Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-12-20T03:10:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343118.pdf: 1756477 bytes, checksum: a6edeb41446ef0ccc7254ddf8334858a (MD5) Previous issue date: 2016 / Os objetivos deste trabalho foram avaliar o efeito da pressão durante a etapa de prensagem do mosto e adição de glutationa na composição química de vinhos brancos e avaliar as principais características durante o armazenamento em garrafa. Sintetizar, identificar e elucidar a estrutura de compostos originados em reações de oxidação envolvendo ácidos hidroxicinâmicos e glutationa ou cisteinil-glicina, bem como desenvolver um método para quantificação simultânea desses compostos e seus precursores em vinhos elaborados com diferentes tratamentos de proteção da oxidação. Para avaliação do efeito de da prensagem do mosto e adição de glutationa em vinhos foram utilizadas as variedades Chardonnay, Sauvignon blanc, Manzoni e Garganega (V. vinífera) cultivadas em Videira, no Estado de Santa Catarina, Brasil. Diferentes frações do mosto foram obtidas em processo contínuo: sem aplicação de pressão (FR freerunjuice); pressão de 0,5 - 1,0 bar (prensagem intermediária) e aplicação de pressão de 1,0 - 2,0 bar (prensagem alta). A glutationa reduzida (GSH) foi adicionada aos vinhos antes do engarrafamento em concentração de 10 mgL-1. Foram avaliados os parâmetros enológicos clássicos, polifenóis totais, o-difenóis, flavanóis totais, atividade antioxidante in vitro e índice de escurecimento por espectrofotometria e compostos fenólicos individuais e concentração de glutationa total, reduzida e oxidada por cromatografia líquida de alta eficiência. Para síntese dos produtos de oxidação foi utilizado um sistema de solução modelo contendo ácido caftárico ou cafeico, glutationa ou cisteinil-glicina e extrato de enzima polifenol oxidase (PPO). Os produtos das reações foram primeiramente identificados por cromatografia líquida acoplada à espectrômetro de massas (UPLC-MS) e os principais compostos sintetizados foram estruturalmente elucidados por ressonância magnética nuclear (RMN). Para a validação e aplicação do método, foram utilizados vinhos brancos da variedade Chardonnay, o método de monitoramento de múltiplas reações (UPLC-MS-MS) foi validado e aplicado para a quantificação de produtos de oxidação e seus precursores em vinhos brancos com diferentes tratamentos de proteção da oxidação. Resultados obtidos neste estudo mostraram que as condições de prensagem dos mostos afetaram a composição química dos vinhos com os quais foram produzidos, levando à maior extração de compostos fenólicos, principalmente ácido caftárico, bem como maior concentração de glutationa. A adição de glutationa em vinhos antes do engarrafamento mostrou-se efetiva na proteção dos principais compostos de vinhos brancos (especialmente ácidos hidroxicinâmicos), prevenindo o escurecimento. Nas reações de síntese dos produtos de oxidação entre ácidos hidroxicinâmicos e glutationa ou cisteína-glicina, o 2-S-glutathionyl trans-caftaricacid, 2-S-glutathionyl trans-caffeicacid e 2-S-cysteinylglycyl trans-caftaricacid foram os principais produtos obtidos, porém espécies minoritárias foram estruturalmente elucidadas por experimentos de RMN: 2,5-di-S-glutathionyl trans-caftaricacid; 2-S-glutathionyl cis-caftaricacid; 5-S-glutathionyl trans-caftaricacid; 2,5-di-S-glutathionyl trans-caffeicacid; 5-S-glutathionyl trans-caffeicacid; 2-S-glutathionyl cis-caffeicacid; 6-S-glutathionyl trans-caffeicacid; 2-S-cysteinylglycyl cis-caftaric e 5-S-cysteinylglycyl trans-caftaric. O método de UPLC-MS-MS para a quantificação dos principais produtos de oxidação, ácidos hidroxicinâmicos e glutationa reduzida e oxidada foi desenvolvido e validado, em 26 minutos de corrida cromatográfica foi possível quantificar 13 compostos em vinhos brancos: 2-S-glutathionyl trans-caftaricacid, 2-S-glutathionyl trans-caffeicacid e 2-S-cysteinylglycyl trans-caftaricacid, ácidos caftárico (cis e trans), cafeico, cumárico, cutárico, cumárico glicosídeo (1 e 2), ferúlico glicosídeo, glutationa reduzida e glutationa oxidada. Entre os diferentes tratamentos de proteção de vinhos brancos avaliados, a adição de SO2 no momento da colheita e na prensa pneumática se mostrou o mais efetivo.<br> / Abstract : The aim of this work was to evaluate the effect of pression during the must pressing step in the white winemaking and the addition of glutathione to white wines and evaluate the main characteristics during bottle ageing. Synthesize, identify and elucidate the chemical structures of compounds originated in the oxidation reactions between hydroxycinnamic acids and glutathione or cysteinyl-glycine, as well to develop an analytical method to quantify these compounds and their precursors,simultaneously, in wines with different treatments against oxidation. To evaluate the effect of different pressings and glutathione addition in musts and wines Chardonnay, Sauvignon blanc, Manzoni and Garganega varieties (V. vinifera) cultivated in Videira, Santa Catarina State, Brazil were utilized. Different fractions of the musts were obtained in a continuos process: free run juice (no pression applied), light pressing (0.5 1.0 bar) and heavy pressing (1.0 2.0 bar). Reduced glutathione (GSH) was added into the wines before bottling in a concentration of 10 mgL-1. Oenological parameters, total polyphenols content, o-diphenols, total flavanols, antioxidant activity and browning index were evaluated by spectrophotometry and individual phenolic compounds and glutathione content were determined by high performance liquid chromatography. The oxidation adducts were synthesized utilizing a system of model solution containing caftaric or caffeic acid, glutathione or cysteine-glycine peptide and polyphenol oxidase enzyme (PPO). The reactions products were primarily identified by liquid chromatography coupled to mass spectrometry (UPLC-MS) and the main compounds synthesized were elucidated by nuclear magnetic resonance (NMR). For the method validation and application, white wines from Chardonnay variety were used, the multiple reactions monitoring method (UPLC-MS-MS) was validated and applied to quantify the oxidation adducts and their precursors in white wines elaborated with different treatments of protection against oxidation. The results obtained in this study showed that the pressing conditions of the must affected the chemical composition of the correspondent wines, leading to the higher extraction of phenolic compounds, especially caftaric acid, as well higher glutathione content. The glutathione addition in wines before bottling showed to have a protective effect on the main compounds of white wines, especially hydroxycinnamic acids, preventing the wine browning. In the synthesis reactions de oxidation products: 2-S-glutathionyl trans-caftaric acid, 2-S-glutathionyl trans-caffeic acid e 2-S-cysteinylglycyl trans-caftaric acidwere the main compounds originated, however minor species were elucidated by NMR experiments: 2,5-di-S-glutathionyl trans-caftaric acid; 2-S-glutathionyl cis-caftaric acid; 5-S-glutathionyl trans-caftaric acid; 2,5-di-S-glutathionyl trans-caffeic acid; 5-S-glutathionyl trans-caffeic acid; 2-S-glutathionyl cis-caffeic acid; 6-S-glutathionyl trans-caffeic acid; 2-S-cysteinylglycyl cis-caftaric e 5-S-cysteinylglycyl trans-caftaric.The UPLC-MS-MS method for the quantification of the main oxidation products and their precursors in wines was developed and validated, in 26 minutes of chromatographic run it was possible to quantify 13 compounds in white wines: 2-S-glutathionyl trans-caftaric acid, 2-S-glutathionyl trans-caffeic acid e 2-S-cysteinylglycyl trans-caftaric acid, caftaric acid (cis and trans),caffeic, coumaric and coutaric acids, coumaricglucoside (1 and 2), ferulicglucoside, reduced glutathione (GSH) and oxidized glutathione (GSSG). Among the treatments to protect white wines against oxidation evaluated, the SO2 addition at the moment of harvest and in the pneumatic press showed to be the more efficient.

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-04-04T18:09:37Z No. of bitstreams: 1 Tese_Jeancarlo Pereira dos Anjos.pdf: 1834791 bytes, checksum: 08a9fa2c6f934660ea06293e795b280a (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-05-04T18:55:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese_Jeancarlo Pereira dos Anjos.pdf: 1834791 bytes, checksum: 08a9fa2c6f934660ea06293e795b280a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-04T18:55:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Jeancarlo Pereira dos Anjos.pdf: 1834791 bytes, checksum: 08a9fa2c6f934660ea06293e795b280a (MD5) / CNPq, CAPES, FINEP, CIEnAm, INCT de Energia e Ambiente, FAPESB, Petrobras e FAPEX / Tem sido observado um aumento significativo na produção e utilização de pesticidas nas mais diferentes lavouras para combater a ação de inúmeras pragas, a fim de garantir um bom rendimento na produção de alimentos. Estas substâncias são persistentes no meio ambiente, promovendo grande preocupação quanto a sua presença nos alimentos, o que pode representar um problema de saúde pública. O grande desafio da análise de pesticidas em alimentos é devido às suas baixas concentrações. Isso revela a necessidade de se desenvolver métodos analíticos sensíveis capazes de quantificar estas espécies. A microextração com gota única (SDME) foi desenvolvida recentemente como uma técnica de preparo de amostras para a análise de pesticidas tendo como vantagens sua simplicidade, baixo custo e por ser possível a extração e pré-concentração dos analitos em uma única etapa. Dentre as matrizes mais complexas, destaca-se a água de coco que vem sendo alvo de estudos recentes na determinação de pesticidas, já que estes compostos podem estar presentes na bebida in natura ou processada. Por outro lado, os vinhos são estudados pelo fato de que as substâncias aplicadas nas uvas podem passar para o mosto, durante o processo de produção e, consequentemente para o produto final. Sendo assim, este trabalho teve como objetivo desenvolver um método analítico para a determinação simultânea de 19 pesticidas usando a microextração com gota única (SDME) e subsequente análise por cromatografia a gás acoplada à espectrometria de massas (GC-MS). Posteriormente, aplicar o método desenvolvido em amostras reais de água de coco (industrializada e natural) e vinho branco. O método de extração foi otimizado e validado com sucesso para a análise de pesticidas em níveis traço em diferentes bebidas, com limites de detecção na faixa de 0,1 a 0,88 µg L-1 e limites de quantificação de 1,21 a 6,69 µg L-1. Em amostra reais de água de coco constatou-se a presença dos pesticidas sulfotep, demeton-O, dimethoate, disulfoton, fenitrothion e malathion em concentrações que variaram de <LQ a 12,1 µg L-1 (dimethoate), com as maiores concentrações de pesticidas encontradas para as amostras de água de coco industrializadas. Oito pesticidas (carbofuran, molinate, dimethoate, demeton-O, fenitrothion, malathion, dursban e azoxystrobin) foram identificados e quantificados em amostras reais de vinho branco, com concentrações abaixo de 31,7 µg L-1, destacando-se a presença de carbofuran na maioria das amostras de vinho analisadas. O método proposto apresentou alta sensibilidade e capacidade de detectar e quantificar baixas concentrações de pesticidas em água de coco e vinho branco / A significant increase in the production and use of pesticides has been observed in many different fields to fight the action of numerous pests, in order to ensure a good yield in food production. These substances are persistent in the environment, being a major concern regarding their presence in foods, which may represent a public health problem. The big challenge of the pesticide analysis in foods is due to their low concentrations. It shows the need to develop sensitive analytical methods, capable of quantifying these substances. Single-drop microextraction (SDME) was recently developed as a technique of sample preparation for pesticide analysis, with the following advantages: simplicity, low cost, and the extraction, as well as preconcentration of analytes, is possible in a single step. Among the most complex matrices, coconut water stands out, and has been the subject of recent studies on the determination of pesticides, since these compounds may be present in the fresh or processed drink. On the other hand, wines are studied by the fact that the substances applied to grapes can pass into the must during the manufacturing process and, therefore, into the final product. Therefore, this study aimed to develop an analytical method for the simultaneous determination of 19 pesticide residues using single-drop microextraction (SDME) and subsequent analysis by gas chromatography, coupled to mass spectrometry (GC-MS). Subsequently, apply the developed method to real samples of coconut water (industrialized and natural) and white wine. The extraction method was optimized and successfully validated for the analysis of pesticides at trace levels in different drinks, with detection limits ranging from 0.1 to 0.88 µg L-1 and quantification limits from 1.21 to 6.69 µg L-1. In real samples of coconut water, the pesticides sulfotep, demeton-O, dimethoate, disulfoton, fenitrothion and malathion were found at concentrations ranging from <LQ to 12.1 µg L-1 (dimethoate), with the highest pesticide concentrations found for the industrialized samples of coconut water. Eight pesticides (carbofuran, molinate, dimethoate, demeton-O, fenitrothion, malathion, dursban and azoxystrobin) were identified and quantified in real samples of white wine, with concentrations below 31.7 µg L-1, highlighting the presence of carbofuran in most of the wine samples analyzed. The proposed method showed a high sensitivity and ability to detect and quantify low levels of pesticides in coconut water and white wine

A microfiltração tangencial aplicada à clarificação de vinho branco tem se tornado uma importante alternativa aos processos convencionais de filtração na indústria vinícola, como a filtração por terras diatomáceas, trasfega e centrifugação. O uso de membranas cerâmicas tem despertado interesse para esta finalidade. Neste trabalho, diferentes membranas cerâmicas e compósitas tubulares, mono e multicanal, de diferentes tamanhos de poro, foram avaliadas quanto à sua morfologia e testes de permeabilidade hidráulica e do vinho branco, a fim de verificar a influência da estrutura destas no fluxo de vinho branco permeado, bem como, avaliar a presença de resíduos sólidos suspensos no vinho permeado decorrente de seu processo de clarificação. As membranas foram caracterizadas por difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (FESEM), espectroscopia de dispersão de energia (EDS), porosimetria por intrusão de mercúrio, testes de permeabilidade e retenção de proteínas. O tamanho médio de poro apresentado pelas membranas variou de 0,0056 a 5,0 µm. As membranas compósitas apresentaram ótima retenção proteica, 99%, para solutos com massa molar acima de 45 kDa. Membranas de α-alumina tratadas termicamente a 1450ºC e membranas compósitas de α-alumina/poliamida 66 demonstraram, em média, redução de 99,9% da turbidez inicial do vinho, sendo possível reduzir de 720 NTU para, em média, 0,30 NTU, com possibilidade de estabilização tartárica em sete dias e fluxos de permeado que variaram de 60,8 a 8,8 L.m-2.h-1, respectivamente, a 1,0 bar de pressão. Por outro lado, membranas de mulita e titânia não demonstraram eficiência para a clarificação, sendo que o vinho permeado pela membrana de mulita apresentou turbidez de 20 NTU e aumento do índice de polifenóis totais (IPT). Membranas compósitas permitiram a redução de 37% no valor de IPT do vinho branco. O baixo valor de turbidez obtido nos vinhos permeados pelas membranas de alumina e compósitas demonstra forte perspectiva da utilização destas membranas na clarificação do vinho branco. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2017-03-24T18:24:14Z No. of bitstreams: 1 Tese Kélen Cristofoli.pdf: 5048002 bytes, checksum: 8a229e6f22e8e9bddc2c19f7a5060a08 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-24T18:24:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Kélen Cristofoli.pdf: 5048002 bytes, checksum: 8a229e6f22e8e9bddc2c19f7a5060a08 (MD5) Previous issue date: 2017-03-24 / The tangential microfiltration applied to the clarification of white wine has become an important alternative to conventional filtration processes in the wine industry, for example, the filtration diatomaceous earth, land transfer and centrifugation. The use of ceramic membranes has awakened interest for this purpose. In this work, different and tubular composite ceramic membranes, mono and multi-channel, of different sizes of pore, were evaluated for their morphology and hydraulic permeability tests and white wine, in order to verify the influence of the structure of these in white wine flow permeated as well, evaluate the presence of suspended solids in the waste wine due to its process of clarification. The membranes were characterized by x-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy by field emission (FESEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), porosimetria by mercury intrusion tests, permeability and protein retention. The average pore size presented by membranes ranged from 0.0056 to 5.0 µm. Composite membranes showed great protein retention, 99%, for solutes with molecular weight up to 45 kDa. α-alumina membranes treated thermally to 1450ºC and composite membranes of α-alumina/polyamide 66 showed, on average, 99.9% reduction of wine’s turbidity, being possible to reduce from 720 NTU to average 0.30 NTU, with possibility of tartaric stabilization in seven days and permeate fluxes that ranged from 60.8 to 8.8 L. m-2h-1, respectively, the 1.0 bar pressure. On the other hand, mullite and titania membranes have not shown effectiveness for clarification, the wine permeated by the membrane of mullite presented turbidity of 20 NTU and increase the rate of total polyphenols (IPT). Composite membranes have enabled the reduction of 37% in the value of IPT of the white wine. The low turbidity value obtained in wine permeated by composite and alumina membranes, strong perspective of use demonstrates of these membranes in the clarification of white wine.

A microfiltração tangencial aplicada à clarificação de vinho branco tem se tornado uma importante alternativa aos processos convencionais de filtração na indústria vinícola, como a filtração por terras diatomáceas, trasfega e centrifugação. O uso de membranas cerâmicas tem despertado interesse para esta finalidade. Neste trabalho, diferentes membranas cerâmicas e compósitas tubulares, mono e multicanal, de diferentes tamanhos de poro, foram avaliadas quanto à sua morfologia e testes de permeabilidade hidráulica e do vinho branco, a fim de verificar a influência da estrutura destas no fluxo de vinho branco permeado, bem como, avaliar a presença de resíduos sólidos suspensos no vinho permeado decorrente de seu processo de clarificação. As membranas foram caracterizadas por difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (FESEM), espectroscopia de dispersão de energia (EDS), porosimetria por intrusão de mercúrio, testes de permeabilidade e retenção de proteínas. O tamanho médio de poro apresentado pelas membranas variou de 0,0056 a 5,0 µm. As membranas compósitas apresentaram ótima retenção proteica, 99%, para solutos com massa molar acima de 45 kDa. Membranas de α-alumina tratadas termicamente a 1450ºC e membranas compósitas de α-alumina/poliamida 66 demonstraram, em média, redução de 99,9% da turbidez inicial do vinho, sendo possível reduzir de 720 NTU para, em média, 0,30 NTU, com possibilidade de estabilização tartárica em sete dias e fluxos de permeado que variaram de 60,8 a 8,8 L.m-2.h-1, respectivamente, a 1,0 bar de pressão. Por outro lado, membranas de mulita e titânia não demonstraram eficiência para a clarificação, sendo que o vinho permeado pela membrana de mulita apresentou turbidez de 20 NTU e aumento do índice de polifenóis totais (IPT). Membranas compósitas permitiram a redução de 37% no valor de IPT do vinho branco. O baixo valor de turbidez obtido nos vinhos permeados pelas membranas de alumina e compósitas demonstra forte perspectiva da utilização destas membranas na clarificação do vinho branco. / The tangential microfiltration applied to the clarification of white wine has become an important alternative to conventional filtration processes in the wine industry, for example, the filtration diatomaceous earth, land transfer and centrifugation. The use of ceramic membranes has awakened interest for this purpose. In this work, different and tubular composite ceramic membranes, mono and multi-channel, of different sizes of pore, were evaluated for their morphology and hydraulic permeability tests and white wine, in order to verify the influence of the structure of these in white wine flow permeated as well, evaluate the presence of suspended solids in the waste wine due to its process of clarification. The membranes were characterized by x-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy by field emission (FESEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), porosimetria by mercury intrusion tests, permeability and protein retention. The average pore size presented by membranes ranged from 0.0056 to 5.0 µm. Composite membranes showed great protein retention, 99%, for solutes with molecular weight up to 45 kDa. α-alumina membranes treated thermally to 1450ºC and composite membranes of α-alumina/polyamide 66 showed, on average, 99.9% reduction of wine’s turbidity, being possible to reduce from 720 NTU to average 0.30 NTU, with possibility of tartaric stabilization in seven days and permeate fluxes that ranged from 60.8 to 8.8 L. m-2h-1, respectively, the 1.0 bar pressure. On the other hand, mullite and titania membranes have not shown effectiveness for clarification, the wine permeated by the membrane of mullite presented turbidity of 20 NTU and increase the rate of total polyphenols (IPT). Composite membranes have enabled the reduction of 37% in the value of IPT of the white wine. The low turbidity value obtained in wine permeated by composite and alumina membranes, strong perspective of use demonstrates of these membranes in the clarification of white wine.