensyviai augintų bulvių gumbų kaupiamų fenolinių junginių kiekiui. Tyrimo objektas. Skirtingo subrendimo laiko įvairių veislių valgomųjų bulvių (lot. Solanum tuberosum L.) gumbai: • Labai ankstyvos: ‘VB Venta’, ‘Fresco’, ‘Acapella’ • Ankstyvos: ‘Sante’, ‘Goda’, ‘VB Liepa’ • Vidutinio ankstyvumo: ‘Lady Rosetta’, ‘Red Lady’, ‘Courage’ • Vėlyvos: ‘VB Rasa’, ‘VB Aista’, ‘Saturna’ Mokslinio darbo naujumas. Ištirta ekologinės ir intensyviosios žemdirbystės sistemos, gumbų subrendimo laiko ir veislės įtaka bulvių gumbų kaupiamų antioksidacinių junginių kiekiui. Įvertintas bulvių gumbų antioksidacinis aktyvumas ekologiškai ir intensyviai augintuose... [toliau žr. visą tekstą]

Les voies de valorisation actuelles ne permettent pas d'absorber la totalité des coproduits de l'industrie du bois (noeuds, écorces, souches), qui sont des matières riches en composés bioactifs tels que les polyphénols, préférentiellement extraits par des solvants comme l'éthanol ou le méthanol. Le fractionnement aqueux à l'aide d'extracteur bi-vis permet d'obtenir des extraits polyphénoliques à activité antioxydante. Après avoir déterminé l'extractabilité des polyphénols de chaque matière en eau subcritique, les paramètres d'extraction en bi-vis ont été optimisés de façon à d'atteindre des conditions de température et de pression caractéristiques de l'eau subcritique. La présence d'un marqueur spécifique dans les extraits étaye l'hypothèse selon laquelle l'extracteur bi-vis permet d'atteindre les conditions de l'eau subcritique. Les effets des extraits sur la biodégradabilité de pots horticoles dans lesquels ils ont été incorporés ainsi que sur la croissance de plantes mises en culture dans ces pots ont été déterminés. La valorisation de l'extrudat comme matériau pour le thermopressage en panneaux de particules a également été étudiée. / Actual exploitation procedures can not absorb all the wood by-products (knots, barks, stumps), which are potent sources of bioactive compounds such as polyphenols, preferentially extracted by solvents such as ethanol or methanol. Aqueous fractionation has been performed with twin-screw extractors to obtain polyphenolic extracts with antioxidant activity. After having determined the extractability of polyphenols from each byproduct with subcritical water, the parameters of twin-screw extraction were optimized in order to reach temperature and pressure conditions in subcritical water area. The presence of a specific marker in the extracts supports the hypothesis that a twin-screw extractor allows to reach subcritical water conditions. The effects of the extracts on the biodegradability of horticultural pots in which the extracts have been incorporated and on the development of the plants grown in these pots have been evaluated. The valorisation of the extrudate as raw material for thermopressing particle boards has also been studied.

Diariamente são descartados no mundo toneladas de resíduos do processamento de frutas que poderiam ser aproveitados pelo seu elevado poder nutricional e funcional, que acabam sendo desperdiçados e podem gerar sérios problemas ao meio ambiente. Outro descarte inadequado que agrava esse problema ambiental é o de embalagens plásticas, que quando não submetidas ao processo de reciclagem trazem enormes danos. Por esses fatores, esse estudo teve como objetivo o aproveitamento de subprodutos da indústria de alimentos para o desenvolvimento de farinhas funcionais e aproveitamento dos resíduos da indústria de capsulas nutracêuticas de gelatina e óleo de chia como matriz para as embalagens biodegradáveis ativas. A quitosana também foi utilizada como matriz no desenvolvimento de filmes aplicados como embalagens. Primeiramente foram avaliados quatro resíduos obtidos de diferentes frutas: resíduo do processamento de suco de mirtilo (bagaço), resíduo do processamento de azeite de oliva (bagaço), cascas de mamão e abacaxi. As propriedades físico químicas, funcionais e antioxidantes desses resíduos foram analisadas, sendo que no geral todos demonstraram alto teor de fibras dietéticas. Em relação às propriedades funcionais a farinha de mamão se destacou pelos elevados valores de capacidade de retenção de água e óleo, pela alta solubilidade e maiores teores de carotenoides (15,56 ± 0,35 mg/100g). A farinha de mirtilo foi a que apresentou o maior poder antioxidante pelo método DPPH (4,62 ± 0,18 IC50 em mg de farinha) e maior teor de compostos fenólicos (23,59 ± 0.85 mg/g GAE), além disso exibiu alto teor de antocianinas. Devido a estas propriedades, a farinha e o extrato do resíduo de mirtilo foram incorporados à gelatina do resíduo do processamento de cápsulas nutracêuticas de óleo de chia para o desenvolvimento de filmes biodegradáveis ativos. Os filmes foram avaliados em relação as suas propriedades mecânicas, de barreira ao vapor da água e luz UV, capacidade antioxidante e aplicação como embalagem em produtos alimentícios. Os resultados sugeriram que a adição de fibras promoveu uma diminuição da resistência à tração e aumento na permeabilidade ao vapor da água. No entanto, a adição de fibra também proporcionou um aumento significativo na barreira de luz UV a 500 nm, sendo eficaz na redução da oxidação lipídica de óleo de girassol. Os filmes com adição de extrato não exibiram alteração nas propriedades mecânicas ou de barreira em comparação com a formulação controle. Além disso, estes filmes exibiram capacidade antioxidante estável por 28 dias. Filmes desenvolvidos com a farinha de mamão e resíduos de gelatina apresentaram comportamento similar aos filmes com resíduos de mirtilo, já que a farinha de mamão também alterou algumas propriedades originais do filme como as propriedades mecânicas e de barreira, e agregaram poder antioxidante. Com o objetivo de melhorar essas propriedades foram então desenvolvidas micropartículas de farinha de casca de mamão em spray drying utilizando o resíduo de gelatina como material de parede. Os resultados indicaram que as micropartículas de casca de mamão ao serem adicionadas na gelatina originaram uma matriz de filme mais contínua e homogênea com aumento da resistência à tração e do módulo de Young. Os filmes com micropartículas (7,5%), quando aplicados como material de embalagem para banha de porco, foram os mais eficientes como barreiras ativas (maior atividade antioxidante), pois um menor teor de peróxidos, dienos e trienos conjugados foram quantificados na amostra após 22 dias. A farinha de resíduos da produção de azeite de oliva também foi utilizada para o desenvolvimento de filmes biodegradáveis, porém o biopolimero utilizado foi a quitosana. A incorporação de farinha de resíduo de oliva na matriz de quitosana também causou alterações na morfologia, tornando o filme mais heterogêneo e áspero. Por esse motivo foram testadas a adição de micropartículas de farinha de oliva nos filmes. A adição de 10% de micropartículas de oliva melhorou significativamente a resistência à tração dos filmes sem alterar as suas propriedades originais. A farinha e as micropartículas de oliva aumentaram a capacidade antioxidante dos filmes, esse aumento foi proporcional à concentração de farinha ou micropartículas adicionadas ao filme. Os filmes com 30% de farinha ou micropartículas foram eficazes como embalagem protetora contra a oxidação de nozes durante 31 dias. A partir dos resultados obtidos neste trabalho fica evidenciado a viabilidade do uso de resíduos da indústria de alimentos e resíduos da indústria de cápsulas nutracêuticas para o desenvolvimento de filmes e uso como embalagens biodegradáveis em diferentes produtos. / Every day tons of fruit processing residues are discarded worldwide that could be harnessed for their high nutritional and functional power and that end up being wasted and generating problems for the environment. Another inadequate disposal that aggravates this environmental problem is the plastic packaging, which when not subjected to the recycling process bring huge damages. Due to these factors, this study aims at the utilization of by-products of the food industry for the development of active biodegradable packaging. Firstly, four residues obtained from different fruits, processing residue of blueberry juice (bagasse), processing residue of olive oil (bagasse), peels of papaya and pineapple were evaluated. The physicochemical, functional and antioxidant properties of these residues were analyzed, and in general, all showed high total dietary fiber content. In relation to the functional properties, papaya flour was distinguished by high water and oil retention capacity, high solubility and higher carotenoid content (15.56 ± 0.35 mg / 100g). The blueberry flour had the highest antioxidant power by the DPPH method (4.62 ± 0.18 IC50 in mg of flour) and a higher content of phenolic compounds (23.59 ± 0.85 mg / g GAE), in addition, it exhibited a high content of anthocyanins. Due to these properties, the flour and extract of the blueberry residue were incorporated into the gelatin from the processing residue of chia oleuroceutical capsules for the development of active biodegradable films for packaging. The films were evaluated in relation to their mechanical properties, water vapor barrier, and UV light, antioxidant capacity and application as packaging in food products. The results suggested that fiber addition promoted a decrease in tensile strength and an increase in water vapor permeability. However, the addition of fiber also provided a significant increase in the UV light barrier at 500 nm being effective in reducing the lipid oxidation of sunflower oil. Films with added extract showed no change in mechanical or barrier properties compared to the control formulation. In addition, these films exhibited a stable antioxidant capacity for 28 days. Films developed with papaya flour and gelatin residues showed similar behavior to films with blueberry residues since papaya flour also altered some of the original properties of the film as mechanical and barrier properties, and added antioxidant power. In order to improve these properties microparticles of papaya peel flour were then developed in spray drying using the gelatin residue as the wall material. The results indicated that the microparticles of papaya peel, when added to gelatin, gave a more continuous and homogeneous film matrix increasing tensile strength and Young's modulus. Microparticles films (7.5%), when applied as packaging material for lard, were the most efficient as active barriers (higher antioxidant activity) because a lower peroxide content was quantified in the sample after 22 days. The residue flour from olive oil production was also used for the development of biodegradable films, but the biopolymer used was chitosan. The incorporation of olive residue flour in the chitosan matrix also caused changes in the morphology, making the film more heterogeneous and rough. For this reason, the addition of olive flour microparticles in the films was tested. The addition of 10% of olive microparticles significantly improved the tensile strength of films without altering their original properties. The flour and the microparticles of olive increased the antioxidant capacity of the films; this increase was proportional to the concentration of flour or micro added to the film. Films with 30% flour or microparticles were effective as protective packaging against Walnut oxidation for 31 days. From the results obtained in this work, it is evident the viability of the use of residues from the food and waste industry of the nutraceutical capsule industry for the development of films and use as biodegradable packaging in different products.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:37:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_Maria_Cristina_Copello_Rotili.pdf: 1512539 bytes, checksum: 0de2ebbb956f5ea7ef24fdd44b97de82 (MD5) Previous issue date: 2012-08-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The passion fruit is a climacteric fruit and at the phase of the Post harvest suffers important physiological transformations resulting of its own metabolism of ripening and others oxidative stress. The storage conditions of the passion fruit establish determining factor for its conservation. The refrigeration and modified atmosphere have been widely used in fruits, and the yellow passion fruit appears very promising in the use of these techniques, due to high instability of its physical and physiological characteristics post harvest. Therefore, this study was conducted with the objective of to evaluate the biochemical, physicochemical and microbiological of the passion fruit during its storage in modified atmosphere and at different temperatures. The work was divided into two experiments: The first consisted of the evaluation of the effect of storage temperature, where the fruits were stored at 5 º and 24 ºC. And in the second experiment evaluated the effect of modified atmosphere during the storage of the fruits at 5 °C. In both experiments the evaluations occurred at intervals of 10 days for 40 days, being evaluated the antioxidant activity DPPH and TEAC, the content of total phenolic compounds, ß-carotene and ascorbic acid, and physical and microbiological quality of the fruits. In the second experiment were included assessments of total titratable acidity, total soluble solids and enzymatic activity for polyphenol oxidase and peroxidase. In both experiments, it was utilized a completely randomized delineation, with five repetitions. The results showed that the total phenolic compounds, β-carotene and antioxidant activity of passion fruit juice were not affected by storage temperature and the content of total phenolic compounds of the juice increased with storage time. The effects of high temperature during storage were more evident in the appearance of the fruit than at the nutritional quality of the juice. The antioxidant activity of the juice, expressed in kidnapping DPPH radical, decreased during the storage, independent of temperature. Under the conditions of storage at 5 ° C and normal atmosphere, the shelf-life of passion fruit was higher and lasted up to 20 days in good conditions of marketing. The use of modified atmosphere was not able to reduce the losses of antioxidant activity of passion fruit juice during its storage. Total phenolics compounds and ascorbic acid were not affected by the use of modified atmosphere. Up to 30 days of storage there was suppressive effect of the activity of pathogens similarly in the two atmospheres of storage, suggesting that this effect was more related to low temperature. At 40 days of storage the modified atmosphere was more effective in inhibiting the activity of pathogens. The modified atmosphere was effective in reducing fresh mass loss and wrinkling of the rind, evidencing the high sensitivity of the fruit changes involving the loss of water and the importance of the use of modified atmosphere in maintaining their physical quality. Total soluble solids and total titratable acidity decreased during the storage and the modified atmosphere did not affect these results. The use of modified atmosphere during the storage at 5° C provided great conditions for marketing the yellow passion fruit up to 20 days. This study revealed the existence of activities of the polyphenoloxidase and peroxidase enzymes in the yellow passion fruit rind, but they were not identified in the fruit juice / O maracujá-amarelo é um fruto climatérico e na fase pós-colheita sofre importantes transformações fisiológicas decorrentes do próprio metabolismo de maturação e de outros estresses oxidativos. As condições de armazenamento do maracujá estabelecem fator determinante para sua conservação. A refrigeração e a atmosfera modificada têm sido largamente utilizadas em frutos, e o maracujá-amarelo se apresenta muito promissor no uso dessas técnicas, devido à elevada instabilidade de suas características físicas e fisiológicas pós-colheita. Assim, este estudo foi realizado com o objetivo de avaliar as respostas bioquímicas, físico-químicas e microbiológicas do maracujá-amarelo durante o seu armazenamento em atmosfera modificada e em diferentes temperaturas. O trabalho foi dividido em dois experimentos: O primeiro constou da avaliação do efeito da temperatura de armazenamento, onde os frutos foram armazenados em temperatura de 5º e 24ºC. E no segundo experimento foi avaliado o efeito da atmosfera modificada durante o armazenamento dos frutos a 5 ºC. Em ambos os experimentos as avaliações ocorreram em intervalo de 10 dias durante 40 dias, sendo avaliada a atividade antioxidante DPPH e TEAC, os teores de compostos fenólicos totais, ß-caroteno e ácido ascórbico e a qualidade física e microbiológica dos frutos. No segundo experimento foram incluídas as avaliações de acidez total titulável, sólidos solúveis totais e a atividade enzimática para polifenoloxidase e peroxidase. Em ambos os experimentos, foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado, com cinco repetições. Os resultados mostraram que os compostos fenólicos totais, β-caroteno e atividade antioxidante do suco do maracujá-amarelo não foram influenciados pela temperatura de armazenagem e o conteúdo de compostos fenólicos totais do suco aumentou com o tempo de armazenagem. Os efeitos da elevada temperatura durante o armazenamento foram muito mais evidentes na aparência do fruto do que na qualidade nutricional do suco. A atividade antioxidante do suco, expressa em sequestro do radical DPPH, diminuiu durante o armazenamento, independente da temperatura. Nas condições do armazenamento a 5 ºC e em atmosfera normal, a vida-de-prateleira do maracujá-amarelo foi superior e se estendeu até 20 dias em boas condições de comercialização. O uso da atmosfera modificada não foi capaz de reduzir as perdas de atividade antioxidante do suco do maracujá-amarelo, durante o seu armazenamento. Compostos fenólicos totais e ácido ascórbico também não foram influenciados pelo uso da atmosfera modificada. Até 30 dias de armazenamento houve efeito supressor da atividade de patógenos similarmente nas duas atmosferas de armazenagem, sugerindo que este efeito esteve mais relacionado à baixa temperatura. Aos 40 dias de armazenamento a atmosfera modificada foi mais eficiente em inibir a atividade de patógenos. A atmosfera modificada foi eficaz na redução da perda de massa fresca e do enrugamento da casca, ficando evidente a alta sensibilidade dos frutos à alterações envolvendo a perda de água e a importância do uso da atmosfera modificada na manutenção da sua qualidade física. Sólidos solúveis totais e acidez total titulável diminuíram durante o armazenamento e a atmosfera modificada não influenciou estes resultados. O uso da atmosfera modificada durante o armazenamento a 5 ºC proporcionou condições ótimas para comercialização do maracujá-amarelo até 20 dias. Este estudo revelou a existência de atividade das enzimas polifenoloxidase e peroxidase na casca do maracujá-amarelo, mas não foram identificadas no suco do fruto

Diariamente são descartados no mundo toneladas de resíduos do processamento de frutas que poderiam ser aproveitados pelo seu elevado poder nutricional e funcional, que acabam sendo desperdiçados e podem gerar sérios problemas ao meio ambiente. Outro descarte inadequado que agrava esse problema ambiental é o de embalagens plásticas, que quando não submetidas ao processo de reciclagem trazem enormes danos. Por esses fatores, esse estudo teve como objetivo o aproveitamento de subprodutos da indústria de alimentos para o desenvolvimento de farinhas funcionais e aproveitamento dos resíduos da indústria de capsulas nutracêuticas de gelatina e óleo de chia como matriz para as embalagens biodegradáveis ativas. A quitosana também foi utilizada como matriz no desenvolvimento de filmes aplicados como embalagens. Primeiramente foram avaliados quatro resíduos obtidos de diferentes frutas: resíduo do processamento de suco de mirtilo (bagaço), resíduo do processamento de azeite de oliva (bagaço), cascas de mamão e abacaxi. As propriedades físico químicas, funcionais e antioxidantes desses resíduos foram analisadas, sendo que no geral todos demonstraram alto teor de fibras dietéticas. Em relação às propriedades funcionais a farinha de mamão se destacou pelos elevados valores de capacidade de retenção de água e óleo, pela alta solubilidade e maiores teores de carotenoides (15,56 ± 0,35 mg/100g). A farinha de mirtilo foi a que apresentou o maior poder antioxidante pelo método DPPH (4,62 ± 0,18 IC50 em mg de farinha) e maior teor de compostos fenólicos (23,59 ± 0.85 mg/g GAE), além disso exibiu alto teor de antocianinas. Devido a estas propriedades, a farinha e o extrato do resíduo de mirtilo foram incorporados à gelatina do resíduo do processamento de cápsulas nutracêuticas de óleo de chia para o desenvolvimento de filmes biodegradáveis ativos. Os filmes foram avaliados em relação as suas propriedades mecânicas, de barreira ao vapor da água e luz UV, capacidade antioxidante e aplicação como embalagem em produtos alimentícios. Os resultados sugeriram que a adição de fibras promoveu uma diminuição da resistência à tração e aumento na permeabilidade ao vapor da água. No entanto, a adição de fibra também proporcionou um aumento significativo na barreira de luz UV a 500 nm, sendo eficaz na redução da oxidação lipídica de óleo de girassol. Os filmes com adição de extrato não exibiram alteração nas propriedades mecânicas ou de barreira em comparação com a formulação controle. Além disso, estes filmes exibiram capacidade antioxidante estável por 28 dias. Filmes desenvolvidos com a farinha de mamão e resíduos de gelatina apresentaram comportamento similar aos filmes com resíduos de mirtilo, já que a farinha de mamão também alterou algumas propriedades originais do filme como as propriedades mecânicas e de barreira, e agregaram poder antioxidante. Com o objetivo de melhorar essas propriedades foram então desenvolvidas micropartículas de farinha de casca de mamão em spray drying utilizando o resíduo de gelatina como material de parede. Os resultados indicaram que as micropartículas de casca de mamão ao serem adicionadas na gelatina originaram uma matriz de filme mais contínua e homogênea com aumento da resistência à tração e do módulo de Young. Os filmes com micropartículas (7,5%), quando aplicados como material de embalagem para banha de porco, foram os mais eficientes como barreiras ativas (maior atividade antioxidante), pois um menor teor de peróxidos, dienos e trienos conjugados foram quantificados na amostra após 22 dias. A farinha de resíduos da produção de azeite de oliva também foi utilizada para o desenvolvimento de filmes biodegradáveis, porém o biopolimero utilizado foi a quitosana. A incorporação de farinha de resíduo de oliva na matriz de quitosana também causou alterações na morfologia, tornando o filme mais heterogêneo e áspero. Por esse motivo foram testadas a adição de micropartículas de farinha de oliva nos filmes. A adição de 10% de micropartículas de oliva melhorou significativamente a resistência à tração dos filmes sem alterar as suas propriedades originais. A farinha e as micropartículas de oliva aumentaram a capacidade antioxidante dos filmes, esse aumento foi proporcional à concentração de farinha ou micropartículas adicionadas ao filme. Os filmes com 30% de farinha ou micropartículas foram eficazes como embalagem protetora contra a oxidação de nozes durante 31 dias. A partir dos resultados obtidos neste trabalho fica evidenciado a viabilidade do uso de resíduos da indústria de alimentos e resíduos da indústria de cápsulas nutracêuticas para o desenvolvimento de filmes e uso como embalagens biodegradáveis em diferentes produtos. / Every day tons of fruit processing residues are discarded worldwide that could be harnessed for their high nutritional and functional power and that end up being wasted and generating problems for the environment. Another inadequate disposal that aggravates this environmental problem is the plastic packaging, which when not subjected to the recycling process bring huge damages. Due to these factors, this study aims at the utilization of by-products of the food industry for the development of active biodegradable packaging. Firstly, four residues obtained from different fruits, processing residue of blueberry juice (bagasse), processing residue of olive oil (bagasse), peels of papaya and pineapple were evaluated. The physicochemical, functional and antioxidant properties of these residues were analyzed, and in general, all showed high total dietary fiber content. In relation to the functional properties, papaya flour was distinguished by high water and oil retention capacity, high solubility and higher carotenoid content (15.56 ± 0.35 mg / 100g). The blueberry flour had the highest antioxidant power by the DPPH method (4.62 ± 0.18 IC50 in mg of flour) and a higher content of phenolic compounds (23.59 ± 0.85 mg / g GAE), in addition, it exhibited a high content of anthocyanins. Due to these properties, the flour and extract of the blueberry residue were incorporated into the gelatin from the processing residue of chia oleuroceutical capsules for the development of active biodegradable films for packaging. The films were evaluated in relation to their mechanical properties, water vapor barrier, and UV light, antioxidant capacity and application as packaging in food products. The results suggested that fiber addition promoted a decrease in tensile strength and an increase in water vapor permeability. However, the addition of fiber also provided a significant increase in the UV light barrier at 500 nm being effective in reducing the lipid oxidation of sunflower oil. Films with added extract showed no change in mechanical or barrier properties compared to the control formulation. In addition, these films exhibited a stable antioxidant capacity for 28 days. Films developed with papaya flour and gelatin residues showed similar behavior to films with blueberry residues since papaya flour also altered some of the original properties of the film as mechanical and barrier properties, and added antioxidant power. In order to improve these properties microparticles of papaya peel flour were then developed in spray drying using the gelatin residue as the wall material. The results indicated that the microparticles of papaya peel, when added to gelatin, gave a more continuous and homogeneous film matrix increasing tensile strength and Young's modulus. Microparticles films (7.5%), when applied as packaging material for lard, were the most efficient as active barriers (higher antioxidant activity) because a lower peroxide content was quantified in the sample after 22 days. The residue flour from olive oil production was also used for the development of biodegradable films, but the biopolymer used was chitosan. The incorporation of olive residue flour in the chitosan matrix also caused changes in the morphology, making the film more heterogeneous and rough. For this reason, the addition of olive flour microparticles in the films was tested. The addition of 10% of olive microparticles significantly improved the tensile strength of films without altering their original properties. The flour and the microparticles of olive increased the antioxidant capacity of the films; this increase was proportional to the concentration of flour or micro added to the film. Films with 30% flour or microparticles were effective as protective packaging against Walnut oxidation for 31 days. From the results obtained in this work, it is evident the viability of the use of residues from the food and waste industry of the nutraceutical capsule industry for the development of films and use as biodegradable packaging in different products.