Orientador: Marise Aparecida Rodrigues Pollonio / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-18T16:44:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ignacio_AnaKarolineFerreira_M.pdf: 13650039 bytes, checksum: 86e2c4212924c9feca270a8406774621 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O desenvolvimento de produtos alimentícios com propriedades mais saudáveis é uma das tendências mais relevantes na atualidade, favorecido por novas orientações nutricionais e por mudança de hábitos dos consumidores. A reformulação lipídica de produtos cárneos implementada pelo uso de componentes substitutos à gordura saturada, nesse contexto, tem sido tema de muitas pesquisas. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da adição de óleo de linhaça como substituto parcial de gordura suína em produto cárneo tipo mortadela sobre suas características físico-químicas e sensoriais. Inicialmente, foi realizado um delineamento fatorial composto central para determinar os efeitos do teor de gordura (5-20%) e do óleo de linhaça (2,5-12,5%) sobre a estabilidade da emulsão, perfil de textura, cor e aceitação sensorial. O teor de gordura influenciou os atributos firmeza e mastigabilidade em valores acima de 15% nas amostras. Os valores de L* e b* foram significativamente maiores (p<0,05) para as formulações contendo óleo de linhaça na maioria dos níveis avaliados. A adição do óleo de linhaça pré-emulsionado com caseinato de sódio contribuiu para a melhora da estabilidade do batter cárneo. Com relação às propriedades sensoriais, a adição de óleo de linhaça influenciou principalmente os atributos aroma, cor e sabor, resultando em notas menores nas formulações com óleo quando comparadas com a formulação controle. Posteriormente, foram estudadas diferentes ervas e especiarias como componentes antioxidantes para serem utilizadas na formulação de melhores resultados da fase anterior. As ervas que apresentaram maior efeito antioxidante foram o coentro, salvia e pimenta branca, segundo as melhores respostas em teste de oxidação lipídica acelerada. Foi também observado um efeito pró-oxidante na salsa. Na última etapa do estudo, uma formulação previamente selecionada na primeira fase com 60% de substituição da gordura suína por óleo de linhaça, adicionada de blends de ervas e especiarias com melhores resultados antioxidantes, foi avaliada através das. análises de perfis de ácidos graxos, cor, perfil de textura, estabilidade de emulsão, TBARS e aceitação sensorial. As amostras de uma forma geral apresentaram menores valores para firmeza e mastigabilidade em relação à formulação padrão. Os blends de ervas e especiarias influenciaram a cor objetiva com maiores valores de b* e menores de L* em relação à formulação padrão com óleo e sem ervas. Os blends de ervas e especiarias conferiram proteção antioxidante aos produtos até o 30º dia de armazenamento sob refrigeração. Houve um aumento considerável de PUFAs e uma diminuição na relação ?-6/?-3 na formulação estudada quando comparada à formulação controle, além de uma boa aceitação sensorial sem diferenças perceptíveis na textura e com notas semelhantes ao padrão para o sabor e o aroma. As características físico-químicas e sensoriais demonstram que é possível produzir uma mortadela mais saudável com um perfil lipídico favorável sob aspecto nutricional, com até 60% de substituição da gordura suína por óleo de linhaça, rico em ácidos graxos polinsaturados / Abstract: The development of food products with healthier properties is one of the more relevant current, favored by new nutritional guidelines for nutrition and changing habits of consumers. The reformulation of lipid meat products implemented by the use of substitute components to saturated fat in this context has been the subject of many investigations. Thus, the aim of this study was to evaluate the effects of addition of linseed oil as a partial replacement of pork fat in bologna sausage on its characteristics physical-chemical and sensory. Initially, was realized a factorial central composite design to determine the effects of fat content (5-20%) and linseed oil (2.5 to 12.5%) on the emulsion stability, texture profile, color and acceptance sensory. The fat content influenced the attributes firmness and chewiness at concentrations above 15% in the samples. The values of L * and b * were significantly higher (p<0.05) for formulations containing linseed oil in majority of the level evaluated. The addition of linseed oil pre-emulsified with sodium caseinate contributed to the improved stability of the meat batter. With respect to sensory properties, the addition of linseed oil influenced mainly attributes aroma, color and flavor, resulting in lower scores in the formulations with oil when compared with the control formulation. Later, was studied different herbs and spices as antioxidant compounds for use in the formulation with better results of the previous phase. The herbs with the highest antioxidant effect are coriander, sage and white pepper, referring the best answers to the test of accelerated lipid oxidation. It was observed a pro-oxidant effect in parsley. In the last stage of the study, a formulation previously selected in the first phase with 60% substitution of pork fat in linseed oil, plus blends of herbs and spices with the best results antioxidants, was evaluated by analysis of fatty acid profiles, color, texture profile, emulsion stability, TBARS and sensory acceptance.The samples generally showed lower values for firmness and chewiness than the standard formulation. The blends influenced in the objective color with higher values of b * and lower L * compared with standard formulations with oil and without herbs. The blends of herbs and spices conferred antioxidant protection to the products until the 30th day of refrigerated storage. There was a considerable increase of PUFAs and a decrease in the ratio ?-6/?-3 formulation studied when compared to the control formulation, besides good sensorial acceptance without noticeable differences in texture and notes similar to the standard for flavor and aroma. The physico-chemical and sensory characteristics demonstrated that it is possible to produce a healthier bologna sausage with a favorable lipid profile in the nutritional aspect, with up to 60% substitution of pork fat in linseed oil, rich in polyunsatured fatty acids / Mestrado / Tecnologia de Alimentos / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Orientadores: Miriam Dupas Hubinger, Renata Valeriano Tonon / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-18T16:18:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carneiro_HelenaCristinaFerrer_M.pdf: 21138565 bytes, checksum: e9e86ca2fb3c8dd5e10ab4589e33c15e (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O óleo de linhaça é um óleo rico em ácidos graxos poliinsaturados bastante susceptível à oxidação lipídica, que pode ocorrer durante o processamento, manipulação e estocagem, provocando o aparecimento de aromas desagradáveis e a redução de sua vida de prateleira. Nesse contexto, a microencapsulação por spray drying representa uma alternativa no sentido de proteger o óleo contra a oxidação, diminuir as reações do mesmo com o ambiente externo e facilitar seu manuseio. A maltodextrina é um amido hidrolisado muito utilizado como material de parede e possui vantagens como baixo custo, boa disponibilidade e eficiência na proteção contra oxidação; porém é deficiente em relação à capacidade emulsificante. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da combinação de maltodextrina com diferentes materiais de parede (goma arábica, concentrado protéico de soro e dois tipos de amidos modificados), em diferentes concentrações, na microencapsulação do óleo de linhaça por spray drying, visando-se maximizar a eficiência de encapsulação e minimizar a oxidação lipídica. As propriedades da emulsão a partir da qual as partículas foram produzidas influenciaram o processo de microencapsulação por spray drying. O aumento da concentração de maltodextrina levou a uma diminuição da viscosidade das emulsões. Em relação às propriedades das partículas, todos os pós apresentaram baixo conteúdo de umidade e atividade de água e uma distribuição de tamanho com comportamento bimodal. As combinações de HiCap/maltodextrina e goma arábica/maltodextrina apresentaram maiores eficiências de encapsulação na proporção de 75/25, sendo que a primeira apresentou a maior eficiência entre todas as combinações estudadas. Dessa forma, a proporção 75/25 (material de parede/maltodextrina) foi selecionada e as partículas produzidas nessas condições, assim como o óleo não encapsulado foram submetidos a um estudo de estabilidade sendo que a combinação de concentrado protéico de soro/maltodextrina foi considerada a melhor na proteção do óleo de linhaça contra oxidação / Abstract: Flaxseed oil is rich in polyunsaturated fatty acids highly susceptible to lipid oxidation, which can occur during processing, handling and storage, causing the appearance of unpleasant aromas and reducing its shelf life. In this context, the microencapsulation by spray drying is an alternative way to protect the oil against oxidation, reducing the reactions of this product with the external environment and to facilitate its handling. Maltodextrin is a hydrolyzed starch that has been used as wall material. It has advantages such as low cost, good availability and good efficiency in protection against oxidation, but it lacks in relation to emulsifying capacity. This study aimed to evaluate the effect of combinations of maltodextrin with different wall materials (gum arabic, whey protein concentrate and two types of modified starch) at different concentrations, in the microencapsulation of flaxseed oil by spray drying, in order to maximize the encapsulation efficiency and minimize lipid oxidation. Emulsion properties from which the particles were produced influenced the microencapsulation process by spray drying. The increase in maltodextrin concentration led to a decrease in emulsion viscosity. About particles properties, all powders showed low moisture content and low water activity. Particles size distribution had a bimodal behavior. The HiCap/maltodextrin and gum arabic/maltodextrin combinations had higher encapsulation efficiencies in the 75/25 proportion and the first one was the most efficient of all. Thus, this proportion was selected and the particles produced under these conditions, as well as the oil not encapsulated, were subjected to a stability study where the whey protein concentrate/maltodextrin combination was considered the best in protection of the active material against oxidation / Mestrado / Engenharia de Alimentos / Mestre em Engenharia de Alimentos

A oxidação de produtos de base lipídica é um dos problemas enfrentados pela indústria alimentícia, resultando na formação de compostos indesejáveis que alteram as características sensoriais de alimentos lipídicos e reduzem sua qualidade nutricional. A incorporação de antioxidantes prolonga a vida útil dos produtos que contém lipídios em sua composição, retardando o processo de oxidação. Os antioxidantes utilizados pela indústria alimentícia são principalmente sintéticos, tais como o BHA, BHT, PG, e TBHQ. Entretanto, devido aos estudos sobre a possível toxicidade dos mesmos, o uso de antioxidantes naturais presentes em ervas e especiarias representa uma alternativa promissora. Visando encontrar alternativas aos antioxidantes sintéticos, neste trabalho foram utilizados extratos etanólicos de orégano (Origanum vulgare L.), alecrim (Rosmarinus officinalis L.) e tomilho (Thymus vulgaris L.), que apresentam compostos fenólicos e atividade antioxidante em sistemas in vitro, em emulsões lipídicas. O objetivo foi avaliar a capacidade antioxidante dos extratos e suas misturas binárias e ternárias em um sistema modelo (emulsão alimentícia) e o impacto da adição de extratos de ervas sobre o perfil sensorial dos produtos testados. Através do acompanhamento do valor de índice de peróxido, observou-se que a adição de extrato de alecrim, bem como suas misturas com extrato de tomilho, em doses de até 200 mg.kg-1 apresentaram proteção frente à oxidação das emulsões em condições aceleradas, com efeito semelhante à adição do antioxidante BHA. Em relação à analise sensorial descritiva, dos 13 atributos avaliados, dois apresentam diferença estatística entre amostras com antioxidantes naturais comparados ao antioxidante sintético, que são a aparência consiste e o sabor de ervas. Para teste de aceitação, emulsões adicionadas de misturas de extratos de tomilho e alecrim não deferiam de amostras adicionadas de BHA, indicando que não há alterações sensoriais perceptíveis nas doses utilizadas. Estes resultados demonstraram a promissora utilização de extratos de ervas em substituição ao uso de antioxidantes sintéticos. / The oxidation of lipid-based products is one of the problems faced by the food industry, due to production of undesirable compounds that affect organoleptic characteristics of food lipid and their nutritional quality. Antioxidants added to food lipids avoid the oxidation process and prolong product the shelf life. The antioxidants used by the food industry are mainly synthetic such as BHA, BHT, PG, and TBHQ. However, due to the possible toxicological effects for human consumption, natural antioxidants present in herbs and spices represents a promising alternative. In this work ethanolic extracts obtained from dried oregano (Origanum vulgare L.), rosemary (Rosmarinus officinalis L.) and thyme (Thymus vulgaris L.), presenting high polyphenol content and in vitro antioxidant activity, were applied to a lipid model systems. This project aimed to evaluate the antioxidant capacity of binary and ternary mixtures of these extracts and the impact on sensory profile of tested products. Rosemary extracts and its mixtures with thym extracts added to emulsions subject in concentrations up to 200 mg.kg-1 presented a effective protection under accelerated conditions, similar to the BHA effect. Regarding sensory description, according to Quantitative Descriptive Analysis (QDA) resulted only two from 13 evaluated attributes of emulsion added of herbal extracts showed significant difference when compared to BHA. However, there was no significant difference among emulsions added of natural and synthetic antioxidants when consumer test was applied. Results showed that rosmary and thym extracts presents a high potential to replace BHA in food emulsions.

A degradação oxidativa dos lipídeos é um fator preponderante que limita a vida útil dos alimentos, reduzindo suas qualidades nutricionais e organolépticas. A utilização de antioxidantes durante o processo de fabricação pode diminuir consideravelmente a extensão da oxidação lipídica, desencadeada pela reação de radicais livres. A crescente preocupação pelo consumo de alimentos mais saudáveis e livres de aditivos sintéticos tem recebido maior atenção pelas indústrias, que atualmente tem procurado por alternativas mais naturais, como o uso de antioxidantes provenientes de especiarias, como uma forma promissora de substituição dos compostos sintéticos. O objetivo deste trabalho foi estudar as condições de obtenção de extratos hidroalcoólicos de cravo (Syzygium aromaticum), canela (Cinnamomum verum) e pimenta dedo-de-moça (Capsicum annuum) e sua aplicação em óleos de soja refinado, armazenado em embalagens de vidro, em comparação com amostras adicionadas de antioxidante sintético TBHQ e amostras livres de antioxidantes (controle), durante sete meses, simulando a comercialização em supermercados. Foram verificados também as propriedades antioxidantes dos extratos de especiarias produzidos nas condições selecionadas através das metodologias de DPPH e ABTS. O estudo do efeito da temperatura de extração e do grau de hidratação do etanol sobre o rendimento de compostos fenólicos totais dos extratos destas especiarias foi realizado com aplicação de planejamento experimental e metodologia de superfícies de resposta. As condições para uma extração eficiente dos compostos fenólicos do cravo, da canela e da pimenta foram o emprego de etanol a 49,5 % (v/v). As melhores temperaturas estiveram entre 45 a 50 °C para o cravo e canela, e 60 °C para a pimenta. Os extratos de cravo, canela e pimenta dedo-de-moça preparados nas condições otimizadas, foram adicionados nas proporções de 50 mg kg-1, 100 mg kg-1, 150 mg kg-1 e 200 mg kg-1 às amostras de óleo de soja refinado e submetido a um teste acelerado em estufa a 65 °C juntamente com amostras adicionadas nas mesmas proporções de TBHQ e amostras isentas de antioxidantes (controle), para verificação da concentração mais eficiente no retardar a oxidação. Em seguida, após os resultados do teste de estufa, os óleos adicionados de 100 mg kg-1 de extratos, TBHQ, e isento de antioxidantes foram acondicionados em embalagens de vidro transparente de 250 mL e armazenados sob condições de comercialização (incidência de luz fluorescente por 15 horas / 24 horas e 331,71 Lux). Os resultados de Índice de Peróxido, Acidez e Absortividade na faixa do ultravioleta evidenciaram que os extratos foram capazes de oferecer proteção antioxidante ao óleo de soja refinado em diferentes níveis, sendo que o tratamento adicionado de extrato de cravo foi o que mais se destacou na inibição da oxidação lipídica do óleo de soja, seguido do extrato adicionado de canela e pimenta (p<0,05). / Lipid deterioration is a major cause of shorter food shelf life, reducing its nutritional and organoleptical quality. The use of antioxidants during the manufacturing process can significantly decrease the extent of lipid oxidation reactions triggered by free radicals. The growing concern about the consumption of healthier foods and free from synthetic additives has received increased attention by the industry, which is currently looking for more natural alternatives, such as the use of antioxidants from herbs and spices, as a promising replacement of synthetic compounds. The objective of this work was to study the conditions for obtaining hydroalcoholic extracts of cloves (Syzygium aromaticum), cinnamon (Cinnamomum verum) and red pepper (Capsicum annuum) and its application in soybean oil refined, stored in glass containers, compared with samples added of synthetic antioxidant TBHQ and samples free antioxidant (control) during 7 months simulating marketing conditions in supermarkets. Extracts were analyzed by DPPH and ABTS methods. The study of the effect of extraction temperature and the degree of hydration of ethanol on the yield of total phenolic compounds of the extracts of these spices was carried out with application of experimental design and response surface methodology. The best solvent concentration for efficient extraction of phenolic compounds from clove, cinnamon and pepper was 49.5% ethanol (v / v). The best temperatures were between 45 and 50°C for cloves and cinnamon, and 60 ° C for pepper. The extracts of clove, cinnamon and red pepper prepared under optimized conditions were added in concentration of 50 mg kg-1 , 100 mg kg-1, 150 mg kg-1 and 200 mg kg-1 to samples of refined soybean oil and subjected to an accelerated storage test at 65°C with samples containing the same concentrations of TBHQ and samples free of antioxidant (control) in order to check the most efficient concentrations to slow the oxidation. The best extracts concentration 100 mg kg-1 from the Schaal oven test was added to oil packed in glass containers against oil with 100 mg kg-1 of TBHQ, and oils free of antioxidants and stored under normal commercialization conditions (fluorescence light exposure for 15 hours / 24 hours and 333,71 Lux). Peroxide, acid values and absorptivity in the ultraviolet range showed that the extracts were able to offer antioxidant protection to soybean oil at different levels. Clove extract, showed the best performance in the inhibition soybean oil oxidation, followed by cinnamon and pepper (p<0,05).

A qualidade, aceitabilidade e a vida útil da carne de frango e principalmente seus produtos industrializados, dependem de vários fatores, sendo a oxidação lipídica um dos principais problemas de estabilidade do produto. O crescimento da tendência de consumo de compostos naturais por parte da população mundial e a demanda das indústrias de alimentos para controle da oxidação lipídica, surge como alternativa muito promissora a utilização de antioxidantes naturais. O Brasil, com uma grande produção de produtos vegetais e a economia fortemente baseada na agroindústria gera grandes quantidades de resíduos vegetais, sendo os resíduos de película de amendoim e pimenta-rosa potenciais fontes de antioxidantes. Estes resultados confirmados conforme ensaios preliminares in vitro, uma vez que são ricos em compostos bioativos, como compostos fenólicos. Além disto, a quitosana apresenta-se como uma boa matriz para incorporação de extratos contendo compostos bioativos, além de ter capacidade de formar filmes. Assim, o objetivo do estudo foi desenvolver filmes de quitosana com incorporação de antioxidantes naturais a partir dos extratos de resíduos de película de amendoim e pimenta rosa, e avaliar seu efeito sobre a oxidação lipídica em produto reestruturado de frango. O estudo foi dividido em três etapas: a primeira foi utilização da metodologia de superfície de resposta para determinação de uma concentração ótima de extrato de resíduo agroindustrial que incorporado ao filme de quitosana promova inibição da oxidação lipídica (valor de sustâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico, TBARS). Na segunda etapa, foi avaliada a incorporação da concentração ótima dos extratos diretamente na carne e nos filmes ativos de quitosana, sobre as características físico-químicas (pH, cor instrumental, índice de peróxidos, e valor de TBARS) e microbiológicas dos tratamentos. Na terceira etapa foram avaliadas as características sensoriais e de aceitabilidade dos tratamentos que apresentaram menor oxidação lipídica. Os resultados revelaram que, na primeira etapa foram otimizadas as concentrações dos extratos de resíduos nos filmes ativos de quitosana. Os teores otimizados foram 80 mg de compostos fenólicos totais (CFT) / kg de carne para os resíduos de película de amendoim e de 90 mg CFT / kg de carne para pimenta rosa. Na segunda etapa, ao final do tempo de armazenamento, pode-se observar que não houve diferença significativa (p > 0,05) para os parâmetros de cor, pH e contagem de mesófilos totais. Para oxidação lipídica, todos os tratamentos apresentaram diferença significativa (p < 0,05), quando comparados com o controle. Para contagem de micro-organismos psicrotróficos totais houve diferença significativa para os tratamentos com filme ativo + extratos, quando comparados com os demais tratamentos. Na terceira etapa, os resultados mostraram que não houve diferença significativa na aceitabilidade entre os tratamentos. Adicionalmente também foi realizada uma caracterização sensorial com consumidores usando a metodologia Check-all-that-apply (CATA). Assim pode-se concluir que foram desenvolvidos filmes ativos de quitosana com adição de extratos de resíduos agroindustriais, com exelente potencial na atividade antioxidante e antimicrobiana em produtos carneos, sem influenciar na aceitabilidade sensorial. / Quality, accessibility, shelf life of chicken meat and mainly of its processed products depends on several factors, wherein lipid oxidation is a major stability product problem. The growth of the consumption trend of natural compounds by the world\'s population, and the demand from the food industry to control lipid oxidation appear as a very promising alternative to the use of natural antioxidants. Brazil, with a large production plant products and a strong economy based on agro-industry generates large amounts of crop residues where peanut shells and pink pepper residues are potential sources of antioxidants. According to preliminary in-vitro tests of these residues, these are rich in bioactive substances such as phenolic compounds. Moreover, chitosan presents itself as a good matrix for incorporation of extracts containing bioactive compounds, in addition to having the ability to form films. The aim of this study was to develop chitosan films incorporating natural antioxidants from peanut shells and pink pepper residues extracts, as well as to evaluate their effect on the lipid oxidation of a chicken restructured product. The study was divided into three stages: first was the use of response surface methodology to determine an optimal concentration of agro-industrial waste extract, which was incorporated into the chitosan film to promote inhibition of lipid oxidation (as an amount of reactive substances to thiobarbituric acid, TBARS). The second stage evaluated the incorporation of this optimal concentration of extracts applied directly in both the meat and the chitosan active films, in relation to the physicalchemical (pH parameters, instrumental color, peroxide value, and TBARS value) and microbiological characteristics of the treatments. The third stage evaluated the sensory characteristics and acceptability of treatments that had a lower lipid oxidation. The results revealed that the first stage optimized the concentrations of extracts from residues into the active chitosan films. The optimized concentration was 80 mg of total phenolic content (TPC) / kg of meat for peanut shells residue extract, and 90 TPC mg / kg of meat for the pink pepper extract. On the second stage, at the end of the storage time, it can be seen that there was no significant difference (p > 0.05) in parameters like color, pH and total mesophylls counts. For the lipid oxidation parameters, all treatments showed significant differences (p < 0.05) when compared with the control treatment. The microbial count of total psychrotrophic microorganisms showed significant differences for treatments with active films + residues extracts when compared with the other treatments. In the third stage, the results showed no significant difference in acceptability between treatments. Additionally, a sensory characterization with consumers using the Check-all-thatapply (CATA) methodology was also performed. Thus, it was concluded that the development of active chitosan films incorporated with extracts of agro-industrial waste was possible, which possess an antioxidant and antimicrobial potential activity without altering the sensory acceptability of the final product.

A oxidação de membranas lipídicas pode ser benéfica (p.ex. sinalização celular) ou prejudicial, sendo a permeabilização de membranas uma de suas consequências citotóxicas. A permeabilização fotoinduzida de membranas é parte essencial do mecanismo da terapia fotodinâmica (PDT), uma modalidade clínica em que fotossensibilizadores, luz e oxigênio são combinados para oxidar biomoléculas e consequentemente danificar células indesejadas. Neste trabalho, buscamos entender molecularmente quais fatores levam à permeabilização fotoinduzida de membranas. Enfatizamos os papéis do oxigênio, do status da membrana e de reações específicas do fotossensibilizador em contato com a membrana. Simulações de dinâmica molecular foram usadas para obter a distribuição de oxigênio em membranas em função da temperatura nas fases fluida ou gel. Procedimentos específicos de análise de cinéticas de luminescência de oxigênio singlete foram desenvolvidos para calcular tempos de vida de estado excitado triplete compatíveis com as variações da distribuição de oxigênio em membranas. Caracterizamos um derivado fluorogênico do &#945;-tocoferol como uma sonda para oxigênio singlete em experimentos com lipossomos, possibilitando comparar qualitativamente os níveis de oxigênio singlete atingindo a membrana quando produzido por fotossensibilizadores hidrossolúveis ou lipossolúveis. Experimentos em vesículas unilamelares gigantes (GUVs) nos permitiram comparar a ativação da sonda com o aumento de área superficial da membrana, e estimar a constante de velocidade da reação do oxigênio singlete com lipídeos insaturados como 6 x 104 M-1 s-1. Estreitando nosso foco para a permeabilização fotoinduzida de membranas, inicialmente caracterizamos quatro fotossensibilizadores fenotiazínicos em relação a suas interações com membranas e suas capacidades de promover o vazamento de uma sonda fluorescente. Fotossensibilizadores que se particionaram mais em membranas (e não os geradores de oxigênio singlete mais eficientes) danificaram a membrana de lipossomos mais eficientemente. A ligação à membrana também afetou as vias de decaimento dos estados excitados triplete. Com esse estudo, selecionamos o fotossensibilizador hidrofílico azul de metileno (MB) e o fotossensibilizador mais hidrofóbico DO15 para as investigações subsequentes. Os efeitos de ambos os fotossensibilizadores em GUVs foram caracterizados e observamos que as cinéticas de permeabilização indicaram diferentes taxas de produção de lipídeos formadores de poros para MB e DO15, o que deve depender de interações específicas com a membrana. Para melhor compreender o papel de interações fotossensibilizador/membrana, caracterizamos a oxidação de lipídeos por ambos os fotossensibilizadores, em uma condição em que DO15 permeabilizava membranas 70 vezes mais eficientemente que MB. Observamos principalmente a formação de hidroperóxidos lipídicos para MB, enquanto que para DO15, além desses mesmos produtos, observamos a formação de álcoois, cetonas e aldeídos fosfolipídicos de cadeia truncada, esses últimos tendo sido relacionados a condições em que se observou a permeabilização de membranas. Embora já fosse sabido que aldeídos fosfolipídicos aumentam a permeabilidade da membrana, esse fenômeno nunca havia sido demonstrado para a formação de aldeídos in situ. A fotooxidação lipídica foi acompanhada por aumento do fotobranqueamento de DO15 e pela formação de radicais lipídicos oxigenados, indicando a ocorrência de reações diretas entre lipídeos e fotossensibilizadores. O mapeamento dos fatores que levam à permeabilização fotoinduzida em membranas, focando em reações e interações moleculares, é o maior produto desse trabalho / Oxidation of lipid membranes can be beneficial (e.g., cell signaling) or detrimental, with membrane permeabilization representing one of its cytotoxic outcomes. Photoinduced membrane permeabilization is key to the mechanism of photodynamic therapy (PDT), a clinical modality in which photosensitizers, light and oxygen are combined to oxidize biomolecules and consequently damage diseased cells. In this work, we aimed to understand at the molecular level which factors lead to photoinduced membrane permeabilization. We emphasized the roles of oxygen, membrane status and specific reactions of the photosensitizer in contact with the membrane. Molecular dynamics simulations were used to assess oxygen distribution in membranes as a function of temperature within membranes in gel or liquid phases. Special fitting procedures of singlet oxygen luminescence kinetics were devised to allow the calculation of triplet excited state lifetimes compatible with variable oxygen distributions in membranes. We characterized a fluorogenic &#945;-tocopherol probe as a singlet oxygen trapping molecule in experiments with liposomes, and were able to qualitatively compare the amount of singlet oxygen molecules reaching the membrane after being generated by water soluble or membrane bound photosensitizers. Experiments performed in giant unilamellar vesicles (GUVs) allowed us to compare the activation of the probe with the observed membrane surface area increase and estimate the reaction rate of singlet oxygen with unsaturated lipids to be 6 x 104 M-1 s-1. We then narrowed our focus to photoinduced membrane permeabilization, initially characterizing four phenothiazinium photosensitizers with respect to their interactions with membranes and their capability to promote leakage of a fluorescent probe. Photosensitizers that bound to membranes to a larger extent (and not the most efficient singlet oxygen generators) were the most efficient ones to damage liposomal membranes. Membrane binding also affected triplet excited state deactivation pathways. From this study, we selected the hydrophilic photosensitizer methylene blue (MB) and the more hydrophobic photosensitizer DO15 for subsequent investigations. We characterized the effects of both photosensitizers in GUVs and observed that the kinetics of membrane permeabilization implied different rates of generation of pore-forming lipids for MB and DO15, which should depend on specific interactions with membranes. To further understand the role of photosensitizer/membrane interactions, we characterized the oxidized lipids formed by both photosensitizers in a condition in which the membrane permeabilization efficiency of DO15 was 70 times higher than that of MB. We observed mainly formation of lipid hydroperoxides by MB, while DO15 not only led to these same products, but also to alcohols, ketones and phospholipid truncated aldehydes, the latter being related to conditions in which membrane permeabilization was observed. Although aldehydes were already known to increase membrane permeability, this phenomenon had never before been demonstrated for aldehyde formation in situ. Lipid photooxidation was accompanied by increased photobleaching of DO15 and by formation of lipid oxygenated radicals, indicating the occurrence of direct reactions between lipids and photosensitizers. A roadmap of the factors leading to photoinduced membrane permeabilization focusing on molecular interactions and reactions is the major achievement of this work.

A oxidação lipídica é uma das principais reações de deterioração em alimentos, provocando perdas em qualidade e valor nutricional. Para evitar este problema a indústria utiliza antioxidantes, substâncias capazes de retardar essas reações. Os compostos fenólicos constituem-se na principal substância antioxidante utilizada e encontrada em alimentos, sendo que estes podem estar presentes em várias matérias primas vegetais e em resíduos agroindustriais, desprezados pela indústria. O objetivo do presente trabalho foi estudar as condições de extração de compostos fenólicos de frutos de acerola (Malpighia emarginata), borra de café (Coffea arabica) e casca de lichia (Litchi chinensis), bem como avaliar sua atividade antioxidante in vitro e sua aplicação em emulsões. Para extração dos compostos fenólicos foi aplicada a metodologia de superfícies resposta, visando a definição da melhor combinação de variáveis (concentração de etanol, temperatura e tempo) para a máxima recuperação de compostos fenólicos. A avaliação da atividade antioxidante se deu pela estabilização do radical DPPH e estudo da cinética da reação em comparação ao antioxidante sintético TBHQ. Além disso, foi avaliada a atividade antioxidante dos extratos adicionados a emulsões em diferentes concentrações (50 a 200 mg.kg-1), submetidas a teste acelerado de oxidação. O estudo das condições de extração evidenciou que os compostos fenólicos de cada matriz devem ser extraídos em condições distintas. Extratos de frutos de acerola apresentaram o maior teor de compostos fenólicos totais quando foi utilizada apenas água como solvente (175,87 mg GAE.g-1), seguido pelos extratos de borra de café e de casca de lichia extraídos com soluções etanólicas (26,37 e 25,87 mg GAE.g-1 respectivamente). O estudo da cinética de estabilização do radical DPPH demonstrou que o extrato de acerola foi o mais eficiente, seguido pelos extratos de casca de lichia e de borra de café (650,53; 43,09 e 38,74 de TEAC, respectivamente). O estudo de aplicação dos extratos em sistema modelo, com acompanhamento da oxidação por meio da determinação de hidroperóxidos formados (mmol.kg-1), indicou que somente o extrato de acerola, em todas as concentrações utilizadas, apresentou efeito comparável ao TBHQ. Os extratos de casca de lichia e de borra de café, em qualquer concentração utilizada, não apresentaram a mesma proteção à oxidação lipídica. Com os resultados obtidos pode-se concluir que cada matriz se comporta de uma forma na extração de compostos fenólicos, e daí vem a necessidade de se realizar estudo das condições de preparo dos extratos para cada amostra. O extrato de acerola se mostrou o mais eficiente, tanto na cinética de estabilização do radical DPPH quanto na inibição da oxidação no sistema lipídico estudado. No entanto mais trabalhos são necessários para avaliar diferentes sistemas de oxidação, bem como estudos toxicológicos para garantir níveis seguros de consumo. / The oxidation is one of major deterioration in food lipids, causing losses in quality and nutritional value. To avoid this, antioxidants are used and the phenolic compounds are the main component of antioxidant applied and presented in foods, and also may be present in agroindustrial residues, usually discarded by the industry. The objective of this study was to identify ideal conditions to extract phenolic compounds from acerola fruits (Malpighia emarginata), coffee grounds (Coffea arabica) and lychee skins (Litchi chinensis) by means of surface response methodology (RSM), evaluation of antioxidant activity of extracts in in vitro essays, application of selected extracts in emulsions systems during accelerated test. The response surface methodology was applied to each material in order to identify the effects of temperature, ethanol concentration and time in extraction processes. Antioxidant activity by DPPH stabilization and its kinectis evaluation were performed and compared to TBHQ. Furthermore, selected extracts (50 to 200 mg.kg-1) were added in emulsion system and subject to accelerated oxidation test. RSM have shown that phenolic compounds of each material are extractable in different conditions. Acerola fruits aqueous extracts present maximum phenolic content (175.87 mg GAE.g-1) and the higher DPPH antioxidant activity, followed by coffee grounds and lychee skins extracts (26.37 and 25.87 mg GAE.g-1). Acerola extracts also presented the best stabilization of DPPH in kinetic study, with results comparable to the TBHQ effect (650.53 TEAC). Acerola extract added to the emulsion showed a good antioxidant effect in all concentrations during accelerated test, resulting in final oxidation levels (mmol hydroperoxides kg-1) comparable to TBHQ in the same concentration. Coffee grounds and lychee skins extracts were not efficient in avoid hydroperoxides increasing. Results showed the importance of studying extractions conditions for each material. Acerola extract showed the most efficient antioxidant activity both in DPPH kinetics DPPH stabilization and inhibition of lipid oxidation in the system studied. However, further work is needed to evaluate different oxidation systems, as well as toxicological studies to ensure safe levels of consumption.

A oxidação de lipídeos produz compostos indesejáveis que alteram as características organolépticas de alimentos lipídicos e reduzem a qualidade nutricional. Nas indústrias alimentícia, cosmética e farmacêutica são adicionados antioxidantes sintéticos para retardar ou prevenir a deterioração lipídica. Devido aos estudos sobre a possível toxicidade dos antioxidantes sintéticos e ao apelo por compostos ativos naturais, o uso de antioxidantes naturais presentes em ervas e especiarias representa uma alternativa promissora. No presente trabalho foram estudadas as condições de obtenção de extratos hidroalcoólicos de especiarias e sua aplicação em óleo de soja refinado em teste acelerado. O estudo do efeito da temperatura e do grau de hidratação do etanol sobre o teor de compostos fenólicos totais dos extratos de alecrim, orégano, sálvia e tomilho foi realizado com aplicação de planejamento experimental e metodologia de superfícies de resposta. As condições para uma extração eficiente dos compostos fenólicos de alecrim e tomilho desidratados foram o uso de etanol 50% (v/v) e temperatura entre 45 a 50°C. Extrato de sálvia com maiores concentrações em fenólicos totais foram obtidos com etanol 50% (v/v) em uma faixa de temperatura de 57,5 a 60°C. O extrato de orégano requer uso de etanol 40-50% (v/v), em qualquer temperatura na faixa estudada (30 a 60°C). Os compostos identificados por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas foram os ácidos cafeico e dihidrocafeico, timol e arbutina. Os extratos de alecrim, orégano e tomilho preparados nas condições otimizadas, bem como suas misturas binárias e ternárias, foram adicionados ao óleo de soja refinado e submetidos a teste acelerado em estufa a 60°C. Os resultados de Índice de Peróxido e Absortividade na faixa do ultravioleta evidenciaram que as misturas de extratos foram capazes de oferecer proteção antioxidante ao óleo de soja refinado. Combinações com alecrim apresentaram os melhores efeitos protetores, sendo a melhor combinação das proporções 15% de tomilho, 65% de alecrim e 20% de orégano, totalizando 100 mg de compostos fenólicos totais/g de óleo. / The lipid oxidation produces undesirable compounds that alter the organoleptic characteristics of food lipids and reduce the nutritional quality. In the food, cosmetics and pharmaceutical industries, synthetic antioxidants are added to retard or prevent the lipid deterioration. Due to the possible toxicity of synthetic antioxidants and the call for active natural compounds, the use of natural antioxidants present in herbs and spices is a promising alternative. Thus, this study evaluated the antioxidant activity of extracts of spices and their mixtures on refined soybean oil. The study of temperature and solvent mixture effects on the phenolic extraction from dried rosemary, oregano, sage and thyme was performed according to response surface methodology and mathematical models. The conditions for an efficient extraction of the phenolic compounds from rosemary and thyme were ethanol 50% at 45-50°C; from sage was ethanol 50% at a temperature range from 57.5 to 60°C, and from oregano was ethanol 40-50% at any temperature in the studied range (30- 60°C). The compounds identified by gas chromatography-mass spectrometry were dihydrocaffeic and caffeic acids, thymol and arbutin. Selected hydroalcoholic extracts of rosemary, oregano and thyme were added to soybean oil subjected to accelerated storage tests. Peroxide values and absorptivity at UV showed that mixtures of extracts were able to provide antioxidant protection to soybean oil. Mixtures with rosemary showed better protective effects than the others. The region of the surface response of the mixtures in which the best protection is offered lies in the proportions of rosemary from 0.50 to 0.80, 0.10 to 0.30 of oregano and thyme from 0.05 to 0.30, in a total of 100 mf GAE/g oil.

O objetivo deste estudo foi avaliar a influência de dietas suplementadas com semente de linhaça (ricas em ácido alfa-linolênico, LNA, ômega3) e antioxidantes naturais, provenientes do orégano e do alecrim, sobre o nível de incorporação dos ácidos graxos poliinsaturados ômega 3 (PUFA ômega3) em ovos e tecidos de aves. Para isto, 192 galinhas poedeiras da linhagem comercial Babcock de 22 semanas, foram alimentadas durante 30 dias com dietas constituídas de 0 (zero) e 5% de óleo de linhaça. Foram definidos 8 tratamentos: 4 grupos com 5% de óleo de linhaça (controle/sem antioxidante; BHA+BHT, 100+100 ppm; orégano, 200 ppm; alecrim, 200 ppm) e 4 grupos sem óleo de linhaça, mas utilizando os mesmos antioxidantes. A amostragem dos ovos foi realizada durante o experimento nos períodos 0, 10, 20 e 30 dias e dos tecidos das aves (sobrecoxa, coxa, asa, peito, coração, tecido adiposo e fígado) no tempo final do experimento. Os ácidos graxos foram determinados por cromatografia gasosa e o grau de oxidação lipídica através do teste do ácido tiobarbitúrico (TBA). De acordo aos resultados obtidos, verificou-se aumento significativo dos ácidos graxos alfa-linolênico (LNA) e docosahexaenóico (DHA) nas gemas de ovo das aves que receberam 5% de óleo de linhaça nos tratamentos controle, BHA+BHT, orégano e alecrim, nos diferentes tempos (10, 20 e 30 dias), quando comparados com a dieta 0% linhaça. Além disso, a incorporação máxima dos ácidos LNA e DHA nas gemas de ovo foi obtida aos 20 dias de alimentação das aves, com um índice de incorporação de 15 a 30 e de 2,5 a 4,5 vezes o grupo controle, respectivamente. Na avaliação do grau de oxidação lipídica nas gemas de ovo, foi verificada diferença significativa na redução dos valores de absorbância nas 2 dietas, em todos os tratamentos com antioxidantes, quando relacionados ao seu respectivo controle. Com relação aos tecidos das aves, também houve incorporação significativa dos ácidos LNA e DHA, quando comparadas as duas dietas, sendo o fígado o tecido que apresentou a maior concentração destes ácidos graxos. Também foi possível verificar a eficácia dos antioxidantes naturais na proteção contra a oxidação lipídica nos tecidos sobrecoxa, coxa, asa e peito. Portanto, os extratos das especiarias, alecrim e orégano, podem ser utilizados satisfatoriamente para se obter ovos e tecidos de aves enriquecidos com PUFA ômega-3, melhorando a estabilidade lipídica. Considerando que os PUFA ômega-3 têm um interesse considerável na saúde humana, o fornecimento de dietas ricas em ácido alfa-linolênico presente na linhaça, para galinhas poedeiras, permitiu a obtenção de ovos e tecidos enriquecidos, os quais tornam-se uma fonte alternativa de PUFA ômega-3. / The aim of this work was to evaluate the influence of diets containing flaxseed (rich in alpha-linolenic acid, LNA, omega-3) and natural antioxidants from oregano and rosemary on the level of incorporation of the polyunsaturated fatty acids omega 3 (PUFA omega-3) in eggs and tissues of poultry. For this purpose, 192 laying hens at 22 weeks of age, of commercial lineage Babcock, were fed for 30 days with diets containing 0 (zero) or 5% of flaxseed oil. The hens were divided in 8 groups: 4 groups received diets with 5% of flaxseed oil (control / no antioxidant; BHA+BHT, 100+100 ppm; oregano, 200 ppm; rosemary, 200 ppm) and 4 groups received no flaxseed oil, but the same antioxidants. The sampling of the eggs was accomplished in 4 periods (0, 10, 20 and 30 days) and of the tissues of poultry (upper thigh, thigh, wing, breast, heart, adipose tissue and liver) at the end of experiment. The fatty acids were analysed by gas chromatography and the lipid oxidation was determined by thiobarbituric acid test (TBA). The results showed that the levels of alpha-linolenic (LNA) and docosahexaenoic (DHA) acids increased in egg yolks from hens of the 4 groups fed diets with 5% flaxseed oil after 10, 20 and 30 days, when compared with diets 0% flaxseed oil. In addition, the maximum incorporation of LNA and DHA in egg yolks was obtained after 20 days, with an index of incorporation ranging from 15 to 30 and from 2.5 to 4.5, respectively. Also, a significant decrease of lipid oxidation in egg yolks for all groups receiving antioxidants was observed, when related with control. In the tissues of the hens, there was also significant incorporation of the LNA and DHA acids, when comparing the 2 diets, with the liver presenting the major concentration of these fatty acids. It was also possible to verify the effectiveness of the natural antioxidants in the protection against lipid oxidation in upper thigh, thigh, wing and breast tissues. Therefore, rosemary and oregano can be used satisfactorily to obtain eggs and tissues of poultry enriched with PUFA omega-3, improving the lipid stability. Considering that the PUFA omega-3 have considerable interest in the human health, the administration of diets rich in alpha-linolenic acid from flaxseed to laying hens allows the eggs and tissues enrichment as an alternative source of PUFA omega-3.

Red bright color is an important quality attribute that influences beef purchasing and is affected by beef pH. Therefore, the aim of this study was to determine if high ultimate pH affected color stability of longissimus lumborum (LL) steaks from pasture-fed Nellore bulls and if HiOx atmosphere package improved the color stability of high pHu muscles. To achieve these objectives, 18 LL muscles from Nellore bulls were grouped into 3 pHu ranges: normal (n = 6; 5.40 < pHu <5.79), intermediate (n = 6; 5.80 < pHu <6.19) and high (n = 6; pHu > 6.20). All the muscles were cut into 2.5 cm steaks and packaged in 80% O2/ 20% CO2 (v/v) and then stored at 2 ± 1 ºC under dark conditions until day 5 and under fluorescent light until day 14 (the end of display-time). pH, gas composition, instrumental color, surface pigment, metmyoglobin reducing activity (MRA), oxygen consumption rate (OCR), and lipid oxidation were determined throughout display-time. High pHu steaks were darker (L*), redder (a*, a*/b*), with better tone (Hue), less metmyoglobin and higher MRA (p < 0.05) than normal pHu samples. HiOX MAP increased surface OMb during display time in pHu > 6.2 (p < 0.05), showing a bright-red color in high group. Intermediate group was less dark than high group and had longer color stability than normal group (p < 0.05). Therefore, High pHu had great color and lipid oxidation stability and desired color due to HiOx MAP under cold storage for 14 days and intermediate pHu had beneficial aspects presented in both other treatments. / A cor vermelho-brilhante da carne bovina é um atributo de qualidade essencial considerado no momento de compra pelo consumidor, sendo intrinsecamente afetada pelo pH final (pHf) da carne. Assim, esse trabalho objetivou determinar se o pHf alto da carne afetou a estabilidade de carne do músculo Longissimus lumborum (LL) de bovinos da raça Nelore macho inteiro criado a pasto e se a embalagem com atmosfera modificada com alta concentração de oxigênio melhorou a estabilidade de cor da carne com pHf alto. Para isso, 18 músculos LL de Nelore machos inteiros criados a pasto foram classificadas em 3 faixas de pHf: normal (n = 6; 5.40 < pHu <5.79), intermediário (n = 6; 5.80 < pHu <6.19) e alto (n = 6; pHu > 6.20), 48h pós abate. Todos os músculos foram então porcionados em bifes com 2,5 cm de espessura 72h pós abate, os quais foram embalados em atmosfera composta por 80 % O2/ 20% CO2 (v/v), sendo finalmente armazenados a 2 ± 1 ºC no escuro até o 5º dia de tempo de exposição. No 5º dia, as amostras iniciaram a exposição à luz fluorescente até o dia 14 do período. As análises de pH, composição gasosa das embalagens, cor instrumental, pigmentos superficiais, atividade redutora da metamioglobina (ARM), taxa de consume de oxigênio (TCO) e oxidação lipídica foram realizadas ao longo do tempo de exposição. Os bifes com pHf alto apresentaram cor mais escura (L*), vermelha (a*, a*/b*), com melhor tonalidade (hue), menor metamioglobina superficial e maior ARM (p < 0.05). A embalagem com alta concentração de oxigênio aumentou a proporção de oximioglobina (OMB) superficial ao longo do tempo de exposição (p < 0.05), evidenciando uma cor vermelho-brilhante no grupo alto. O grupo Intermediário se mostrou menos escuro o grupo alto e mais prolongada estabilidade de cor que o grupo normal (p < 0.05). Assim, considera-se que a pHf alto afetou a estabilidade de cor e de oxidação lipídica dos músculos e a coloração do grupo alto foi melhorada pela ação da embalagem com oxigênio. O pH Intermediário se mostrou vantajoso por apresentar benefícios presentes nos dois outros tratamentos.