Orientador: Miriam Dupas Hubinger / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-19T05:28:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Chiumarelli_Marcela_D.pdf: 10154093 bytes, checksum: 4be89909f1529f8962f3865aa403c013 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Este estudo visou formular uma cobertura comestível à base de fécula de mandioca, cera de carnaúba e ácido esteárico ou palmítico, avaliando suas propriedades e seus efeitos quando aplicados em maçãs minimamente processadas. Em uma primeira etapa, foram realizados delineamentos Plackett-Burman para seleção das seguintes variáveis para formulação das coberturas: porcentagem de fécula de mandioca (1 a 3% p/p), porcentagem de glicerol (0 a 2% p/p), razão entre cera de carnaúba e ácido graxo (0,16:0,84 a 0,64:0,36% p/p), velocidade (8000 a 16000 rpm) e tempo de emulsificação (1 a 5 minutos). Destas variáveis, a porcentagem de fécula de mandioca (2 a 4% p/p), porcentagem de glicerol (1 a 3% p/p) e razão cera de carnaúba: ácido graxo (0:0 a 0,40:0,60% p/p) foram selecionadas para compor delineamentos compostos centrais rotacionais (DCCR) 2³, um para cera de carnaúba e ácido esteárico e outro para cera de carnaúba e ácido palmítico, fixando o tempo e a velocidade de emulsificação em 3 minutos e 12.000 rpm, respectivamente. Os delineamentos visaram a seleção de formulações de coberturas através da avaliação da estabilidade à cremeação e tamanho médio das gotas lipídicas das soluções filmogênicas, propriedades mecânicas, cor, solubilidade e umidade dos filmes formados, taxa respiratória de fatias de maçã com coberturas e resistência ao vapor de água das coberturas aplicadas sobre cilindros de maçã. Quatro formulações com ácido esteárico na região otimizada foram selecionadas para a etapa de validação. A formulação composta por 3% (p/p) de fécula de mandioca, 1,5% (p/p) de glicerol, 0,2% (p/p) de cera de carnaúba e 0,8% (p/p) de ácido esteárico foi selecionada para a etapa seguinte, pois apresentou coberturas com boas propriedades de barreira, boa estabilidade e distribuição de lipídios na emulsão, filmes com boas propriedades ópticas, mecânicas, térmicas, físicas e estruturais. No estudo da vida útil de maçãs minimamente processadas, foram aplicados nas amostras os tratamentos: Controle (amostras apenas sanitizadas); ACAA (imersão em 1% de ácido cítrico e 1,5% de ácido ascórbico); FM (imersão em solução de ácidos cítrico e ascórbico e cobertura à base de 3% de fécula de mandioca e 1,5% de glicerol) e FMC (imersão em solução de ácidos cítrico e ascórbico e cobertura selecionada na validação do planejamento experimental). Os efeitos dos tratamentos sobre a taxa respiratória, perda de peso, propriedades mecânicas, cor, sólidos solúveis totais, pH, acidez total titulável, vitamina C, atividade de água, umidade, estrutura celular, crescimento microbiano e aceitação sensorial das fatias de maçã estocadas a 5 °C durante 12 dias, além da determinação composição gasosa das embalagens foram avaliados. A aplicação de ácidos cítrico e ascórbico foi eficiente na redução do escurecimento enzimático, e sua associação com a cobertura à base de fécula de mandioca e lipídios promoveu eficaz diminuição da taxa respiratória e da perda de peso e de vitamina C, manutenção das propriedades mecânicas e da estrutura celular. A adição de lipídios no tratamento FMC não alterou o sabor e aroma das amostras, alcançando uma vida útil de 5 dias atestada sensorialmente. As amostras ACAA e FM não diferiram estatisticamente do controle na maioria das análises, apresentando apenas manutenção da coloração e menores perdas de vitamina C devido ao uso de agentes antioxidantes, obtendo também uma vida útil de 5 dias. O controle apresentou grande escurecimento enzimático e perda de textura, sendo rejeitado sensorialmente após 1 dia de estocagem / Abstract: This study aimed at formulating a cassava starch, carnauba wax and stearic acid or palmitic acid - based edible coating, and evaluating their properties and their effects when applied to minimally processed apples. In a first step, Plackett-Burman designs were performed for the following variables selection of coating formulations: cassava starch concentration (1 - 3% w/w), glycerol percentage (0 - 2% w/w), carnauba wax and fatty acid ratio (0.16:0.84 ¿ 0.64:0.36% w/w), stirring speed (8000 - 16000 rpm) and emulsification time (1-5 minutes). The variables cassava starch concentration (2-4% w/w), glycerol percentage (1- 3% w/w) and carnauba wax: fatty acid ratio (0:0 to 0.40:0.60% w/w) were selected to compose two composite central rotational designs 2³ (CCRD), one for carnauba wax and stearic acid and the other for carnauba wax and palmitic acid, setting the emulsification time and stirring speed in 3 minutes and 12,000 rpm, respectively. The designs aimed at the coating formulations selection by evaluating physical stability and average lipid particle size of filmogenic solutions, mechanical properties, color, solubility and moisture of films, respiration rate of coated apple slices, surface solid density and water vapor resistance of coatings applied to apple cylinders. Four formulations with stearic acid in the optimized region were selected for the validation procedure. The formulation elaborated with 3% (w/w) of cassava starch, 1.5% (w/w) of glycerol, 0.2% (w/w) of carnauba wax and 0.8% (w/w ) of stearic acid was selected for the shelf life study, since it showed coatings with good barrier properties, good stability and distribution of lipids in the emulsion and films with good optical, mechanical, thermal, physical and structural properties. In the shelf life study of minimally processed apples, the following treatments were applied in samples: control (samples only sanitized); ACAA (immersion in 1% citric acid and 1.5% ascorbic acid), FM (immersion in citric and ascorbic acids solution and coating with 3% cassava starch and 1.5% glycerol) and FMC (immersion in citric and ascorbic acid solution and coating selected in the experimental design validation). The treatments effects on respiration rate, weight loss, mechanical properties, color, soluble solids, pH, total acidity, vitamin C, water activity, moisture, cell structure, microbial growth and sensory acceptance of sliced apples stored at 5 °C for 12 days, and the determination of packaging gas composition were evaluated. The citric and ascorbic acid application was effective in reducing enzymatic browning, and its association with the cassava starch and lipids based coating promoted effective decrease in respiration rate, weight and vitamin C loss, maintenance of mechanical properties and cellular structure. The lipids addition to FMC treatment did not affect taste or aroma of samples, achieving a shelf life of 5 days sensory attested. The ACAA and FM samples did not differ statistically from the control in most analysis, except on color maintenance and reduction of vitamin C loss due to the use of antioxidants, also obtaining a shelf life of 5 days. The control showed great enzymatic browning and texture loss, and was sensory rejected after 1 day of storage / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutor em Engenharia de Alimentos

O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de uso do resíduo da extração de pigmento de cúrcuma na produção de filmes e coberturas. Para o estudo dos filmes, foram utilizados glicerol e sorbitol como plastificantes e avaliados os efeitos da concentração de farinha de cúrcuma e do plastificante sobre as propriedades mecânicas, solubilidade, permeabilidade ao vapor de água (PVA), molhabilidade, atividade antioxidante, teor de curcuminóides e teor de compostos fenólicos totais utilizando um Delineamento Central Composto Rotacional 22, e os resultados foram avaliados utilizando a metodologia de superfície de resposta (MSR). A concentração de farinha afetou de forma positiva a espessura, PVA e o teor de curcuminóides totais dos filmes plastificados com glicerol e sorbitol. Entretanto, esta variável afetou as propriedades de solubilidade, molhabilidade e teor de compostos fenólicos totais somente dos filmes com glicerol. A concentração de plastificante (glicerol ou sorbitol) afetou significativamente a solubilidade, PVA e molhabilidade de ambos os filmes. Filmes de farinha de cúrcuma com boas propriedades mecânicas, baixa permeabilidade ao vapor de água, alta atividade antioxidante, alto teor de curcuminóides e alto teor de compostos fenólicos totais podem ser produzidos utilizando 27,9 a 30 g glicerol/100 g farinha ou 30 a 42 g sorbitol/100 g farinha e concentração de farinha na faixa de 5% a 6,41%. A cobertura de farinha de cúrcuma contendo 6% de farinha e 30 g glicerol/100 g de farinha foi aplicada em bananas Maçã (Musa acuminata) armazenadas a 27ºC e 65% UR. Assim, foi avaliado o efeito da cobertura na qualidade pós-colheita das bananas em função à suas características físico-químicas como perda de massa, firmeza da polpa, pH, acidez titulável, sólidos solúveis, açúcares redutores e cor da casca. Os resultados mostraram que a cobertura foi eficiente em diminuir a perda de massa, o teor de açúcares redutores, a acidez, a perda da firmeza e a cor da casca principalmente durante a etapa de maturação do fruto. Entretanto, não foi observado grande efeito da cobertura sobre o pH e o teor de sólidos solúveis durante o período estudado. As bananas sem a cobertura tiveram vida útil de 6 dias, enquanto as bananas com cobertura tiveram vida útil de 9 dias. / This study aimed to evaluate the potential use of turmeric dye extraction residue in the production of films and coatings. To study the films, glycerol and sorbitol were used as plasticizers. A central composite rotational design 22 helped to analyze the effects of turmeric flour concentration and plasticizers on the mechanical properties, solubility, permeability to water vapor (PVA), wettability, antioxidant activity, curcuminoids content, and content of phenolic compounds in the films. The results were evaluated by means of the response surface methodology (RSM). The flour concentration affected the thickness, PVA, and total content of curcuminoids in the films plasticized with glycerol or sorbitol. However, this variable affected the solubility properties, wettability, and content of phenolic compounds of the films plasticized with glycerol only. The concentration of plasticizer (glycerol or sorbitol) significantly impacted the solubility, wettability, and PVA of both films. The parameters 27.9 to 30 g of glycerol/100 g of flour or 30 to 42 g of sorbitol g/100 g of flour and flour concentration ranging from 5 to 6.41% afforded turmeric flour films with good mechanical properties, low water vapor permeability, high antioxidant activity, high curcuminoid content, and high content of phenolic compounds. The turmeric flour coating containing 6% flour and 30 g of glycerol/100 g of flour was applied to bananas (Musa acuminata) stored at 27 °C and 65% RH. Then, the effect of the coating on the postharvest quality of the bananas in terms of the physical and chemical characteristics of the fruit such as weight loss, firmness, pH, titratable acidity, soluble solids, reducing sugars, and skin color were examined. The coating efficiently diminished weight loss, reducing sugar content, acidity, and loss of firmness and skin color especially during the maturation step. However, the coating did not significantly affect the pH and soluble solids during the study period. The bananas without the coating had shelf life of six days, whereas the coated bananas had shelf life of nine days.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de uso do resíduo da extração de pigmento de cúrcuma na produção de filmes e coberturas. Para o estudo dos filmes, foram utilizados glicerol e sorbitol como plastificantes e avaliados os efeitos da concentração de farinha de cúrcuma e do plastificante sobre as propriedades mecânicas, solubilidade, permeabilidade ao vapor de água (PVA), molhabilidade, atividade antioxidante, teor de curcuminóides e teor de compostos fenólicos totais utilizando um Delineamento Central Composto Rotacional 22, e os resultados foram avaliados utilizando a metodologia de superfície de resposta (MSR). A concentração de farinha afetou de forma positiva a espessura, PVA e o teor de curcuminóides totais dos filmes plastificados com glicerol e sorbitol. Entretanto, esta variável afetou as propriedades de solubilidade, molhabilidade e teor de compostos fenólicos totais somente dos filmes com glicerol. A concentração de plastificante (glicerol ou sorbitol) afetou significativamente a solubilidade, PVA e molhabilidade de ambos os filmes. Filmes de farinha de cúrcuma com boas propriedades mecânicas, baixa permeabilidade ao vapor de água, alta atividade antioxidante, alto teor de curcuminóides e alto teor de compostos fenólicos totais podem ser produzidos utilizando 27,9 a 30 g glicerol/100 g farinha ou 30 a 42 g sorbitol/100 g farinha e concentração de farinha na faixa de 5% a 6,41%. A cobertura de farinha de cúrcuma contendo 6% de farinha e 30 g glicerol/100 g de farinha foi aplicada em bananas Maçã (Musa acuminata) armazenadas a 27ºC e 65% UR. Assim, foi avaliado o efeito da cobertura na qualidade pós-colheita das bananas em função à suas características físico-químicas como perda de massa, firmeza da polpa, pH, acidez titulável, sólidos solúveis, açúcares redutores e cor da casca. Os resultados mostraram que a cobertura foi eficiente em diminuir a perda de massa, o teor de açúcares redutores, a acidez, a perda da firmeza e a cor da casca principalmente durante a etapa de maturação do fruto. Entretanto, não foi observado grande efeito da cobertura sobre o pH e o teor de sólidos solúveis durante o período estudado. As bananas sem a cobertura tiveram vida útil de 6 dias, enquanto as bananas com cobertura tiveram vida útil de 9 dias. / This study aimed to evaluate the potential use of turmeric dye extraction residue in the production of films and coatings. To study the films, glycerol and sorbitol were used as plasticizers. A central composite rotational design 22 helped to analyze the effects of turmeric flour concentration and plasticizers on the mechanical properties, solubility, permeability to water vapor (PVA), wettability, antioxidant activity, curcuminoids content, and content of phenolic compounds in the films. The results were evaluated by means of the response surface methodology (RSM). The flour concentration affected the thickness, PVA, and total content of curcuminoids in the films plasticized with glycerol or sorbitol. However, this variable affected the solubility properties, wettability, and content of phenolic compounds of the films plasticized with glycerol only. The concentration of plasticizer (glycerol or sorbitol) significantly impacted the solubility, wettability, and PVA of both films. The parameters 27.9 to 30 g of glycerol/100 g of flour or 30 to 42 g of sorbitol g/100 g of flour and flour concentration ranging from 5 to 6.41% afforded turmeric flour films with good mechanical properties, low water vapor permeability, high antioxidant activity, high curcuminoid content, and high content of phenolic compounds. The turmeric flour coating containing 6% flour and 30 g of glycerol/100 g of flour was applied to bananas (Musa acuminata) stored at 27 °C and 65% RH. Then, the effect of the coating on the postharvest quality of the bananas in terms of the physical and chemical characteristics of the fruit such as weight loss, firmness, pH, titratable acidity, soluble solids, reducing sugars, and skin color were examined. The coating efficiently diminished weight loss, reducing sugar content, acidity, and loss of firmness and skin color especially during the maturation step. However, the coating did not significantly affect the pH and soluble solids during the study period. The bananas without the coating had shelf life of six days, whereas the coated bananas had shelf life of nine days.

UGARTE, Sheila Dayanna Milan. Atividade antimicrobiana da cobertura comestível de quitosana adicionada com trans-cinamaldeído sobre Escherichia coli E Listeria innocua em melão cantaloupe (Cucumus melo, L.) minimamente processado. 2012. 96 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Tecnologia de Alimentos, Fortaleza-CE, 2012 / Submitted by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-06-27T13:37:34Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_sdmugarte.pdf: 3028823 bytes, checksum: 631442b469207df51398ae6e1ded8c92 (MD5) / Approved for entry into archive by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-06-27T13:37:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_sdmugarte.pdf: 3028823 bytes, checksum: 631442b469207df51398ae6e1ded8c92 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-27T13:37:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_sdmugarte.pdf: 3028823 bytes, checksum: 631442b469207df51398ae6e1ded8c92 (MD5) Previous issue date: 2012 / The consumption of fresh-cut fruits have grown considerably in recent years due to its nutritional advantages and because these are ready-to-eat products. However, the potential presence of pathogenic microorganisms in these products is a health risk for consumers, as they are eaten raw. The main purpose of this research was to evaluate in vivo the efficiency of a chitosan edible coating added with trans-cinnamaldehyde applied to fresh-cut melon (Cucumis melo L.), against fresh-cut melon’s own microflora and against Escherichia coli (ATCC 25922TM) and Listeria innocua (ATCC 33090). Firstly, in order to obtain the effective antimicrobial concentration, the Minimal Inhibitory Concentration (MIC) and Minimal Bactericidal Concentration (MBC) were obtained in vitro. Subsequently, the melons were minimally processed and divided into three parts, the first part without inoculation, the second part inoculated with E. coli and the third part inoculated with L. inocua; immediately, the fresh-cut melon was immersed in two types of edible coating: a medium molecular weight chitosan edible coating (2%) and a chitosan edible coating added with trans-cinnamaldehyde (0.05%). Fresh-cut melon inoculated with water, inoculated with E. coli and inoculated with L. inocua, was used as controls. The determination of mesophilic bacteria, psychrophilic, coliform, yeasts and moulds was realized in non inoculated fresh-cut melon. In the other hand, the counting of E. coli and L. innocua was realized in inoculated fresh-cut melon; these microbiological analysis were done, in times: 0, 3, 7, 14 and 21 days of storage at 4 °C. Both edible coatings showed antimicrobial action against E. coli and L. innocua, mesophilic, psychrophilic, coliform bacterias, yeasts and moulds, no statistically significant difference was found between them (P>0,001). The chitosan edible coating added with trans-cinnamaldehyde (0.05%) do not show improved efficiency in its antimicrobial action, regarding the microorganisms used in this research. / O consumo de frutas minimamente processadas tem crescido consideravelmente nos últimos anos devido suas vantagens nutricionais e por estarem prontos para o consumo. Porém, a presença de microrganismos patogênicos nestes produtos é um risco para a saúde dos consumidores, pois são consumidos crus. O foco principal desta pesquisa foi avaliar in vivo a eficiência de uma cobertura de quitosana adicionada de trans-cinamaldeído em melão (Cucumis melo L.) minimamente processado, sobre a microbiota própria do melão e do melão inoculado com Escherichia coli (ATCC 25922TM) e Listeria innocua (ATCC 33090). Inicialmente determinou-se a concentração inibitória mínima (CIM) e bactericida (CBM) do trans-cinamaldeído a nível in vitro para obter-se a concentração efetiva como antimicrobiano. Posteriormente, os melões foram minimamente processados e divididos em três partes, sendo uma sem inoculação, outra inoculada com E. coli e outra com L. innocua, sendo em seguida imersos em dois tipos de cobertura: cobertura de quitosana de médio peso molecular (2%) e em cobertura de quitosana de médio peso molecular (2%) com 0,05% de trans-cinamaldeído. Como controles foram utilizados o melão inoculado com água; inoculado com E. coli e inoculado com L. innocua. Foram realizadas determinação de bactérias mesófilas, psicrófilas, coliformes, bolores e leveduras nos melões não inoculados e contagem de E. coli e L. innocua nos melões inoculados, nos tempos: 0, 3, 7, 14 e 21 dias de armazenamento a 4 ºC. Ambas coberturas apresentaram atividade antimicrobiana sobre E. coli, L. innocua, bactérias mesófilas, psicrófilas, coliformes, bolores e leveduras, não ocorrendo entre elas uma diferença estatística significativa (P>0,001). A cobertura com trans-cinamaldeído não apresentou maior eficiência na ação antimicrobiana com relação aos microrganismos pesquisados.