A busca de fontes alternativas de pigmentos naturais tem estimulado o desenvolvimento de pesquisas com diferentes frutos e resíduos tropicais. No presente trabalho, optou-se por estudar o aproveitamento do bagaço gerado na produção de suco de jabuticaba. A jabuticaba é uma fruta rica em antocianinas, um pigmento natural que, além da capacidade de conferir cor, também possui atividades benéficas à saúde. No entanto, o seu uso como corante natural na indústria de alimentos como uma forma de substituir os corantes sintéticos é limitado pela sua instabilidade frente às condições de processamento e da presença de outros componentes. Uma alternativa para aumentar a estabilidade das antocianinas é através da técnica de microencapsulação no qual o ingrediente sensível é protegido dentro do material de revestimento. Assim, o presente estudo objetivou a produção, caracterização e a verificação da estabilidade dos pós obtidos por liofilização utilizando a maltodextrina, a pectina e a proteína isolada de soja como materiais de parede em diferentes proporções. Os pós foram caracterizados quanto ao teor de umidade, atividade de água, solubilidade, higroscopicidade, tamanho de partícula, morfologia, análise térmica e colorimétrica, teor de fenólicos totais, antocianinas monoméricas e atividade antioxidante com o radical ABTS. Os mesmos também foram avaliados quanto à estabilidade na presença da luz UV durante a estocagem e comparadas com o extrato de antocianinas liofilizado não microencapsulado. As antocianinas presentes no bagaço de jabuticaba foram extraídas com ultrassom utilizando a água acidificada com ácido cítrico (1 %) O extrato de antocianinas concentrado apresentou uma quantidade de antocianinas monoméricas de 510 ± 0,09 mg.100 g-1 de bagaço, um teor de fenólicos totais de 12.860 ± 1,5 mg AGE.100 g-1 bagaço e uma atividade antioxidante de 39.590 ± 1,25 μM TE.g-1 de bagaço todos expressos em base seca. Os pós produzidos por liofilização apresentaram estruturas irregulares amorfas sem estrutura cristalina com tamanho médio de partículas entre 311,66 – 419,74 μm com distribuição bimodal. Além disso, as amostras apresentaram baixos valores de umidade (2,09 ± 0,10 a 4,15 ± 0,32%), atividade de água (0,053 ± 0,003 a 0,162 ± 0,002), higroscopicidade (10,8 ± 0,1 a 14,2 ± 0,3 g/100g) e baixa solubilidade em água (10,9 ± 0,1 a 21,3 ± 0,2 %), atributos desejáveis na obtenção de alimentos em pó. Com a análise térmica foi possível verificar que houve a microencapsulação das antocianinas com os diferentes materiais de revestimento testados devido à formação de novas transições endotérmicas, e ainda foi possível observar que os pós apresentaram uma estabilidade térmica até a temperatura de 130 °C. A fotoestabilidade dos pós liofilizados bem como do extrato de antocianinas liofilizado não microencapsulado armazenados por 90 dias mostraram que a degradação desse pigmento seguiu uma cinética de primeira ordem e os parâmetros cinéticos foram calculados Para o extrato não microencapsulado os valores obtidos para a constante de degradação e tempo de meia-vida foram iguais a 0,0135 d-1 e 51 dias, respectivamente, correspondendo a uma redução de 77% de antocianinas monoméricas, 56 % de fenólicos totais e 43 % da capacidade antioxidante. Por outro lado, os materiais de parede protegeram o pigmento do efeito deletério da luz em mais de 90 % em relação ao teor de fenólicos totais, 80 % para a quantidade de antocianinas monoméricas, de modo que a atividade antioxidante foi mantida em 70 % durante o período de estocagem. Os valores da constante de degradação para todas as formulações variaram de 0,0022 a 0,0070 d-1 e os tempos de meia-vida variaram de 101 a 320 dias. Portanto, os resultados obtidos neste estudo demonstraram que a pectina e a proteína isolada de soja podem ser consideradas potenciais materiais de revestimento na microencapsulação de antocianinas a serem utilizados na indústria de alimentos. / The search for alternative sources of natural pigments has stimulated the development of research with different tropical fruits and their waste; in the present work, we chose to study the use of the bagasse generated in the production of jaboticaba juice was studied. Jaboticaba is a fruit rich in anthocyanins, a natural pigment, which besides the ability of providing color, also has beneficial health activities. However, its use as a natural colorant in the food industry, replacing the synthetic coloring agents is limited by their instability due to the process conditions and the presence of other components. An alternative to increase stability of anthocyanins is microencapsulation technique in which the sensitive ingredient is protected within the coating material. The present work aims the production, characterization and verification of the stability of the powders obtained by freeze-drying using maltodextrin, pectin and the isolate soy protein as wall materials in different proportions. The powders were analyzed for moisture content, water activity, solubility, hygroscopicity, particle size, morphology, thermal and colorimetric analysis, total phenolics content, total monomeric anthocyanin and capacity to scavenge the ABTS.+. They were also evaluated for stability in the presence of UV light during storage and compared with the lyophilized extract of anthocyanins not microencapsulated. Anthocyanins were extracted from jaboticaba pomace with ultrasound using water acidified with citric acid (1%) The concentrated extract anthocyanins showed an amount of monomeric anthocyanins of 510 ± 0.09 mg. 100g-1 a content of total phenolics of 12.860 ± 1.5 mg GAE.100g-1 and antioxidant activity of 39,590 ± 1.25 μM TE.g-1 pomace dry basis. In addition, the samples presented low moisture values (2.09 ± 0.10 to 4.15 ± 0.32%), low water activity (0.053 ± 0.003 to 0.162 ± 0.002) and hygroscopicity ranging from 10.8 ± 0.1 to 14.2 ± 0.3 g/100g as well as low solubility in water (10.86 ± 0.1 to 21.28 ± 0.2%) which are desirable attributes for food powder. Through the thermal analysis it was verified that the anthocyanins were effectively microencapsulated with the different coating materials tested due to the formation of new endothermic transitions; it was also observed that the powders showed a thermal stability up to 130 °C. The photostability the powders and extract of anthocyanins lyophilized not microencapsulated stored for 90 days showed that this pigment degradation followed a first-order kinetics. For the extract not microencapsulated the values obtained of degradation and half-life were equal to 0.0135 d-1 and 51 days, respectively, corresponding to a 77 % reduction of monomeric anthocyanins, 56% total phenolics content and 43 % of antioxidant capacity In contrast, the wall material protected the pigment against the deleterious effect of light in more than 90 % for total phenolic content and 80 % for the amount of monomeric anthocyanins, so the antioxidant activity remained at 70 % for the storage period. The rate constants according to a first-order reaction for all formulations ranged from 0.0022 to 0.0070 d-1 and the half-life times ranged from 101 to 320 days. Therefore, the results of this study showed that the pectin and the isolate soy protein can be potentially be used as coating materials in the microencapsulation of anthocyanins for use in the food industry.

O hibisco (Hibiscus sabdariffa L.) além de possuir propriedades antioxidantes e antimicrobianas, é utilizado como planta medicinal e alimento funcional nos países tropicais. Através de Testes de Diluição em Sistema de Tubos Múltiplos determinou-se a Intensidade de Atividade de Inibição Bacteriana (IINIB/Bacteriostasia) e a Intensidade de Atividade de Inativação Bacteriana (IINAB/Bactericidia) de extrato alcoólico de dois acessos de hibisco, a saber: Palmares do Sul/RS e Porto Alegre/RS sobre inóculos padronizados de Enterococcus faecalis (ATCC 19433), Escherichia coli (ATCC 11229), Salmonella Enteritidis (ATCC 11076) e Staphylococcus aureus (ATCC 25923). Paralelamente, o teor de polifenóis totais e de antocianinas nos cálices e nos frutos com sementes do hibisco foi determinado. A atividade antimicrobiana do extrato alcoólico de cálices, em ambos os acessos, apresentou diferença positiva significativa quando relacionada ao extrato alcoólico dos frutos com sementes. Salmonella Enteritidis foi a bactéria mais sensível ao extrato alcoólico de cálices do hibisco enquanto a mais resistente foi Staphylococcus aureus, independente da variável acesso, considerando somente a estrutura vegetal. Em relação ao extrato alcoólico dos frutos com sementes, Escherichia coli demonstrou a maior sensibilidade e Staphylococcus aureus a maior resistência. Os valores de polifenóis totais e de antocianinas do extrato alcoólico de cálices apresentaram diferença significativa entre si e foram superiores ao extrato alcoólico dos frutos com sementes. Possivelmente existe uma relação direta entre a concentração de antocianina e a atividade antibacteriana em diferentes estruturas vegetais do hibisco. / The hibiscus (Hibiscus sabdariffa L.) has antioxidant and antimicrobial properties and it is utilized as functional food and medicinal plant in tropical countries. Through of Dilution Testing in Multiple Tubes System, it were determined the intensity of bacterial inhibition activity (IINIB/ Bacteriostasy) and the intensity of bacterial inactivation activity (IINAB/ Bactericidie) of alcoholic extracts of two accesses of hibiscus, known as: Palmares do Sul/RS and Porto Alegre/RS on standardized inoculum of Enterococcus faecalis (ATCC 19433), Escherichia coli (ATCC 11229), Salmonella Enteritidis (ATCC 11076) and Staphylococcus aureus (ATCC 25923). At the same time, the total content of polyphenols and anthocyanins in the calyxes and fruits with seeds hibiscus was determined. The antimicrobial activity of alcoholic extract of the calyxes in both accesses showed a significant positive difference when related to the alcoholic extract of the fruits with seeds. Salmonella enteritidis was the most sensitive bacteria to the alcoholic extract of calyxes of the hibiscus while the most resistant was Staphylococcus aureus, independent of the variable access, considering only the plant structure. In relation to the alcoholic extract of the fruits with seeds, Escherichia coli showed the highest sensitivity and Staphylococcus aureus the highest resistence. Total polyphenols and anthocyanins of alcoholic extract of calyxes‟s values showed a significant difference and they were superior to alcohol extract of fruits with seeds. Possibly there is a direct relationship between the concentration of anthocyanin and antibacterial activity in different structures of the hibiscus plant.

O aquecimento ôhmico consiste na passagem de corrente elétrica alternada através de um alimento, transformando energia elétrica em energia térmica, promovendo, assim, um aumento de temperatura em seu interior. A habilidade desse método de gerar calor internamente no alimento permite que o aumento de temperatura seja rápido e uniforme. Essa habilidade resulta em um produto de maior qualidade, tornando a tecnologia de aquecimento ôhmico uma alternativa aos processos convencionais. O mirtilo é rico em compostos fenólicos, dentre esses estão as antocianinas. As antocianinas são compostos fenólicos com alto potencial antioxidante, sendo esse potencial relacionado a efeitos benéficos para a saúde humana no tratamento e prevenção de diversas doenças. O objetivo deste trabalho foi elaborar um sistema de aquecimento ôhmico em escala de bancada e utilizá-lo no tratamento térmico da polpa de mirtilo, visando avaliar o efeito deste processo na degradação das antocianinas. Para tal, foi investigado o efeito da tensão (160–240 V) e do teor total de sólidos (4–16 %), utilizando um planejamento composto central. Foram determinadas algumas propriedades físicas do produto para posterior modelagem do processo. O sistema de aquecimento ôhmico construído opera em batelada e é composto por um variador de tensão, um sistema de aquisição de dados para monitoramento de temperatura, corrente elétrica e tensão e uma célula ôhmica. O teor total de antocianinas foi quantificado prévia e posteriormente ao aquecimento ôhmico, utilizando as metodologias de cromatografia líquida de alta eficiência e a espectrometria. O sistema de aquecimento ôhmico teve desempenho e validação satisfatórios. A degradação de antocianinas do mirtilo variou entre 5,71 e 14,67% nas faixas de tensão e de concentração de sólidos estudadas. O planejamento experimental demonstrou que apenas a tensão exerceu efeito significativo sobre a degradação. O aquecimento ôhmico, quando realizado utilizando altas tensões, apresentou níveis de degradação superiores ao aquecimento convencional. Por outro lado, quando aplicadas tensões mais baixas, a degradação de antocianinas foi inferior à apresentada pelo tratamento convencional. / Ohmic heating is based on the passage of alternating electrical current through food, transforming electrical energy in thermal energy, promoting an increase in temperature. The ability of this method in generating heat from inside the product, allows the heating process to be fast and homogeneous. This ability results in a product of superior quality and presents itself as an alternative to conventional processing. Blueberry fruits contain an array of phenolics, including anthocyanins. Anthocyanins are phenolic compounds with high antioxidant capacity, being this potential related to benefits to human health in the treatment and prevention of several diseases. The aim of this work was to elaborate a bench ohmic heating system and apply it in the thermal treatment of blueberry pulp, in order to evaluate the effect of this process on anthocyanin degradation. For this purpose, the influence of different voltages (160–240 V) and total solids content (4–16 %) was evaluated using a central composite design. Some of the pulp physical properties were evaluated for posterior process modeling. The ohmic heating apparatus, operates in batch configuration and it consists of a voltage regulator; a system for temperature, tension and electrical current data acquisition; and an ohmic heating cell in which the pulp was inserted. Total anthocyanin content was determined previously and after ohmic heating by high performance liquid chromatography and spectrometry analysis. Satisfactory performance and validation were obtained considering the ohmic heating system built. Blueberry anthocyanins’ degradation varied from 5.71 to 14.67% in the tensions and solids contend range analyzed in this study. The central design composite showed that only tension exerted significant influence over anthocyanin degradation. Ohmic heating experiments, when carried out with high voltages, presented higher degradation levels than conventional heating. However, when lower voltages were applied, anthocyanin degradation was inferior when compared to conventional heating.

O mirtilo (Vaccinium spp.) é um fruto ainda pouco conhecido no Brasil, porém com grande potencial produtivo no Estado do Rio Grande do Sul (RS). Estudos relatam propriedades benéficas à saúde e elevada capacidade antioxidante deste fruto, associadas à presença de compostos bioativos, especialmente os antociânicos. O presente trabalho teve por objetivos caracterizar o mirtilo orgânico Rabbiteye, cultivado no RS, e seus produtos derivados, bem como avaliar a estabilidade das antocianinas e da capacidade antioxidante no armazenado sob refrigeração (4 ºC) de suco integral de mirtilo por dez dias, no congelamento dos frutos (-18 ºC) durante seis meses e na desidratação do mirtilo (a 70, 80 e 90 ºC). Para isso, realizaram-se análises físico-químicas, mediu-se a atividade antioxidante, através dos métodos DPPH e ABTS, e determinou-se o conteúdo de antocianinas por cromatografia líquida e espectroscopia. O mirtilo cultivado no RS apresentou capacidade antioxidante superior a de outros frutos e sucos. Quanto às antocianinas, os frutos obtiveram média superior ou inferior à de mirtilos de outras espécies e origens, porém sendo encontradas similaridades no perfil. Tanto as passas quanto o bagaço e a farinha produzida pela secagem deste resíduo sofreram perdas no processamento, mas retendo ainda grande quantidade de compostos antociânicos e atividade antioxidante. Durante o congelamento, os frutos apresentaram aumento significativo (p<0,05) na atividade antioxidante no terceiro mês, sofrendo queda ao final de seis meses, porém mantendo ainda valor superior ao “in natura”. O suco foi analisado a cada dois dias e teve a atividade antioxidante afetada a partir do oitavo dia de armazenamento, permanecendo constante até o décimo dia. As antocianinas sofreram perdas significativas tanto no congelamento dos frutos (59 %) quanto na refrigeração do suco (83 %), porém algumas degradando mais do que outras, provavelmente por diferenças na estrutura química. A capacidade antioxidante do mirtilo aumentou durante a primeira metade do tratamento térmico a 80 ºC e, após 3 h, sofreu redução significativa (p<0,05) até o final do processo. As antocianinas apresentaram tempo de meia-vida médio de 7,7 h e 6,8 h para as secagens a 70 e 80 ºC, respectivamente. A estabilidade dos compostos bioativos está relacionada tanto com a magnitude quanto com a duração do tratamento térmico. Mais estudos são necessários a fim de otimizar o tempo e a temperatura de estocagem e processamento de tais produtos. / Blueberry (Vaccinium spp.) is a little-known fruit in Brazil, but with great productive potential in the state of Rio Grande do Sul (RS). Studies have reported properties beneficial to the health and high antioxidant capacity of this fruit, associated with the presence of bioactive compounds, especially anthocyanins. This study aimed to characterize the organic Rabbiteye blueberry grown in RS, and their products, as well as evaluating the stability of anthocyanins and antioxidant capacity of whole blueberry juice stored under refrigeration (4 °C) for ten days, of fruits stored frozen (-18 °C) for six months and of the dehydration of blueberries (at 70, 80 and 90 °C). For this, physicochemical analyses were carried out, the antioxidant activity was measured through DPPH and ABTS methods, and the content of anthocyanins was determined by liquid chromatography and spectroscopy. Blueberries grown in RS showed higher antioxidant capacity than other fruits and juices. For anthocyanins, the fruits had higher or lower average than other species of blueberries and origins, but similarities had been found in the profile. Both dried fruit and pomace, as well as the flour produced by drying of this residue, they all suffered losses in their process, but still retaining large amounts of anthocyanins and antioxidant activity. During freezing, the fruits showed a significant increase (p<0,05) in antioxidant activity in the third month, decreasing in the end of six months, although still maintaining a value higher than that of the “in natura” fruit. The juice was analyzed every two days and the antioxidant activity was affected in the eighth day of storage, remaining stable up to the tenth day. Anthocyanins have suffered significant losses in both frozen fruits (59 %) and refrigerated juice (83 %), but some degrading more than others, probably due to differences in their chemical structure. The antioxidant capacity of blueberry increased during the first half of the heat treatment at 80 °C, and after 3 h was significantly decreased (p<0,05) til the end of the process. Anthocyanins showed half-life average about 7,7 h and 6,8 h for drying at 70 °C and 80 °C, respectively. The stability of bioactive compounds is related to both the magnitude and duration of heat treatment. Further studies are needed to optimize the time and temperature of storage and processing of such products.

O consumo de frutas está relacionado à baixa incidência de doenças crônico-degenerativas pela variedade de compostos que possuem a interação destes e seu potencial antioxidante. O processamento a partir dos alimentos in natura é necessário, tanto para preservação quanto para disponibilizar produtos sazonais durante todo o ano, no entanto se devem saber quais suas implicações. O araçá vermelho (Psidium cattleyanum SABINE) e o guabiju (Myrcianthes Pungens) são pequenos frutos nativos do sul do Brasil. Sua composição físicoquímica, perfil de antocianinas, carotenóides e atividade antioxidante, através de dois métodos diferentes (DPPH e ABTS), foram investigados em frutos in natura, bem como o comportamento dos compostos bioativos e da atividade antioxidante em relação à secagem por ar quente a 70 °C, liofilização e congelamento. Foi também realizado um experimento com ratos Wistar para examinar o potencial antioxidante destes frutos contra a toxicidade do antitumoral cisplatina. O guabiju apresentou maior atividade antioxidante, teor de antocianinas e carotenóides do que o araçá vermelho, entretanto este fruto possui elevada quantidade de fibra. No guabiju in natura predominaram o β-caroteno e malvidina 3- glicosídeo, com 40,4 % e aproximadamente 60 % do total de carotenóides e antocianinas, respectivamente. No araçá vermelho in natura o carotenóide e a antocianina predominantes foram a β-criptoxantina, com 44,8 % e a cianidina 3-glicosídeo com 51,7 % do total. Frutos secos a 70 °C e os liofilizados tiveram maior atividade antioxidante pelo método DPPH, enquanto no ABTS o araçá vermelho seco a 70 °C e o guabiju congelado após 90 dias destacaram-se. No entanto, em relação aos compostos bioativos, nos dois frutos, a secagem por ar quente (70 °C) resultou nos menores teores de antocianinas e carotenóides. O congelamento por 30 e 90 dias aumentou as concentrações de carotenóides no araçá vermelho e guabiju, respectivamente. Para as antocianinas, os maiores teores foram encontrados no guabiju liofilizado e no araçá vermelho in natura. Em relação ao estudo com animais, os frutos nativos atuaram protegendo os animais contra os efeitos produzidos pela cisplatina, diminuindo os níveis de colesterol total (CT), LDL, LDL oxidado (LDL-ox) e os níveis de gordura no fígado. / The fruit consumption is related to the low incidence of chronic diseases by a variety of compounds that have the interaction of these and their antioxidant potential. The processing from fresh food is necessary, both for preservation and to provide seasonal products all year round, however you must know what its implications. The red guava (Psidium cattleyanum SABINE) and guabiju (Myrcianthes pungens) are small native fruits southern Brazil. Its physical and chemical composition profile of anthocyanins, carotenoids and antioxidant activity, using two different methods (DPPH and ABTS), were investigated in fresh fruit, as well as the behavior of bioactive compounds and antioxidant activity in respect to air drying warm to 70 °C, freeze-drying and freezing. It was also carried out an experiment with rats to examine the antioxidant potential of fruit against the toxicity of antitumor cisplatin. The guabiju showed higher antioxidant activity, anthocyanins and carotenoids content than the red guava, but this fruit has high fiber content. In fresh guabiju β-carotene and malvidin 3- glucoside were predominant, with 40.4 % and approximately 60 % of total carotenoids and anthocyanins, respectively. In the fresh red guava predominant carotenoid and anthocyanin were β-cryptoxanthin, with 44.8 % and cyanidin 3-glucoside with hydrochloric 51.71 % of the total. Fruits dried at 70 °C and freeze- dried had higher antioxidant activity by DPPH method, while in the ABTS red guava dried at 70 °C and frozen after 90 days guabiju stood out. However, for bioactive compounds in the two fruits, hot air drying (70 °C) resulted in lower levels of anthocyanins and carotenoids. Freeze for 30 and 90 days increased the concentrations of carotenoids in red guava and guabiju, respectively. For anthocyanins, the highest levels were found in guabiju freeze dried and fresh red guava. Regarding the study of animals, fruits native acted protecting animals against the effects of cisplatin, reducing the levels of total cholestreol (TC), LDL and oxidized LDL (ox-LDL) levels of fat in the liver.

O consumo abusivo de embalagens plásticas tem causado diversos problemas ambientais, visto que as mesmas são produzidas a partir de fontes não renováveis de energia e são resistentes à degradação. Neste contexto, o desenvolvimento de filmes biodegradáveis ativos para aplicação em alimentos é de grande importância pois, além de serem produzidos a partir fontes renováveis e mais sustentáveis, os mesmos podem interagir com o produto embalado e proporcionar benefícios extras em relação aos filmes convencionais. Este trabalho utilizou o bagaço de uva proveniente do processo de vinificação como fonte de antocianinas para o desenvolvimento de filmes biodegradáveis com propriedades antioxidantes. A microencapsulação das antocianinas, realizada com a finalidade de aumentar sua estabilidade, utilizou maltodextrina e goma arábica como agentes encapsulantes. Diferentes formulações de filmes biodegradáveis foram desenvolvidas com as microcápsulas produzidas. Goma arábica, maltodextrina e a combinação das mesmas foram eficientes no processo de microencapsulação (>90% de retenção de antocianinas). Apesar de apresentarem o mesmo teor de antocianinas - quantificadas via cromatografia líquida de alta eficiência - a atividade antioxidante das microcápsulas de goma arábica foi maior. A diferença entre a atividade antioxidante das cápsulas foi atribuída às diferentes solubilidades destas em água, onde maiores solubilidades poderiam liberar mais facilmente as antocianinas encapsuladas. O filme desenvolvido a partir de antocianinas encapsuladas com maltodextrina apresentou melhores propriedades mecânicas e ofereceu maior proteção ao óleo de girassol frente às reações de oxidação, e portanto foi utilizado na produção de sachês de azeite de oliva extra-virgem. O filme desenvolvido apresentou biodegradabilidade comprovada e propiciou maior estabilidade oxidativa ao azeite de oliva nele embalado quando comparado a um azeite embalado em polipropileno comercial. Os resultados obtidos neste trabalho comprovam a potencialidade da utilização de maltodextrina como encapsulante de antocianinas e como ingrediente na produção de filmes biodegradáveis, aplicados principalmente em produtos gordurosos. / The abuse of plastic packaging has caused various environmental problems, since they are produced from non-renewable sources of energy and are resistant to degradation. In this context, the development of active biodegradable films for application in foods is of great importance, since they are produced from renewable and sustainable sources, besides they may interact with the packaged product and provide additional benefits over conventional films. This study used the wine grape pomace as a source of anthocyanins for the development of biodegradable films with antioxidant properties. Microencapsulation of anthocyanins, which was carried out with the purpose of increasing its stability, used maltodextrin and gum arabic as wall materials. Different formulations of biodegradable films were developed with the obtained microcapsules. Gum arabic, maltodextrin and their combination were effective in the microencapsulation process (> 90% retention of anthocyanins). Despite being provided with the same anthocyanins content - quantified by highperformance liquid chromatography - the antioxidant activity of gum arabic microcapsules was greater. The difference between the antioxidant activity of the capsules was attributed to their different solubility in water, so that capsules with higher solubility could release more easily the encapsulated anthocyanins. The film containing anthocyanins encapsulated with maltodextrin showed better mechanical properties and offered greater protection to sunflower oil against oxidation reactions, and so was used in the production of extra-virgin olive oil pouches. The developed film, which was proven to be biodegradable, increased the oxidative stability of the olive oil when compared to olive oil packaged in a commercial polypropylene. The results of this study demonstrate the potential usage of maltodextrin as wall material on encapsulation of anthocyanins and as an ingredient in the production of biodegradable films, mainly applied in fatty products.

A eficiência de antocianinas como inibidores de corrosão da liga de alumínio 2024-T3 foi avaliada através de medidas eletroquímicas como a espectroscopia de impedância eletroquímica e polarizações anódica e catódica. Soluções de NaCl 0,025 mol.L-1 contendo diferentes concentrações (800, 1000, 2000, 3000, 5000 e 7200 ppm) de antocianinas extraídas da uva foram preparadas para analisar o efeito da presença destas substâncias quando em contato com a liga de alumínio 2024-T3. Medidas de espectroscopia de impedância eletroquímica apresentaram uma diminuição sobre a dispersão dos pontos nas regiões de baixas frequências com o acréscimo do tempo de contato das antocianinas com a superfície da liga de alumínio 2024-T3 de 1 hora para 3 dias de imersão. Além disso, o comportamento indutivo nestas regiões decresceu após 3 dias de imersão com uma elevação considerável da resistência à polarização e da eficiência de inibição em 1000 ppm de antocianinas. Sob polarizações anódica e catódica, também foi verificado um melhoramento generalizado das propriedades anticorrosivas como potencial de corrosão, corrente de corrosão e eficiência de proteção contra a corrosão, para a concentração de 1000 ppm de antocianinas. Análises de microscopia eletrônica de varredura, microscopia de força atômica e espectroscopia por dispersão de energia, confirmam a adsorção de antocianinas na superfície da liga, assim como medidas de absorbância após 3 dias de imersão. / The efficiency of anthocyanins as corrosion inhibitor of the 2024-T3 aluminum alloy was evaluated by electrochemical measurements such as electrochemical impedance spectroscopy and anodic and cathodic polarizations. NaCl solutions 0.025 mol.L-1 containing different concentrations (800, 1000, 2000, 3000, 5000 and 7200 ppm) of anthocyanins extracted from grape were prepared to examine the effect of the presence of these substances when in contact with the 2024-T3 aluminum alloy. Electrochemical impedance spectroscopy measurements showed a decrease on the dispersion of points in the lower frequency regions with an increase of contact time of anthocyanins with the surface of the 2024-T3 aluminum alloy from 1 hour to 3 days of immersion. In addition, the inductive behavior in these regions decreased after 3 days of immersion with a considerable increase of the polarization resistance and inhibition efficiency of 1000 ppm of anthocyanins. Under cathodic and anodic polarizations, it was noted a general improvement in the anticorrosive properties such as corrosion potential, corrosion current and efficiency of protection against corrosion for the concentration of 1000 ppm of anthocyanins. Analyses of scanning electron microscopy, atomic force microscopy and energy dispersive spectroscopy confirm anthocyanins adsorption on to the surface alloy, as well as absorbance measurements in a spectrophotometer after 3 days of immersion.

LANDIM, Eli Maria Camurça. Obtenção, caracterização e avaliação da estabilidade de pigmentos naturais microencapsulados. 2008. 89 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Tecnologia de Alimentos, Fortaleza-CE, 2008 / Submitted by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-06-02T14:40:06Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_emclandim.pdf: 1448297 bytes, checksum: 91e22bd16d8afc2271d7bd1a72a1a11b (MD5) / Approved for entry into archive by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-06-02T14:41:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_emclandim.pdf: 1448297 bytes, checksum: 91e22bd16d8afc2271d7bd1a72a1a11b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-02T14:41:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_emclandim.pdf: 1448297 bytes, checksum: 91e22bd16d8afc2271d7bd1a72a1a11b (MD5) Previous issue date: 2008 / Nowadays, there is a world increase in the consumer’s preference for food that contains natural ingredients. As it comes to pigments, there is still a difficulty in the utilization of natural pigments on the food industry, because these have less stability than the synthetic ones. With the objective of increasing the stability and the utilization of natural pigments as food ingredients, they were submitted to microencapsulation by atomization. The utilized pigments were bixin, a liposoluble pigment from urucum (Bixa orellana L.) and anthocyanins, water soluble pigments from açaí (Euterpe oleracea Mart.), combined with encapsulating agents (arabic gum, cashew tree gum and maltodextrin), in different formulations. Moisture, solubility and crystallinity tests were executed, as well as scanning electronic microscopy, in order to observe the microcapsules morphology. The microencapsulated natural pigments were studied by calorimetry in different presentations, that is, they were dissolved in a pH 4,0 buffer-solution and as powders. In the referred buffer-solution, a pure anthocyanin extract was used as a control. Then, the stability of the described formulations were evaluated through time, at room temperature of 23°C ± 1°C, with and without light exposure. The microencapsulated natural pigments degeneration occurred faster under light. The cashew tree gum proved to be a good encapsulating agent and, since it is an abundant natural resource in Ceará, it can be utilized to replace arabic gum, whose importation cost is high. / Atualmente, ocorre um crescimento mundial da preferência dos consumidores pelos alimentos que contêm ingredientes naturais. Em relação aos pigmentos, ainda há certa dificuldade na utilização de corantes naturais na indústria alimentícia, pois estes apresentam menor estabilidade que os corantes sintéticos. Com o objetivo de aumentar a estabilidade e a utilização dos corantes naturais como ingredientes alimentícios, aplicou-se aos mesmos, a técnica de microencapsulação por atomização. Os corantes utilizados foram bixina, pigmento lipossolúvel do urucum, fruto do urucuzeiro (Bixa orellana L.) e antocianinas, pigmentos hidrossolúveis do açaí, fruto do açaizeiro (Euterpe oleracea Mart.), com os agentes encapsulantes goma arábica, goma do cajueiro e maltodextrina, em diferentes formulações. Testes de umidade, solubilidade e cristalinidade foram executados, bem como a microscopia eletrônica, para observação da morfologia das microcápsulas. Através da colorimetria, os pigmentos naturais microencapsulados foram estudados em diferentes apresentações, ou seja, dissolvidos em solução-tampão pH 4,0 e na forma de pós. Na referida solução-tampão utilizou-se também o extrato puro de antocianinas como testemunha. Verificou-se então, a estabilidade ao longo do tempo das formulações descritas, em temperatura ambiente de 25°C ± 1°C na presença (450h) e ausência (1400h) da luz. A degradação dos pigmentos microencapsulados ocorreu mais rapidamente na luz. A goma do cajueiro mostrou-se como bom encapsulante e sendo um abundante recurso natural do Ceará poderá ser utilizado como substituto da goma arábica, cujo custo de importação é elevado.

O açaí (Euterpe oleracea) é um fruto proveniente do açaizeiro, uma palmeira nativa da Amazônia Brasileira, considerado uma “superfruta” devido ao seu alto valor nutricional, com destaque para as antocianinas, associadas a efeitos benéficos à saúde. Uma vez que genótipos de frutos desenvolvidos por programas de melhoramento têm sido avaliados a fim de identificar frutos com composição fitoquímica melhorada e potencial antioxidante, o objetivo deste trabalho foi investigar o efeito do melhoramento genético na composição química, perfil de compostos bioativos e atividade antioxidante de seis genótipos de açaí (E. oleracea). Análises de composição química, perfil de antocianinas e carotenoides e de atividade antioxidante em diversos sistemas in vitro (método ABTS, oxidação da glutationa, teste da desoxirribose e células SH-SY5Y) foram realizadas em 6 genótipos e 1 amostra comercial utilizada como padrão. Com relação a composição química, de maneira geral, os genótipos apresentaram elevados teores de lipídeos (36,30 – 47,44%), fibras totais (11,31 – 15,88%), proteínas (7,78-9,50%) e cinzas (3,49 – 4,44%). Adicionalmente, as antocianinas cianidina 3-glicosídeo (12-43%) e cianidina 3-rutinosídeo (57-88%) foram identificadas nos genótipos avaliados e o genótipo L22P13 apresentou um incremento de 85% no teor de antocianinas totais. Com relação ao perfil de carotenoides, luteína, zeaxantina, α-caroteno e β-caroteno foram os principais carotenoides identificados nos genótipos avaliados, sendo que os genótipos BRS-PAMISTA e L22P13 apresentaram os teores mais elevados de carotenoides totais (125,39μg/g e 118μg/g). Com relação a atividade antioxidante, todos os genótipos reduziram a geração do radical ABTS em maior ou menor grau, embora diferenças significativas entre os genótipos e a amostra comercial não tenham sido observadas (IC50 = 73,98 – 175,7 vs. 121,7 μg/g). Entretanto, houve associação moderada e inversa entre a geração do radical ABTS e níveis de antocianinas e carotenoides. Ausência de diferenças significativas entre os extratos hidroetanólicos dos genótipos e a amostra comercial também foi observada no ensaio da desoxirribose (IC50 = 361,5 – 497,7 vs. 520,1 μg/g). Em cultura de células SH-SY5Y, os extratos hidroetanólicos na concentração de 50 μg/mL apresentaram um efeito protetor contra as espécies reativas geradas pelo H2O2 (ensaio DCFH-DA) e esse resultado foi associado ao teor de antocianinas dos extratos. Os resultados apontam genótipos promissores, com elevados teores de antocianinas e carotenoides, com potencial atividade antioxidante in vitro e um possível efeito protetor de células frente as espécies reativas. / The açaí (Euterpe oleracea) is a fruit of the açaizeiro, a native palm of the Brazilian Amazon, considered a "superfruit" due to its high nutritional value, especially anthocyanins, associated with beneficial health effects. Since fruit genotypes developed by breeding programs have been evaluated to identify fruits with improved phytochemical composition and antioxidant potential, the aim of this study was to investigate the effect of genetic improvement in the chemical composition, bioactive compounds profile and antioxidant activity of six açaí (E. oleracea) genotypes. The analysis of chemical composition, anthocyanins and carotenoids profile and antioxidant activity in various in vitro systems (ABTS method, glutathione oxidation, deoxyribose test and SH-SY5Y cells) were performed in six genotypes of açaí and one commercial sample that was used as standard. Regarding the chemical composition, in general, the genotypes showed high levels of lipids (36.30 – 47.44%), total fiber (11.31 – 15.88%), protein (7.78-9.50%) and ashes (3.49 – 4.44%). In addition, the anthocyanins cyanidin 3-glucoside (12-43%) and cyanidin 3-rutinoside (57-88%) were identified in evaluated genotypes and L22P13 genotype showed an increase of 85% in total anthocyanin content. Regarding the carotenoid profile, lutein, zeaxanthin, α-carotene and β-carotene were the main carotenoid identified in genotypes, being that BRS-PAMISTA and L22P13 genotypes showed the highest levels of total carotenoids (125.39 μg/g and 118 μg/g). Regarding the antioxidant activity, all genotypes reduced ABTS radical generation in greater or lesser extension, although there were no significant differences between hydroethanolic extracts of different genotypes and the commercial sample (IC50 = 73.98 - 175.7 vs. 121.7 μg/g). However, an inverse and moderate association between radical ABTS generation and anthocyanins and carotenoids content was observed. Absence of significant differences between hydroethanolic extracts of evaluated genotypes and the commercial sample was observed also in the deoxyribose assay (IC50 = 361.5 to 497.7 vs. 520.1 μg/g). In culture of SH-SY5Y cells, hydroethanolic extracts at concentration of 50 μg/mL had a protective effect against the reactive species generated by H2O2 (DCFH-DA assay) and this result was associated with the anthocyanins content of the extracts. The results showed promising genotypes with high levels of anthocyanins and carotenoids with antioxidant potential in vitro and a possible protective effect of cells against reactive species.

O Rio Grande do Sul é o maior produtor de uvas do Brasil, e as cultivares de Vitis labrusca representam mais de 90% da produção, dentre as quais se destacam as variedades Isabel e Bordô, que se caracterizam por conter altas concentrações de polifenóis, principalmente antocianinas, que exibem propriedades antioxidantes e que podem ser usados como corantes em alimentos. Entretanto, a utilização destes compostos em alimentos se torna difícil devido à sua alta instabilidade, e uma das formas de proteger estes compostos das condições adversas do meio é a microencapsulação. O bagaço da uva, proveniente da fabricação de sucos e vinhos, contém uma elevada concentração de polifenóis, e é composto em grande parte pela casca da uva. Dessa forma, este trabalho de Tese, teve como primeiro objetivo a extração dos polifenóis da casca das uvas Isabel e Bordô, e seu microencapsulamento utilizando diferentes materiais de parede, o qual foi dividido em três etapas. Na primeira etapa, foi realizada a separação dos compostos fenólicos mediante extração aquosa em meio ácido da casca de uva Isabel. A seguir, o extrato foi submetido à atomização para obtenção das micropartículas, utilizando goma arábica, β-ciclodextrina e hidroxipropil-β-ciclodextrina como agentes encapsulantes, combinadas em concentrações máximas de 5%. Os pós obtidos foram avaliados quanto aos fenóis totais, antocianinas monoméricas totais, flavonoides, flavanols, atividade antioxidante (DPPH, CUPRAC e HRSA), cor, umidade, atividade de água, solubilidade, higroscopicidade, temperatura de transição vítrea e microestrutura. De forma geral, os pós obtidos apresentaram alta higroscopicidade e baixa temperatura de transição vítrea, além de aglomeração das partículas. O tratamento elaborado com 3% de goma arábica e 2% de β-ciclodextrina foi considerado o melhor, com maior retenção de flavonoides (67,2%), flavanols (51,1%), atividade antioxidante por DDPH (55%) e CUPRAC (58,8%), menor higroscopicidade (17,33%) e maior temperatura de transição vítrea (32,85 °C). Na segunda etapa, o extrato fenólico aquoso acidificado da casca de uva Bordô foi atomizado e liofilizado para a obtenção das micropartículas, utilizando goma arábica, goma guar parcialmente hidrolisada e polidextrose, em um total de 10% de material de parede. Os pós obtidos foram avaliados quanto ao conteúdo de fenóis totais, antocianinas monoméricas totais, atividade antioxidante (DPPH, CUPRAC, HRSA), cor, umidade, atividade de água, solubilidade, higroscopicidade, temperatura de transição vítrea, tamanho de partícula e microestrutura. Foram obtidas altas retenções, maiores que 80% para fenóis totais e antocianinas monoméricas totais, e entre 45 e 84% para atividade antioxidante em todos os tratamentos estudados. Os pós atomizados tiveram menor umidade, atividade de água e tamanho de partícula, maior solubilidade e temperatura de transição vítrea, além de melhores características morfológicas do que os pós liofilizados. O pó obtido por atomização com 5% de goma guar parcialmente hidrolisada e 5% de polidextrose foi considerado o melhor tratamento, visto que teve maior retenção de fenóis totais (89,0%), antocianinas monoméricas totais (99,5%) e atividade antioxidante por DPPH (57,3%) e CUPRAC (83,2%). Na terceira etapa, dispersões de extrato de casca de uva Bordô com 5% de goma guar parcialmente hidrolisada e 5% de polidextrose, que foi considerado o melhor tratamento dentre todos os elaborados com uva Isabel e Bordô, foram atomizadas e liofilizadas para obtenção das micropartículas, que foram submetidas a testes acelerados de armazenamento (umidades relativas de 75 e 90% em temperaturas de 35, 45 e 55 °C) e de simulação de digestão gastrointestinal (divididos em duas fases: fase gástrica e fase intestinal). Foram avaliados os conteúdos de fenóis totais, antocianinas monoméricas totais e atividade antioxidante por ABTS. Quanto às provas aceleradas, a temperatura teve um efeito significativo na diminuição no conteúdo de fenóis, com retenções de 82,5% a 93,5%. Na redução do conteúdo de antocianinas monoméricas totais foi significativo o efeito da temperatura, umidade relativa e tempo, com retenções de 3,9 a 42,3%. A redução do teor de antocianinas monoméricas totais exibiu cinética de primeira ordem, e os valores de z e Ea indicaram que o pó liofilizado é mais instável às mudanças de temperatura, quando utilizadas temperaturas mais elevadas. Por outro lado, os valores de D e t1/2 foram muito próximos entre os dois pós, o que indica pouca diferença de estabilidade entre eles nas temperaturas utilizadas neste estudo. Os parâmetros termodinâmicos indicaram que a reação foi endotérmica e não espontânea. A atividade antioxidante teve comportamento similar ao dos fenóis totais, com retenção final de 38,5 a 59,5%. Quanto à simulação da digestão gastrointestinal os dois pós tiveram liberação de fenóis de aproximadamente 80% na fase gástrica, e aumento significativo da liberação na fase intestinal, onde, na última hora de experimento, o pó atomizado teve 90,6% de liberação e o liofilizado 94,9%. Comportamento similar foi observado para a atividade antioxidante, onde o pó atomizado e o pó liofilizado tiveram percentuais próximos a 50% na fase gástrica e aumento significativo na fase intestinal, onde na última hora do experimento o pó atomizado teve 69,4% da atividade antioxidante e o pó liofilizado 67,8%. Entretanto, as antocianinas monoméricas tiveram redução significativa de aproximadamente 50% do seu conteúdo na fase intestinal, onde, na última hora de experimento, o pó atomizado teve 39% de liberação e o liofilizado 39,8%. O método de obtenção das micropartículas não influenciou na estabilidade dos pós, tanto nos testes acelerados de armazenamento quanto na simulação da digestão gastrointestinal. Como segundo objetivo foi avaliado o efeito da irradiação UV-C em uvas Bordô, como tratamento pós-colheita. Foram estudadas duas safras de anos diferentes, sendo que na primeira as uvas foram submetidas a 0, 0,5, 1, 4, 10 e 30 minutos de irradiação (120 W) e armazenadas a 22 °C, enquanto que na segunda safra as uvas foram submetidas à irradiações com UV-C (120 W) por 0, 0,5 e 4 minutos, combinada com ultrassom (40 kHz) por 5 minutos e armazenadas a 22 °C. Na primeira safra, as uvas não apresentaram aumento dos compostos bioativos e da atividade antioxidante. Entretanto, na segunda safra, os resultados indicaram o aumento significativo no conteúdo de fenóis totais, antocianinas monoméricas totais e na atividade antioxidante para as uvas irradiadas por 0,5 minutos com UV-C e para as irradiadas com UV-C por 4 minutos em combinação com ultrassom por 5 minutos, com aumentos de 1,2 a 2,0 vezes em relação ao controle, não havendo mudanças significativas na cor das uvas irradiadas. / The state of Rio Grande do Sul, Brazil, is the greatest producer of grapes in the country. Vitis labrusca cultivars constitute more than 90% of production, underscoring Isabel and Bordô varieties, featuring high concentrations of polyphenols, especially antioxidant anthocyanins used as food coloring. Since the use of the compounds in food is rather difficult due to their unstableness, microencapsulation is one of the methods to protect the compounds from adverse environmental condition. Grape pomace, the residue from the manufacture of juice and wine, has high polyphenol concentration and is mainly formed by grape skin. Current thesis aims at extracting polyphenols from the skin of Isabel and Bordô grape varieties and their micro-encapsulation by different wall materials. Research was divided into three stages. The first stage comprised the separation of phenolic compounds by water extraction in the acid medium of the skin of the Isabel grape variety. The extract was spray-dried for microparticles by means of gum arabic, β-cyclodextrin and hydroxypropyl-β-cyclodextrin as encapsulating agents at maximum 5% concentrations. Powders were assessed for total phenols, total monomer anthocyanins, flavonoids, flavanols, antioxidant activity (DPPH, CUPRAC and HRSA), color, humidity, water activity, solubility, hygroscopicity, glass transition temperature and micro-structure. As a rule, the powders featured high hygroscopicity, low glass transition temperature and particle agglomeration. Treatment with 3% of gum arabic 3% and 2% of β-cyclodextrin was the best, with the highest retention rate of flavonoids (67.2%), flavanols (51.1%), antioxidant activity, and with DDPH (55%) and CUPRAC (58.8%), lowest hygroscopicity (17.33%) and highest glass transition temperature (32.85 °C). In the second stage the acidified water phenolic extract from the Bordô grape skin was spray-dried and freeze-dried for microparticles with gum arabic, partially hydrolyzed guar gum and polydextrose, with a total 10% of wall material. Powders were assessed for total phenols, total monomer anthocyanins, antioxidant activity (DPPH, CUPRAC, HRSA), color, humidity, water activity, solubility, hygroscopicity, glass transition temperature, particle size and micro-structure. High retentions occurred, with more than 80% for total phenols and total monomer anthocyanins; and between 45 and 84% for antioxidant activity in all treatments under analysis. Atomized powders had lower humidity, water activity and particle size, greater solubility, higher glass transition temperature, and better morphological characteristics than the freeze-dried powders. The powder obtain by spray-dried with 5% of partially hydrolyzed guar gum and 5% of polydextrose was the best treatment due to greater retention of total phenols (89.0%), total monomer anthocyanins (99,5%) and antioxidant activity for DPPH (57.3%) and CUPRAC (83.2%). The third stage comprised dispersions of the extract of the Bordô grape skin with partially hydrolyzed guar gum 5% and polydextrose 5%, or rather, the best treatment among those prepared with Isabel and Bordô grapes. Dispersions were spray-dried and freeze-dried to obtain microparticles which underwent fast storage tests (relative humidity rates 75 and 90% at 35, 45 and 55 °C) and gastrointestinal digestion simulations (divided into two phases: gastric and intestinal phases). Total phenols, total monomer anthocyanins and antioxidant activity for ABTS were evaluated. Fast tests revealed that temperature had a significant effect on the decrease in phenol contents, with 82.5 - 93.5% retentions. Temperature, relative humidity and time were significant on the reduction of total monomer anthocyanin contents, with 3.9 – 42.3% retentions. Decrease in total monomer anthocyanin rates revealed a first order kinetics, whilst z and Ea rates indicated highly unstable freeze-dried powder for changes in temperature when higher temperatures are employed. On the other hand, D and t1/2 rates were very close between the two powders, revealing slight stability difference between the two at temperatures employed in current study. Thermodynamic parameters demonstrated an endothermic and non-spontaneous reaction. Antioxidant activity behaved similarly to total phenols with a final retention between 38.5 and 59.5%. In the case of gastrointestinal digestion simulation, the two powders released 80% phenols during the gastric phase and a significant increase in release during the intestinal phase in which spray-dried and freeze-dried powders had 90.6% and 94.9% release during the last hour of the experiment. A similar behavior was detected for antioxidant activity in which spray-dried and freeze-dried powders featured 50% during the gastric phase and a significant increase during the intestinal one, with 69.4% and 67.8% of antioxidant activity respectively by the spray-dried and freeze-dried powders during the last hour of the experiment. However, monomer anthocyanins had a significant 50% reduction of contents in the intestinal phase in which the spray-dried and freeze-dried powders had 39% and 39.8% release respectively during the last hour of the experiment. The methods for obtaining microparticles failed to affect the stability of the powder in fast storage tests and in gastrointestinal simulation tests. Current research also evaluated the effect of UV-C irradiation on Bordô grapes for post-harvest treatment. Two harvests in two different years were analyzed: grapes of the first harvest underwent 0, 0.5, 1, 4, 10 and 30 minutes irradiation (120 W) and stored at 22 °C, whereas grapes of the second harvest underwent UV-C irradiations (120 W) during 0, 0.5 and 4 minutes, coupled to ultrasound (40 kHz) for 5 minutes and stored at 22 °C. The former did not have any increase in bioactive compounds and antioxidant activity. Results of the latter, however, demonstrated a significant increase in total phenols, total monomer anthocyanins and antioxidant activity for grapes irradiated during 0.5 minutes with UV-C and for those irradiated with UV-C for 4 minutes plus ultrasound for 5 minutes. There was 1.2 - 2.0 times increase when compared to control, with no change in color in the irradiated grapes.