Con la realización de este proyecto de tesis doctoral se pretende obtener un extracto de antocianinas a partir de arándanos que pueda ser utilizado como antioxidante y colorante en la industria alimentaria. Esto permitiría valorizar una cantidad importante de arándanos que actualmente no se comercializan. Además, se obtendría un colorante natural que es a la vez fuente de compuestos bioactivos y que puede contribuir a mejorar la aceptabilidad de ciertos alimentos. Para ello se estudiará la extracción de antocianinas de arándanos mediante dos metodologías de extracción. A partir de la determinación de la influencia de ciertas variables de proceso se mejorará la extracción. También se investigará la estabilidad de los extractos de antocianinas obtenidos por las dos metodologías, en función de la temperatura tanto de calentamiento y como almacenamiento. Estos ensayos permitirán seleccionar la metodología de extracción de antocianinas de arándanos más adecuada y las variables de proceso que maximicen la recuperación. Asimismo, brindarán información acerca de cómo afectarían los tratamientos térmicos al extracto de antocianinas y las condiciones más adecuadas para su almacenamiento. Por último, se realizarán experimentos de impregnación de en cubos de melón con el extracto de antocianinas, con el fin de evaluar su potencial utilización en la industria alimentaria. / Zapata, LM. (2014). OBTENCIÓN DE EXTRACTO DE ANTOCIANINAS A PARTIR DE ARÁNDANOS PARA SER UTILIZADO COMO ANTIOXIDANTE Y COLORANTE EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/39105 / TESIS

Memoria para optar al título de Ingeniero en Alimentos / Se elaboraron micropartículas de jugo de maqui (JM) usando secado por atomización (SA) y liofilización (L) como métodos de encapsulación con la finalidad de proteger sus antocianinas frente a condiciones ambientales de una matriz alimenticia y del tracto gastrointestinal (TGI). Se utilizó como agente encapsulante (AE) una mezcla de polisacárido (maltodextrina (MD)) y proteína (aislado proteico de soya (APS)). Las condiciones experimentales óptimas para lograr una optimización de las variables respuesta (mediante metodología de superficie de respuesta) fueron una temperatura del aire de entrada al secador de 114°C y una relación JM/AE de 1:4,14. Esta relación JM/AE, se utilizó para replicar la formulación en la elaboración de micropartículas de JM por L. El contenido de antocianinas totales (AT) de las micropartículas de SA y L fue 2,8 y 2,6 mg ci-3-glu/g respectivamente, alcanzando una eficiencia de encapsulación (EE) de AT superior a 92,5% en ambos métodos. La EE de las antocianinas diglicosiladas fue significativamente superior respecto a las monoglicosiladas para ambos métodos de microencapsulación. La recuperación de las micropartículas de SA fue superior (99,8%), respecto a L (91,8%), mientras que el rendimiento alcanzado usando L (94,6%) fue casi el doble del alcanzado por micropartículas SA (54,1%). Estas últimas tuvieron un mayor contenido de humedad y valores superiores de aw y densidad aparente, respecto de L. La encapsulación de JM favorecería la utilización de JM como un ingrediente en polvo, ya que al ser agregadas a un yogur, a los 35 d de almacenamiento a 4 ºC, se alcanzaron altos porcentajes de retención de antocianinas individuales, destacando la del-3-sa-5-glu con la mayor retención en un rango de 90 – 99%. Adicionalmente, la microencapsulación aumentó la bioaccesibilidad (BA) de las antocianinas en un modelo de simulación GI in vitro, donde la BA de las AT fue significativamente superior para las micropartículas de JM (SA: 45,8%; L: 44,6%) respecto al JM (38,3%) / Maqui juice (MJ) microparticles were prepared using both spray-drying (SD) and freeze-drying (FD) as encapsulation methods in order to protect anthocyanins against environmental conditions in a food matrix and into the gastrointestinal tract (GIT). A mixture of a polysaccharide (maltodextrin (MD)) and a protein (soy protein isolate(SPI)) was used as encapsulating agent (EA). The optimal experimental conditions to achieve the optimization of the response variables (using response surface methodology) were an inlet air temperature of 114°C and a MJ/EA ratio of 1:4.14. This MJ/EA ratio was used to replicate the formulation in the preparation of MJ microparticles using FD. The total anthocyanins (TA) content of the microparticles from SD and FD were 2.8 and 2.6 mg cy-3-glu/g respectively, achieving an encapsulation efficiency (EE) of TA higher than 92.5% in both methods. The EE of 3,5-O-diglycosylated anthocyanins was significantly higher than the EE of 3-O-glycosylated anthocyanins for both microencapsulation methods. The recovery of the anthocyanins from SD microparticles was higher (99.8%) in comparison to FD (91.8%) whereas the yield achieved using FD (94.6%) was almost the double than SD microparticles (54.1%). The SD microparticules have higher values of moisture content, aw and bulk density in comparison to FD. The MJ encapsulation would favor the use of MJ as a powder ingredient, because when the microparticles were added to a yogurt during 35 days of storage at 4°C, high retentions of individual anthocyanins were found where the del-3-sa-5-glu had the highest retention in a range of 90-99%. Moreover, the microencapsulation improved the bioaccessibility (BA) of the anthocyanins using a mimic GIT model in vitro, were the BA of TA of microparticles (SD: 45.8%, FD: 44.6%) was significantly higher than MJ (38.3%) / Fondecyt Postdoctoral Nº 3150342

El objetivo general de este trabajo fue obtener un producto en polvo a partir de una fruta silvestre poco conocida en nuestro país como es el maqui (Aristotelia chilensis). Esta berry, que crece en los bosques andino-patagónicos, ha sido hasta el momento poco aprovechada para el desarrollo de nuevos ingredientes de alto valor nutricional. En primer lugar, se caracterizó la materia prima para evaluar su potencial antioxidante y su poder colorante. Luego se estudiaron y optimizaron distintas etapas de procesamiento del fruto de maqui: extracción sólido-líquido y posterior secado. Se utilizó una extracción acuosa con temperatura como tecnología amigable con el medio ambiente y como método de deshidratación del extracto optimizado se empleó secado por atomización. Se evaluaron distintos adyuvantes de secado (maltodextrina, goma arábiga, celulosa microcristalina y dióxido de silicio coloidal) como agentes encapsulantes de los compuestos bioactivos del maqui (antocianinas y polifenoles). Se analizaron las propiedades fisicoquímicas y funcionales a lo largo del procesamiento y del producto en polvo. Se estudió en detalle la degradación de compuestos antociánicos, dado que son los responsables de color y de la capacidad antioxidante de frutos de maqui. Adicionalmente se realizó un estudio de vida útil acelerado del polvo de mejor performance y se analizó la bioaccesibilidad de los compuestos bioactivos luego de un estudio in vitro del proceso de digestión gastrointestinal. Finalmente se estudiaron dos aplicaciones del polvo de maqui: 1) elaboración de un nutracéutico en forma de comprimidos y 2) el uso como colorante natural y antimicrobiano en sidras. El polvo con dióxido de silicio presentó la mayor retención de compuestos bioactivos, una elevada capacidad antioxidante, buenas propiedades de flujo y una alta estabilidad física aún a humedades relativas elevadas. El estudio de almacenamiento acelerado mostró que envasado adecuadamente, puede ser expuesto a temperatura ambiente sin modificaciones en el color ni pérdida de los compuestos bioactivos durante un almacenamiento prolongado. Adicionalmente se observó una gran recuperación de polifenoles y de capacidad antioxidante al cabo del proceso digestivo, mayor que la observada para otros productos del mercado. Esto indica que el polvo obtenido tiene un alto potencial para ser utilizado como ingrediente funcional en distintos productos. Los estudios acerca de las aplicaciones propuestas del polvo de maqui mostraron resultados satisfactorios y prometedores. En el campo de los nutracéuticos fue posible elaborar comprimidos por compresión directa cuyo consumo (2 comprimidos diarios) implica un aporte elevado de compuestos bioactivos. La desintegración y el perfil de disolución de los comprimidos fueron adecuados para una formulación de liberación inmediata. Por otro lado, la incorporación del polvo como colorante en sidras permitió obtener bebidas de una gama de colores atractiva para distintos grupos de consumidores. El estudio realizado de aceptabilidad del color y percepción del consumidor mostró un 94 % de intención de compra del producto, siendo las sidras con el agregado de 400 y 600 mg de polvo cada 100 ml las de mejor performance con puntaje suficiente para ser consideradas como posibles prototipos a lanzar al mercado. Adicionalmente se comprobó el efecto antimicrobiano del polvo de maqui en levaduras contaminantes del proceso de elaboración de sidra, lo que permitiría reducir la concentración de sulfito en dicho proceso. / The main objective of this work was to obtain a powder from a wild fruit that is still relatively unknown in our country as is the case of maqui (Aristotelia chilensis). This berry, which grows in the Andean-Patagonian forests, has been poorly valorized for the development of new ingredients of high nutritional value. First, the raw material was characterized in order to evaluate its antioxidant potential and coloring power. Then, the different processing stages (solid-liquid extraction and drying) were optimized. An aqueous extraction at high temperature was used as green-friendly technology and spray drying was selected as dehydration method of the optimized extract. Different drying adjuvants (maltodextrin, gum arabic, microcrystalline cellulose and colloidal silicon dioxide) were evaluated as encapsulating agents of the bioactive compounds studied (anthocyanins and polyphenols). Physicochemical and functional properties were analyzed along all the processing steps and for the final maqui powder. Anthocyanin compounds degradation was studied in detail, since they are responsible for the color and the antioxidant capacity of maqui fruits. Additionally, an accelerated shelf-life study of the optimal powder was performed; also the bioactive compounds bioaccessibility was estimated by means of in vitro gastrointestinal digestion assay. Finally, two applications of maqui powder were studied: 1) development of a nutraceutical in the form of tablets and 2) use as natural colorant and antimicrobial agent in ciders. The powder with silicon dioxide had the highest retention of bioactive compounds, a high antioxidant capacity, good flow properties, and high physical stability even at high relative humidities. The accelerated storage study showed that if it is adequately packaged, the powder can be exposed to room temperature without changes in color or loss of bioactive compounds content during long periods of storage. Additionally, a good recovery of polyphenols and antioxidant capacity was observed after the digestion process, higher than that observed for other products on the market. This indicates that the maqui power obtained has a great potential to be used as a functional ingredient in different products. The studies carried out on the proposed applications of maqui powder yielded satisfactory and promising results. In the area of nutraceuticals it was possible to produce tablets by direct compression, the consumption of 2 tablets daily provides a high bioactive compounds supply. The disintegration and dissolution profile of the tablets were suitable for an immediate release formulation. On the other hand, the incorporation of the maqui powder as colorant in ciders yielded beverages of attractive color for different consumer groups. The study of color acceptability and consumer perception showed 94% purchase intention, being ciders with the addition of 400 and 600 mg of powder per 100 ml the best product with enough score to be considered as possible marketable product. Additionally, the antimicrobial effect of the maqui powder on contaminating yeasts of the cider-making process was verified. Then, the use of maqui would allow reducing the required sulphite concentration, which acts actually as antimicrobial in the cider production process.

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O interesse em buscar fontes naturais para compostos antioxidantes aumentou os estudos sobre frutas, principalmente referente a presença das antocianinas. O camu-camu é um fruto oriundo da região amazônica que vem ganhando destaque nas indústrias de cosméticos, medicamento e alimentos por ser uma fonte rica em antocianinas, ácido ascórbico e minerais. O objetivo do trabalho foi avaliar a incorporação das antocianinas presentes na casca do camu-camu em filmes de desintegração oral à base de gelatina e amido. Os filmes foram produzidos pela técnica casting a partir de blendas de gelatina e amido, com diferentes concentrações (0:100; 25:75; 50:50; 75:25; 100:0), plastificante sorbitol e com a adição de diferentes concentrações do extrato aquoso da casca de camu-camu (0, 10, 15 e 20 g/100g solução filmogênica). Foram analisadas as propriedades mecânicas pelo do teste de tração, cor e opacidade, ângulo de contato, tempo de desintegração, FTIR e MEV. Nos filmes com adição do extrato de camu-camu foram realizadas, adicionalmente, análises de pH de superfície, antocianinas totais e estudo da estabilidade. Com relação as propriedades mecânicas, verificou-se que as alterações nas concentrações de amido e gelatina (AMI:GEL) apresentou diferenças significativas para todos os parâmetros estudados (tensão na ruptura, elongação na ruptura e módulo elástico). O aumento da concentração de gelatina elevou a tensão de ruptura e o aumento da concentração de amido produziu filmes mais frágeis e quebradiços. A adição do extrato apresentou diminuição na tensão de ruptura e no módulo elástico, e aumento na elongação dos filmes. Das análises de cor e opacidade observou-se que com maiores concentrações de amido e do extrato, aumentam os valores da luminosidade, da croma a* e da opacidade, enquanto para a croma b* ocorre uma diminuição. Os ângulos de contato dos filmes diminuíram significativamente com o aumento da concentração de amido e aumentaram com maiores concentrações de extrato. Os filmes com extrato, apresentaram tempo de desintegração inferior, sendo observados tempos maiores com o aumento da concentração de gelatina. Com relação a estabilidade, os filmes apresentaram elevada perda das quantidades de antocianinas para todas as formulações analisadas. Todos os filmes analisados apresentaram incorporação eficiente do extrato, dessa forma, conclui-se que a produção de filmes de desintegração oral com extrato de camu-camu é uma alternativa eficiente para o aproveitamento dos compostos funcionais presentes da casca. / The interest in finding natural sources for antioxidants increased studies on fruit, especially regarding the presence of anthocyanins. Camu-camu is a fruit originating in the Amazon region that is gaining prominence in the cosmetics, medicine and food to be a rich source of anthocyanins, ascorbic acid and minerals. The objective was to evaluate the incorporation of anthocyanins present in the shell of the camu-camu in films orally disintegrating based gelatin and starch. The films were produced by casting from blends of gelatin and starch with different concentrations (0: 100, 25:75, 50:50, 75:25, 100: 0), plasticizer sorbitol and with the addition of different concentrations the aqueous extract of camu-camu peel (0, 10,15 and 20 g / 100 g film solution). The mechanical properties were analyzed using the tensile test, color, and opacity, contact angle, disintegration time, FTIR and SEM. In the films with the addition of camu-camu extract were performed, additionally, surface pH analysis, anthocyanins and stability. Regarding the mechanical properties, it has been found that changes in starch and gelatin concentrations (AMI:GEL) showed significant differences for all the studied parameters (stress, elongation and elastic modulus). The increase in the gelatin concentration to increased breakdown voltage and increased concentration of starch produced more fragile and brittle films. The addition of the extract showed a decrease in breakdown voltage and elastic modulus, and increased elongation of the films. Analysis of the color and opacity was observed that with higher concentrations of starch and the extract, increases the brightness values of a* chroma and opacity as to chroma b* is decreased. The contact angles of the films decreased significantly with increasing starch concentration and increased with higher extract concentrations. The films to extract showed disintegration time lower, longer times being observed with increasing concentration of gelatin. Regarding stability, the films showed high loss of the amounts of anthocyanins for all formulations analyzed. All samples show efficient incorporation films extract thus concluded that the production of the orally disintegrable films with camu-camu extract is an effective alternative to the use of compounds of the functional shell.

As antocianinas compreendem o maior conjunto de pigmentos naturais do Reino Vegetal. São caracterizadas pelas colorações vermelha, roxa e azul de uma variedade de flores, frutas e folhas. A sua estabilidade é influenciada por diversos fatores como o pH local do meio, temperatura, luz ou copigmentos. A inclusão das antocianinas e análogos sintéticos, os sais de flavílio, dentro da cavidade da cucurbit[7]uril (CB[7]), sistema hóspede-hospedeiro, foi estudada a partir da espectroscopia de fluorescência. As antocianinas sintéticas utilizadas foram o cloreto de 7-hidroxi-4-metilflavílio (HMF) e o cloreto de 7-metoxi-4-metilflavílio (MMF) e as antocianinas naturais foram a cianindina-3-glicosídeo, cianidina-3,5-di-O-glicosídeo e antocianinas presentes no extrato do jambolão (Syzygium cumini). Os complexos de inclusão das antocianinas e os análogos sintéticos dentro da cavidade do CB[7] apresentaram uma estequiometria de inclusão do tipo 1:2, uma molécula hóspede e duas moléculas hospedeiras. A estequiometria de inclusão e as constantes de incorporação foram determinadas a partir de isotermas da inclusão pelo método de regressão não-linear. Para os íons flavílios, a determinação da estequiometria também foi comprovada pelo Método da Variação Contínua (MVC) ou método Job. A primeira constante de incorporação K11 obtida para as antocianinas e os íons flavílios foi da ordem de 105 - 106 M-1. Essa elevada constante de incorporação é devida à interação eletrostática entre as carbonilas do CB[7] e a carga positiva do anel pírilio das antocianinas. Entretanto, a segunda constante de incorporação, K12, apresenta um valor menor por causa da repulsão entre a primeira e a segunda molécula de CB[7]. A segunda constante de inclusão das antocianinas naturais apresentou um valor muito baixo em relação à segunda constante de incorporação do HMF e MMF. Essa diferença ocorreu pelo impedimento estérico provocado pelas unidades glicosídicas presentes nas antocianinas naturais. A hidratação das antocianinas do jambolão é uma reação muito rápida, ocorrendo em pH acima de 3,0. Quando o CB[7] foi adicionado às antocianinas em pH 4,62, a hidratação foi um pouco menor, mas mesmo assim a hidratação ocorreu. Após 24 horas, quando o equilíbrio das antocianinas do jambolão fosse deslocado na direção de formação das chalconas, o CB[7] foi adicionado ao meio, em elevadas concentrações. O equilíbrio de hidratação foi deslocado em direção ao cátion flavílio, indicando um aumento na estabilização desses compostos. / The anthocyanins, the largest group of natural plant pigments, are responsible for the red, purple and blue colors of a variety of flowers, fruit and leaves. Their stability is influenced by several factors, including the local pH of the medium, temperature, light and copigments. The inclusion of natural anthocyanins and their synthetic analogs, flavylium cations, in the cavity of cucurbit[7]uril, CB[7], to form host-guest complexes, was studied by fluorescence spectroscopy. The synthetic anthocyanin model compounds utilized were 7-hydroxy-4-methylalavylium (HMF) chloride and 7-methoxy-4-methylflavylium (MMF) chloride and the naturally-occurring anthocyanins were cyaniding-3-O-glucoside, cyaniding-3,5-di-O-glucoside and the anthocyanins extracted from jambolão (Syzygium cumini) fruit. The inclusion complexes of the anthocyanins and synthetic anthocyanin analogs with CB[7] presented a stoichiometry of 1:2, with one molecule of guest and two molecules of host. The stoichiometry of the inclusion and the incorporation equilibrium constants were determined from the binding isotherms by non-linear regression. For the synthetic flavylium ions, the stoichiometry was also verified using the method of continuous variations or Job plots. The first binding constant, K11, between the anthocyanins or flavylium ions and CB[7] was of the order of 105-106 M-1. This large equilibrium constant for incorporation reflects the electrostatic interaction between the carbonyl groups of CB[7] and the positive charge of the pyrilium ring of the anthocyanins. The binding constant for the second CB[7], K12, has a smaller value due to the repulsion between the first and second molecules of CB[7]. The second binding constant for the inclusion of the natural anthocyanins was much smaller than that of the synthetic anthocyanin analogs HMF and MMF. This difference was due to the steric hindrance afforded by the sugar residues present in the natural anthocyanins. The hydration of the anthocyanins of jambolão is very rapid above pH 3. When CB[7] was added to a mixture of jambolão anthocyanins at pH 4.62, the extent of hydration was diminished, but partial hydration did still occur. After equilibration at pH 4.62 for 24 hrs to form the chalcones, addition of high concentrations of CB[7] shifted the equilibrium back in the direction of the flavylium cation form of the anthocyanins, demonstrating the increase in the stabilization of this form upon host-guest complexation.

O consumo de frutas e verduras na dieta está associado à redução da incidência de doenças crônicas não transmissíveis entre eles câncer, síndrome metabólica e doenças cardiovasculares. A atividade biológica atribuída à ingestão desses alimentos é relacionada principalmente à presença de compostos bioativos, entre eles os compostos fenólicos, tais como flavonoides e elagitaninos. Contudo, a biodisponibilidade e a influência destes compostos no metabolismo humano não estão estabelecidas. Assim, o objetivo geral do presente estudo foi investigar as alterações no metaboloma humano decorrente da ingestão de uma fonte rica em compostos fenólicos, o suco da grumixama roxa (Eugenia brasiliensis Lam.), buscando identificar possíveis pontos de regulação do metabolismo. Para isto, a grumixama, variedades amarela e roxa, foram caracterizadas quanto ao seu perfil de compostos fenólicos e administradas na forma de suco, em dose única, a voluntários saudáveis. A grumixama roxa se mostrou rica em antocianinas e elagitaninos, principalmente cianidina 3-O-glicosídeo e a strictinina, respectivamente. Para o ensaio clínico, 15 voluntários saudáveis consumiram, em dose única, suco de grumixama roxa (10 ml de suco/kg de peso corporal). Amostras de plasma e urina foram coletadas em diferentes tempos durante 24 h após ingestão e analisados por CG-MS e LC-ESI-MS/MS. Os metabólitos exógenos excretados na urina foram identificados como urolitinas e ácidos fenólicos, derivados da degradação, principalmente, pela microbiota dos elagitaninos e das antocianinas, respectivamente. Quatro urolitinas (A, B, C e D) foram encontradas na urina, principalmente como metabólitos de fase II, detectados a partir de 4 h após a ingestão do suco com aumento na concentração observado até 24h. Além disso, quatro ácidos fenólicos foram identificados, destes o ácido hipúrico como majoritário. 114 metabólitos, entre eles, 17 aminoácidos, 47 ácidos orgânicos, 7 outras classes de compostos e 43 compostos desconhecidos foram identificados por CG-MS, para os tempos de coleta de urina antes da ingestão de suco de grumixama (T0) e para os períodos de 1-2 h e 2-4 h após a ingestão. A OPLS-DA foi utilizada para descriminar os metabólitos alterados pela ingestão de suco de grumixama. A análise das vias metabólicas mostrou que a ingestão do suco de grumixama influenciou principalmente em três vias metabólicas: metabolismo do glioxilato e dicarboxilato (up-regulated), da beta-alanina (down-regulated) e da fenilalanina (up-regulated), sendo essas direcionadas ao metabolismo energético. Além disso, os extratos de grumixama roxa e amarela também foram testados em modelo animal (camundongo C57BL/6J) de obesidade e resistência à insulina induzido por uma dieta rica em lipídeos e açúcares. O tratamento com os extratos, concomitante à dieta e durante 8 semanas, promoveu modulação significativa do metabolismo lipídico. Como conclusões, a grumixama roxa mostrou ser uma boa fonte de antocianinas e elagitaninos, e a interação entre metabólitos oriundos da ingestão do fruto e dos metabólitos endógenos podem estar relacionados com alterações nos metabolismos de aminoácidos e energético. No entanto, mais estudos são necessários para elucidar e validar as hipóteses geradas. / The fruits and vegetables intake has been associated to the reduction of chronic non-communicable disease incidence, such as cancer, metabolic syndrome and cardiovascular diseases. The biological activities attribute to them has been related mainly to the phenolic compounds, such as flavonoids and ellagitannins, presents in their composition. However, the bioavailability and influence of these compounds under human metabolism still unclear. Thus, the objective of the present study was investigate changes in human metaboloma as a result of the acute intake of the polyphenol-rich source from purple grumixama juice (Eugenia brasiliensis Lam.), searching to identify possible sites of metabolic regulation. In this way, purple and yellow grumixama varieties were characterized to polyphenol profile, and a single dose of the purple grumixama juice was administered to healthy human. The purple grumixama showed be a good source of anthocyanins and ellagitannins, mainly cyanidin 3-O-glucoside and strictinin, respectively. In the clinical trial, 15 healthy subjects intake a single dose of purple grumixama juice (10 ml of juice/kg of body mass). Plasma and urine samples were collected, before and after intake (over 24 h), and analyzed by GC-MS and LC-MS. The exogenous metabolites excreted and identified in urine samples by LC-MS were identified as urolithins and phenolic acids, gut microbiota catabolites of ellagitannins and anthocyanins, respectively. Four urolithins were detected beginning excretion 4 h after juice intake, increasing over 24 h. Furthermore, four phenolic acids were identified, being the hippuric acid the majority of them. 114 metabolites were identified to urine collection points before and after intake (1-2 h and 2-4 h) by CG-MS, being 17 amino acids, 7 other classes, 47 organic acids and 43 unknown compounds. A OPLS-DA discriminated the metabolites changed by the grumixama juice intake. The pathway analysis showed that juice intake influenced mainly three metabolic pathways: glyoxylate and dicarboxylate metabolism (up-regulated), beta-alanine metabolism (down-regulated), and phenylalanine metabolism (up-regulated), being these pathways related to energetic metabolism. Furthermore, the purple and yellow grumixama fruits extracts were evaluated in animal model of obesity and insulin resistance (C57BL/6J mice) induced by high fatty and high sugar diet. The treatment, during 8 weeks, promoted lipid metabolism modulation. As conclusions, purple grumixama showed to be a good source of anthocyanins and ellagitannins, and the interaction among the metabolites from fruits and endogenous metabolites can be related to changes in energetic metabolism and amino acid metabolism. However, more studies are necessary to elucidate and validate these hypotheses.

No Brasil há espécies frutíferas pouco exploradas, que representam oportunidade aos produtores para acessarem mercados especiais, onde consumidores valorizam o caráter exótico e a presença de nutrientes capazes de prevenir doenças degenerativas. Nesse contexto, a palmeira juçara, originária da Mata Atlântica, por muito tempo explorada apenas para a retirada do palmito, atualmente, vem ganhando espaço pela polpa dos seus frutos. Sua cor roxa intensa se deve à presença das antocianinas, poderosos antioxidantes que atuam inibindo ou diminuindo os efeitos desencadeados pelos radicais livres. A polpa é altamente perecível sendo problemática sua conservação em temperatura ambiente, dificultando sua valorização no mercado. Diante disso, são necessárias tecnologias que minimizem perdas nutricionais e sensoriais a fim de produzir alimentos saudáveis, saborosos e duradouros. Este estudo consta de cinco experimentos com polpa de juçara, que objetivaram: avaliar a composição físicoquímica, mineral e lipídica; realizar a caracterização sensorial através da Análise Descritiva Quantitativa (ADQ); avaliar a conservação físico-química e sensorial quando submetida à radiação gama, acidificação e pasteurização em tacho aberto e desidratação por atomização e liofilização. Os frutos foram obtidos no Parque das Neblinas (Mogi das Cruzes/SP) e despolpados no Departamento Agroindústria, Alimentos e Nutrição (ESALQ/USP). Verificou-se que a polpa de juçara é ótima fonte energética e dos minerais K, Fe, Co, Mg, Cu, Zn, Mn e Mo; é rica em antocianinas e em ácidos graxos de boa qualidade (palmítico, oleico e linoleico). A irradiação da polpa foi realizada no Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN - São Paulo, SP) com as doses 0,0; 2,5; 5,0; 7,5 e 10,0 kGy e armazenada a 6°C durante 30 dias (avaliações quinzenais). O referido processo não se mostrou promissor para a conservação do produto a 6°C, pois a degradação das antocianinas e compostos fenólicos foi acelerada e a cor alterada de roxo para marrom, além de não ter sido bem aceita sensorialmente. Ainda, foram estudadas oito combinações entre acidificação (pH<4,0), pasteurização (85°C/5 min.) e armazenamento a 6°C e -18°C, durante 60 dias, com análises quinzenais. A polpa pasteurizada e acidificada foi a que melhor manteve as características físico-químicas e sensoriais, sendo a temperatura de congelamento a variável de melhor resultado. A avaliação da qualidade da polpa desidratada por atomização e liofilização, embalada em bolsas de polietileno (PE) e polietileno revestido com camada de alumínio (PA) durante 120 dias em temperatura ambiente e ao abrigo da luz, revelou que ambos os processos conferiram qualidade físico-química satisfatória e conservação durante o armazenamento, sendo a embalagem PA a mais adequada devido à menor absorção de umidade e prevenção da oxidação. Sensorialmente, como suco reconstituído e adicionado de banana nanica e açúcar, a polpa de juçara liofilizada foi a mais bem aceita. Para a ADQ, foi treinada equipe para a avaliação de amostras congeladas e pasteurizadas pós-embalagem (85°C/5 min.) armazenadas sob refrigeração e congelamento, visando-se obter o perfil sensorial de cada uma. A polpa pasteurizada congelada foi a que apresentou melhores características sensoriais, sendo descrita como aerada, pouco heterogênea, sabor pouco amargo e pouco adstringente / In Brazil there are unexplored fruit species, which represent an opportunity for producers to access special markets, where consumers appreciate the exotic character and presence of nutrients capable of preventing degenerative diseases. In this context, juçara palm (Euterpe edulis), native of the Atlantic Forest, has long been explored only for the removal of the stem, but currently the pulp of its fruit is becoming more popular. The intense purple color is due to the presence of anthocyanins, powerful antioxidants that act by inhibiting or decreasing the effects unleashed by free radicals. The pulp is highly perishable and its preservation is impossible at room temperature, lowering its market value in sales. In face of this, we need technologies that minimize nutritional and sensorial losses in order to produce healthy, tasty and long lasting foods. This study consists of five experiments with juçara pulp, which aimed to: evaluate the physico-chemical, mineral and lipid composition; realize the sensory characterization by Quantitative Descriptive Analysis (QDA); evaluate the physico-chemical and sensory conservation when submitted to radiation gamma, acidification and pasteurization, and dehydration by spray and freeze drying. The fruits have been obtained at Parque das Neblinas (Mogi das Cruzes/SP) and depulped at Agribusiness, Food and Nutrition Department (ESALQ/USP). Was verified that juçara pulp is excellent source of energy and minerals K, Fe, Co, Mg, Cu, Zn, Mn and Mo; rich in anthocyanins and fatty oils of good quality (palmitic, oleic and linoleic). The irradiation of pulp was performed at the Institute of Energy and Nuclear Research (IPEN - São Paulo, SP) at doses 0,0, 2,5, 5,0, 7,5 and 10,0 kGy and stored at 6°C for 30 days (fortnightly assessments). That process was not promising for the conservation of the product at 6°C, because the degradation of anthocyanins and phenolic compounds was accelerated and the color changed from purple to brown, in addition to lacking been accepted sensorially. Further, eight combinations have been studied among acidification (pH<4.0), pasteurization (85°C/5 min.) and storage at 6°C and -18°C for 60 days with biweekly tests. The pasteurized and acidified pulp was that best maintained the physicochemical and sensory characteristics, and the freezing storage was the variable of the better result. The evaluation of quality pulp dehydrated by freeze and spray drying, packaged in bags of polyethylene (PE) and polyethylene-coated aluminum layer (PA) for 120 days at room temperature and protected from light, revealed that both processes conferred physicochemical quality satisfactory and conservation during storage, the packaging PA is the most suitable due to lower absorption of moisture and prevention of oxidation. Sensorially, as reconstituted juice and added to sugar and banana nanica, juçara pulp freeze dried was the more accepted. For the QDA have been trained team for the evaluation of frozen and postpackaging pasteurized samples (85°C/5 min.) stored under refrigeration and freezing, in order to obtain the sensory profile of each. The frozen pasteurized pulp presented the best sensory characteristics, being described as aerated, slightly heterogeneous, taste slightly bitter and slightly astringent

Objetivou-se realizar a caracterização física, química e funcional do fruto de camu-camu classificados nos estádios 2 (verde-avermelhado) e 4 (roxo), utilizando-se distintas doses de radiação gama (0; 0,5; 1 kGy) e acompanhar a atividade respiratória dos frutos, monitorados por um período de 25 dias em dois níveis de temperatura (5 e 25 oC). Os frutos foram avaliados quanto à cor instrumental da casca, firmeza, sólidos solúveis, acidez, ratio, pH, antocianinas, compostos fenólicos, atividade antioxidante, atividade respiratória e teor de ácido ascórbico. A irradiação com dose de 0,5 kGy teve influência positiva nos frutos no estádio 2 armazenados em temperatura ambiente, prolongando seu tempo de vida útil em dois dias, totalizando 9 dias. Os frutos tratados com 1 kGy tiveram seu tempo de vida útil reduzido em 6 dias. Em relação à firmeza, o ponto de maturação teve grande influência nas respostas; comportamento semelhante aconteceu com as antocianinas, onde os frutos no estádio 4 tiveram valores até 10 vezes superiores aos frutos verde-avermelhado (estádio 2), mas, de forma geral, as antocianinas se mantiveram estáveis em relação às doses testadas e ao tempo de armazenamento. A dose de 1 kGy influenciou nos compostos antioxidantes dos frutos refrigerados, diminuindo 83,4 e 67,46% do teor para os frutos nos estádios 2 e 4, respectivamente. O ácido ascórbico no camu-camu se mostrou altamente estável, mesmo quando o fruto já estava impróprio para o consumo, apresentando valores acima de 1000 mg de ácido ascórbico 100 g-1 de fruto. Exceção foi para os frutos refrigerados tratados com 1 kGy, que apresentaram valores de 263,67 mg 100 g-1 para os frutos no estádio 2 e 626,1 mg 100 g-1 para os frutos no estádio 4. De forma geral, a refrigeração teve maior influência na conservação do camu-camu, aumentando em média 18 dias o seu armazenamento, a radiação gama nas doses estudadas não se mostrou um tratamento vantajoso para aumentar a vida útil do camu-camu refrigerado. O fruto do camu-camu apresentou baixos valores de ratio (índice de palatabilidade), o que faz do fruto não palatável para o consumo in natura, elevados teores de antocianinas, compostos fenólicos, atividade antioxidante e ácido ascórbico / The objective of this work was to characterize physical, chemical and functional of the camu-camu fruit in its 2 stage (green- reddish) and 4 (purple), using different doses of gamma radiation (0, 0.5, 1 kGy) and to keep up with the respiratory activity over a period of 25 days in two temperature levels (5 and 25 ºC). The fruits were evaluated when the instrumental color of skin, firmness, soluble solids, acidity, ratio, pH, anthocyanins, phenolic compounds, antioxidant, respiratory activity and ascorbic acid content. Irradiation with 0,5 kGy had a positive influence on the 2 stage fruits stored at room temperature, extending its lifetime two days, totaling nine days. The fruit treated with 1 kGy had its lifetime reduced by 6 days. About the firmness, the maturation point had great influence on the answers; responses similar happened with anthocyanins, where the purple fruits had values up to 10 times higher than the green-reddish fruits, but, in general, anthocyanins were stable in relation to the doses tested and the storage time. There was a decrease of antioxidants in 83,4 and 67,46% for 2 and 4stages fruits, respectively. Ascorbic acid in camu-camu was highly stable even when the fruit was already unfit for consumption, with values above 1000 mg ascorbic acid 100 g-1 fruit. There was an exception with the refrigerated fruits treated with 1 kGy, which showed values of 263,67 mg 100 g-1 for the 4 stage fruits and 626.1 mg 100 g-1 for the 2 stage fruits. In general, the cooling had a greater influence on the conservation of camu-camu, increasing on average 18 days your storage, the gamma radiation doses studied did not prove advantageous treatment to extend the lifetime of the camu-camu in refrigeration. The camu-camu fruit showed low values of ratio (index of palatability), which makes the fruit unsuitable for fresh consumption, high levels of anthocyanins, phenolic compounds, antioxidant activity and ascorbic acid

Tendo em vista a importância dos compostos bioativos (CBAs) para a promoção da saúde, foram desenvolvidos, a partir de cruzamentos do tomate cereja com espécies selvagens, os tomates laranja (rico em &#946;-caroteno) e roxo (rico em antocianinas), por meio da técnica de introgressão de alelos. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi caracterizar o perfil de compostos bioativos e voláteis dos tomates enriquecidos e avaliar a estabilidade e metabolização de flavonoides do tomate roxo durante digestão in vitro e em modelo animal. Os tomates foram caracterizados quanto ao conteúdo de compostos fenólicos totais; capacidade antioxidante por DPPH e ORAC; ácidos orgânicos; açúcares solúveis; perfil de carotenoides por CLAE/DAD; flavonoides por CLAE/DAD e LC/ESI/MS/MS e compostos voláteis por CG/MS. Avaliou-se ainda a estabilidade dos flavonoides da casca do tomate roxo por simulação da digestão in vitro, utilizando o Simulator of the Human Intestinal Microbial Ecosystem (SHIME), bem como a formação de AGCC por GC-MS, e excreção em ratos Wistar, com posterior identificação dos compostos fenólicos por LC/Q-TOF/MS. O tomate roxo apresentou aumento no conteúdo de fenólicos totais, capacidade antioxidante e vitamina C, com destaque para casca. A rutina foi o principal flavonol identificado em todos os frutos, e na casca do tomate roxo foi encontrado alto teor de petunidina (p-coumaroil)-rutinosídeo-hexosídeo, além da superexpressão de outros flavonoides como a quercetina-3-O-rutinosídeo e kaempferol. Não houve alteração no perfil de flavonoides do fruto laranja. Este, por sua vez, apresentou acúmulo de &#946;-caroteno, importante pró-vitamina A, ao passo que o tomate roxo também teve seus conteúdos de &#946;-caroteno e licopeno aumentados. Os frutos apresentaram perfil de compostos voláteis diferentes entre si, o que foi relacionado à degradação dos diferentes CBAs característicos de cada um. O extrato fenólico da casca de tomate roxo, submetido à digestão in vitro, se manteve estável na primeira porção, relativo às condições estomacais. Contudo, o conteúdo de flavonoides apresentou redução significativa (p<0,05) nas porções que simulam as condições do duodeno e do colón, com a formação de catabólitos pela ação da microbiota intestinal e/ou pela degradação química espontânea. Foi observado o aparecimento de novos ácidos fenólicos não presentes inicialmente na matriz, dentre eles o ácido 3-O-metilgálico e o ácido homovanílico, supostamente derivados da degradação da petunidina e da quercetina, respectivamente. Houve aumento na produção total de AGCC, com excessão do butirato. Na urina dos animais foram detectados diversos outros compostos fenólicos derivados do metabolismo de fase II, dentre eles o ácido hipúrico e o 3-O-metilcatecol. Nas fezes foram identificados cerca de metade dos compostos presentes na fermentação in vitro. Dessa forma, o melhoramento convencional pode ser uma alternativa para o enriquecimento, com CBAs, de alimentos amplamente consumidos pela população, como o tomate. Além disso, durante a passagem pelo trato gastrointestinal, os flavonoides presentes na casca do tomate roxo sofrem intensa degradação pela microbiota intestinal, com formação de catabólitos com reconhecido potencial benefício à saúde. / Considering the importance of bioactive compounds (BACs) for health promotion, the orange (&#946;-carotene-rich) and purple (anthocyanin-rich) tomatoes were developed from cherry tomato interspecific crossing with wild species, using the technique of allele introgression. The objective of this work was to characterize the profile of bioactive and volatile compounds of enriched tomatoes, and to evaluate the stability and metabolism of purple tomato\'s flavonoids during in vitro and in vivo digestion. The tomatoes were characterized by its content of total phenolic compounds; antioxidant capacity (DPPH and ORAC); organic acids; soluble sugars; carotenoids (HPLC/DAD); flavonoids (HPLC/DAD and LC/ESI/MS/MS) and volatile compounds (GC/MS). The stability of the flavonoids from purple tomato peel was assessed by using the Simulator of the Human Intestinal Microbial Ecosystem (SHIME), as well as the formation of AGCC by GC-MS, and metabolism and excretion in Wistar rats, with subsequent identification of phenolic compounds by LC/Q-TOF/MS. The purple tomato showed an increase in the total phenolic content, antioxidant capacity and vitamin C, with highlight for the peel. The rutin was the main flavonol identified in all fruits, and it was found high content of petunidin (p-coumaryl)-rutinoside-hexoside in the purple tomato peel, in addition to overexpression of other flavonoids such as quercetin-3-O-rutinoside and kaempferol. There was no change in the flavonoid profile of the orange fruit. This one, in turn, presented accumulation of &#946;-carotene, important pro-vitamin A, while the purple tomato also showed an increase in its &#946;-carotene and lycopene contents. The fruits presented different volatile compounds profile among them, which was related to the degradation of the different BACs composition of each one. In the in vitro digestion, the phenolic extract of the purple tomato peel remained stable in the first portion, relative to the stomach conditions. However, the content of flavonoids presented a significant reduction (p<0.05) in the portions simulating the duodenum and colon, with the formation of catabolites by the action of intestinal microbiota and/or spontaneous chemical degradation. It was observed the appearance of new phenolic acids that was not initially present in the matrix, among them 3-O-methylgalic acid and homovanilic acid, supposedly derived from the degradation of petunidin and quercetin, respectively. There was an increase in the total production of SCFAs, with the exception of butyrate. In the urine of the animals several other phenolic compounds derived from phase II metabolism were detected, among them hippuric acid and 3-O-methylcatechol. About half of the compounds present in the in vitro fermentation were identified in the feces. Conventional breeding may be an alternative for the enrichment, with BACs, of foods that are widely consumed by the population, such as tomatoes. In addition, during the passage through the gastrointestinal tract, the flavonoids present in the purple tomato peel are severely degraded by the intestinal microbiota, with formation of catabolites with recognized potential health benefit.