O presente trabalho teve como objetivo verificar os efeitos de diferentes doses de dióxido de carbono (CO2), aplicadas via água de irrigação por gotejamento na produção da cultura da pimenta Tabasco (Capsicum frutescens L.). O experimento foi conduzido em duas estufas agrícolas de 122,5 m2 equipadas com sistema de irrigação por gotejamento, fertirrigação e injeção de CO2. As estufas foram instaladas na área experimental do Departamento de Engenharia Rural da ESALQ USP, em Piracicaba. O delineamento experimental utilizado foi blocos casualizados com quatro tratamentos e oito repetições. Os tratamentos aplicados foram 4 doses de CO2: antes da poda as doses foram de 0 (T1), 206,6 (T2); 309,9 (T3) e 413,2 (T4) kg ha-1 e após a poda foram 0 (T1), 245,35 (T2); 368,03 (T3) e 490,72 (T4) kg ha-1. O CO2 foi aplicado via água de irrigação com freqüência de quatro dias e a irrigação foi realiza com turno de rega de dois dias, sendo monitorada por tensiômetro digital. A Lâmina total de água aplicada durante o ciclo (432 dias) foi de 1032,47 mm. As variáveis analisadas foram: estado nutricional das plantas, parâmetros de crescimento, aspectos produtivos, eficiência do uso da água, concentração de capsaicina e dihidrocapsaicina nos frutos e na planta. Os resultados permitiram as seguintes conclusões: (a) a aplicação de 207 kg CO2 ha-1 antes da poda proporcionou aumento de 21% na produção de frutos da pimenta. Durante os dois ciclos de cultivo, a aplicação de 452 kg CO2 ha-1 proporcionou aumento de 16% na produção, em relação ao tratamento sem CO2; (b) o número de frutos produzidos por planta durante os dois ciclos aumentou segundo uma relação quadrática com o aumento da dose de CO2 aplicada via água de irrigação, decrescendo a partir da dose de 409 kg CO2 ha-1. A resposta ao CO2 foi maior no primeiro ciclo (antes da poda) atingindo um máximo de 696 frutos por planta com a aplicação de 220 kg CO2 ha-1; (c) a aplicação de CO2 via água de irrigação não alterou a massa verde, massa seca, comprimento e diâmetro de frutos; (d) as concentrações de capsaicina e dihidrocapsaicina nos frutos reduziram com a aplicação de CO2, mas o rendimento desses capsaicinóides por planta aumentou em decorrência do aumento do número de frutos e da produção com a aplicação de CO2; (e) a eficiência do uso da água aumentou com o aumento da aplicação de CO2, atingindo um máximo para a aplicação de 207 kg CO2 ha-1 no primeiro ciclo e de 452 kg CO2 ha-1 para os dois ciclos; (f) a aplicação de CO2 não proporcionou efeito consistente para as variáveis de crescimento; (g) na última colheita (484 dias após o transplantio) a concentração de cálcio nas folhas reduziu linearmente com o aumento das doses de CO2 aplicadas; (h) ao final do primeiro ciclo de colheita (187 dias após o transplantio) os teores de Zn, Fe e Mn na folhas apresentaram redução quadrática em função do aumento das doses de CO2 e o teor de nitrogênio apresentou aumento quadrático. / The objective of the present work was to verify the effect of different doses of carbon dioxide (CO2) supplied via drip irrigation on the production of Tabasco pepper (Capsicum frutescens L.). The experiment was carried out in two 122.5 m2 greenhouses equipped with drip irrigation, fertirrigation and CO2 injection. The greenhouses were installed in the experimental área of the Department of Rural Engineering at ESALQ USP in Piracicaba. The experimental design consisted of randomized blocks with four treatments and eight repetitions. The treatments comprised 4 doses of CO2 before trimming as follow: 0 (T1), 206.6 (T2), 309.9 (T3) and 413.2 (T4) kg ha-1; after the trimming the treatments applied were 0 (T1), 245.35 (T2); 368.03 (T3) and 490.72 (T4) kg ha-1. CO2 was supplied via drip irrigation with four days frequency and the irrigation was scheduled on a two-day basis and monitored by a digital tensiometer. During the cycle (432 days), the total water supplied was 1032.47 mm. The variables analysed were: nutritional condition of plants, growing parameters, productive aspects, efficiency of water use, capsaicin and dihydrocapsaicin concentration in the fruits and plant. The results allowed the following conclusions: (a) the application of 207 kg CO2 ha-1 before trimming promoted an increase of 21% in the yeld of fruits. During the two cycle of cultivation, the application of 452 kg CO2 ha-1 increased the production by 16% in relation to the treatment without CO2; (b) the number of fruits per plant during the two cycles increased in a quadratic relation with the increase of CO2 dose supplied via drip irrigation, decreasing from the dose of de 409 kg CO2 ha-1. The response to CO2 was greater in the first cycle (before trimming), achieving the maximum of 696 fruits per plant with the application of 220 kg CO2 ha-1; (c) CO2 injection via drip irrigation did not altered green matter, dry matter, lenght or diameter of fruits; (d) capsaicin and dihydrocapsaicin concentration in the fruits diminished with application of CO2, but the yeld of these capsains per plant increased as a result of the greater number of fruits and the production with the application of CO2; (e) the efficiency of water usage increased with the increase of CO2 application, achieving a maximum in the application of 207 kg CO2 ha-1 in the first cycle, and 452 kg CO2 ha-1 in both cycles; (f) CO2 injection did not propitiated a consistent effect on the growing variables; (g) in the last harvest (484 days before transplantation), the concentration of calcium in the leaves was linearly reduced with the increase in the doses of CO2; (h) at the end of the first cycle of harvest (187 days after transplantation), the tenor of Zn, Fe and Mn in the leaves presented quadratic reduction due to the increase in CO2 doses while nitrogen tenor presented quadratic increase.

O metal pesado cádmio (Cd) é um contaminante ambiental de grande relevância devido aos vários problemas que pode causar para a agricultura, como perdas na produção e na qualidade dos alimentos, podendo oferecer riscos à saúde humana através do consumo de vegetais contaminados. Neste trabalho abordamos duas formas diferentes e independentes para o estudo do estresse oxidativo. Exploramos métodos para compreender melhor: a interação do Cd com o sistema antioxidante de pimentas; bem como os mecanismos responsáveis pela tolerância ao metal utilizando tomateiros com diferentes graus de tolerância em diferentes combinações de enxertia. Resultados interessantes foram obtidos para a combinação de uma variedade sensível enxertada em uma variedade tolerante ao Cd, que apresentou melhor crescimento enxertada em relação a cada uma das variedades enxertadas como controle, inclusive na presença de Cd. Tais resultados podem indicar novos caminhos de pesquisa. No estudo com a pimenta também encontramos respostas notáveis com relação ao sistema antioxidante, em especial, na resposta do ciclo ascorbato-glutationa, cujos compostos antioxidantes foram os principais protagonistas na defesa da planta contra o estresse por Cd. / The heavy metal cadmium (Cd) is an environmental contaminant of great relevance because this element can cause several problems to agriculture, such as production decrease and poor food quality, thereby posing risk to human health through consumption of contaminated vegetables. In this research, we used two different and independent approaches to study the oxidative stress. We explored methods: to better understand Cd interaction with the antioxidant system of pepper; as well as the mechanisms responsible for conferring tolerance to this metal, using tomatoes with different degrees of tolerance grafted in different combinations. Interesting results were obtained, especially when the sensitive tomato line was grafted onto the most tolerant one, presenting a better growth index even in the presence of Cd. These results might lead to new research alternatives and approaches. The results from the study with pepper revealed noteworthy responses regarding the antioxidant system, especially in the ascorbate-glutathione cycle response, whose antioxidant compounds were the main protagonists in the plant defense against stress by Cd.

Orientadores: Julian Martínez, Camila Alves de Rezende / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-23T08:06:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_Philipedos_M.pdf: 4512322 bytes, checksum: 66583cf01fbd52620fb21be1cc00b5fc (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A tecnologia de extração com fluido supercrítico surgiu como uma alternativa frente aos métodos tradicionais de extração e fracionamento de compostos ativos. Geralmente, uma unidade de extração com fluido supercrítico tem sua capacidade extrativa alterada com a utilização de técnicas em conjunto, como por exemplo, o emprego de diferentes cossolventes e a utilização de ondas ultrassônicas. A técnica de ultrassom baseia-se na formação de ondas ultrassônicas de alta frequência, capazes de provocar cavitação e causar ruptura na parede celular da matriz vegetal. Isto favorece a penetração do solvente e a transferência de massa e, consequentemente, o aumento do rendimento de extrato. O objetivo do presente trabalho foi obter extratos de pimenta malagueta através da utilização do processo de extração com fluido supercrítico (SFE) assistido por ultrassom. A matéria-prima utilizada foi a pimenta malagueta desidratada (5% em b.u.) e triturada. Para estudar a influencia das ondas ultrassônicas na taxa de extração, foram realizadas extrações com e sem ultrassom, nas potências e tempos de radiação variando de 150 a 360 W e 60 a 280 minutos, respectivamente. As condições de temperatura e pressão do dióxido de carbono supercrítico foram 40 ± 3 °C e 15 ± 0,5 MPa, respectivamente. A vazão mássica de CO2 foi fixada em 0,5 ± 0,1 kg/h. As cinéticas de extração foram realizadas na melhor condição de ultrassom em diferentes diâmetros de partícula. Os resultados obtidos indicaram um aumento de 77% no rendimento de extrato quando aplicadas ondas ultrassônicas. Não foi verificada influência significativa da aplicação de ondas ultrassônicas sobre o perfil de capsaicinoides e fenólicos totais. A melhor condição de extração assistida por ultrassom foi a 360 W de potência durante 60 minutos. Verificou-se uma influência do ultrassom sobre a taxa de extração, bem como nos coeficientes de transferência de massa na fase fluída e na fase sólida. O modelo de Sovová (1994) mostrou-se adequado para predizer as cinéticas de extração, porém os valores de rendimento global ( ), obtidos em experimentos assistidos por ultrassom, devem ser utilizados. As imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura com fonte de emissão de campo (FESEM) demonstraram uma perturbação na matriz vegetal quando se aplicou ondas ultrassônicas / Abstract: The supercritical fluid extraction technology came as an alternative to traditional methods of extraction and fractionation of active compounds. The capacity of a supercritical fluid extraction unit is changed with the application of combined techniques, for example, using different co-solvents and ultrasonic waves. The ultrasonic technology is based on high frequency ultrasonic waves formation capable of causing cavitations and disrupting the cell walls of vegetable matrix, favoring the penetration of solvent and enhancing mass transfer, thus increasing the extraction yield. The objective of this study was to obtain extracts of malagueta pepper (Capsicum frutescens L.) using supercritical fluid extraction (SFE) assisted by ultrasound. The raw material used was dried (5% w. b.) and triturated malagueta pepper. To study the influence of ultrasonic waves in the extraction rate, SFE experiments were performed with and without ultrasound, with powers and irradiations times from 150 to 360 W, and from 60 to 280 minutes, respectively. The conditions of temperature and pressure of supercritical carbon dioxide were 40 ± 3°C and 15 ± 0.5 MPa, respectively. The CO2 mass flow rate was fixed at 0.5 ± 0.1 kg/h. The extraction kinetics was performed in the best conditions of ultrasonic power ultrasonic in different particle diameters. The results indicated that the yield of oleoresin increased 77% when ultrasound waves were applied. The influence of the application of ultrasonic waves was not significant in the capsaicinoids and phenolics profiles. The best ultrasound-assisted extraction conditions were at 360 W (power) for 60 minutes (irradiation). The effect of ultrasound was verified on extraction rate and the solid and fluid phase mass transfer coefficient. The Sovová (1994) model was adequate to predict the extraction kinetics, but overall extraction yield values obtained in experiments assisted by ultrasound must be used. The images obtained by field emission scanning electron microscopy (FESEM) showed a disturbance in the vegetable matrix when ultrasound waves were applied / Mestrado / Engenharia de Alimentos / Mestre em Engenharia de Alimentos

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-06-14T13:14:22Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1498554 bytes, checksum: 565ae36910a01ca476eb00596e69edef (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-14T13:14:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1498554 bytes, checksum: 565ae36910a01ca476eb00596e69edef (MD5) Previous issue date: 2018-02-22 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O gênero Capsicum apresenta ampla variabilidade genética. Muitas variedades de pimenta apresentam potencial ornamental, porém altura excessiva para cultivo em vasos, conforme exigência do mercado. Além da necessidade de variedades com altura adequada, algumas espécies de pimenta apresentam baixa durabilidade na fase de pós- produção, principalmente devido a exposição ao etileno. Assim, o objetivo do trabalho foi estimar a variabilidade genética entre cultivares de pimenta via componentes principais com posterior análise de agrupamento; determinar o efeito do paclobutrazo l (PBZ) sobre as características agronômicas e morfológicas; e avaliar a sensibilidade ao etileno durante a vida pós-produção em pimentas de vaso tratadas com PBZ nas concentrações 5, 10 e 20 mg L -1 . O delineamento experimental utilizado foi inteirame nte casualizado. Doze cultivares foram primeiramente avaliadas quanto a nove características morfoagronômicas. A aplicação do PBZ foi realizada em quatro genótipos, organizando- se em esquema fatorial 4 x 4, com quatro cultivares e quatro doses de PBZ (0, 5, 10 e 20 mg L -1 ). A sensibilidade ao etileno foi organizada em esquema fatorial 11 x 4, com onze cultivares e quatro doses de PBZ. As plantas foram colocadas em câmaras fechadas e expostas à concentração de 10 μL L -1 de etileno por 48 horas. Foi realizada a contagem do número de folhas e frutos no tempo zero, 48, 96 e 144 horas após exposição ao etileno. A análise de componentes principais foi eficiente e mostrou que os dois primeiros componentes principais acumularam 70% da variância total. O método de agrupamento de UPGMA resultou na formação de cinco grupos distintos, indicando a existência de variabilidade genética entre os cultivares e mostrando que os cultivares tem potencial para serem utilizados em programas de melhoramento de pimenteiras com fins ornamenta is. Houve efeito significativo das doses de PBZ em todas as características avaliadas. A dose de 5 mg L -1 foi a mais efetiva na redução da altura da planta para o cultivar Peloteira (S. pseudocapsicum), enquanto que as doses 5, 10 e 20 mg L -1 foram melhores para Pérola Negra (C. annuum) e Rocoto Vermelha (C. pubescens) e 10 e 20 mg L -1 para Malagueta (C. frutescens). Os resultados mostraram que as espécies de pimenta respondem de forma diferente à ação do BPZ dependendo da morfologia das plantas. Nas plantas controle, o cultivar Peloteira apresentou maior resistência ao etileno, com abscisão foliar de 19% após 144 horas de exposição ao etileno. Os cultivares Peloteira, Jalapeño, Stromboli ornamental, Malagueta e Rocoto vermelha apresentaram menor porcentagem de abscisão de frutos, variando entre 9 e 36% 144 horas após exposição ao etileno. O uso de PBZ não impediu completamente os efeitos deletérios do etileno nas plantas. Porém, o cultivar Pérola Negra apresentou sensibilidade moderada, quando comparadas com as plantas controle, para abscisão de folhas e frutos nas doses 5, 10 e 20 mg L -1 de PBZ. O PBZ impediu de forma moderada, quando comparadas as plantas controle, a abscisão de frutos da pimenta Pirâmide ornamental nas doses 5 e 10 mg L -1 , e da pimenta Tabasco na concentração 10 mg L -1 . / The genus Capsicum presents wide genetic variability. Many varieties pepper have ornamental potential, but height excessive for potted, as required by the market. In addition to the need for varieties with adequate height, some pepper species exhibit low durability in the post-production phase, especially when the exposed to ethylene. Thus, the objective of the work was to estimate the genetic variability among pepper cultivars via principal components with subsequent cluster analysis; determine the effect of paclobutrazol (PBZ) on agronomical and morphological traits in peppers; and to evaluate the sensitivity to ethylene during post-production life in potted peppers treated with PBZ at concentrations 5, 10 and 20 mg L -1 . The experimental design was completely randomized. Twelve cultivars were first evaluated for nine morphoagrono mic characteristics. The application of PBZ was arranged in a factorial design 4 x 4, with four cultivars and four doses of PBZ (0, 5, 10 e 20 mg L -1 ). The sensitivity to ethylene was organized in a factorial scheme 11 x 4, with eleven cultivars and four doses of PBZ. The plants were placed in closed chambers and exposed to the concentration of 10 μL L -1 of ethylene for 48 hours. Afterwards, counting the number of leaves and fruits at time zero, 48, 96 and 144 hours after exposure to ethylene. Principal component analysis was efficient and showed that the first two major components accumulated 70% of the total variance. The UPGMA grouping method resulted the formation of five distinct groups, indicating the existence of genetic variability among the cultivars and showing that the cultivars have the potential to be used in breending programs of pepper plants with ornamental purposes. There was a significant effect of the PBZ doses in all evaluated characteristics. The dose of 5 mg/L -1 was the most effective in reducing plant height for the cultivar Peloteira (S. pseudocapsicum), while the dose of 5, 10 and 20 mg L -1 was the best for Pérola Negra (C. annuum) and Rocoto Vermelha (C. pubescens) and 10 e 20 mg L -1 for Malagueta (C. frutescens). The results showed that peppers species respond differently to BPZ depending on their plant morphology. Control plants, the cultivar Peloteira presented greater resistance to ethylene, with leaf abscission of 19%, after 144 hours of exposure to ethylene. The cultivars Peloteira, Jalapeño, Ornamental Stromboli, Malagueta and Rocoto Vermelha showed a lower percentage of fruit abscission, varying between 9 and 36%, after 144 hours of exposure to ethylene. The use of PBZ did not completely prevent the deleterious effects of exogenous ethylene on plants. However, the cultivar Pérola Negra showed a moderate sensitivity, when compared to control plants, for leaf and fruit abscission at doses 5, 10 and 20 mg L -1 of PBZ. Similarly, for leaf abscission, the red Bode pepper in the 10 mg L -1 concentration. The PBZ moderately prevented, when compared to control plants, the fruit abscission of the Pirâmide ornamental at doses 5 and 10 mg L -1 and tabasco pepper at concentration 10 mg L -1 .

Orientador: Helena Teixeira Godoy / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-26T18:38:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sganzerla_Marla_D.pdf: 11263877 bytes, checksum: 32ac84fea7f4793868e0e58797653653 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: As pimentas do gênero Capsicum apresentam ampla aplicação em função dos atributos sensoriais de cor, pungência e aroma, decorrentes da presença de carotenoides, capsaicinoides e voláteis. No entanto, variações no conteúdo desses metabólitos secundários dependem de fatores como sazonalidade, ritmo circadiano, desenvolvimento da planta, características edafo-climáticas, ataque de patógenos. Neste estudo foi realizada a caracterização da composição de capsaicinoides e fração volátil de frutos de Capsicum chinense. A caracterização foi realizada através do uso de métodos analíticos cromatográficos (UPLC, UHPLC-MS e GC-MS). Com a execução desta pesquisa, foi possível caracterizar os frutos de C. chinense quanto à composição de metabólitos relacionados aos seus principais parâmetros de qualidade, fornecendo subsídios científicos para o conhecimento e melhoria da qualidade em termos de produção, aplicação industrial, compreensão de rotas metabólicas e melhoramento genético, além de gerar informações a respeito de substâncias potencialmente benéficas, devido a suas ações no organismo humano. Inicialmente foram desenvolvidos e validados os métodos, usando ferramentas estatísticas. De acordo com a etapa de otimização para a extração dos capsaicinoides, 100% de metanol combinado com o uso do banho de ultrassom por 10 minutos foram empregados. O método analítico desenvolvido através do uso de cromatografia em fase líquida de ultra eficiência permitiu a separação de 8 capsaicinoides em 4 minutos de análise cromatográfica e mostrou-se eficiente de acordo com a validação realizada. 9 acessos de pimentas C. chinense foram analisadas. Os teores de capsaicina e dihidrocapsaicina obtidos estavam nas faixas de 156 - 1442 ?g.g?1 e 26 - 478 ?g.g?1 (peso de fruto fresco), respectivamente. A caracterização do perfil de voláteis em pimentas 'Habanero', através do uso de HS-SPME (Headspace Solid-Phase Microextraction), foi realizada após etapa de otimização. Delineamento composto central e ferramenta de desejabilidade foram usadas a fim de avaliar, simultaneamente, duas respostas: soma total da área dos picos e número de compostos extraídos. O resultado maximizado para as duas respostas usando a fibra tripla (DVB/Car/PDMS) indicou o uso das condições de temperatura de extração de 40 °C e 30 min de extração. 82 compostos foram tentativamente identificados na fração volátil da pimenta 'Habanero' e os ésteres foram os compostos mais abundantes. O 2,3-dimetilciclohexanol e longifoleno foram identificados pela primeira vez em pimentas 'Habanero'. Além disso, pimentas 'Habanero' submetidas à diferentes condições de disponibilidade de água durante seu cultivo foram avaliadas quanto a composição de capsaicinoides e voláteis. Maiores quantidades de capsaicina e dihidrocapsaicina foram encontradas na pimentas maduras, alcançando valores entre as faixas de 2,85 - 3,33 mg.g-1 para capsaicina e 1,06 - 1,71 mg.g-1 para dihidrocapsaicina. Os teores de compostos voláteis totais foram maiores nas pimentas verdes (195,47 - 298,94 mg.kg-1), independente do tratamento de estresse hídrico que receberam. Os resultados obtidos com o PCA realizado possibilitaram, inicialmente, separar as pimentas 'Habanero' em função do grau de maturação. Enquanto, PCA aplicado, separadamente, nas pimentas verdes e maduras demonstrou uma separação evidente em função da data de colheita. Isso se deve ao fato de que influências do grau de maturação e época da colheita se sobressaíram no estudo. As pimentas foram agrupadas de acordo com o tratamento de irrigação recebido, mas para uma melhor compreensão dos efeitos dos tratamentos de estresse hídrico sobre a composição das amostras, seria necessário uma estratégia de estudo com monitoramento mais frequente dos frutos formados além de outras investigações sensoriais, como o uso de olfatometria. / Abstract: The Capsicum peppers are largely used due their sensorial properties as color, pungency and aroma. These characteristics occur by the presence of determinate classes of compounds including carotenoids, capsaicinoids and volatiles. These secondary metabolism derivatives compounds are influenced by two factors: genetics and plant-environment interactions and are susceptible to water availability conditions. This study had a proposal of the characterization of the capsaicinoids and volatile composition of the Capsicum chinense pepper fruits. The analysis were carried out by using of chromatographic methods (UPLC, UHPLC-MS and GC-MS). The results obtained and the characterization of the C. chinense fruits regarding the mainly compounds which influenced in the quality of the peppers provide the scientific subsidies for improvement of general quality, agricultural practices, industrial applications and breeding programs and also, the knowledge about substances potentially beneficial to the human organism. Initially, was developed and validated a fast, efficient and reproducible method to analyze capsaicinoids in Brazilian Capsicum chinense fruits by means the use of an optimization strategy to extracted the capsaicinoids. The extracts were obtained following the condition 100% of methanol and 10 min on ultrasound assisted extraction. The analytical method developed in an ultra high performance liquid chromatographic system coupled to a mass spectrometer permits the separation of 8 capsaicinoids in 4 min of time analysis expending only 2 mL of solvent as mobile phase. The method achieved was fully validated and show the effectiveness and satisfactory performance to answer the analytical needs of this research area. Different accessions of C. chinense fruits were analyzed, the contents of capsaicin and dihydrocapsaicin were in the range of 156 - 1442 ?g.g?1 and 26 - 478 ?g.g?1 of fresh fruit, respectively. Characterization of aroma profile of Capsicum chinense peppers 'Habanero' type, using Headspace Solid-Phase Microextraction (HS-SPME), was performed after an optimization step by GC-MS. Central composite design and Derringer's desirability function strategies were used for this optimization, in order to evaluate simultaneously the 'total sum peak areas' and 'number of extracted compounds' responses. The maximized results for both responses were obtained using PDMS/Car/DVB fiber, temperature of 40 °C and extraction time of 30 min. Eighty-two compounds were tentatively identified in the volatile fraction of the 'Habanero' pepper and the most abundant were hexyl isovalerate, cis-hexenyl isovalerate, hexyl 3-methylbutanoate, 3,3-dimethylcyclohexanol, longifolene, and 2-methyl-1-tetradecene. The compound 2,3-dimethylcyclohexanol and longifolene were reported for the first time in 'Habanero' pepper. In addition, Brazilian 'Habanero' peppers grown under different condition of water availability were evaluated regarding their capsaicinoids and volatiles composition. The higher values of capsaicin and dihydrocapsaicin were found in the mature peppers, achieving ranges from 2.85 - 3.33 mg.g-1 for capsaicin and 1.06 - 1.71 mg.g-1 for dihydrocapsaicin. Total volatile compounds presented higher values for the peppers in green stage of maturity with ranges from 195.47 - 298.94 mg.kg-1, whereas in the mature samples the range was from 68.74 - 118.50 mg.kg-1. According the results obtained with the PCA performed was possible separe the 'Habanero' peppers in function of the degree of maturity. While, PCA apllied, separately, for green and mature peppers showed a clear separation in function of the harvest date. This fact can be justified by the large influence of maturity degree and harvest date on the peppers composition. The peppers were clustered in function of the water availability treatments received, but to better understand the effects of water availability on the peppers composition, another strategy of evaluation, with more frequent monitoring would be interesting, as well as the inclusion of sensorial studies, as the olfactometry technique. / Doutorado / Ciência de Alimentos / Doutora em Ciência de Alimentos

Orientador: Fábio Santos Lira / Resumo: O objetivo deste estudo randomizado duplo-cego controlado por placebo foi investigar o efeito agudo da suplementação análoga de capsaicina (CAP) na corrida, em teste contra-relógio de 10-km, sobre o desempenho fisiológico e variáveis perceptivas de esforço em atletas amadores. Vinte e um participantes (idade = 29,3 ± 5,4 anos; peso = 74,2 ± 11,3 kg; altura = 176 ± 0,0 cm), completaram dois testes de 10-km na condição CAP ou placebo. Foram consumidas duas cápsulas de CAP (12 mg) ou de placebo, 45 minutos antes e imediatamente no início dos testes. Entre as condições CAP e placebo, não houve diferença significativa no desempenho dos participantes em relação às variáveis fisiológicas e perceptivas avaliadas no teste de corrida de 10-km (p> 0,05). Portanto, a suplementação de CAP não melhorou o desempenho de atletas amadores na corrida em teste contra-relógio de 10-km. / Abstract: The aim of this randomized, double-blind, placebo-controlled study was to investigate the acute effect of analog capsaicin supplementation (CAP), in a 10-km timetrial running test, on the physiological performance and perceptual responses of amateur athletes. Twenty-one participants (age = 29.3 ± 5.4 years; weight = 74.2 ± 11.3 kg; height = 176 ± 0.0 cm), completed two 10-km tests in the CAP or placebo condition. Two capsules of CAP (12 mg) or placebo were consumed 45 minutes before and immediately at the beginning of the trials. Between CAP and placebo conditions, there was no significant difference in the physiological performance or perceptual responses of the participants in the 10-km running test (p> 0.05). Therefore, CAP supplementation did not improve the performance of amateur athletes in the 10-km time-trial running test. / Mestre

Orientador: Javier Telis Romero / Banca: Ana Cristina de Souza / Banca: Marcos Alexandre Polizelli / Banca: Maria Aparecida Mauro / Banca: José Francisco Lopes Filho / Resumo: De maneira geral, a diversidade e a pungência dos frutos de pimenta, seus atributos sensoriais, a composição química, as ações fisiológicas correlatas e o crescimento da aceitação e da preferência por várias populações, aumentaram o interesse na pesquisa científica relacionada com os diferentes aspectos desta cultura. Apesar de ser abundantemente encontrada em todo o país, há pouca informação científica sobre a pimenta malagueta. Neste estudo, determinou-se a cinética de secagem da pimenta malagueta (Capsicum frutescens) a 40, 50, 60 e 70°C por meio da secagem em secador de leito fixo por 5 horas, aplicando-se os modelos empíricos de Page, Henderson-Pabis e Lewis. Observou-se maior rapidez na queda de umidade (aumento da taxa de secagem) com o aumento da temperatura de secagem. Todas as taxas de secagem obtidas foram decrescentes, não sendo observado período de taxa constante de secagem, indicando, assim, que o principal mecanismo de migração da água do interior do produto para sua superfície é a difusão. O modelo que melhor se ajustou aos dados foi o de Page. Calculou-se o coeficiente de difusão da pimenta utilizando a solução analítica da segunda lei de Fick para geometria de cilindro finito, observando-se um aumento da difusividade com a temperatura. Avaliou-se o teor de capsaicina na pimenta in natura e após a secagem nas 4 temperaturas estudadas por cromatografia líquida de alta eficiência, observando-se que não houve diferença significativa entre os tratamentos quanto ao teor de capsaicina. Construíram-se as isotermas de adsorção a 40, 50, 60 e 70°C das pimentas desidratadas a 40, 50, 60 e 70°C em secador de leito fixo e verificou-se qual o melhor modelo matemático que se ajustava aos dados experimentais. A partir do melhor modelo (modelo de GAB), determinaram-se as propriedades termodinâmicas de sorção da água (calor isostérico... / Abstract: In general, the diversity and the pungency of chili peppers fruits, their sensory attributes, chemical composition, related physiological actions and the growing acceptance and preference for various populations, increased interest in scientific research related to the different aspects of this culture. Despite being abundantly found across the country, there is little scientific information about the malagueta chili pepper. In this study, the drying kinetics of malagueta chili peppers (Capsicum frutescens) were determined at 40, 50, 60 and 70ºC in a fixed bed dryer, drying for 5 hours, by applying the empirical models of Page, Henderson-Pabis and Lewis. It was shown that the moisture content fell quicker (increase in the drying rate) the higher the drying temperature. All the drying rates obtained were decreasing, no constant drying rate being observed, indicating that the main mechanism for migration of the water from the interior to the surface of the product was diffusion. The Page model fitted the data best. The coefficient of diffusion of the peppers was calculated using the analytical solution of Fick's second law for a finite cylindrical geometry, observing an increase in diffusivity with temperature. The capsaicin content of the peppers was determined by high performance liquid chromatography in the in natura peppers and after drying by four temperatures evaluated, and no significant differences between the treatments were found. Isotherms were constructed for the ... / Doutor

A nanotecnologia é uma ciência interdisciplinar onde se desenvolve nanomateriais para uso em diversas áreas como a farmácia, cosmética e agroindústria. Um de seus objetivos é aprimorar propriedades de ativos para novas aplicações, por exemplo, através de sistemas para liberação controlada através do uso de biomaterias. Dentre estes biomateriais destaca-se o poliácido lático (PLA) que é constantemente aplicado como matriz polimérica de várias nanoestruturas para o encapsulamento de ativos. Na área cosmética, ativos como os óleos essenciais são de grande interesse. O óleo essencial de pimenta rosa (Schinus molle L.) é composto por terpenos que apresentam, entre outras, atividade antioxidante e inseticida. No presente trabalho desenvolvemos um novo sistema de nanopartículas de PLA em solução aquosa, para liberação controlada do óleo essencial Schinus molle L. visando a utilização cosmética. As nanopartículas de PLA foram avaliadas quanto a estabilidade através da técnica de espalhamento dinâmico de luz (DLS). A formação foi estudada através do uso de difração de raios X (XRD) e espectroscopia vibracional (FTIR). A morfologia foi observada por microscopia eletrônica de varredura (SEM) comparando-se alguns dos resultados obtidos por DLS. Os resultados obtidos mostraram que o sistema é estável por aproximadamente 100 dias quanto ao tamanho, polidispersão e carga de superfície, mesmo com a variação de pH da solução em relação ao tempo. A estabilidade do nanossistema foi atribuída ao tensoativo dodecil sulfato de sódio (SDS), além da própria semicristalinidade e alta massa molar do PLA. Os componentes do sistema apresentaram interações químicas comprovadas por FTIR. O estudo por SEM mostrou que as nanopartículas obtidas têm aparência esférica, com a matriz polimérica contínua e com vários tamanhos constituindo assim um sistema polidisperso, como observadas também por DLS. A eficiência de encapsulação de 83% avaliada por calorimetria exploratória diferencial (DSC) e a liberação do ativo analisada por gravimetria mostraram-se satisfatórias. O sistema de nanopartículas obtido é estável e, por tanto, com potencial adequado para aplicação em produtos cosméticos. / Nanotechnology is an interdisciplinary science through which nanomaterials are developed for use in areas, such as pharmaceutical, cosmetology and agribusiness. One of its objectives is the improvement in the properties of active compounds for new applications by, for example, systems that use biomaterials for controlled release. Lactic polyacid (PLA), one of such biomaterials, has been constantly applied as a polymer matrix of various nanostructures for the encapsulation of active compounds. In cosmetics, active compounds, as essential oils are of great interest. The essential oil of pimenta rosa (Schinus molle L.) is composed of terpenes, which display antioxidant and insecticide activities. This dissertation addresses the development of a new system of PLA nanoparticles in an aqueous solution for the controlled release of essential oil Shinus molle L. to be applied to cosmetology. The stability of PLA nanoparticles was evaluated by dynamic light scattering (DLS). The formation of the system was studied by X-ray diffraction (XRD) and vibrational spectroscopy (FTIR) and its morphology and polydispersivity were verified by scanning electron microscopy (SEM), comparing some of the results obtained by DLS. The results show that the system is stable for approximately 100 days regarding size, polydispersion and surface charge, even when the pH of the solution varies over time. Stability was assigned to surfactant sodium dodecyl sulfate (SDS), PLA\'s semi crystallinity and high molecular weight. The chemical interactions of the system\'s components were evidenced by FTIR. SEM revealed spherical nanoparticles with a continuous polymeric matrix and polydispersivity, also observed by DLS. Satisfactory results were provided by the 83% of encapsulation efficiency calculated by differential scanning calorimetry (DSC) and the drug release analyzed by gravimetric technique. The nanoparticle system obtained is stable and, therefore, suitable for application to cosmetics.

A nanotecnologia é uma ciência interdisciplinar onde se desenvolve nanomateriais para uso em diversas áreas como a farmácia, cosmética e agroindústria. Um de seus objetivos é aprimorar propriedades de ativos para novas aplicações, por exemplo, através de sistemas para liberação controlada através do uso de biomaterias. Dentre estes biomateriais destaca-se o poliácido lático (PLA) que é constantemente aplicado como matriz polimérica de várias nanoestruturas para o encapsulamento de ativos. Na área cosmética, ativos como os óleos essenciais são de grande interesse. O óleo essencial de pimenta rosa (Schinus molle L.) é composto por terpenos que apresentam, entre outras, atividade antioxidante e inseticida. No presente trabalho desenvolvemos um novo sistema de nanopartículas de PLA em solução aquosa, para liberação controlada do óleo essencial Schinus molle L. visando a utilização cosmética. As nanopartículas de PLA foram avaliadas quanto a estabilidade através da técnica de espalhamento dinâmico de luz (DLS). A formação foi estudada através do uso de difração de raios X (XRD) e espectroscopia vibracional (FTIR). A morfologia foi observada por microscopia eletrônica de varredura (SEM) comparando-se alguns dos resultados obtidos por DLS. Os resultados obtidos mostraram que o sistema é estável por aproximadamente 100 dias quanto ao tamanho, polidispersão e carga de superfície, mesmo com a variação de pH da solução em relação ao tempo. A estabilidade do nanossistema foi atribuída ao tensoativo dodecil sulfato de sódio (SDS), além da própria semicristalinidade e alta massa molar do PLA. Os componentes do sistema apresentaram interações químicas comprovadas por FTIR. O estudo por SEM mostrou que as nanopartículas obtidas têm aparência esférica, com a matriz polimérica contínua e com vários tamanhos constituindo assim um sistema polidisperso, como observadas também por DLS. A eficiência de encapsulação de 83% avaliada por calorimetria exploratória diferencial (DSC) e a liberação do ativo analisada por gravimetria mostraram-se satisfatórias. O sistema de nanopartículas obtido é estável e, por tanto, com potencial adequado para aplicação em produtos cosméticos. / Nanotechnology is an interdisciplinary science through which nanomaterials are developed for use in areas, such as pharmaceutical, cosmetology and agribusiness. One of its objectives is the improvement in the properties of active compounds for new applications by, for example, systems that use biomaterials for controlled release. Lactic polyacid (PLA), one of such biomaterials, has been constantly applied as a polymer matrix of various nanostructures for the encapsulation of active compounds. In cosmetics, active compounds, as essential oils are of great interest. The essential oil of pimenta rosa (Schinus molle L.) is composed of terpenes, which display antioxidant and insecticide activities. This dissertation addresses the development of a new system of PLA nanoparticles in an aqueous solution for the controlled release of essential oil Shinus molle L. to be applied to cosmetology. The stability of PLA nanoparticles was evaluated by dynamic light scattering (DLS). The formation of the system was studied by X-ray diffraction (XRD) and vibrational spectroscopy (FTIR) and its morphology and polydispersivity were verified by scanning electron microscopy (SEM), comparing some of the results obtained by DLS. The results show that the system is stable for approximately 100 days regarding size, polydispersion and surface charge, even when the pH of the solution varies over time. Stability was assigned to surfactant sodium dodecyl sulfate (SDS), PLA\'s semi crystallinity and high molecular weight. The chemical interactions of the system\'s components were evidenced by FTIR. SEM revealed spherical nanoparticles with a continuous polymeric matrix and polydispersivity, also observed by DLS. Satisfactory results were provided by the 83% of encapsulation efficiency calculated by differential scanning calorimetry (DSC) and the drug release analyzed by gravimetric technique. The nanoparticle system obtained is stable and, therefore, suitable for application to cosmetics.

Made available in DSpace on 2014-07-29T14:52:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WALDIR CAMARGOS JuNIOR.pdf: 2631108 bytes, checksum: c08dda26b9fe6ea085335d05b2827a16 (MD5) Previous issue date: 2008-03-05 / The plant genetic diversity is a valuable guarantee for possible adversities that can be risking the survival of biological species. Brazil is one of the richest countries in biodiversity of plants, with about 20% of all the existing biodiversity on Earth and around 19% of the agricultural lands in the world. Genetic resources are studied in well-defined stages, such as collecting or introduction, multiplication, preservation/conservation, evaluation/characterization and use. In Brazil, the Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária manages a national system of curatorship of genetic resources in which more than 250 thousand samples of plants, animals and microorganisms are preserved. The plants of the genus Capsicum (chilli and sweet peppers) are found throughout the national territory, presenting countless kinds, with a great phenotypic and genotypic diversity. Practically all the brazilian states have their own cultivars, but some of them, can be in fact, considered a mere duplicate because, sometimes, the same cultivar is known under different names. Thus, the morphological characterization is a task of great importance to this plant genus so, it is possible to avoid the conservation and maintenance of accessions of similar genomic patterns in germplasm banks. Embrapa Hortaliças has a collection of germplasm of sweet and chilli peppers (Capsicum spp.), which amounts to about 2,500 accessions. These mainly belong to the species C. annuum, C. baccatum, C. chinense and C. frutescens. The morphological characterization of most of these acessions (893) have been carried out in recent years for a series of characters (descriptors) which allow the investigation of the structure of their genetic variability and, from then the proposition of strategies to handle the collection. Considering the need of studies aiming to know, value and use the accessions of the Capsicum spp. Embrapa Hortaliças collection, this research was developed with the objective of describing the accessions and the descriptors available in this collection, in order to search for minimum descriptors and propose core collections for this germplasm bank. The study demonstrated that it is possible to reduce around 50% the number of descriptors currently used in the characterization of the accessions, without significant harm to the representation of the genetic variability of the collection. The factorial correspondence analysis showed to be appropriate for the selection of minimum descriptors, as well as to the proposition of core collections from germplasm banks, characterized, predominantly, by qualitative data. Variables related to the fruit showed great variability in all the germplasm collection, demonstrating that these attributes are important in the genetic discrimination among the accessions. The study also showed that the geographical origin, regardless of the species, is directly associated with the genetic divergence among the accessions in Capsicum spp. / A diversidade genética vegetal representa uma inestimável garantia às possíveis adversidades que estejam colocando em risco a sobrevivência das espécies biológicas. O Brasil é um dos países mais ricos em diversidade biológica de plantas, possuindo cerca de 20% de toda a biodiversidade existente no planeta e cerca de 19% dos solos agricultáveis do mundo. Os recursos genéticos são estudados em etapas bem definidas, tais como, coleta ou introdução, multiplicação, preservação/conservação, avaliação/caracterização e uso. No Brasil, a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária gerencia um sistema nacional de curadoria de recursos genéticos, em que mais de 250 mil amostras de plantas, animais e microrganismos são conservadas. As plantas do gênero Capsicum (pimentas e pimentões) são encontradas em todo território nacional, apresentando uma infinidade de formas, com grande diversidade fenotípica e genotípica. Praticamente todos os estados brasileiros possuem cultivares próprias, porém, muito provavelmente, parte do que se conhece pode tratar-se de mera duplicata, visto ocorrerem diversas cultivares iguais com nomes diferentes. Dessa forma, a caracterização morfológica constitui uma tarefa de grande importância para esse gênero vegetal, para evitar a conservação e manutenção de acessos de formas genômicas semelhantes em bancos de germoplasma. A Embrapa Hortaliças possui uma coleção de germoplasma de pimentas e pimentões (Capsicum spp.) que conta, atualmente, com cerca de dois mil e quinhentos acessos. Estes pertencem principalmente às espécies C. annuum, C. baccatum, C. chinense e C. frutescens. A caracterização morfológica de grande parte desses acessos (893 acessos) tem sido feita ao longo dos últimos anos, para uma série de caracteres (descritores) que permitem investigar a estrutura de sua variabilidade genética e, a partir daí, propor estratégias de manejo da coleção. Considerando-se a necessidade de estudos visando conhecer, valorizar e utilizar os acessos da coleção de Capsicum spp. da Embrapa Hortaliças, desenvolveu-se este trabalho com o objetivo de descrever os acessos e os descritores disponíveis nessa coleção, de forma a buscar descritores mínimos e propor coleções nucleares para o banco de germoplasma. O estudo demonstrou que é possível reduzir, em cerca de 50%, o número de descritores atualmente utilizados na caracterização dos acessos, sem prejuízo significativo à representação da variabilidade genética da coleção. A análise fatorial de correspondência demonstrou ser apropriada para a seleção de descritores mínimos, bem como para a proposição de coleções nucleares a partir de bancos de germoplasma que se encontram caracterizados, predominantemente, com dados de natureza qualitativa. As variáveis relacionadas ao fruto apresentaram grande variabilidade em toda a coleção de germoplasma, demonstrando-se que esses atributos são importantes na discriminação genética entre os acessos. O estudo revelou, também, que a origem geográfica, independentemente da espécie, tem associação direta com a divergência genética entre os acessos em Capsicum spp.