Orientador: Rosiane Lopes da Cunha / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-14T13:41:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santana_RejanedeCastro_M.pdf: 21285325 bytes, checksum: 4874213be2305b454285b0b5beaae98b (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O colágeno é uma proteína de origem animal de grande disponibilidade no Brasil e com aplicações nas indústrias de alimentos, farmacêutica e cosmética na forma de gelatina. Com o intuito de entender e melhorar as propriedades emulsificantes de ingredientes à base de colágeno extraído do couro bovino, as propriedades físico-químicas da fibra de colágeno foram inicialmente avaliadas e modificadas através da hidrólise parcial em temperaturas de 50 à 85°C por períodos de 20 e 60 minutos. O processo de hidrólise aumentou a solubilidade do colágeno de 2,9 % (m/m) para 33,0 % (m/m) e produziu frações de menor massa molar, que chegaram a alcançar 37 kDa no hidrolisado a 85°C/60min. A temperatura de desnaturação do colágeno encontrou-se em torno de 64°C, sendo que os tratamentos a 65°C e 85°C foram capazes de desnaturar totalmente a fibra de colágeno. Já as propriedades emulsificantes do colágeno foram avaliadas através da estabilidade, microestrutura e reologia de emulsões simples óleo/água (O/A) estabilizadas por colágeno, verificando a influência do pH, tipo de ingrediente (pó e fibra de colágeno), concentração de proteína, hidrólise térmica do colágeno, conteúdo de proteína solúvel e processo de homogeneização. A estabilidade estérica e eletrostática das macro-emulsões aumentou com a concentração de proteína e com a redução do pH, respectivamente, sendo obtidas macro-emulsões estáveis, sem separação de fases, em sistemas ajustados para pH 3,5 e estabilizados por 0,5% (m/m) de fibra de colágeno não hidrolisada ou 3,0% (m/m) de pó de colágeno. Já as macro-emulsões estabilizadas por 0,5% (m/m) de fibra de colágeno parcialmente hidrolisado apresentaram separação de fases, sendo que parte da proteína solúvel produzida na hidrólise se deslocou para a fase aquosa, indicando que o processo de hidrólise diminuiu a capacidade da proteína de se ligar ao óleo. A hidrólise reduziu o conteúdo de proteína insolúvel responsável pela estabilização estérica, além de deslocar o ponto isoelétrico do hidrolisado de 8,8 para uma faixa de 7,4 a 4,5, diminuindo a capacidade de estabilização eletrostática do colágeno. As micro-emulsões homogeneizadas a altas pressões apresentaram-se mais estáveis, com gotas de menor polidispersão e diâmetro médio superficial entre 0,98 a 5,13 mm, cerca de seis vezes menor que aquelas observadas nas macro-emulsões. A viscosidade e elasticidade das micro-emulsões estabilizadas por colágeno hidrolisado diminuíram com o aumento da hidrólise do colágeno e da pressão de homogeneização, já que tais processos romperam a fibra de colágeno e a gota, deixando as micro-emulsões menos estruturadas. De maneira geral, foi possível a produção de emulsões ácidas estáveis a partir do colágeno, seja através da homogeneização em Ultra-Turrax ou em altas pressões, cada processo originando emulsões com estruturas e propriedades reológicas características / Abstract: Collagen is a protein derived from animal source with high availability in Brazil and some applications in food, cosmetics and pharmaceutical industries. To understand and improve the emulsifying properties of the collagen derived from bovine hide, the physicochemical characteristics of collagen fibers was initially determined and modified through thermal hydrolysis at temperatures ranging from 50 to 85°C for periods of 20 and 60 minutes. The hydrolysis process increased the protein solubility from 2.9% (w/w) to 33.0% (w/w) and the amount of molecules of low molecular mass, led to values until 37 kDa for the hydrolisates at 85°C/60min. It was verified that hydrolysis at 65°C and 85°C denaturated the collagen fiber, once the denaturation temperature of collagen fibers is around 64°C. Emulsifying properties of collagen was also studied on the the effects of the pH, type of ingredient, protein concentration, thermal hydrolysis of the collagen, soluble protein content and emulsification process. The stability, microstructure and rheology of oil-in-water emulsions stabilized by collagen were evaluated. The results showed that the steric and electrostatic stability of macroemulsions increased with the protein concentration and the reduction of pH, respectively, promoting the formation of stable macro-emulsions, without phase separation, at pH 3.5 and stabilized by 0.5% (w/w) collagen fibers or 3.0% (w/w) collagen powder. However, the macro-emulsions stabilized by 0.5% (w/w) hydrolysed collagen fiber showed phase separation. Part of the soluble protein produced in hydrolysis migrated to the aqueous phase, indicating that the hydrolysis process reduced the interaction between protein and oil. The hydrolysis decreased the insoluble protein content responsible by the structural stability of the emulsions and changed the isoelectric point of the collagen from 8.8 to a range of 7.4 to 4.5, decreasing the capacity of electrostatic stabilization of collagen. The micro-emulsions emulsyfied by highpressure was composed by droplets with low dispersion and small mean diameter (between 0.98 and 5.13 mm), six times lower than those observed values in the macroemulsions. The increase of the pressure and the hydrolysis process in the microemulsion stabilised by hydrolyzed collagen leds to a reduction in the viscosity and elasticity of the micro-emulsion stabilised by hydrolyzed collagen, probably attributed to the break of the droplets and collagen fiber in the valve pressure. Finally, it can be estimated the production of acid emulsions stabilizated by collagen, high pressure, being theirs structure and rheological properties differents / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Extracting and producing heavy oil presents many difficulties, promoted by the nature of the constant quantities involved, such as viscosity of the oil, the means through where it moves the salinity of water, oil composition, the temperature and so forth. In the pumping, the amount of oil which is drawn is not enough to meet the expenses, that is, the cost-effectiveness has not been satisfactory. This work (Collection and Characterization of Emulsion to the correction of Heavy Oil Flow) sought to analyze the physical and chemical behavior and rheology of emulsions regarding the mobility and displacement of Heavy Oil. With the prior characterization of heavy oil from a study in the wells of the regions and UN-SEAL using sodium dodecyl sulfate (SDS) emulsion type water and oil were obtained (W / O). To the obtainment and the formulation of the oil-water emulsion type, the use of surfactant was essential to the choice of the anionic SDS, since this surfactant is widely used in the petroleum industry. The developments made in this work, in other words, obtaining the w / o emulsions, showed a decrease in viscosity, the shear stress with increasing shear rate with the behavior of a pseudo plastic fluid. It follows that achieving the w / o emulsions, in the micellar concentrations such as 6.67 x 10-2 g.mL-1, 1.0 x 10-1 g.mL-1 and 3.75 g.mL-1 to obtain the w / o emulsions were satisfactory, compared to concentrations of ions present in the oil sample, the pH, the levels of aromatics, resins and asphaltenes, the API gravity, the density, the shaking time, 6 min , the rotation speed of 1000 RPM ± 50, the temperature of 27 ° C, with the breaking time o the emulsion 300 min observed that the viscosity of emulsified oil, tension and shear rate were reduced. Therefore, emulsion water / oil (W / O), obtained in this study achieved the goal of working to reduce the parameters that affect the mobility of heavy oil. / Extrair e produzir óleo pesado apresentam muitas dificuldades, promovidas pela natureza das constantes grandezas envolvidas tais como: viscosidade do óleo, meio por onde este se desloca, a salinidade da água presente no meio, a composição do óleo, a temperatura do meio e outras. No bombeamento a quantidade arrastada de óleo não é bastante para fazer frente aos gastos, isto é, o custo-benefício, não tem sido satisfatório. O presente trabalho (Obtenção e Caracterização de Emulsão para Correção de Escoamento de Óleo Pesado) buscou analisar o comportamento físico-químico e reológico de emulsões quanto à mobilidade e o deslocamento do Óleo Pesado. Com a caracterização prévia do óleo pesado em estudo proveniente de poços da região UN-SEAL e utilizando o Dodecil Sulfato de Sódio (SDS) foram obtidas emulsões tipo Água e Óleo (A/O). Para formulação e obtenção de emulsão tipo água-óleo, o uso de surfactante foi imprescindível. A escolha do aniônico SDS, uma vez que, este surfactante é muito utilizado na indústria do petróleo. Os desenvolvimentos realizados nesse trabalho, ou seja, a obtenção das emulsões A/O, mostrou uma diminuição da viscosidade, da tensão de cisalhamento com o aumento da taxa de cisalhamento com um comportamento de um fluido pseudo-plástico. De onde se conclui que a obtenção das emulsões A/O, nas concentrações micelares tais como: 6,67x 10-2 g.mL-1, 1,0x 10-1g. mL-1 e 3,75 g.mL-1 para a obtenção das emulsões A/O, foram satisfatórias, relativamente às concentrações de íons presentes na amostra de óleo, do pH, dos teores de aromáticos, resinas e asfaltenos, do grau API; da massa especifica,do tempo de agitação, 6 min, a velocidade de rotação 1000±50 RPM, a temperatura do meio 27 ºC, com tempo de quebra da emulsão 300 min observado que a viscosidade do óleo emulsionado, tensão e taxa de cisalhamento foram reduzidas. Portanto, emulsões água/óleo (A/O), obtidas neste estudo atingiram o objetivo do trabalho de reduzir os parâmetros que interferem na mobilidade do óleo pesado.

Orientador: Lireny Aparecida Guaraldo Gonçalves / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-27T06:01:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mascarenhas_MariaCristinaChiarinelliNucci_D.pdf: 11179206 bytes, checksum: 71bb9c37c16718133e785f77c3b3fa2a (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O uso de gorduras vegetais em alimentos é amplo e muitas matérias primas, tecnologias e ingredientes são continuamente pesquisados em busca de funcionalidade e aspectos nutricionais mais adequados, ampliando o uso destas gorduras e melhorando a qualidade dos produtos finais. Uma das técnicas utilizadas para adequar a lenta cristalização do óleo de palma é o uso do processo de semeadura com óleos totalmente hidrogenados (OTH). O presente trabalho se refere à obtenção de cristais de OTH de soja ou de palma microencapsulados em material de parede amido de milho ¿OSA (AMM) ou maltodextrina (MD), em diversas proporções por spray drying. Estas micropartículas apresentaram tamanho de partícula (7,8-9,7µm), eficiência de encapsulação (61,8-89,6%) e morfologia características de produtos por spray dryer, além de manterem o polimorfismo original do material de recheio. Os OTH microencapsulados com quantidade de material de recheio superior (60%) apresentaram maior dificuldade de produção. Na aplicação em óleo de palma puro foram observadas a indução de cristalização e a formação de uma rede homogênea, densa e com poucos aglomerados. Os OTH de soja (45%) microencapsulados em MD e AMM inibiram a formação de polimorfos ? na mistura de óleo de palma. Os OTH microencapsulados com menor quantidade de recheio (30%), apresentaram comportamento de não liberação total do material de recheio nas aplicações, porém, atuaram como sementes de cristalização e influenciaram na transição polimórfica para forma ?. O OTH de soja (30%) microencapsulado em AMM, em sistemas de óleo de palma e açúcar auxiliou na textura e na redução de exsudação de óleo. Os OTH de soja (45%) microencapsulados em AMM e MD aplicados em emulsão A/O desempenharam papel de estruturantes e estabilizantes. Em geral, as micropartículas produzidas com AMM e OTH de soja apresentaram melhores desempenhos. A forma de dispersão ao meio dos cristais de OTH presentes nas micropartículas permitiu a formação de uma rede cristalina mais homogênea, acelerando o processo de cristalização, aumentando a consistência do óleo de palma no meio aplicado. E aos meios específicos, favoreceu a estabilidade em relação à separação de fase de emulsões, como margarinas e cremes, e reduziu a exsudação de óleo em sistemas anidros hidrofóbicos, a exemplo de recheios de biscoitos e de bombons, problemas de processo e qualidade de produto muito indesejável. Além disto, o uso destas micropartículas promove valores de consistência adequados e resistentes a oscilações térmicas, com ausência de ácidos graxos trans. Estas micropartículas podem servir como carreadoras de compostos lipofílicos com caráter nutracêutico se estes forem microencapsulados conjuntamente com o OTH, desempenhando função tecnológica e nutricional com facilidade de manuseio, estocagem e aplicação por estarem na forma de pó / Abstract: The technique of seeding is a option for the oils and fats industry to adapt to the physical characteristics of oils adding nutritional improvements and desirable consistency, expanding its application. This research refers to production of fully hydrogenated oils (FHO) by spray drying with maltodextrina (MD) and modified corn starch¿OSA (MCS) as wall materials to obtain possible seeds of crystallization. FHO of palm and soybean were used in different proportions. These particles were evaluated by mean diameter (7.8-9.7?m), efficiency of encapsulation (61.8-89.6%), polymorphism (maintained the original polymorphism corresponding material filling) and morphological characteristics (spherical form with some surface depression). In palm oil application, these particles induced crystallization and formed an homogeneous and dense crystal network with few agglomerates. FHO of soybean microencapsulated (45%) in MD and MCS inhibited the formation of the ? polymorph in palm oil. The FHO microencapsulated with smaller amount of filled material (30%) acted as seeding and polymorphic transition to influence the ? form, although it partially released the filled material in applications. FHO of soybean microencapsulated (30%) in MCS was applied in palm oil with sugar systems, enhancing the texture and the reduction of oil exudation. FHO of soybean microencapsulated (45%) with MCS and with MD were applied in W/O emulsion, in which these particles were structural network and stabilizers. In general, the particles produced using MCS as wall material and FHO of soybean as filling material showed better performance. The arrangement of the dispersion throughout the FHO crystals present in the particles allowed the formation of a more homogeneous crystal lattice, accelerating the crystallization process, increasing palm oil consistency in the applied mean. In specific means, it favored stability in relation to the separation of emulsions phase, such as margarines and creams, reducing exudation oil in hydrophobic anhydrous systems, such as fillings of cookies and candies, which is a very undesirable product quality problem. Furthermore, the use of these particles promotes consistency and temperature variation stability containing no trans fatty acids. These particles can serve as a carrier for nutraceutical lipophilic compounds if they were microencapsulated together with the FHO. Therefore these particles, which are in the powder form, can perform technological and nutritional functions allowing ease handling, storage and application / Doutorado / Tecnologia de Alimentos / Doutora em Tecnologia de Alimentos

Orientadores: Rosiane Lopes da Cunha, Fabiana Perrechil Bonsanto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-27T07:04:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gomes_Andresa_M.pdf: 2606689 bytes, checksum: d42f6cece06eb1f758731050fdc49b30 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Os polifenóis possuem alta capacidade antioxidante, sendo o seu uso associado à prevenção e a redução de doenças, estabilização de alimentos e antienvelhecimento. No entanto, estes compostos são instáveis na presença de luz, calor e em determinadas condições de pH, apresentam sabor amargo e adstringente, baixa biodisponibilidade e solubilidade em água, o que pode limitar sua utilização em alimentos. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo estudar a encapsulação do ácido gálico (AG) pelo método de emulsificação. As emulsões foram formuladas utilizando-se óleo de soja como fase oleosa, monolaurato de polioxietileno de sorbitana (Tween 20) e polirricinoleato de poliglicerol (PGPR) como surfactantes e ácido gálico como bioativo de interesse. Foram estudadas emulsões do tipo óleo em água (O/A) e água em óleo (A/O) com razão de fases de 25:75 (móleo+Tween20:msoluçãodeácidogálico) e 75:25 (msoluçãodeácidogálico:móleo+PGPR), respectivamente. A concentração de surfactante (1, 2 e 4% m/m) e ácido gálico (0 ou 0,5% m/m) foi variado, de forma a identificar o sistema mais estável e que conferisse maior proteção ao ativo. O AG foi solúvel em água a 25 ºC nas concentrações de 0,1 - 1,3% (m/m). O aumento da concentração de AG (0 - 1,3% m/m) não exerceu efeito na tensão interfacial inicial (22 mN/m) e de equilíbrio (13 - 14 mN/m) dos sistemas óleo de soja/solução de AG, porém na presença dos surfactantes Tween 20 ou PGPR esta propriedade diminuiu para valores menores que 10 mN/m. As emulsões A/O apresentaram distribuição de tamanho de gota bimodal, comportamento pseudoplástico e a presença de AG resultou em menor separação de fases e diâmetro médio da fase dispersa na emulsão. As emulsões O/A apresentaram estabilidade cinética, distribuição monomodal e comportamento de fluido Newtoniano, sendo que a presença de AG também reduziu o diâmetro médio das gotas nas emulsões. O processo de emulsificação se apresentou como um método eficiente de encapsulação, protegendo o ativo da oxidação. A emulsão O/A apresentou maior teor de fenólicos totais e capacidade antioxidante quando comparada à emulsão A/O. Porém, ambas as emulsões apresentaram altas eficiências de encapsulação do bioativo (? 86,75%), podendo ser utilizadas como ingredientes em processos para fabricação de produtos de diversas naturezas, devido às diferentes propriedades físicas das emulsões O/A e A/O / Abstract: Polyphenols have high antioxidant capacity, and its use is associated with the prevention and reduction of diseases, stabilization of food and anti-aging. However, these compounds are unstable in presence of light, heat and some pH conditions, exhibit bitter and astringent taste, low bioavailability and solubility in water, which could limit its use in food systems. In this context, this work is aimed to study the encapsulation of gallic acid (GA) by emulsification method. Emulsions were formulated using soybean oil as oil phase, polyoxyethylene sorbitan (Tween 20) and polyglycerol polyricinoleate (PGPR) as surfactants and gallic acid as bioactive. The systems evaluated were oil-in-water (O/W) and water-in-oil (W/O) emulsions with 25:75 (woil+Tween20:wgallicacidsolution) and 75:25 (wgallicacidsolution:woil+PGPR) ratio, respectively. The surfactant concentration (1, 2 and gallicacidsolution oil+ PGPR 4% w/w) and gallic acid (0 or 0.5% w/w), was evaluated in order to identify the more stable system and greater protection to the bioactive. GA was soluble in water at 25 °C for concentration ranging from 0.1 up to 1.3% (w/w). The GA concentration increase (0 - 1.3% w/w) had no effect on the initial interfacial tension (22 mN/m) and equilibrium (13- 14 mN/m) in GA solution/soybean oil systems, however, in presence of Tween 20 or PGPR this property decreased to less than 10 mN/m. The W/O emulsions showed bimodal droplet size distribution, pseudoplastic behavior and the presence of GA decreased the phase separation and the average diameter of the emulsion dispersed phase. The O/W emulsions exhibited kinetic stability, monomodal droplet size distribution, Newtonian fluid behavior, and the presence of AG also reduced the average diameter of the droplets in emulsions. Results showed that the emulsification process was an efficient encapsulation method, protecting the bioactive against oxidation. The O/W emulsion showed content higher of totals phenolic and antioxidant capacity in comparison to the W/O emulsion. However, both emulsions exhibited high efficiencies of encapsulation of bioactive (? 86.75%) and can be used as ingredients in different products, due to the different physical properties of the O/W and W/O emulsions / Mestrado / Engenharia de Alimentos / Mestra em Engenharia de Alimentos

Orientadores: Maria Angela de Almeida Meireles Petenate, Diego Tresinari dos Santos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-27T12:15:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rosa_MariaTherezadeMoraesGomes_D.pdf: 4902896 bytes, checksum: aef7e5c464da3869257ebd47ad538611 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O presente trabalho de doutorado está dividido em dois temas principais, um sobre o uso da tecnologia supercrítica para a formação de partículas e outro sobre o uso do ultrassom para a formulação de emulsões. A revisão da literatura sobre o estado da arte do emprego do CO2 supercrítico para formação de micro e nanopartículas e encapsulação mostrou as potencialidades do uso desta tecnologia. A unidade usada para os experimentos de micronização via tecnologia supercrítica foi desenvolvida pelo grupo de pesquisa e validada utilizando uma substância modelo, o sal de ibuprofeno sódico. Esse fármaco foi selecionado devido às informações sobre o sistema CO2-Ibuprofeno encontradas na literatura. O efeito das condições operacionais (temperatura, pressão, vazão da solução, vazão do CO2, tipo de injetor e concentração de ibuprofeno sódico na solução etanólica) no rendimento de precipitação, teor de solvente residual, morfologia das partículas e consumo energético por unidade de produto processado foi investigado utilizando o método split-plot. Sal de ibuprofeno sódico foi micronizado com sucesso via Antissolvente Supercrítico (SAS) utilizando a unidade construída. A vazão de CO2 influenciou estatisticamente no rendimento de precipitação, enquanto que, não houve influência das condições operacionais no teor de solvente residual das partículas micronizadas. Com a apropriada seleção das condições operacionais, foi possível a obtenção de partículas de ibuprofeno sódico com morfologia de folha, sendo ideal para os processos de compressão do fármaco, com baixo teor de solvente residual e alto rendimento de precipitação. Neste trabalho também foi explorado o uso do ultrassom para a formulação de emulsões, contendo extrato rico em 'delta'-tocotrienol, com o intuito de aumentar o valor agregado deste extrato obtido das sementes de urucum por extração supercrítica com dióxido de carbono. As sementes de urucum já são valiosas pela característica de produzir pigmentos, a bixina e a norbixina. Contudo, essas sementes também vêm adquirindo notoriedade por conter outras substâncias de importância para a saúde do homem, como tocoferóis, tocotrienóis e geranil geraniol. Devido à importância desses compostos bioativos, que apresentam propriedades antioxidade, hidratante e fotoprotetora, este estudo visou o desenvolvimento de métodos para formação de emulsões permitindo a proteção desses compostos instáveis às condições adversas, aumentando assim o valor agregado dos extratos obtidos das sementes de urucum. Extrato de raiz de ginseng brasileiro, rico em saponinas, foi utilizado como biossurfactante. Adicionalmente, emulsões foram obtidas utilizando um homogeneizador tipo dispersor de fase múltipla na mesma densidade energética que foi aplicada no ultrassom. A influência do processo de emulsificação, densidade energética, concentração do biosurfactante, tipo de óleo e de biosurfactante no tamanho de gota e estabilidade da emulsão foi investigada. Os resultados indicaram que o extrato rico em saponinas pode ser uma boa opção para formulação de emulsões para aplicação em produtos alimentícios. Miniemulsões, com tamanho de gota variando entre 0,35 e 0,83 µm, foram obtidas, sendo que os menores tamanhos de gota foram observados empregando o extrato de raiz de ginseng e o ultrassom. O processo de emulsificação influenciou estatisticamente a estabilidade das emulsões / Abstract: The presented doctoral work is divided into two main themes under which one is about the use of supercritical technology for particle formation and the another one about the use of ultrasound for emulsion formulation. A literature review about the state of the art in using supercritical CO2 for micro and nanoparticles formation and encapsulation showed the potential of this technology. A homemade experimental apparatuses constructed by our research group and used for micro and nanoparticles formation has been validated using a model substance, the ibuprofen sodium salt. This drug was selected due to the literature information of the CO2-Ibuprofen system. The effect of operational conditions (temperature, pressure, CO2 flow rate, solution flow rate, injector and concentration of ibuprofen sodium in the ethanol solution) on the precipitation yield, energy consumption per unit of manufactured product, residual solvent content and particle morphology have been investigated using split-plot designs. Ibuprofen sodium salt was successfully micronized by Antisolvent Supercritical (SAS) using the constructed unit. The CO2 flow rate influenced the precipitation yield at statistically significant levels meanwhile none operating parameters did influence the residual solvent content in the micronized particles. Selecting appropriate process conditions, it has been shown to facilitate the production of homogeneous sheet-like microparticles of ibuprofen particles, the best for tableting purposes, with low residual solvent and high precipitation yield. In this work, the use of ultrasound has been also explored for fabricating microemulsion of 'delta'-tocotrienol-rich oil in order to add value to these extracts obtained from annatto seeds using supercritical extraction (SFE). The main pigments of annatto seeds are bixin and norbixin, wich are valuable natural colorants. However, these seeds have acquired notoriety by containing other important substances for human health, such as tocopherols, tocotrienols and geranylgeraniol. Due to the bioactive compounds importance, which have moisturizers, sunscreens and antioxidant properties, this study aimed to develop methods for emulsion formulation enabling the protection of these unstable compounds to adverse conditions, thus increasing the value of extracts from annatto seeds. Saponin-rich extract from Brazilian ginseng roots was used as biosurfactant. Additionally, emulsion was generated through mechanical stirring by dispax Reactor at the same energy density than ultrasound. The influence of the emulsification process, energy density, oil type, biosurfactant type and biosurfactant concentration on the size and stability of the resulting droplets was investigated. The results indicated that saponin-rich extract might be an attractive biosurfactant choice for emulsion formulations for use in food and beverage products. Mini-emulsions were obtained in this work; their droplet sizes ranged from 0.35 to 0.83 µm, saponin-rich extract and ultrasound gave the smallest droplet size. The emulsification process significantly affected the emulsion stability values / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutora em Engenharia de Alimentos

Estudos anteriores em nosso laboratório demonstraram que pacientes portadores de DAC apresentam diferenças no metabolismo do CL e CE de uma nanoemulsão artificial rica em colesterol (LDE), nos quais o CL apresentou maior remoção plasmática e depósito arterial. Dando continuidade a esta linha de pesquisa, neste trabalho foram avaliadas a cinética plasmática, representada pela taxa fracional de remoção (TFR), e a captação do 3H-colesterol livre (3H - CL) e 14C - colesterol esterificado (14C - CE) da LDE por segmentos arteriais e por órgãos de coelhos normais (n=17) e coelhos submetidos à indução de aterosclerose por dieta rica em colesterol (1%) (n=13). Além disso, avaliou-se a captação in vitro do 3H CL e do 14C CE da LDE por células endoteliais aórticas de coelhos. Por último, foi avaliada a influência da inibição da enzima lecitina-colesterol aciltransferase (LCAT), e indiretamente, a esterificação do CL em ratos normais (n=9) e tratados com diazepam (n=9). Em coelhos que receberam dieta normal, não houve diferença entre a remoção plasmática do 3H - CL e do 14C - CE. Em coelhos que desenvolveram hiperlipidemia e aterosclerose através de dieta rica em colesterol, o 3H - CL foi removido mais rapidamente da circulação do que o 14C - CE (p<0,05), entretanto houve maior captação de 14C - CE do que de 3H - CL no arco aórtico (p<0,05). Em ambos os grupos, os principais órgãos captadores de colesterol da LDE foram fígado, pulmão, adrenais e baço (p<0,05). Tanto a TRF quanto a captação hepática de 3H - CL e 14C - CE foram menores no grupo que recebeu a dieta rica em colesterol. Em células endoteliais aórticas de coelhos, a captação de 3H - CL foi maior que a de 14C CE independente da massa de LDE incubada (p<0,01). Em ratos, não houve diferença entre a captação das duas formas de colesterol da LDE pela aorta no grupo controle, entretanto, quando a atividade da LCAT foi diminuída pelo tratamento com diazepam, a captação arterial de 3H - CL foi maior do que a de 14C - CE (p< 0,01). A hiperlipidemia e distúrbios no processo de estabilização do colesterol, favorecem a dissociação entre o CL e o CE das lipoproteínas, e podem elevar o risco de desenvolvimento da aterosclerose, assim como agravar o processo de aterogênese. / I n previously studies, it was shown that free cholesterol (FC) and cholesterol ester (CE) of a cholesterol-rich nanoemulsion (LDE) behaves differently in patients with coronary artery disease (CAD). The FC plasma clearance and arterial deposition is greater than CE. In the present study we evaluate the plasma kinetics, estimated by the fractional clearance rate (FCR), and the tissue uptake of 3H-free cholesterol (3H FC) and of 14C cholesterol ester (14C - CE) of LDE by arterial segments and organs of rabbits with (n=13) and without atherosclerosis (n=17). Furthermore, it was evaluated the in vitro uptake of 3H FC and 14C - CE by rabbit aortic endothelial cells. Finally, it was evaluated the inhibition of the enzyme lecithin-cholesterol acyltransferase (LCAT), and indirectly, the FC esterification in rats non-treated (n=9) and treated with diazepam (n=9). In rabbits without atherosclerosis that received an standard diet there was no difference between the plasma clearance of 3H FC and 14C CE. In rabbits with hyperlipidemia and atherosclerosis induced by the cholesterol-rich diet the 3H - FC was removed faster than 14C - CE (p<0.05), however the arch aortic uptake of 14C CE was greater than of 3H - FC (0p<0.05). In both groups, liver, lungs, adrenals and spleen were the principal sites of LDE cholesterol uptake. The FCR and tissue uptake were smaller in rabbits with than those without atherosclerosis. In rabbit aortic endothelial cells the 3H - FC uptake was greater than 14C CE independently of incubated LDE mass (p<0.01). In control rats there was no difference on the arterial uptake of both cholesterol forms of LDE, but when the LCAT activity was diminished by the diazepam treatment, the arterial uptake of 3H FC were greater than 14C CE (p< 0.01). The hyperlipidemia and cholesterol stability alterations may lead to dissociation between lipoproteins FC and CE. This dissociation may increase the risk for atherosclerosis and likewise enhance the severity of atherosclerosis.

O crescimento do mercado de alimentos funcionais e orgânicos, assim como a maior conscientização do consumidor em relação aos efeitos tóxicos e mutagênicos de alguns aditivos artificiais, tem impulsionado a indústria a substituir compostos artificiais por naturais. Emulsões alimentícias, como salsichas e maionese, são sistemas bifásicos altamente suscetíveis às reações de oxidação lipídica responsável pela degradação da coloração dos produtos e formação de off-flavors desagradáveis. Para retardar ou inibir a oxidação e aumentar o sheff fife das emulsões, a indústria alimentícia faz uso de compostos sintéticos artificiais. Desta forma, o objetivo deste estudo foi de, inicialmente, avaliar a atividade antioxidante de vinte e dois compostos (artificiais e naturais), classificando-os de acordo com a atividade antioxidante determinada através de cinco diferentes metodologias in vitro. As amostras foram classificadas em três clusters de acordo com os resultados expressos como equivalentes de trolox (TE) observados nos diferentes métodos. A aplicação das técnicas estatísticas multivariadas sugeriu que dentre os compostos que apresentaram maior atividade antioxidante, a partir dos métodos DPPH, FRAP, TBARS e ORAC, foram ácido cafeico, ácido carnósico, genisteína e resveratrol. Essa propriedade apresentou correlação significativa com o número de anéis fenólicos e estrutura catecólica presentes nessas moléculas. Baseando-se nessa classificação, e na hipótese de interações positivas para a resposta antioxidante foram selecionados três compostos hidrossolúveis (ácido cafeico, ácido carnósico e glutationa) e três lipossolúveis (quercetina, rutina e genisteína) para composição de duas misturas. A proporção de cada composto foi otimizada a partir da metodologia de superfície de resposta (MSR) avaliando-se a atividade antioxidante por três metodologias in vitro. A otimização do modelo polinomial sugeriu que as misturas contendo 47% de ácido cafeico e 53% de ácido carnósico ou 67% de quercetina e 33% de rutina apresentaram sinergismo, tornando essas combinações potencialmente interessantes para futura aplicação em matrizes alimentícias. A efetividade antioxidante das misturas otimizadas em relação a um composto artificial foi avaliada em uma emulsão alimentícia (salsicha) na proporção 5OO e 800 mg/Kg. Ambas misturas (hidro e lipossolúveis) em ambas dosagens apresentaram menores concentrações de TBARS que a amostra formulada com o eritorbato de sódio durante o sheff fife. Considerando-se o resultado da análise sensorial como critério de viabilidade, a mistura quercetina + rutina (5OO mg/Kg), apresentou-se como melhor alternativa de substituição do eritorbato de sódio na formulação de salsichas tipo hot dog. / The growth of the functional and organic food market combined with customer awareness about the toxicological and mutagenic effects observed in some artificial additives have stimulated the companies to replace artificial with natural compounds in the food formulation. Emulsions are biphasic systems that are highly susceptible to Iipid oxidation which is able to cause damage to the color of products and the formation of undesirable bad flavors. In order to retard or inhibit the oxidation and extend the emulsions shelf-life companies have applied synthetic artificial compounds. Therefore, the objective of this study was to evaluate the antioxidant activity of twenty two compounds (artificial and natural) and classify them according to their antioxidant activity as measured by tive different in vitro methodologies. The samples were classified into three clusters in function of their antioxidant activity expressed as Trolox equivalents (TE). The application of multivariate statistical techniques suggested that caffeic acid, carnosic acid, genistein and resveratrol showed greater antioxidant activity when evaluated by DPPH, FRAP, TBARS and ORAC methodologies. The antioxidant activity of these compounds showed a significant positive correlation with the number of phenolic rings and cathecol structures present in these molecules. Three hydrosolube compounds (caffeic acid, carnosic acid and gluthatione) and three liposoluble compounds (quercetin, rutin and genistein) were selected to prepare two assays based on the multivariate classification and on the hypothesis of positive interactions to the antioxidant response. The proportion of each compound in the mixture was optimized by the response surface methodology (RSM) on the results obtained from three in vitro methodologies. The optimization of the polynomial models suggested that mixtures containing 47% caffeic acid and 53% carnosic acid, or 67% quercetin and 33% rutin showed synergism making these mixtures potentially viable solutions for applications in the food matrix. The antioxidant effectiveness of the optimized mixtures compared to an artificial compound was evaluated in the food emulsion (sausages) in two dosages (500 and 800 mg/Kg). Both mixtures (hydrosoluble and liposoluble) in both dosages, promoted lower TBARS concentration than the sample formulated with sodium erythorbate during a shelf-life of 45 days under refrigeration. However, using into sensory results as selection criteria, the mixture containing quercetin and rutin at dosage of 500 mg/kg, proved to be the best alternative to replace sodium erythorbate in the sausage formulations.

O crescimento do mercado de alimentos funcionais e orgânicos, assim como a maior conscientização do consumidor em relação aos efeitos tóxicos e mutagênicos de alguns aditivos artificiais, tem impulsionado a indústria a substituir compostos artificiais por naturais. Emulsões alimentícias, como salsichas e maionese, são sistemas bifásicos altamente suscetíveis às reações de oxidação lipídica responsável pela degradação da coloração dos produtos e formação de off-flavors desagradáveis. Para retardar ou inibir a oxidação e aumentar o sheff fife das emulsões, a indústria alimentícia faz uso de compostos sintéticos artificiais. Desta forma, o objetivo deste estudo foi de, inicialmente, avaliar a atividade antioxidante de vinte e dois compostos (artificiais e naturais), classificando-os de acordo com a atividade antioxidante determinada através de cinco diferentes metodologias in vitro. As amostras foram classificadas em três clusters de acordo com os resultados expressos como equivalentes de trolox (TE) observados nos diferentes métodos. A aplicação das técnicas estatísticas multivariadas sugeriu que dentre os compostos que apresentaram maior atividade antioxidante, a partir dos métodos DPPH, FRAP, TBARS e ORAC, foram ácido cafeico, ácido carnósico, genisteína e resveratrol. Essa propriedade apresentou correlação significativa com o número de anéis fenólicos e estrutura catecólica presentes nessas moléculas. Baseando-se nessa classificação, e na hipótese de interações positivas para a resposta antioxidante foram selecionados três compostos hidrossolúveis (ácido cafeico, ácido carnósico e glutationa) e três lipossolúveis (quercetina, rutina e genisteína) para composição de duas misturas. A proporção de cada composto foi otimizada a partir da metodologia de superfície de resposta (MSR) avaliando-se a atividade antioxidante por três metodologias in vitro. A otimização do modelo polinomial sugeriu que as misturas contendo 47% de ácido cafeico e 53% de ácido carnósico ou 67% de quercetina e 33% de rutina apresentaram sinergismo, tornando essas combinações potencialmente interessantes para futura aplicação em matrizes alimentícias. A efetividade antioxidante das misturas otimizadas em relação a um composto artificial foi avaliada em uma emulsão alimentícia (salsicha) na proporção 5OO e 800 mg/Kg. Ambas misturas (hidro e lipossolúveis) em ambas dosagens apresentaram menores concentrações de TBARS que a amostra formulada com o eritorbato de sódio durante o sheff fife. Considerando-se o resultado da análise sensorial como critério de viabilidade, a mistura quercetina + rutina (5OO mg/Kg), apresentou-se como melhor alternativa de substituição do eritorbato de sódio na formulação de salsichas tipo hot dog. / The growth of the functional and organic food market combined with customer awareness about the toxicological and mutagenic effects observed in some artificial additives have stimulated the companies to replace artificial with natural compounds in the food formulation. Emulsions are biphasic systems that are highly susceptible to Iipid oxidation which is able to cause damage to the color of products and the formation of undesirable bad flavors. In order to retard or inhibit the oxidation and extend the emulsions shelf-life companies have applied synthetic artificial compounds. Therefore, the objective of this study was to evaluate the antioxidant activity of twenty two compounds (artificial and natural) and classify them according to their antioxidant activity as measured by tive different in vitro methodologies. The samples were classified into three clusters in function of their antioxidant activity expressed as Trolox equivalents (TE). The application of multivariate statistical techniques suggested that caffeic acid, carnosic acid, genistein and resveratrol showed greater antioxidant activity when evaluated by DPPH, FRAP, TBARS and ORAC methodologies. The antioxidant activity of these compounds showed a significant positive correlation with the number of phenolic rings and cathecol structures present in these molecules. Three hydrosolube compounds (caffeic acid, carnosic acid and gluthatione) and three liposoluble compounds (quercetin, rutin and genistein) were selected to prepare two assays based on the multivariate classification and on the hypothesis of positive interactions to the antioxidant response. The proportion of each compound in the mixture was optimized by the response surface methodology (RSM) on the results obtained from three in vitro methodologies. The optimization of the polynomial models suggested that mixtures containing 47% caffeic acid and 53% carnosic acid, or 67% quercetin and 33% rutin showed synergism making these mixtures potentially viable solutions for applications in the food matrix. The antioxidant effectiveness of the optimized mixtures compared to an artificial compound was evaluated in the food emulsion (sausages) in two dosages (500 and 800 mg/Kg). Both mixtures (hydrosoluble and liposoluble) in both dosages, promoted lower TBARS concentration than the sample formulated with sodium erythorbate during a shelf-life of 45 days under refrigeration. However, using into sensory results as selection criteria, the mixture containing quercetin and rutin at dosage of 500 mg/kg, proved to be the best alternative to replace sodium erythorbate in the sausage formulations.

Emulsões são sistemas dispersos constituídos de pelo menos duas fases líquidas imiscíveis e um agente emulsificante para estabilização das mesmas. a fase dispersa destesw sistemas é conhecida como fase interna e o meio dispersante como fase externa, porém, são sistemas termodinamicamente instáveis. A presença de cirstais líquidos aumenta a estabilidade destas dispersões e além de alterar a viscosidade. São capazes de promover o encapsulamento de ativos, permitindo liberação sustentada, bem como a proteção dos fármacos foto- e termosensíveis. O óleo de girassol é uma interessante fase oleosa em uma emulsão, pois possui proprie3dades cicatrizantes devido à alta concentração de ácido linoléico e propriedades antioxidantes devido à presença de polifenóis e vitamina E Possuemaplicações em diferentes áreas como: cosméticos, alimentos, veículos de medicamentos e outros. Assim, os objetivos deste estudo foram desenvolver emulsões estáveis contendo cristais líquidos a partir da mistura de óleo de girassol (Helianthus annus L.) e mineral (vaselina líquida), caracterizá-las e avaliar a influência de diferentes ésteres graxos na formação dos cristais líquidos. As formulações foram desenvolvidas utilizando o método de diagrama e pseudo-diagrama ternário, a partir dos quais foram selecionadas duas formulações que demonstraram se estáveis e apresentaram cristais líquidos durante todo o teste de estabilidade acelerada. As mesmas foram aditivadas com extrato glicólico de polifenois e ésteres graxos e permaneceram estáveis com cristal líquido. A caracterização reológica observou-se fluxo pseudo-plástico e tixotrópico, ideal para produtos farmacêuticos e cosméticos. O óleo de girassol apresentou atividade antioxidante mesmo quando aquecidos para o processo de emulsificação pelo método do radical DPPH·. As cadeias carbônicas dos ésteres graxos utilizados em produtos cosméticos podem influenciar na formação e manutenção dos cristais líquidos. Por meio dos testes in vivo observou-se que as formulações desenvolvidas promoveram aumento prolongado da hidratação da pele e não foram observados sinais de irritação cutânea. / Emulsions are dispersed systems consisting of at least two immiscible liquid phases and an emulsifying agent to stabilize them. The dispersed phase of these systems is known as the internal phase and the dispersing environ is the external phase, which are, however, thermodynamically unstable systems. The presence of liquid crystals increases the stability of these dispersions and also change the viscosity. They are able to promote the encapsulation of active, allowing sustained release as well as the protection of photo-and thermo-sensitive drugs. Sunflower oil is an interesting phase in an oily emulsion, because it has healing properties due to the high concentration of linoleic acid, and antioxidant properties due to the presence of polyphenols and vitamin E. They have applications in different areas such as cosmetics, food, medicines and other vehicles. The objectives of this study were to develop stable emulsions containing liquid crystals from a mixture of sunflower oil (Helianthus annus L.) and mineral (mineral oil), characterize them and evaluate the influence of different fatty esters in the formation of liquid crystals. The formulations were developed using the method of diagram and ternary pseudo-diagram, from which we selected two formulations that have been demonstrated stable and presented as liquid crystals throughout the accelerated stability test. They were doped with polyphenols glycolic extracts and acid esters, and have been kept stable with liquid crystal. At the rheological characterization was observed pseudo-plastic flow and thixotropic, ideal for pharmaceuticals and cosmetics. Sunflower oil showed antioxidant activity even when heated to the emulsification process by the radical DPPHo method. The carbon chains of fatty esters used in cosmetics can influence the formation and maintenance of liquid crystals. In vivo tests showed that the formulations developed promoted prolonged increase in skin hydration and were not seen signs of skin irritation.

Os esteróides anabólicos androgênicos (EAA) aumentam a massa muscular e o desempenho físico. O uso abusivo de EAA leva a uma grande diminuição da concentração de HDL-C, podendo ocorrer um aumento nas concentrações de LDL-C e triglicérides. Os efeitos dos EAA na cinética plasmática das lipoproteínas que transportam os lípides da dieta, na circulação sanguínea, os quilomícrons e seus produtos de lipólise, os quilomícrons remanescentes, não foram avaliados e podem estar relacionados com o processo aterosclerótico. No presente estudo, foram estudados 12 indivíduos que realizam exercício de força localizada e admitem fazer uso de EAA (grupo Musculação+EAA), 16 indivíduos que também realizam exercício de força localizada, porém não fazem uso de EAA (grupo Musculação) e 18 indivíduos sedentários e normolipidêmicos (grupo Sedentário). A emulsão de quilomícrons artificiais, marcada com triglicérides radioativos (TG-3H) e éster de colesterol radioativo (EC-14C), foi injetada endovenosamente e amostras de sangue foram colhidas durante intervalos de tempo préestabelecidos. As curvas de decaimento plasmático dos lípides radioativos da emulsão foram traçadas e as taxas fracionais de remoção (TFR) foram calculadas por meio de análise compartimental. A TFR-EC do grupo Musculação+EAA apresentou-se diminuída comparando-se aos grupos Sedentário e Musculação (0,0073± 0,0079 min -1, 0,0155± 0,0100 min -1, 0,0149± 0,0160 min -1, respectivamente; p< 0,05), enquanto que as TFR-TG foram similares. As concentrações plasmáticas de LDL-C foram maiores no grupo Musculação+EAA comparando-se com os grupos Sedentário e Musculação (143±54,101±31, 111±52 mg/dL, respectivamente; p=0,047). As concentrações plasmáticas de HDL-C e de apolipoproteína A1 foram menores no grupo Musculação+EAA quando comparados aos grupos Sedentário e Musculação (HDL-C= 22±13; 41±7; 38±13 mg/dL, respectivamente; p<0,001 e apo A1= 88±50; 156±35; 140±24 mg/dL, respectivamente; p<0,001). As curvas de geração de ácidos graxos livres originados pela hidrólise de triglicérides radioativos dos quilomícrons artificiais na circulação sanguínea foram similares entre os grupos estudados. A atividade da lipase hepática foi maior no grupo Musculação+EAA, comparando-se aos grupos Sedentário e Musculação (7243±1822; 3898±1232; 2058±749, respectivamente; p<0,001), enquanto que a atividade da lipase lipoprotéica não diferiu. O diâmetro da HDL e concentração de triglicérides presentes na HDL também foram similares nos três grupos estudados. / Anabolic androgenic steroids (AAS) increase muscle mass and physical performance. Abusive use of AAS has led to a significant reduction of HDL-C concentration in the plasma, which in turn can cause lead to an increase in LDL-C and trigliceride concentrations. The effects of steroids on lipoprotein plasmatic kinetics which transport diet lipids in the blood, the chilomicrons and its lypolisis products, chilomicron reminiscents have not yet been studied and can be contributing factors to the ateroclesrosis process. In this study 12 local weight lifters and admitted steroid users (AAS group), 16 local weight lifters but nonsteroids use (non-user group) and 18 sedentary and normolipidemic individuals (control group) were studied. The artificial chilomicron emulsion, marked with radioactive triglyceride (3H-TG) and radioactive oleate cholesterol (14C-OC) were injected interveneously and blood samples collected during pre-established time intervals. The plasmatic decay curve of the radioactive lipids of the emulsion was traced and fractional clearance rate was calculated (FCR) through compartamental analysis. The FCR-OC of the AAS group when compared to the control and nonuser groups was reduced (0,0073±0,0079 min -1,0,0155±0,0100 min -1, 0,0149± 0,0160 min -1, respectivelly; p< 0,05), while FCR-TG were similar. The LDL-C plasmatic concentration were higher in the AAS group when compared to control and non-user groups (143±54,101±31, 111±52 mg/dL, respectivelly; p=0,047). The HDL-C plasmatic concentration and the apolipoprotein A1 were lower in the AAS group when compared control and non-user groups (HDL-C: 22±13; 41±7; 38±13 mg/dL, respectivelly; p<0,001 e apo A1: 88±50; 156±35; 140±24 mg/dL,respectivelly; p<0,001). No difference was observed of the area under the fatty acid generated curve. Hepatic lipase activity was greater in the AAS group when compared to control and the non-user groups (7243±1822; 3898±1232; 2058±749, respectivelly; p<0,001). However, no difference was observed for lipoproteic lipase activity. The analisys of HDL size and triglyceride concentration in HDL were similar for all three groups.