O Rio Grande do Sul é o maior produtor de uvas do Brasil, e as cultivares de Vitis labrusca representam mais de 90% da produção, dentre as quais se destacam as variedades Isabel e Bordô, que se caracterizam por conter altas concentrações de polifenóis, principalmente antocianinas, que exibem propriedades antioxidantes e que podem ser usados como corantes em alimentos. Entretanto, a utilização destes compostos em alimentos se torna difícil devido à sua alta instabilidade, e uma das formas de proteger estes compostos das condições adversas do meio é a microencapsulação. O bagaço da uva, proveniente da fabricação de sucos e vinhos, contém uma elevada concentração de polifenóis, e é composto em grande parte pela casca da uva. Dessa forma, este trabalho de Tese, teve como primeiro objetivo a extração dos polifenóis da casca das uvas Isabel e Bordô, e seu microencapsulamento utilizando diferentes materiais de parede, o qual foi dividido em três etapas. Na primeira etapa, foi realizada a separação dos compostos fenólicos mediante extração aquosa em meio ácido da casca de uva Isabel. A seguir, o extrato foi submetido à atomização para obtenção das micropartículas, utilizando goma arábica, β-ciclodextrina e hidroxipropil-β-ciclodextrina como agentes encapsulantes, combinadas em concentrações máximas de 5%. Os pós obtidos foram avaliados quanto aos fenóis totais, antocianinas monoméricas totais, flavonoides, flavanols, atividade antioxidante (DPPH, CUPRAC e HRSA), cor, umidade, atividade de água, solubilidade, higroscopicidade, temperatura de transição vítrea e microestrutura. De forma geral, os pós obtidos apresentaram alta higroscopicidade e baixa temperatura de transição vítrea, além de aglomeração das partículas. O tratamento elaborado com 3% de goma arábica e 2% de β-ciclodextrina foi considerado o melhor, com maior retenção de flavonoides (67,2%), flavanols (51,1%), atividade antioxidante por DDPH (55%) e CUPRAC (58,8%), menor higroscopicidade (17,33%) e maior temperatura de transição vítrea (32,85 °C). Na segunda etapa, o extrato fenólico aquoso acidificado da casca de uva Bordô foi atomizado e liofilizado para a obtenção das micropartículas, utilizando goma arábica, goma guar parcialmente hidrolisada e polidextrose, em um total de 10% de material de parede. Os pós obtidos foram avaliados quanto ao conteúdo de fenóis totais, antocianinas monoméricas totais, atividade antioxidante (DPPH, CUPRAC, HRSA), cor, umidade, atividade de água, solubilidade, higroscopicidade, temperatura de transição vítrea, tamanho de partícula e microestrutura. Foram obtidas altas retenções, maiores que 80% para fenóis totais e antocianinas monoméricas totais, e entre 45 e 84% para atividade antioxidante em todos os tratamentos estudados. Os pós atomizados tiveram menor umidade, atividade de água e tamanho de partícula, maior solubilidade e temperatura de transição vítrea, além de melhores características morfológicas do que os pós liofilizados. O pó obtido por atomização com 5% de goma guar parcialmente hidrolisada e 5% de polidextrose foi considerado o melhor tratamento, visto que teve maior retenção de fenóis totais (89,0%), antocianinas monoméricas totais (99,5%) e atividade antioxidante por DPPH (57,3%) e CUPRAC (83,2%). Na terceira etapa, dispersões de extrato de casca de uva Bordô com 5% de goma guar parcialmente hidrolisada e 5% de polidextrose, que foi considerado o melhor tratamento dentre todos os elaborados com uva Isabel e Bordô, foram atomizadas e liofilizadas para obtenção das micropartículas, que foram submetidas a testes acelerados de armazenamento (umidades relativas de 75 e 90% em temperaturas de 35, 45 e 55 °C) e de simulação de digestão gastrointestinal (divididos em duas fases: fase gástrica e fase intestinal). Foram avaliados os conteúdos de fenóis totais, antocianinas monoméricas totais e atividade antioxidante por ABTS. Quanto às provas aceleradas, a temperatura teve um efeito significativo na diminuição no conteúdo de fenóis, com retenções de 82,5% a 93,5%. Na redução do conteúdo de antocianinas monoméricas totais foi significativo o efeito da temperatura, umidade relativa e tempo, com retenções de 3,9 a 42,3%. A redução do teor de antocianinas monoméricas totais exibiu cinética de primeira ordem, e os valores de z e Ea indicaram que o pó liofilizado é mais instável às mudanças de temperatura, quando utilizadas temperaturas mais elevadas. Por outro lado, os valores de D e t1/2 foram muito próximos entre os dois pós, o que indica pouca diferença de estabilidade entre eles nas temperaturas utilizadas neste estudo. Os parâmetros termodinâmicos indicaram que a reação foi endotérmica e não espontânea. A atividade antioxidante teve comportamento similar ao dos fenóis totais, com retenção final de 38,5 a 59,5%. Quanto à simulação da digestão gastrointestinal os dois pós tiveram liberação de fenóis de aproximadamente 80% na fase gástrica, e aumento significativo da liberação na fase intestinal, onde, na última hora de experimento, o pó atomizado teve 90,6% de liberação e o liofilizado 94,9%. Comportamento similar foi observado para a atividade antioxidante, onde o pó atomizado e o pó liofilizado tiveram percentuais próximos a 50% na fase gástrica e aumento significativo na fase intestinal, onde na última hora do experimento o pó atomizado teve 69,4% da atividade antioxidante e o pó liofilizado 67,8%. Entretanto, as antocianinas monoméricas tiveram redução significativa de aproximadamente 50% do seu conteúdo na fase intestinal, onde, na última hora de experimento, o pó atomizado teve 39% de liberação e o liofilizado 39,8%. O método de obtenção das micropartículas não influenciou na estabilidade dos pós, tanto nos testes acelerados de armazenamento quanto na simulação da digestão gastrointestinal. Como segundo objetivo foi avaliado o efeito da irradiação UV-C em uvas Bordô, como tratamento pós-colheita. Foram estudadas duas safras de anos diferentes, sendo que na primeira as uvas foram submetidas a 0, 0,5, 1, 4, 10 e 30 minutos de irradiação (120 W) e armazenadas a 22 °C, enquanto que na segunda safra as uvas foram submetidas à irradiações com UV-C (120 W) por 0, 0,5 e 4 minutos, combinada com ultrassom (40 kHz) por 5 minutos e armazenadas a 22 °C. Na primeira safra, as uvas não apresentaram aumento dos compostos bioativos e da atividade antioxidante. Entretanto, na segunda safra, os resultados indicaram o aumento significativo no conteúdo de fenóis totais, antocianinas monoméricas totais e na atividade antioxidante para as uvas irradiadas por 0,5 minutos com UV-C e para as irradiadas com UV-C por 4 minutos em combinação com ultrassom por 5 minutos, com aumentos de 1,2 a 2,0 vezes em relação ao controle, não havendo mudanças significativas na cor das uvas irradiadas. / The state of Rio Grande do Sul, Brazil, is the greatest producer of grapes in the country. Vitis labrusca cultivars constitute more than 90% of production, underscoring Isabel and Bordô varieties, featuring high concentrations of polyphenols, especially antioxidant anthocyanins used as food coloring. Since the use of the compounds in food is rather difficult due to their unstableness, microencapsulation is one of the methods to protect the compounds from adverse environmental condition. Grape pomace, the residue from the manufacture of juice and wine, has high polyphenol concentration and is mainly formed by grape skin. Current thesis aims at extracting polyphenols from the skin of Isabel and Bordô grape varieties and their micro-encapsulation by different wall materials. Research was divided into three stages. The first stage comprised the separation of phenolic compounds by water extraction in the acid medium of the skin of the Isabel grape variety. The extract was spray-dried for microparticles by means of gum arabic, β-cyclodextrin and hydroxypropyl-β-cyclodextrin as encapsulating agents at maximum 5% concentrations. Powders were assessed for total phenols, total monomer anthocyanins, flavonoids, flavanols, antioxidant activity (DPPH, CUPRAC and HRSA), color, humidity, water activity, solubility, hygroscopicity, glass transition temperature and micro-structure. As a rule, the powders featured high hygroscopicity, low glass transition temperature and particle agglomeration. Treatment with 3% of gum arabic 3% and 2% of β-cyclodextrin was the best, with the highest retention rate of flavonoids (67.2%), flavanols (51.1%), antioxidant activity, and with DDPH (55%) and CUPRAC (58.8%), lowest hygroscopicity (17.33%) and highest glass transition temperature (32.85 °C). In the second stage the acidified water phenolic extract from the Bordô grape skin was spray-dried and freeze-dried for microparticles with gum arabic, partially hydrolyzed guar gum and polydextrose, with a total 10% of wall material. Powders were assessed for total phenols, total monomer anthocyanins, antioxidant activity (DPPH, CUPRAC, HRSA), color, humidity, water activity, solubility, hygroscopicity, glass transition temperature, particle size and micro-structure. High retentions occurred, with more than 80% for total phenols and total monomer anthocyanins; and between 45 and 84% for antioxidant activity in all treatments under analysis. Atomized powders had lower humidity, water activity and particle size, greater solubility, higher glass transition temperature, and better morphological characteristics than the freeze-dried powders. The powder obtain by spray-dried with 5% of partially hydrolyzed guar gum and 5% of polydextrose was the best treatment due to greater retention of total phenols (89.0%), total monomer anthocyanins (99,5%) and antioxidant activity for DPPH (57.3%) and CUPRAC (83.2%). The third stage comprised dispersions of the extract of the Bordô grape skin with partially hydrolyzed guar gum 5% and polydextrose 5%, or rather, the best treatment among those prepared with Isabel and Bordô grapes. Dispersions were spray-dried and freeze-dried to obtain microparticles which underwent fast storage tests (relative humidity rates 75 and 90% at 35, 45 and 55 °C) and gastrointestinal digestion simulations (divided into two phases: gastric and intestinal phases). Total phenols, total monomer anthocyanins and antioxidant activity for ABTS were evaluated. Fast tests revealed that temperature had a significant effect on the decrease in phenol contents, with 82.5 - 93.5% retentions. Temperature, relative humidity and time were significant on the reduction of total monomer anthocyanin contents, with 3.9 – 42.3% retentions. Decrease in total monomer anthocyanin rates revealed a first order kinetics, whilst z and Ea rates indicated highly unstable freeze-dried powder for changes in temperature when higher temperatures are employed. On the other hand, D and t1/2 rates were very close between the two powders, revealing slight stability difference between the two at temperatures employed in current study. Thermodynamic parameters demonstrated an endothermic and non-spontaneous reaction. Antioxidant activity behaved similarly to total phenols with a final retention between 38.5 and 59.5%. In the case of gastrointestinal digestion simulation, the two powders released 80% phenols during the gastric phase and a significant increase in release during the intestinal phase in which spray-dried and freeze-dried powders had 90.6% and 94.9% release during the last hour of the experiment. A similar behavior was detected for antioxidant activity in which spray-dried and freeze-dried powders featured 50% during the gastric phase and a significant increase during the intestinal one, with 69.4% and 67.8% of antioxidant activity respectively by the spray-dried and freeze-dried powders during the last hour of the experiment. However, monomer anthocyanins had a significant 50% reduction of contents in the intestinal phase in which the spray-dried and freeze-dried powders had 39% and 39.8% release respectively during the last hour of the experiment. The methods for obtaining microparticles failed to affect the stability of the powder in fast storage tests and in gastrointestinal simulation tests. Current research also evaluated the effect of UV-C irradiation on Bordô grapes for post-harvest treatment. Two harvests in two different years were analyzed: grapes of the first harvest underwent 0, 0.5, 1, 4, 10 and 30 minutes irradiation (120 W) and stored at 22 °C, whereas grapes of the second harvest underwent UV-C irradiations (120 W) during 0, 0.5 and 4 minutes, coupled to ultrasound (40 kHz) for 5 minutes and stored at 22 °C. The former did not have any increase in bioactive compounds and antioxidant activity. Results of the latter, however, demonstrated a significant increase in total phenols, total monomer anthocyanins and antioxidant activity for grapes irradiated during 0.5 minutes with UV-C and for those irradiated with UV-C for 4 minutes plus ultrasound for 5 minutes. There was 1.2 - 2.0 times increase when compared to control, with no change in color in the irradiated grapes.

A cada ano a indústria de vinhos descarta uma alta quantidade de resíduos líquidos e sólidos, constituído em grande parte por bagaço de uva. Este resíduo pode ser considerado um subproduto da indústria e apresenta quantidades significativas de antocianinas, as quais podem apresentar diversas aplicações. Apesar da extração de antocianinas ser um passo importante na recuperação de pigmentos em matrizes vegetais não existe um método de extração padrão na literatura. Dessa forma, existem estudos tanto em relação ao uso de métodos tradicionais quanto emergentes, sendo estes últimos normalmente mais favoráveis ao Meio Ambiente. Neste estudo foi usado o método de extração enzimática, técnica emergente, que se baseia em alterações da parede celular de matrizes alimentares para exposição dos materiais intracelulares. Assim, o objetivo geral do trabalho foi realizar a extração enzimática de antocianinas presentes em casca de uva para posterior aplicação como corante alimentício em quefir e bebida carbonatada. Foram encontrados diferentes temperaturas e porcentagens de preparado enzimático ótimos dependendo do cultivar analisado. Após aperfeiçoamento foi selecionado o uso de casca de Cabernet Sauvignon, a uma temperatura de 40 oC e 0,25 % de Pectinex Ultra Color®. O corante natural produzido foi aplicado em bebida carbonatada e quefir, ambos sob análises de tempo de meia-vida de antocianinas e parâmetros físico-químicos durante 16 dias de armazenagem. Dentre os resultados obtidos foi destacado que o quefir com adição do corante manteve características semelhantes ao encontrado na literatura para quefir natural. Em análises em bebida carbonatada, houve maior estabilidade de antocianinas nas amostras armazenadas sem presença de luz. A aplicação do extrato antociânico foi favorável em ambas matrizes alimentares, sendo recomendado estudos futuros visando o aumento do tempo de meia vida da estabilidade das antocianinas. / Every year, wine industry discards a high amount of liquid and solid waste, consisting largely of grape pomace. This residue can be considered a by-product of the industry and presents significant quantity of anthocyanins, which can provide several applications. Despite the extraction of anthocyanins be an important step on the recovery of pigments in vegetables, there is not a standard extraction method in the literature. In this way, there are studies regarding the use of traditional and emerging methods, which the latter usually being more environmentally friendly. In this study, controlled enzymatic extraction method was used, an emerging technique that is based on alterations of the cell wall of alimentary matrices for exposure of the intracellular materials. Thus, the aim of this study was to perform the enzymatic extraction of anthocyanins present in grape skins for subsequent application as a food dye in kefir and carbonated beverage. Eight different samples of grape pomace were used to improvement the extraction process. Preliminary responses of the study defined that low extraction times are required for the enzymatic extraction process, where the maximum ones being found when the process was conducted for thirty minutes using Pectinex Ultra Color®. In addition, different temperatures and percentages of enzyme preparation were found depending on the variety analyzed. After improvement, the use of Carbenet Sauvignon skin was selected, at a temperature of 40 ° C and 0.25% of enzymatic preparation. The natural dye produced was applied in carbonated beverage and kefir, both under analysis of the half-life of anthocyanins and physical- chemical parameters during 16 days of storage. Among the results obtained, it was pointed out that kefir with dye addition maintained similar characteristics to that found in the literature for natural kefir. In analyzes in carbonated beverage, there was greater stability of anthocyanins when the samples were stored without light. The application of the anthocyanin extract was favorable in both food matrices, and future studies are recommended aiming to increase the half-life of the stability of anthocyanins.

Orientador: Ellen Silva Lago Vanzela / Coorientador: Roberto da Silva / Coorientador: Isidro Hermosín Gutiérrez / Banca: Natália Soares Janzantti / Banca: Suzana Lucy Nixdorf / Resumo: A uva BRS Violeta (BRS Rúbea x IAC 1398-21) tem se destacado devido ao elevado conteúdo de compostos fenólicos (CF) e ao potencial para elaboração de sucos e vinhos. A composição fenólica desta uva instigou o estudo sobre os efeitos do tratamento de seu vinho jovem com carvalho granulado (3 g/L) de duas origens (francesa e americana), a 15C por 30 dias. Assim como o estudo do efeito do armazenamento (180 dias), a 16C, 25C e 50C, sobre os CF totais, antocianinas totais (AT) e poliméricas (AP), atividade antioxidante (AA) e parâmetros de cor destes vinhos tratados. Ao final do período de armazenamento, observou-se que os vinhos controle e os tratados com carvalho apresentaram comportamento muito similar com relação à evolução de CF, mostrando-se muito estáveis frente todas as temperaturas testadas, enquanto perdas significativas de AA foram observadas nos vinhos armazenados a 50C acompanhado de elevação dos percentuais de AP. O modelo cinético de degradação de AT foi assumido como de primeira ordem e os tempos de meia vida (t ½) diminuíram à medida que a temperatura de armazenamento foi aumentada para todos os vinhos, sendo encontrado valor superior para o vinho tratado com carvalho francês. Por meio da equação de Arrhenius foi observado a necessidade de uma energia de ativação superior para os vinhos tratados, quando comparado ao vinho controle, para que as reações de degradação das AT ocorram. A AA e a evolução da cor dos vinhos tratados apresentaram discreta diferença... / Abstract: BRS Violeta Grape (BRS Rúbea x IAC 1398-21) has been featured due to its elevated composition on phenolic compounds, and its potential to the elaboration of grape juice and wines. Its phenolic composition has instigated this study about the effects of French and American grained oak (3.00 g/L) into young wine at 15C for 30 days, as well as the study on the effects of storage (180 days) at 16C, 25C, and 50C over the total phenolic compounds, total and polymeric anthocyanins, antioxidant activity, and colour parameters of the treated wines. After the storage period, it was observed a similar behavior on the evolution of phenolic compounds between the control and treated wines. They were stable in all the temperatures evaluated, whereas the antioxidant activity was significantly reduced at 50C, accomplished by the increase of polymeric anthocyanin percentual. The kinetics model of total anthocyanin degradation was adopted as a first order reaction, and the half-life time (t ½) decreased according to the increasing of temperature for all wines. It was observed a higher half-life time for French oak treated wine. By means of the Arrhenius equation the need for a higher activation energy was observed so that the degradation reactions of TA occur in the treated wines when compared to the control wine. The AA and the colour evolution were slightly different among treated wines. French oak treated wine presented higher values of antioxidant activity, and less susceptibility to ... / Mestre

O Rio Grande do Sul é o maior produtor de uvas do Brasil, e as cultivares de Vitis labrusca representam mais de 90% da produção, dentre as quais se destacam as variedades Isabel e Bordô, que se caracterizam por conter altas concentrações de polifenóis, principalmente antocianinas, que exibem propriedades antioxidantes e que podem ser usados como corantes em alimentos. Entretanto, a utilização destes compostos em alimentos se torna difícil devido à sua alta instabilidade, e uma das formas de proteger estes compostos das condições adversas do meio é a microencapsulação. O bagaço da uva, proveniente da fabricação de sucos e vinhos, contém uma elevada concentração de polifenóis, e é composto em grande parte pela casca da uva. Dessa forma, este trabalho de Tese, teve como primeiro objetivo a extração dos polifenóis da casca das uvas Isabel e Bordô, e seu microencapsulamento utilizando diferentes materiais de parede, o qual foi dividido em três etapas. Na primeira etapa, foi realizada a separação dos compostos fenólicos mediante extração aquosa em meio ácido da casca de uva Isabel. A seguir, o extrato foi submetido à atomização para obtenção das micropartículas, utilizando goma arábica, β-ciclodextrina e hidroxipropil-β-ciclodextrina como agentes encapsulantes, combinadas em concentrações máximas de 5%. Os pós obtidos foram avaliados quanto aos fenóis totais, antocianinas monoméricas totais, flavonoides, flavanols, atividade antioxidante (DPPH, CUPRAC e HRSA), cor, umidade, atividade de água, solubilidade, higroscopicidade, temperatura de transição vítrea e microestrutura. De forma geral, os pós obtidos apresentaram alta higroscopicidade e baixa temperatura de transição vítrea, além de aglomeração das partículas. O tratamento elaborado com 3% de goma arábica e 2% de β-ciclodextrina foi considerado o melhor, com maior retenção de flavonoides (67,2%), flavanols (51,1%), atividade antioxidante por DDPH (55%) e CUPRAC (58,8%), menor higroscopicidade (17,33%) e maior temperatura de transição vítrea (32,85 °C). Na segunda etapa, o extrato fenólico aquoso acidificado da casca de uva Bordô foi atomizado e liofilizado para a obtenção das micropartículas, utilizando goma arábica, goma guar parcialmente hidrolisada e polidextrose, em um total de 10% de material de parede. Os pós obtidos foram avaliados quanto ao conteúdo de fenóis totais, antocianinas monoméricas totais, atividade antioxidante (DPPH, CUPRAC, HRSA), cor, umidade, atividade de água, solubilidade, higroscopicidade, temperatura de transição vítrea, tamanho de partícula e microestrutura. Foram obtidas altas retenções, maiores que 80% para fenóis totais e antocianinas monoméricas totais, e entre 45 e 84% para atividade antioxidante em todos os tratamentos estudados. Os pós atomizados tiveram menor umidade, atividade de água e tamanho de partícula, maior solubilidade e temperatura de transição vítrea, além de melhores características morfológicas do que os pós liofilizados. O pó obtido por atomização com 5% de goma guar parcialmente hidrolisada e 5% de polidextrose foi considerado o melhor tratamento, visto que teve maior retenção de fenóis totais (89,0%), antocianinas monoméricas totais (99,5%) e atividade antioxidante por DPPH (57,3%) e CUPRAC (83,2%). Na terceira etapa, dispersões de extrato de casca de uva Bordô com 5% de goma guar parcialmente hidrolisada e 5% de polidextrose, que foi considerado o melhor tratamento dentre todos os elaborados com uva Isabel e Bordô, foram atomizadas e liofilizadas para obtenção das micropartículas, que foram submetidas a testes acelerados de armazenamento (umidades relativas de 75 e 90% em temperaturas de 35, 45 e 55 °C) e de simulação de digestão gastrointestinal (divididos em duas fases: fase gástrica e fase intestinal). Foram avaliados os conteúdos de fenóis totais, antocianinas monoméricas totais e atividade antioxidante por ABTS. Quanto às provas aceleradas, a temperatura teve um efeito significativo na diminuição no conteúdo de fenóis, com retenções de 82,5% a 93,5%. Na redução do conteúdo de antocianinas monoméricas totais foi significativo o efeito da temperatura, umidade relativa e tempo, com retenções de 3,9 a 42,3%. A redução do teor de antocianinas monoméricas totais exibiu cinética de primeira ordem, e os valores de z e Ea indicaram que o pó liofilizado é mais instável às mudanças de temperatura, quando utilizadas temperaturas mais elevadas. Por outro lado, os valores de D e t1/2 foram muito próximos entre os dois pós, o que indica pouca diferença de estabilidade entre eles nas temperaturas utilizadas neste estudo. Os parâmetros termodinâmicos indicaram que a reação foi endotérmica e não espontânea. A atividade antioxidante teve comportamento similar ao dos fenóis totais, com retenção final de 38,5 a 59,5%. Quanto à simulação da digestão gastrointestinal os dois pós tiveram liberação de fenóis de aproximadamente 80% na fase gástrica, e aumento significativo da liberação na fase intestinal, onde, na última hora de experimento, o pó atomizado teve 90,6% de liberação e o liofilizado 94,9%. Comportamento similar foi observado para a atividade antioxidante, onde o pó atomizado e o pó liofilizado tiveram percentuais próximos a 50% na fase gástrica e aumento significativo na fase intestinal, onde na última hora do experimento o pó atomizado teve 69,4% da atividade antioxidante e o pó liofilizado 67,8%. Entretanto, as antocianinas monoméricas tiveram redução significativa de aproximadamente 50% do seu conteúdo na fase intestinal, onde, na última hora de experimento, o pó atomizado teve 39% de liberação e o liofilizado 39,8%. O método de obtenção das micropartículas não influenciou na estabilidade dos pós, tanto nos testes acelerados de armazenamento quanto na simulação da digestão gastrointestinal. Como segundo objetivo foi avaliado o efeito da irradiação UV-C em uvas Bordô, como tratamento pós-colheita. Foram estudadas duas safras de anos diferentes, sendo que na primeira as uvas foram submetidas a 0, 0,5, 1, 4, 10 e 30 minutos de irradiação (120 W) e armazenadas a 22 °C, enquanto que na segunda safra as uvas foram submetidas à irradiações com UV-C (120 W) por 0, 0,5 e 4 minutos, combinada com ultrassom (40 kHz) por 5 minutos e armazenadas a 22 °C. Na primeira safra, as uvas não apresentaram aumento dos compostos bioativos e da atividade antioxidante. Entretanto, na segunda safra, os resultados indicaram o aumento significativo no conteúdo de fenóis totais, antocianinas monoméricas totais e na atividade antioxidante para as uvas irradiadas por 0,5 minutos com UV-C e para as irradiadas com UV-C por 4 minutos em combinação com ultrassom por 5 minutos, com aumentos de 1,2 a 2,0 vezes em relação ao controle, não havendo mudanças significativas na cor das uvas irradiadas. / The state of Rio Grande do Sul, Brazil, is the greatest producer of grapes in the country. Vitis labrusca cultivars constitute more than 90% of production, underscoring Isabel and Bordô varieties, featuring high concentrations of polyphenols, especially antioxidant anthocyanins used as food coloring. Since the use of the compounds in food is rather difficult due to their unstableness, microencapsulation is one of the methods to protect the compounds from adverse environmental condition. Grape pomace, the residue from the manufacture of juice and wine, has high polyphenol concentration and is mainly formed by grape skin. Current thesis aims at extracting polyphenols from the skin of Isabel and Bordô grape varieties and their micro-encapsulation by different wall materials. Research was divided into three stages. The first stage comprised the separation of phenolic compounds by water extraction in the acid medium of the skin of the Isabel grape variety. The extract was spray-dried for microparticles by means of gum arabic, β-cyclodextrin and hydroxypropyl-β-cyclodextrin as encapsulating agents at maximum 5% concentrations. Powders were assessed for total phenols, total monomer anthocyanins, flavonoids, flavanols, antioxidant activity (DPPH, CUPRAC and HRSA), color, humidity, water activity, solubility, hygroscopicity, glass transition temperature and micro-structure. As a rule, the powders featured high hygroscopicity, low glass transition temperature and particle agglomeration. Treatment with 3% of gum arabic 3% and 2% of β-cyclodextrin was the best, with the highest retention rate of flavonoids (67.2%), flavanols (51.1%), antioxidant activity, and with DDPH (55%) and CUPRAC (58.8%), lowest hygroscopicity (17.33%) and highest glass transition temperature (32.85 °C). In the second stage the acidified water phenolic extract from the Bordô grape skin was spray-dried and freeze-dried for microparticles with gum arabic, partially hydrolyzed guar gum and polydextrose, with a total 10% of wall material. Powders were assessed for total phenols, total monomer anthocyanins, antioxidant activity (DPPH, CUPRAC, HRSA), color, humidity, water activity, solubility, hygroscopicity, glass transition temperature, particle size and micro-structure. High retentions occurred, with more than 80% for total phenols and total monomer anthocyanins; and between 45 and 84% for antioxidant activity in all treatments under analysis. Atomized powders had lower humidity, water activity and particle size, greater solubility, higher glass transition temperature, and better morphological characteristics than the freeze-dried powders. The powder obtain by spray-dried with 5% of partially hydrolyzed guar gum and 5% of polydextrose was the best treatment due to greater retention of total phenols (89.0%), total monomer anthocyanins (99,5%) and antioxidant activity for DPPH (57.3%) and CUPRAC (83.2%). The third stage comprised dispersions of the extract of the Bordô grape skin with partially hydrolyzed guar gum 5% and polydextrose 5%, or rather, the best treatment among those prepared with Isabel and Bordô grapes. Dispersions were spray-dried and freeze-dried to obtain microparticles which underwent fast storage tests (relative humidity rates 75 and 90% at 35, 45 and 55 °C) and gastrointestinal digestion simulations (divided into two phases: gastric and intestinal phases). Total phenols, total monomer anthocyanins and antioxidant activity for ABTS were evaluated. Fast tests revealed that temperature had a significant effect on the decrease in phenol contents, with 82.5 - 93.5% retentions. Temperature, relative humidity and time were significant on the reduction of total monomer anthocyanin contents, with 3.9 – 42.3% retentions. Decrease in total monomer anthocyanin rates revealed a first order kinetics, whilst z and Ea rates indicated highly unstable freeze-dried powder for changes in temperature when higher temperatures are employed. On the other hand, D and t1/2 rates were very close between the two powders, revealing slight stability difference between the two at temperatures employed in current study. Thermodynamic parameters demonstrated an endothermic and non-spontaneous reaction. Antioxidant activity behaved similarly to total phenols with a final retention between 38.5 and 59.5%. In the case of gastrointestinal digestion simulation, the two powders released 80% phenols during the gastric phase and a significant increase in release during the intestinal phase in which spray-dried and freeze-dried powders had 90.6% and 94.9% release during the last hour of the experiment. A similar behavior was detected for antioxidant activity in which spray-dried and freeze-dried powders featured 50% during the gastric phase and a significant increase during the intestinal one, with 69.4% and 67.8% of antioxidant activity respectively by the spray-dried and freeze-dried powders during the last hour of the experiment. However, monomer anthocyanins had a significant 50% reduction of contents in the intestinal phase in which the spray-dried and freeze-dried powders had 39% and 39.8% release respectively during the last hour of the experiment. The methods for obtaining microparticles failed to affect the stability of the powder in fast storage tests and in gastrointestinal simulation tests. Current research also evaluated the effect of UV-C irradiation on Bordô grapes for post-harvest treatment. Two harvests in two different years were analyzed: grapes of the first harvest underwent 0, 0.5, 1, 4, 10 and 30 minutes irradiation (120 W) and stored at 22 °C, whereas grapes of the second harvest underwent UV-C irradiations (120 W) during 0, 0.5 and 4 minutes, coupled to ultrasound (40 kHz) for 5 minutes and stored at 22 °C. The former did not have any increase in bioactive compounds and antioxidant activity. Results of the latter, however, demonstrated a significant increase in total phenols, total monomer anthocyanins and antioxidant activity for grapes irradiated during 0.5 minutes with UV-C and for those irradiated with UV-C for 4 minutes plus ultrasound for 5 minutes. There was 1.2 - 2.0 times increase when compared to control, with no change in color in the irradiated grapes.

O mirtilo (Vaccinium spp.) é um fruto ainda pouco conhecido no Brasil, porém com grande potencial produtivo no Estado do Rio Grande do Sul (RS). Estudos relatam propriedades benéficas à saúde e elevada capacidade antioxidante deste fruto, associadas à presença de compostos bioativos, especialmente os antociânicos. O presente trabalho teve por objetivos caracterizar o mirtilo orgânico Rabbiteye, cultivado no RS, e seus produtos derivados, bem como avaliar a estabilidade das antocianinas e da capacidade antioxidante no armazenado sob refrigeração (4 ºC) de suco integral de mirtilo por dez dias, no congelamento dos frutos (-18 ºC) durante seis meses e na desidratação do mirtilo (a 70, 80 e 90 ºC). Para isso, realizaram-se análises físico-químicas, mediu-se a atividade antioxidante, através dos métodos DPPH e ABTS, e determinou-se o conteúdo de antocianinas por cromatografia líquida e espectroscopia. O mirtilo cultivado no RS apresentou capacidade antioxidante superior a de outros frutos e sucos. Quanto às antocianinas, os frutos obtiveram média superior ou inferior à de mirtilos de outras espécies e origens, porém sendo encontradas similaridades no perfil. Tanto as passas quanto o bagaço e a farinha produzida pela secagem deste resíduo sofreram perdas no processamento, mas retendo ainda grande quantidade de compostos antociânicos e atividade antioxidante. Durante o congelamento, os frutos apresentaram aumento significativo (p<0,05) na atividade antioxidante no terceiro mês, sofrendo queda ao final de seis meses, porém mantendo ainda valor superior ao “in natura”. O suco foi analisado a cada dois dias e teve a atividade antioxidante afetada a partir do oitavo dia de armazenamento, permanecendo constante até o décimo dia. As antocianinas sofreram perdas significativas tanto no congelamento dos frutos (59 %) quanto na refrigeração do suco (83 %), porém algumas degradando mais do que outras, provavelmente por diferenças na estrutura química. A capacidade antioxidante do mirtilo aumentou durante a primeira metade do tratamento térmico a 80 ºC e, após 3 h, sofreu redução significativa (p<0,05) até o final do processo. As antocianinas apresentaram tempo de meia-vida médio de 7,7 h e 6,8 h para as secagens a 70 e 80 ºC, respectivamente. A estabilidade dos compostos bioativos está relacionada tanto com a magnitude quanto com a duração do tratamento térmico. Mais estudos são necessários a fim de otimizar o tempo e a temperatura de estocagem e processamento de tais produtos. / Blueberry (Vaccinium spp.) is a little-known fruit in Brazil, but with great productive potential in the state of Rio Grande do Sul (RS). Studies have reported properties beneficial to the health and high antioxidant capacity of this fruit, associated with the presence of bioactive compounds, especially anthocyanins. This study aimed to characterize the organic Rabbiteye blueberry grown in RS, and their products, as well as evaluating the stability of anthocyanins and antioxidant capacity of whole blueberry juice stored under refrigeration (4 °C) for ten days, of fruits stored frozen (-18 °C) for six months and of the dehydration of blueberries (at 70, 80 and 90 °C). For this, physicochemical analyses were carried out, the antioxidant activity was measured through DPPH and ABTS methods, and the content of anthocyanins was determined by liquid chromatography and spectroscopy. Blueberries grown in RS showed higher antioxidant capacity than other fruits and juices. For anthocyanins, the fruits had higher or lower average than other species of blueberries and origins, but similarities had been found in the profile. Both dried fruit and pomace, as well as the flour produced by drying of this residue, they all suffered losses in their process, but still retaining large amounts of anthocyanins and antioxidant activity. During freezing, the fruits showed a significant increase (p<0,05) in antioxidant activity in the third month, decreasing in the end of six months, although still maintaining a value higher than that of the “in natura” fruit. The juice was analyzed every two days and the antioxidant activity was affected in the eighth day of storage, remaining stable up to the tenth day. Anthocyanins have suffered significant losses in both frozen fruits (59 %) and refrigerated juice (83 %), but some degrading more than others, probably due to differences in their chemical structure. The antioxidant capacity of blueberry increased during the first half of the heat treatment at 80 °C, and after 3 h was significantly decreased (p<0,05) til the end of the process. Anthocyanins showed half-life average about 7,7 h and 6,8 h for drying at 70 °C and 80 °C, respectively. The stability of bioactive compounds is related to both the magnitude and duration of heat treatment. Further studies are needed to optimize the time and temperature of storage and processing of such products.

O consumo de frutas está relacionado à baixa incidência de doenças crônico-degenerativas pela variedade de compostos que possuem a interação destes e seu potencial antioxidante. O processamento a partir dos alimentos in natura é necessário, tanto para preservação quanto para disponibilizar produtos sazonais durante todo o ano, no entanto se devem saber quais suas implicações. O araçá vermelho (Psidium cattleyanum SABINE) e o guabiju (Myrcianthes Pungens) são pequenos frutos nativos do sul do Brasil. Sua composição físicoquímica, perfil de antocianinas, carotenóides e atividade antioxidante, através de dois métodos diferentes (DPPH e ABTS), foram investigados em frutos in natura, bem como o comportamento dos compostos bioativos e da atividade antioxidante em relação à secagem por ar quente a 70 °C, liofilização e congelamento. Foi também realizado um experimento com ratos Wistar para examinar o potencial antioxidante destes frutos contra a toxicidade do antitumoral cisplatina. O guabiju apresentou maior atividade antioxidante, teor de antocianinas e carotenóides do que o araçá vermelho, entretanto este fruto possui elevada quantidade de fibra. No guabiju in natura predominaram o β-caroteno e malvidina 3- glicosídeo, com 40,4 % e aproximadamente 60 % do total de carotenóides e antocianinas, respectivamente. No araçá vermelho in natura o carotenóide e a antocianina predominantes foram a β-criptoxantina, com 44,8 % e a cianidina 3-glicosídeo com 51,7 % do total. Frutos secos a 70 °C e os liofilizados tiveram maior atividade antioxidante pelo método DPPH, enquanto no ABTS o araçá vermelho seco a 70 °C e o guabiju congelado após 90 dias destacaram-se. No entanto, em relação aos compostos bioativos, nos dois frutos, a secagem por ar quente (70 °C) resultou nos menores teores de antocianinas e carotenóides. O congelamento por 30 e 90 dias aumentou as concentrações de carotenóides no araçá vermelho e guabiju, respectivamente. Para as antocianinas, os maiores teores foram encontrados no guabiju liofilizado e no araçá vermelho in natura. Em relação ao estudo com animais, os frutos nativos atuaram protegendo os animais contra os efeitos produzidos pela cisplatina, diminuindo os níveis de colesterol total (CT), LDL, LDL oxidado (LDL-ox) e os níveis de gordura no fígado. / The fruit consumption is related to the low incidence of chronic diseases by a variety of compounds that have the interaction of these and their antioxidant potential. The processing from fresh food is necessary, both for preservation and to provide seasonal products all year round, however you must know what its implications. The red guava (Psidium cattleyanum SABINE) and guabiju (Myrcianthes pungens) are small native fruits southern Brazil. Its physical and chemical composition profile of anthocyanins, carotenoids and antioxidant activity, using two different methods (DPPH and ABTS), were investigated in fresh fruit, as well as the behavior of bioactive compounds and antioxidant activity in respect to air drying warm to 70 °C, freeze-drying and freezing. It was also carried out an experiment with rats to examine the antioxidant potential of fruit against the toxicity of antitumor cisplatin. The guabiju showed higher antioxidant activity, anthocyanins and carotenoids content than the red guava, but this fruit has high fiber content. In fresh guabiju β-carotene and malvidin 3- glucoside were predominant, with 40.4 % and approximately 60 % of total carotenoids and anthocyanins, respectively. In the fresh red guava predominant carotenoid and anthocyanin were β-cryptoxanthin, with 44.8 % and cyanidin 3-glucoside with hydrochloric 51.71 % of the total. Fruits dried at 70 °C and freeze- dried had higher antioxidant activity by DPPH method, while in the ABTS red guava dried at 70 °C and frozen after 90 days guabiju stood out. However, for bioactive compounds in the two fruits, hot air drying (70 °C) resulted in lower levels of anthocyanins and carotenoids. Freeze for 30 and 90 days increased the concentrations of carotenoids in red guava and guabiju, respectively. For anthocyanins, the highest levels were found in guabiju freeze dried and fresh red guava. Regarding the study of animals, fruits native acted protecting animals against the effects of cisplatin, reducing the levels of total cholestreol (TC), LDL and oxidized LDL (ox-LDL) levels of fat in the liver.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-07-08T11:44:25Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4000472 bytes, checksum: 84cbb38e3b22b36a907a1d4863c66385 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-08T11:44:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4000472 bytes, checksum: 84cbb38e3b22b36a907a1d4863c66385 (MD5) Previous issue date: 2015-09-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O dióxido de enxofre (SO 2 ) é o aditivo mais frequentemente utilizado para evitar a deterioração de vinhos. No entanto, ele pode causar alterações sensoriais no produto final e apresentar riscos à saúde humana. O ozônio, por sua vez, tem sido proposto em diferentes fases da produção de vinho, porém ainda não diretamente no mosto para o controle de micro-organismos. O objetivo desta pesquisa foi investigar a viabilidade do ozônio como substituto ao SO 2 em algumas etapas da linha de produção de vinhos. Para isso, os trabalhos foram realizados em duas etapas. Na primeira etapa, analisou-se o efeito do ozônio (0 a 7,5 mg.L -1 , durante 10 min) sobre micro-organismos de importância enológica (Saccharomyces cerevisiae, Lactobacillus casei, Leuconostoc mesenteroides, Pediococcus acidilactici e Gluconobacter oxydans), in vitro, em comparação ao tratamento com SO 2 . O ozônio foi mais eficaz que o SO 2 na redução das populações de bactérias lácticas (BAL), permitindo a permanência das leveduras, mesmo na presença dos nutrientes da uva e nas condições de vinificação. O ozônio causou também a redução das bactérias acéticas (BAC), porém, a produção de biofilme pode ter afetado os resultados. Na segunda etapa dos trabalhos foram produzidos vinhos com uvas var. Syrah, pelo processo de microvinificação. O ozônio foi aplicado em diferentes concentrações (2 a 12 mg.L -1 ) e tempos de tratamento (5 a 25 min), nos dias 1o, 6o e 16o da fermentação alcoólica. Foi realizado um tratamento testemunha, empregando-se metabissulfito de potássio, e um controle, sem adição de ozônio ou SO 2 . Leveduras, BAL e BAC foram quantificadas logo após os tratamentos. As análises de antocianinas, parâmetros de cor, concentração de polifenóis totais, atividade antioxidante e compostos voláteis foram realizadas após o fim da fermentação alcoólica. Leveduras, BAL e BAC não foram afetadas pelos tratamentos com ozônio, assim como as antocianinas totais e poliméricas, densidade de cor, cor decorrente das antocianinas poliméricas, características cromáticas, polifenóis totais e atividade antioxidante. Os vinhos produzidos com maiores concentrações de ozônio adquiriram características de vinho envelhecido, apresentando diminuição nas antocianinas monoméricas, aumento no percentual da cor decorrente das antocianinas poliméricas e aumento na tonalidade amarelo/amarronzada, o que pode contribuir para reduzir o tempo necessário de envelhecimento para que o vinho atinja a coloração desejada. Entre os compostos voláteis analisados, o acetaldeído atingiu o limite de detecção sensorial em todos os tratamentos. Em alguns vinhos tratados com ozônio por 15 e 25 min, o metanol estava presente em quantidade acima do permitido pela legislação Brasileira. Estes compostos voláteis são importantes para a qualidade sensorial dos vinhos e tais alterações devem ser levadas em consideração antes de se empregar o ozônio como um substituto do sulfito na produção de vinho. / Sulfur dioxide (SO 2 ) is the additive that is most frequently used to avoid wine spoilage. However, it can cause sensorial alterations in the final product and presents risks to human health. Ozone has been proposed at different stages of wine production. However, it has not yet been used directly in the must to control microorganism growth. Therefore, the purpose of this research was to investigate the viability of ozone as substitute for SO 2 in some stages of wine production. For this, experiments were carried out in two parts. First, the ozone effect (0 to 7.5 mg.L -1 for 10 min) on microorganisms with enological importance (Saccharomyces cerevisiae, Lactobacillus casei, Leuconostoc mesenteroides, Pediococcus acidilactici, and Gluconobacter oxydans) in vitro in comparison with SO 2 treatment was analyzed. Ozone was more effective in reducing the population of lactic bacteria (LAB) compared with the SO 2 treatment, even in the presence of grape nutrients and under winemaking conditions. Ozone also caused a reduction in acetic bacteria (AAB). However, biofilm production may have affected the results. In the second part, wines were produced with Syrah grapes by microvinification. Ozone was applied at different concentrations (2 – 12 mg.L -1 ) and treatment times (5 – 25 min) at days 1, 6 and 16 of fermentation. A standard treatment was performed employing potassium metabisulfite. The control was performed without O 3 or SO 2 . The yeasts, LAB and AAB were quantified after the treatments. The analyses of anthocyanins, color parameters, phenolic content, antioxidant activity and volatile compounds were performed after the end of alcoholic fermentation. The yeasts, LAB and AAB were not affected by the treatments with ozone, nor were the total and polymeric anthocyanins, color density, polymeric color, chromatic characteristics, polyphenol content and antioxidant activity. Wines produced with higher ozone concentrations acquired aging characteristics, presented decreased monomeric anthocyanins, increased percentage of polymeric color and increased yellow/brown shades and tonality. This suggests that the use of ozone as a substitute of sulfite may confer aging characteristics to wine in terms of color and may contribute to reducing the time needed for maturation. Of the analyzed volatile compounds, acetaldehyde reached the sensorial detection limit in all the treatments. In some wines treated with ozone for 15 and 25 min, methanol was present in quantities above those permitted by Brazilian law. These volatile compounds are important for the sensory quality and safety of wines. Such changes should be taken into account before using ozone as a substitute for sulfite in wine production.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-09-01T13:05:46Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 459139 bytes, checksum: 909d5e1693726e8f1ee239cf02592917 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-01T13:05:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 459139 bytes, checksum: 909d5e1693726e8f1ee239cf02592917 (MD5) Previous issue date: 1998-04-02 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Com o intuito de se avaliar o efeito de antocianinas de Tradescantia pallida e de uvas roxas em animais normais e diabéticos, foi realizado um modelo experimental com ratos albinos, da raça Wistar, que foram alimentados com ração comercial e uma dose diária de 50 mg do extrato antociânico. O experimento teve duração de 21 dias, em que se avaliaram o nível de glicose sangüínea e o peso corporal. O teor de proteínas colagenosas e não-colagenosas no tecido ósseo das patas dianteiras e traseiras dos animais foi avaliado no final do experimento. O diabetes foi induzido pela administração intravenosa de aloxano, perfazendo uma dose de 60 mg/kg de peso corporal. Esta patologia foi caracterizada pela elevação da glicose sangüínea, após quatro dias de aplicação do aloxano e também pelo aumento do nível de proteínas colagenosas no tecido ósseo das patas dos animais, após os 21 dias de tratamento. Um volume de 6 mL do extrato aquoso de antocianinas de Tradescantia pallida, equivalente a 50 mg de peso seco, foi misturado, diariamente, à ração comercial. Antocianinas de Tradescantia pallida foram extraídas, com uma solução etanol:água (40:60) acidificada com HCl 0,1%, e parcialmente purificadas em uma coluna cromatográfica, que teve como fase estacionária a polivinilpolipirrolidona. O extrato antociânico de uvas roxas, na forma de pó, é utilizado comercialmente como corante alimentício, sendo conhecido como enocianina. Os resultados obtidos mostraram que antocianinas de Tradescantia pallida e de uvas roxas não tiveram efeito hipoglicemiante nos ratos diabéticos. Ratos normais e diabéticos tratados com antocianinas de uvas roxas e ratos normais tratados com antocianinas de Tradescantia pallida apresentaram um ganho constante de peso corporal. Ratos diabéticos tratados com antocianinas de Tradescantia pallida perderam peso, apesar de terem consumido a mesma quantidade de alimento que os outros animais. Observou-se uma redução dos níveis de proteínas colagenosas do tecido ósseo das patas traseiras e dianteiras de ratos com diabetes induzido por aloxano, após tratamento com antocianinas de Tradescantia pallida e de uvas roxas. Não houve similaridade de resultados entre os teores de proteínas não- colagenosas das patas dianteiras e traseiras, podendo-se concluir apenas que houve redução dos níveis totais de proteínas não-colagenosas nos ratos normais. O trabalho realizado demonstrou que antocianinas de Tradescantia pallida e de uvas roxas apresentam um potencial na redução dos níveis de proteínas colagenosas em animais com diabetes melito, podendo constituir-se em uma forma alternativa de auxílio nas enfermidades provocadas pelo diabetes melito. / To evaluating the effect of anthocyanins of Tradescantia pallida and of red grapes in normal and diabetic animals, an experimental model was accomplished with albino rats, of the strain Wistar, that were fed with commercial ration and a daily dose of 50 mg of the extract of anthocyanin. The experiment had duration of 21 days, in that the level of blood glucose and the corporal weight were evaluated. The content of collagenous and noncollagenous proteins in the bony tissue of front and back paws of the animals was evaluated by the end of the experiment. Diabetes were induced through the intravenous administration of alloxan, to bring up to the dose of 60 mg/kg of corporal weight. This pathology was characterised by the elevation of blood glucose, after four days of application of the alloxan, and also for the increase of the level of collagenous proteins in the bony tissue of the animals, after the 21 days of treatment. A volume of 6 mL of the aqueous extract of anthocyanins of Tradescantia pallida, equivalent to 50 mg of dry weight, was mixed, daily, to the commercial ration. Anthocyanins of Tradescantia pallida was extracted, with a ethanol:water (40:60) solution acidified with HCl 0,1%, and partially purified in a cromatography column, that had as stationary phase the polyvinylpolypirrolidone. The anthocyanins of red grapes, in the powder form, is used commercially as food colorant, being known as enocyanin. The results showed that anthocyanins of Tradescantia pallida and red grapes didn't have a hypoglycemic effect in the diabetic rats. Normal and diabetic rats treated with anthocyanin of red grapes and normal rats treated with anthocyanins of Tradescantia pallida presented a gain constant of corporal weight. Diabetic rats treated with anthocyanins of Tradescantia pallida lost weight, in spite of they have consumed the same amount of food that the other animals. Was observed a reduction of the levels of proteins collagenous of the bony tissue of the front and back paws of rats with diabetes induced by alloxan, after treatment with anthocyanins of Tradescantia pallida and of red grapes. There was not similarity of results between the contents of noncollagenous proteins of the front and back paws, could just be concluded that there was reduction of the total levels of noncollagenous proteins in the normal rats. The accomplished work demonstrated that anthocyanins of Tradescantia pallida and of red grapes have a potential in the reduction of the levels of noncollagenous proteins in animals with diabetes mellitus, could be constituted in an alternative form of aid in the illnesses provoked by the diabetes mellitus. / Não foi localizado o cpf do autor.

O consumo abusivo de embalagens plásticas tem causado diversos problemas ambientais, visto que as mesmas são produzidas a partir de fontes não renováveis de energia e são resistentes à degradação. Neste contexto, o desenvolvimento de filmes biodegradáveis ativos para aplicação em alimentos é de grande importância pois, além de serem produzidos a partir fontes renováveis e mais sustentáveis, os mesmos podem interagir com o produto embalado e proporcionar benefícios extras em relação aos filmes convencionais. Este trabalho utilizou o bagaço de uva proveniente do processo de vinificação como fonte de antocianinas para o desenvolvimento de filmes biodegradáveis com propriedades antioxidantes. A microencapsulação das antocianinas, realizada com a finalidade de aumentar sua estabilidade, utilizou maltodextrina e goma arábica como agentes encapsulantes. Diferentes formulações de filmes biodegradáveis foram desenvolvidas com as microcápsulas produzidas. Goma arábica, maltodextrina e a combinação das mesmas foram eficientes no processo de microencapsulação (>90% de retenção de antocianinas). Apesar de apresentarem o mesmo teor de antocianinas - quantificadas via cromatografia líquida de alta eficiência - a atividade antioxidante das microcápsulas de goma arábica foi maior. A diferença entre a atividade antioxidante das cápsulas foi atribuída às diferentes solubilidades destas em água, onde maiores solubilidades poderiam liberar mais facilmente as antocianinas encapsuladas. O filme desenvolvido a partir de antocianinas encapsuladas com maltodextrina apresentou melhores propriedades mecânicas e ofereceu maior proteção ao óleo de girassol frente às reações de oxidação, e portanto foi utilizado na produção de sachês de azeite de oliva extra-virgem. O filme desenvolvido apresentou biodegradabilidade comprovada e propiciou maior estabilidade oxidativa ao azeite de oliva nele embalado quando comparado a um azeite embalado em polipropileno comercial. Os resultados obtidos neste trabalho comprovam a potencialidade da utilização de maltodextrina como encapsulante de antocianinas e como ingrediente na produção de filmes biodegradáveis, aplicados principalmente em produtos gordurosos. / The abuse of plastic packaging has caused various environmental problems, since they are produced from non-renewable sources of energy and are resistant to degradation. In this context, the development of active biodegradable films for application in foods is of great importance, since they are produced from renewable and sustainable sources, besides they may interact with the packaged product and provide additional benefits over conventional films. This study used the wine grape pomace as a source of anthocyanins for the development of biodegradable films with antioxidant properties. Microencapsulation of anthocyanins, which was carried out with the purpose of increasing its stability, used maltodextrin and gum arabic as wall materials. Different formulations of biodegradable films were developed with the obtained microcapsules. Gum arabic, maltodextrin and their combination were effective in the microencapsulation process (> 90% retention of anthocyanins). Despite being provided with the same anthocyanins content - quantified by highperformance liquid chromatography - the antioxidant activity of gum arabic microcapsules was greater. The difference between the antioxidant activity of the capsules was attributed to their different solubility in water, so that capsules with higher solubility could release more easily the encapsulated anthocyanins. The film containing anthocyanins encapsulated with maltodextrin showed better mechanical properties and offered greater protection to sunflower oil against oxidation reactions, and so was used in the production of extra-virgin olive oil pouches. The developed film, which was proven to be biodegradable, increased the oxidative stability of the olive oil when compared to olive oil packaged in a commercial polypropylene. The results of this study demonstrate the potential usage of maltodextrin as wall material on encapsulation of anthocyanins and as an ingredient in the production of biodegradable films, mainly applied in fatty products.

O Rio Grande do Sul é o maior produtor de uvas do Brasil, e as cultivares de Vitis labrusca representam mais de 90% da produção, dentre as quais se destacam as variedades Isabel e Bordô, que se caracterizam por conter altas concentrações de polifenóis, principalmente antocianinas, que exibem propriedades antioxidantes e que podem ser usados como corantes em alimentos. Entretanto, a utilização destes compostos em alimentos se torna difícil devido à sua alta instabilidade, e uma das formas de proteger estes compostos das condições adversas do meio é a microencapsulação. O bagaço da uva, proveniente da fabricação de sucos e vinhos, contém uma elevada concentração de polifenóis, e é composto em grande parte pela casca da uva. Dessa forma, este trabalho de Tese, teve como primeiro objetivo a extração dos polifenóis da casca das uvas Isabel e Bordô, e seu microencapsulamento utilizando diferentes materiais de parede, o qual foi dividido em três etapas. Na primeira etapa, foi realizada a separação dos compostos fenólicos mediante extração aquosa em meio ácido da casca de uva Isabel. A seguir, o extrato foi submetido à atomização para obtenção das micropartículas, utilizando goma arábica, β-ciclodextrina e hidroxipropil-β-ciclodextrina como agentes encapsulantes, combinadas em concentrações máximas de 5%. Os pós obtidos foram avaliados quanto aos fenóis totais, antocianinas monoméricas totais, flavonoides, flavanols, atividade antioxidante (DPPH, CUPRAC e HRSA), cor, umidade, atividade de água, solubilidade, higroscopicidade, temperatura de transição vítrea e microestrutura. De forma geral, os pós obtidos apresentaram alta higroscopicidade e baixa temperatura de transição vítrea, além de aglomeração das partículas. O tratamento elaborado com 3% de goma arábica e 2% de β-ciclodextrina foi considerado o melhor, com maior retenção de flavonoides (67,2%), flavanols (51,1%), atividade antioxidante por DDPH (55%) e CUPRAC (58,8%), menor higroscopicidade (17,33%) e maior temperatura de transição vítrea (32,85 °C). Na segunda etapa, o extrato fenólico aquoso acidificado da casca de uva Bordô foi atomizado e liofilizado para a obtenção das micropartículas, utilizando goma arábica, goma guar parcialmente hidrolisada e polidextrose, em um total de 10% de material de parede. Os pós obtidos foram avaliados quanto ao conteúdo de fenóis totais, antocianinas monoméricas totais, atividade antioxidante (DPPH, CUPRAC, HRSA), cor, umidade, atividade de água, solubilidade, higroscopicidade, temperatura de transição vítrea, tamanho de partícula e microestrutura. Foram obtidas altas retenções, maiores que 80% para fenóis totais e antocianinas monoméricas totais, e entre 45 e 84% para atividade antioxidante em todos os tratamentos estudados. Os pós atomizados tiveram menor umidade, atividade de água e tamanho de partícula, maior solubilidade e temperatura de transição vítrea, além de melhores características morfológicas do que os pós liofilizados. O pó obtido por atomização com 5% de goma guar parcialmente hidrolisada e 5% de polidextrose foi considerado o melhor tratamento, visto que teve maior retenção de fenóis totais (89,0%), antocianinas monoméricas totais (99,5%) e atividade antioxidante por DPPH (57,3%) e CUPRAC (83,2%). Na terceira etapa, dispersões de extrato de casca de uva Bordô com 5% de goma guar parcialmente hidrolisada e 5% de polidextrose, que foi considerado o melhor tratamento dentre todos os elaborados com uva Isabel e Bordô, foram atomizadas e liofilizadas para obtenção das micropartículas, que foram submetidas a testes acelerados de armazenamento (umidades relativas de 75 e 90% em temperaturas de 35, 45 e 55 °C) e de simulação de digestão gastrointestinal (divididos em duas fases: fase gástrica e fase intestinal). Foram avaliados os conteúdos de fenóis totais, antocianinas monoméricas totais e atividade antioxidante por ABTS. Quanto às provas aceleradas, a temperatura teve um efeito significativo na diminuição no conteúdo de fenóis, com retenções de 82,5% a 93,5%. Na redução do conteúdo de antocianinas monoméricas totais foi significativo o efeito da temperatura, umidade relativa e tempo, com retenções de 3,9 a 42,3%. A redução do teor de antocianinas monoméricas totais exibiu cinética de primeira ordem, e os valores de z e Ea indicaram que o pó liofilizado é mais instável às mudanças de temperatura, quando utilizadas temperaturas mais elevadas. Por outro lado, os valores de D e t1/2 foram muito próximos entre os dois pós, o que indica pouca diferença de estabilidade entre eles nas temperaturas utilizadas neste estudo. Os parâmetros termodinâmicos indicaram que a reação foi endotérmica e não espontânea. A atividade antioxidante teve comportamento similar ao dos fenóis totais, com retenção final de 38,5 a 59,5%. Quanto à simulação da digestão gastrointestinal os dois pós tiveram liberação de fenóis de aproximadamente 80% na fase gástrica, e aumento significativo da liberação na fase intestinal, onde, na última hora de experimento, o pó atomizado teve 90,6% de liberação e o liofilizado 94,9%. Comportamento similar foi observado para a atividade antioxidante, onde o pó atomizado e o pó liofilizado tiveram percentuais próximos a 50% na fase gástrica e aumento significativo na fase intestinal, onde na última hora do experimento o pó atomizado teve 69,4% da atividade antioxidante e o pó liofilizado 67,8%. Entretanto, as antocianinas monoméricas tiveram redução significativa de aproximadamente 50% do seu conteúdo na fase intestinal, onde, na última hora de experimento, o pó atomizado teve 39% de liberação e o liofilizado 39,8%. O método de obtenção das micropartículas não influenciou na estabilidade dos pós, tanto nos testes acelerados de armazenamento quanto na simulação da digestão gastrointestinal. Como segundo objetivo foi avaliado o efeito da irradiação UV-C em uvas Bordô, como tratamento pós-colheita. Foram estudadas duas safras de anos diferentes, sendo que na primeira as uvas foram submetidas a 0, 0,5, 1, 4, 10 e 30 minutos de irradiação (120 W) e armazenadas a 22 °C, enquanto que na segunda safra as uvas foram submetidas à irradiações com UV-C (120 W) por 0, 0,5 e 4 minutos, combinada com ultrassom (40 kHz) por 5 minutos e armazenadas a 22 °C. Na primeira safra, as uvas não apresentaram aumento dos compostos bioativos e da atividade antioxidante. Entretanto, na segunda safra, os resultados indicaram o aumento significativo no conteúdo de fenóis totais, antocianinas monoméricas totais e na atividade antioxidante para as uvas irradiadas por 0,5 minutos com UV-C e para as irradiadas com UV-C por 4 minutos em combinação com ultrassom por 5 minutos, com aumentos de 1,2 a 2,0 vezes em relação ao controle, não havendo mudanças significativas na cor das uvas irradiadas. / The state of Rio Grande do Sul, Brazil, is the greatest producer of grapes in the country. Vitis labrusca cultivars constitute more than 90% of production, underscoring Isabel and Bordô varieties, featuring high concentrations of polyphenols, especially antioxidant anthocyanins used as food coloring. Since the use of the compounds in food is rather difficult due to their unstableness, microencapsulation is one of the methods to protect the compounds from adverse environmental condition. Grape pomace, the residue from the manufacture of juice and wine, has high polyphenol concentration and is mainly formed by grape skin. Current thesis aims at extracting polyphenols from the skin of Isabel and Bordô grape varieties and their micro-encapsulation by different wall materials. Research was divided into three stages. The first stage comprised the separation of phenolic compounds by water extraction in the acid medium of the skin of the Isabel grape variety. The extract was spray-dried for microparticles by means of gum arabic, β-cyclodextrin and hydroxypropyl-β-cyclodextrin as encapsulating agents at maximum 5% concentrations. Powders were assessed for total phenols, total monomer anthocyanins, flavonoids, flavanols, antioxidant activity (DPPH, CUPRAC and HRSA), color, humidity, water activity, solubility, hygroscopicity, glass transition temperature and micro-structure. As a rule, the powders featured high hygroscopicity, low glass transition temperature and particle agglomeration. Treatment with 3% of gum arabic 3% and 2% of β-cyclodextrin was the best, with the highest retention rate of flavonoids (67.2%), flavanols (51.1%), antioxidant activity, and with DDPH (55%) and CUPRAC (58.8%), lowest hygroscopicity (17.33%) and highest glass transition temperature (32.85 °C). In the second stage the acidified water phenolic extract from the Bordô grape skin was spray-dried and freeze-dried for microparticles with gum arabic, partially hydrolyzed guar gum and polydextrose, with a total 10% of wall material. Powders were assessed for total phenols, total monomer anthocyanins, antioxidant activity (DPPH, CUPRAC, HRSA), color, humidity, water activity, solubility, hygroscopicity, glass transition temperature, particle size and micro-structure. High retentions occurred, with more than 80% for total phenols and total monomer anthocyanins; and between 45 and 84% for antioxidant activity in all treatments under analysis. Atomized powders had lower humidity, water activity and particle size, greater solubility, higher glass transition temperature, and better morphological characteristics than the freeze-dried powders. The powder obtain by spray-dried with 5% of partially hydrolyzed guar gum and 5% of polydextrose was the best treatment due to greater retention of total phenols (89.0%), total monomer anthocyanins (99,5%) and antioxidant activity for DPPH (57.3%) and CUPRAC (83.2%). The third stage comprised dispersions of the extract of the Bordô grape skin with partially hydrolyzed guar gum 5% and polydextrose 5%, or rather, the best treatment among those prepared with Isabel and Bordô grapes. Dispersions were spray-dried and freeze-dried to obtain microparticles which underwent fast storage tests (relative humidity rates 75 and 90% at 35, 45 and 55 °C) and gastrointestinal digestion simulations (divided into two phases: gastric and intestinal phases). Total phenols, total monomer anthocyanins and antioxidant activity for ABTS were evaluated. Fast tests revealed that temperature had a significant effect on the decrease in phenol contents, with 82.5 - 93.5% retentions. Temperature, relative humidity and time were significant on the reduction of total monomer anthocyanin contents, with 3.9 – 42.3% retentions. Decrease in total monomer anthocyanin rates revealed a first order kinetics, whilst z and Ea rates indicated highly unstable freeze-dried powder for changes in temperature when higher temperatures are employed. On the other hand, D and t1/2 rates were very close between the two powders, revealing slight stability difference between the two at temperatures employed in current study. Thermodynamic parameters demonstrated an endothermic and non-spontaneous reaction. Antioxidant activity behaved similarly to total phenols with a final retention between 38.5 and 59.5%. In the case of gastrointestinal digestion simulation, the two powders released 80% phenols during the gastric phase and a significant increase in release during the intestinal phase in which spray-dried and freeze-dried powders had 90.6% and 94.9% release during the last hour of the experiment. A similar behavior was detected for antioxidant activity in which spray-dried and freeze-dried powders featured 50% during the gastric phase and a significant increase during the intestinal one, with 69.4% and 67.8% of antioxidant activity respectively by the spray-dried and freeze-dried powders during the last hour of the experiment. However, monomer anthocyanins had a significant 50% reduction of contents in the intestinal phase in which the spray-dried and freeze-dried powders had 39% and 39.8% release respectively during the last hour of the experiment. The methods for obtaining microparticles failed to affect the stability of the powder in fast storage tests and in gastrointestinal simulation tests. Current research also evaluated the effect of UV-C irradiation on Bordô grapes for post-harvest treatment. Two harvests in two different years were analyzed: grapes of the first harvest underwent 0, 0.5, 1, 4, 10 and 30 minutes irradiation (120 W) and stored at 22 °C, whereas grapes of the second harvest underwent UV-C irradiations (120 W) during 0, 0.5 and 4 minutes, coupled to ultrasound (40 kHz) for 5 minutes and stored at 22 °C. The former did not have any increase in bioactive compounds and antioxidant activity. Results of the latter, however, demonstrated a significant increase in total phenols, total monomer anthocyanins and antioxidant activity for grapes irradiated during 0.5 minutes with UV-C and for those irradiated with UV-C for 4 minutes plus ultrasound for 5 minutes. There was 1.2 - 2.0 times increase when compared to control, with no change in color in the irradiated grapes.