Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In the last decade, beet has attracted much attention as a functional food, with important health promoting effect. It presents in its composition important bioactive compounds, highlighting the betalains, ascorbic acid, carotenoids and phenolic acids. Despite the great nutritional importance, the beet is still not very consumed. The encapsulation by ionic gelation has proven to be an effective technique for obtaining palatable and nutritious products, masking unwanted flavors and preserving nutrients. Considering the above, the objective of the present study was to obtain microcapsules of beet extract by the ionic gelation process and verify the stability during refrigerated storage. From the beet extract the ionic gelation process was performed, obtaining the beet microcapsules and storing them for 28 days in hermetic glass containers at 5 ± 1°C. Analyzes of yield, weight, size, color, soluble solids, moisture, ash, acidity, pH, vitamin C, carotenoids, phenolics, ABTS and betalainas were performed. Regarding the physicochemical characteristics of beet extract with respect to beet microcapsules, there was a significant reduction of soluble solids, betalain, antioxidant capacity, carotenoids and color parameter a*. Vitamin C, phenolics, ash, moisture and pH remained constant. There was an increase in acidity and Hue angle. During refrigerated storage, all parameters except vitamin C were reduced. After 21 days of storage, there was an increase in the permeability of the alginate membrane, resulting in greater migration between the medium and microcapsule compound. It is concluded that the ionic gelation process is a viable technology for the development of products that maintain the nutritional characteristics of the beet and that treatment with ascorbic acid obtained better conservation results of the bioactive compounds. / Na última década, a beterraba tem atraído muita atenção como um alimento funcional, com importante efeito promotor de saúde. Apresenta em sua composição importantes compostos bioativos, destacando as betalaínas, ácido ascórbico, carotenoides e ácidos fenólicos. Apesar da grande relevância nutricional a beterraba ainda não é muito consumida. A encapsulação por gelificação iônica tem se mostrado uma técnica eficaz na obtenção de produtos palatáveis e nutritivos, mascarando sabores indesejados e preservando nutrientes. Diante do exposto, o objetivo do presente estudo foi obter microcápsulas de extrato de beterraba pelo processo de gelificação iônica e verificar a estabilidade durante o armazenamento refrigerado. A partir do extrato de beterraba realizou-se o processo de gelificação iônica, obtendo-se as microcápsulas de beterraba e armazenando-as por 28 dias em embalagens herméticas de vidro a 5±1°C. Foram realizadas análises de rendimento, peso, tamanho, cor, sólidos solúveis, umidade, cinzas, acidez, pH, vitamina C, carotenoides, fenólicos, ABTS e betalainas. Quanto as características físico-químicas do extrato de beterraba com relação as microcápsulas de beterraba houve redução significativa dos sólidos solúveis, da betalaína, da capacidade antioxidante, dos carotenoides e do parâmetro de cor a*. A vitamina C, os fenólicos, as cinzas, a umidade e o pH se mantiveram constantes. Verificou-se leve aumento na acidez e no ângulo Hue. Durante o armazenamento refrigerado observou-se redução de todos os parâmetros com exceção da vitamina C. Após 21 dias de armazenamento observou-se aumento da permeabilidade da membrana de alginato, acarretando maior migração entre os compostos do meio e das microcápsulas. Conclui-se que o processo de gelificação iônica é uma tecnologia viável para a desenvolvimento de produtos que mantenham as características nutricionais da beterraba e que o tratamento com ácido ascórbico obteve melhores resultados de conservação dos compostos bioativos. / São Cristóvão, SE

Orientador: Carlos Raimundo Ferreira Grosso / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-12T17:22:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Celis_FernandoTello_M.pdf: 11548005 bytes, checksum: 269edd777d012837321ae7b167499c40 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Micropartículas foram produzidas por coacervação complexa utilizando gelatina e goma arábica como materiais formadores de parede e uma mistura de oleoresina de páprica-óleo de soja (1:10) em quantidade que corresponde a 50% de massa dos materiais de parede. A ordem de produção das emulsões, gelatina/oleoresina de páprica-óleo de soja ou goma arábica/oleoresina de páprica-óleo de soja, a reticulação das micropartículas com transglutaminase (10 a 50U/g.ptn) ou com glutaraldeído (1mM/g.ptn) e a melhora de características funcionais em função desses fatores foram avaliadas. Foram avaliadas a capacidade de inchamento, resistência à solução de dodecil sulfato de sódio (SDS, 2 e 5%), à temperatura (65 e 97°C/15 min), valores de pH 1, 2 e 7 e resistência a condições simuladas do pH do estômago e intestino (temperatura e enzimas). Adicionalmente foi acompanhado o efeito dos tratamentos na liberação do recheio hidrofóbico em óleo de girassol. Microscopia ótica, eletrônica de varredura e espectrofotometria foram utilizadas para as avaliações de resistência e de liberação. As micropartículas apresentaram forma esférica e tamanho médio na faixa de 55-70mm, com o recheio distribuído de forma multinuclear e homogênea. As micropartículas resistiram, mantendo-se íntegras, nas temperaturas testadas, às soluções de SDS, às condições drásticas de pH ácido simulando o suco gástrico (pH, pepsina e temperatura) especialmente aquelas tratadas com transglutaminase a partir de 20U/g.ptn enquanto as não reticuladas se desfizeram. Todas as micropartículas produzidas se desfizeram nas condições simuladas do intestino (pH, pancreatina e temperatura). A liberação de oleoresina de páprica-óleo de soja em óleo de girassol foi inversamente proporcional a quantidade de agente reticulante utilizado. O aumento do reticulante diminuiu a quantidade liberada do composto de cor. Melhores resultados de liberação foram obtidos para micropartículas produzidas com a emulsão goma arábica/oleoresina de páprica-óleo de soja. As avaliações da liberação da oleoresina de páprica-óleo de soja após submeter às micropartículas às condições entéricas ácido-enzima mostraram que micropartículas sem reticulação liberaram em torno de 55% da oleoresina de páprica-óleo de soja encapsulada enquanto para micropartículas reticuladas com transglutaminase a 50U/g.ptn liberaram em torno de 33% da oleoresina de páprica-óleo de soja encapsulada. Melhor retenção foi observada para micropartículas reticuladas com glutaraldeído que liberaram em torno de 11% da oleoresina de páprica-óleo de soja encapsulada. No teste gástrico a ordem de preparação da emulsão não apresentou diferenças na quantidade liberada após a incubação em meio fortemente ácido contendo pepsina / Abstract: Microparticles were produced by complex coacervation using gelatin and gum Arabic as wall forming materials and a mixture of paprika oleoresin-soy oil (1:10) in a quantity that correspond to 50% of wall material mass. The emulsions production order, gelatin/ paprika oleoresin-soy oil or gum Arabic/paprika oleoresin:soy oil, the crosslinking of the microparticles with transglutaminase (10 to 50 U/g.ptn) or with glutaraldehyde (1mM/g.ptn) and the improvement of functional characteristics as a function of these factors were evaluated. Swelling capacity, resistance to sodium dodecyl sulfate solution (SDS, 2 and 5%), to temperature (65 and 97°C/15 min), to pH values 1, 2 and 7 and the r esistance to simulated stomach and intestine pH (temperature and enzymes) were evaluated. Additionally, the effect of treatments on the release of hydrophobic core in sunflower oil was measured. Optic and scanning electronic microscopy and spectrophotometry were used to the resistance and release evaluations. The microparticles showed spherical shape and mean diameter from 55 to 70 mm, with the core distribution multinuclear and homogeneous. The microparticles remained intact in the temperatures tested, in SDS solutions, in drastic conditions of acid pH simulating the gastric juice (pH, pepsin, and temperature) specially the ones treated with transglutaminase concentration at least 20 U/g.ptn while the ones not crosslinked were broken. All the microparticles were solubilized in the simulated intestine conditions (pH, pancreatin, and temperature). The release of paprika oleoresin-soy oil in sunflower oil was inversely proportional to crosslinking agent quantity used. The increasing of crosslinking agent decreased the release of color compound quantity. The best results of release were obtained for microparticles produced with an emulsion gum Arabic/paprika oleoresin-soy oil. In acid-enzyme enteric conditions, the microparticles without crosslinking released around 55% of encapsulated paprika oleoresin-soy oil while crosslinked microparticles with transglutaminase at 50U/g.ptn released around 33% of initially encapsulated paprika oleoresin-soy oil. The best retention was observed for microparticles crosslinked with glutaraldehyde that released around 11% of encapsulated paprika oleoresin-soy oil. In the gastric test, the emulsion preparation order not showed differences in the released quantity after incubation in the strong acid environment containing pepsin / Mestrado / Consumo e Qualidade de Alimentos / Mestre em Alimentos e Nutrição

Orientadores: Carlos Raimundo Ferreira Grosso, Carmen Silvia Favaro Trindade / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-12T17:20:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rocha_GlauciaAguiar_M.pdf: 2611402 bytes, checksum: 8ceadf584c80cdf50874a2ee378e5e9b (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O interesse no licopeno cresceu em anos recentes, devido aos estudos que o associam à diminuição do risco de desenvolvimento de doenças cardiovasculares e câncer. Porém, devido ao seu alto grau de insaturação, este carotenóide é propenso à isomerização e oxidação durante o processamento e a estocagem, dificultando sua utilização na indústria de alimentos. A microencapsulação pode amenizar essa situação, aumentando sua estabilidade e tornando possível sua incorporação em sistemas alimentícios sem a perda de suas propriedades funcionais. Assim, o objetivo deste trabalho foi microencapsular licopeno pelos métodos de coacervação complexa e spray drying, utilizando gelatina e goma arábica como agentes encapsulantes para o primeiro método, seguido de secagem do material coacervado por liofilização e amido modificado (Capsul®) para o segundo método. As variáveis na obtenção das micropartículas foram a concentração de polímeros de parede (somente na coacervação) e a quantidade de recheio. As micropartículas obtidas foram avaliadas morfologicamente por microscopia ótica (somente coacervadas) e quanto à eficiência de encapsulação. Foram submetidas a um teste de estabilidade em comparação ao material de recheio na forma livre e foram também caracterizadas quanto à densidade, higroscopicidade e morfologia (ótica e eletrônica de varredura). Foi realizada a incorporação das micropartículas e do material livre em uma formulação de bolo, que foi utilizada como sistema modelo, a qual foi avaliada quanto à cor. Os valores de eficiência de encapsulação foram superiores a 90% para as micropartículas coacervadas e entre 20 e 30% para as obtidas por spray drying. Através do teste de estabilidade foi possível verificar que os dois métodos de microencapsulação ofereceram maior proteção ao licopeno em relação à sua forma livre. A aplicação em bolo das micropartículas coacervadas não liofilizadas e das obtidas por spray drying foi satisfatória, enquanto que para a aplicação das micropartículas coacervadas liofilizadas houve baixa transferência de cor / Abstract: The interest in lycopene increased in recent years due the studies that associate it with the reduction of the risk of cardiovascular diseases and cancer development. However, due the high degree of insaturation, this carotenoid is propense to isomeration and oxidation during the processing and storage, being difficult its use in food industry. The microencapsulation can improve this situation, increasing its stability and rendering possible its addition in food systems without losses of its functional properties. Thus, the aim of this work was to microncapsulate lycopene by complex coacervation and spray drying methods, using gelatin and arabic gum as wall materials to the first method, followed by the drying of the coacervated material by liofilization, and modified starch (Capsul®) for the second method. The differences in the process to obtain the microcapsule were the polymers concentration (only for coacervation) and amount of lycopene. The microcapsules obtained were morphologically evaluated by optic microscopy (only coacervates) and about the encapsulation efficiency. They were submitted to a stability test in comparison with the free material and also were characterized about density, hygroscopicity and morphology (optical and scanning electron). The addition of capsules and free lycopene in a cake formulation was carried out and they were evaluated about the intensity of the color. The values of encapsulation efficiency were higher than 90% to coacervates capsules and between 20 and 30% to those obtained by spray drying. The study of stability showed that microencapsulation offered higher protection to lycopene than its in free way. The addition of coacervates (no freeze dried) and spray dryed microcapsules in cake was satisfactory, whereas for the application of freeze dried coacervates particles, the color transference was low / Mestrado / Consumo e Qualidade de Alimentos / Mestre em Alimentos e Nutrição

Orientador: Adriana Zerlotti Mercadante / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-13T03:20:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barbosa_MariaIvoneMartinsJacintho_D.pdf: 1261091 bytes, checksum: 8a753aaea026de68ffab9783fd8d3cfb (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A bixina foi extraída de sementes de urucum e purificada através de sucessivas cristalizações. A seguir a bixina foi encapsulada por atomização, utilizando-se como materiais de parede diferentes misturas com goma arábica (GA), maltodextrina 20 dextrose equivalente (MD) e sacarose (Sac), com ou sem o emulsificante Tween 80. Todas as soluções de materiais de parede foram preparadas com 40% de sólidos totais em ¿spraydryer¿ operando a 180º C e diâmetro de bico injetor de 0,07 mm. As características de todas as microcápsulas foram avaliadas e a estabilidade das microcápsulas de bixina foi estudada em sistemas aquoso, gel e sólido (maria-mole), expostos a diferentes intensidades de luz. Na primeira etapa deste trabalho foram testados os seguintes materiais de parede: 95% GA+ 5% Sac, 100% maltodextrina, 99,8% maltodextrina + 0,2% Tween 80, e 80% maltodextrina+ 20% Sac para a microencapsulação de bixina. Foram determinados os seguintes parâmetros: eficiência da microencapsulação, morfologia, solubilidade das microcápsulas de bixina, além da estabilidade em sistema-modelo aquoso sob luz (700 lux) e no escuro, a 21º C na presença de ar. As microcápsulas elaboradas com 95% GA + 5% Sac ou 99,8 % maltodextrina + 0,2 % Tween 80 foram as que apresentaram melhor eficiência da microencapsulação, 86 e 75%, respectivamente e, além disso, conferiram maior estabilidade a bixina durante a exposição à luz ou na estocagem no escuro. Em todos os sistemas encapsulados expostos à luz, a bixina apresentou duas etapas de degradação, que se ajustaram a cinética de primeira ordem. Na etapa seguinte, misturas de maltodextrina e goma arábica nas proporções de 1:1 e 4:1 foram utilizadas como materiais de parede para microencapsulação de bixina. A viscosidade das soluções dos materiais de parede foi determinada, bem como as seguintes propriedades das microcápsulas: retenção após secagem, rendimento, eficiência da microencapsulação e morfologia. Foi verificado que a solução de MD/GA1:1, de maior viscosidade (38,72 ± 0,26 cP), originou microcápsulas com maiores valores de retenção de bixina, rendimento de pó e eficiência da microencapsulação em comparação com a solução menos viscosa de MD/GA4:1. Apesar das diferenças observadas, apenas o rendimento e a eficiência do microencapsulação foram significativamente diferentes (p _ 0,05). A fim de se testar a estabilidade da bixina em um sistema sólido, a degradação foi avaliada em gel exposto na presença e ausência de luminosidade, ambos na presença de ar. Neste sistema, as microcápsulas obtidas com MD/GA1:1 foram as que conferiram maior estabilidade à bixina na presença e ausência de luminosidade. No gel, a cinética de degradação da bixina microencapsulada foi de ordem zero, sendo que foram observadas três etapas de degradação, enquanto que degradação da bixina não encapsulada ocorreu em apenas uma etapa. Conforme o esperado, a bixina encapsulada foi mais estável que a não encapsulada, com valores de kobs aproximadamente 13 a 15 vezes menores em comparação aos respectivos sistemas com bixina não encapsulada. As bixina encapsulada com MD:GA na proporção 1:1 foi utilizada como corante de maria-mole e a alteração da cor instrumental (sistema CIELab) foi avaliada sob 1300 lux e no escuro. Visualmente, a maria-mole colorida com bixina encapsulada apresentou alaranjado mais intenso do que a colorida com bixina não encapsulado. Como esperado, a luz apresentou um efeito deletério na coloração da maria-mole, verificado pela gradual diminuição das coordenadas de cor a* e b*, sendo mais intenso na colorida com bixina livre do que na colorida com microcápsulas de bixina. Não foram observadas alterações do L*, a* e b* na maria-mole estocada no escuro durante 130 horas. Na última etapa deste estudo foi avaliado o efeito da adição de um antioxidante natural, ácido ascórbico (AA), nas propriedades e estabilidade da bixina encapsulada com MD:GA (1:1) em gel exposto a diferentes luminosidades (0, 1300 e 2100 lux), na presença de ar a 21 ± 2º C. Como controle foi utilizado gel colorido com bixina não encapsulada acrescido de AA. Além do teor de bixina, paralelamente também foi avaliada instrumentalmente a perda de cor das amostras utilizando-se o sistema CIELab. Conforme o esperado a luminosidade teve um efeito deletério na estabilidade da bixina, refletido na diminuição dos parâmetros a*, b* e C*. A cinética de degradação da bixina foi de ordem zero, sendo que nos géis coloridos com microcápsulas foram observadas três etapas de fotodegradação, enquanto que nos coloridos com bixina não encapsulada foi observada apenas uma etapa. No escuro, a degradação da bixina também apresentou apenas uma etapa. Por outro lado, os teores de AA praticamente não sofreram alteração na presença de luz / Abstract: Bixin was extracted from annatto seeds and purified through cristalizations followed by encapsulation by spray-dryer. The wall materials used were different blends of gum Arabic (GA), maltodextrin 20 dextrose equivalent (MD) and sucrose (Suc), with and without emulsifier Tween 80. All the wall materials solutions were prepared with 40% total solids in a spray-dryer operating at 180º C with aspersion nozzle diameter of 0.07 mm. The characteristics of all microcapsules were evaluated and the stability of bixin microcapsules was monitored in model-systems, either in water, in gel or solid ("maria-mole"), exposed to different light intensities. In the first stage of the present study, the following wall materials were tested for bixin microencapsulation: 95% GA+ 5% Suc, 100% maltodextrin, 99.8% maltodextrin+0.2% Tween 80, and 80% maltodextrin+20% SUc. The microencapsulation efficiency and morfology were evaluated, along with the stability of the bixin microcapsules in an aqueous model-system under light (700 lux) and in the dark, both at 21º C in the presence of air. The microcapsules containing 95% GA+ 5% Suc and 99,8 % maltodextrin+0.2 % Tween 80 showed the highest encapsulation efficiency, respectively 86% and 75%, less superficial imperfections and higher stability under ligt and in the dark as compared to bixin encapsulated with maltodextrin alone or blended with sucrose. The kinetic behavior of bixin photodegradation in all encapsulated systems was composed by two first-order decays. In the next stage, blends of maltodextrin and gum Arabic at 1:1 and 4:1 proportions were used as wall materials for bixin microencapsulation. The viscosity of the wall material solutions was determined, as well as the following microcapsules properties: retention after dying, yield, microencapsulation efficiency and morfology. Bixin degradation was evaluated in gel exposed to the presence and absence of light, both under air. The MD/GA1:1 solution presented the highest viscosity (38.72 ± 0.26 cP), furnishing microcapsules with higher values of bixin retention, powder yield and microencapsulation efficiency as compared to the MD/GA4:1 solution with lower viscosity. Although these differences were observed, only the yield and microencapsulation efficiency were significatively different (p _ 005). Bixin microcapsulated with MD/GA1:1 was more stable under light or dark in the gel model-system. The degradation of both microencapsulated bixin followed zero-order kinetics, with three degradation steps, whilst not encapsulated bixin showed one degradation step. As expected, microencapsulated bixin was more stable than that not encapsulated, with kobs values ca. 13 to 15 times lower as compared to the correspondent systems with not encapsulated bixin. Bixin encapsulated with MD:GA (1:1) was added as colorant in "maria-mole" and color parameters (CIELab) changes were evaluated under 1300 lux and in the dark. Visually, "maria-mole" samples colored with bixin microcapsules showed a more intense orange color as compared to maria-mole colored with not encapsulated bixin. As expected, the color parameters a* and b* decreased under light, and this decrease was higher in "maria-mole" colored with not encapsulated bixin. No changes in L*, a* and b* values were observed in "maria-mole" stored in the dark during 130 hours. In the last stage, the effect of addition of a natural antioxidant, ascorbic acid (AA), on the microcapsules properties and bixin stability microencapsulated with MD:GA (1:1) was evaluated in a gel system exposed to different light intensities (0, 1300 e 2100 lux) at 21 ± 2º C in the presence of air. Bixin+AA, both not encapsulated, were used as control. Besides the levels of bixin, color was measured in a spetrocolorimeter using the CIElab system to evaluate the changes in the gel-systems. As expected, light was the main factor that caused loss of bixin, which was reflected on the decrease of the a*, b* and C * color parameters. The bixin degradation followed zero order kinetics, with three fotodegradation steps in the systems colored with both microcapsules, whilst not encapsulated bixin+AA showed one degradation step. In the dark, bixin degradation occurred in only one kinetic step. On the other hand, the AA levels remained practically unchanged in the presence and absence of light / Doutorado / Doutor em Ciência de Alimentos

Orientador: Delia B. Rodriguez-Amaya / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-15T02:58:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kobori_CintiaNanci_D.pdf: 6333584 bytes, checksum: d8484aa12f219cfbbf2be2a0a37127a9 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Os carotenóides estão entre os componentes de maior interesse em relação aos efeitos benéficos dos alimentos a saúde humana. Entretanto, estas atividades benéficas estão ligadas às suas estruturas e as concentrações presentes nos alimentos. Dados confiáveis de quantificações são necessários para indicar fontes, aprimorar processos, estabelecer melhor a associação entre ingestão/consumo e a incidência/risco de desenvolvimento de doenças e compreender seu mecanismo de ação e degradação. O capítulo 1 apresenta uma revisão bibliográfica das pesquisas realizadas nos últimos 5 anos em relação aos carotenóides em alimentos, descrevendo os principais efeitos benéficos à saúde, a biodiversidade de fontes carotenogênicas, os aspectos analíticos, os processamentos emergentes que buscam preservar e/ou estabilizar estes componentes, e por fim, estudos de degradação. A alta instabilidade dos carotenóides faz com que sua análise seja um desafio. Para garantir a confiabilidade dos resultados, o Laboratório de Carotenóides da FEA/UNICAMP faz avaliações periódicas do desempenho do método e dos analistas. O capítulo 2 apresenta os resultados mais recentes dessa avaliação, utilizando um material de referência certificado (baby food composite 2383). Participaram do estudo, analistas com diferentes tempos de experiência na análise de carotenóides. Houve uma ótima concordância para valores de carotenos. Porém, para xantofilas, o analista com pouca experiência obteve valores inferiores para luteína e zeaxantina. O capítulo 3 apresenta a reavaliação dos teores de carotenóides em produtos de tomate, que é a principal fonte de licopeno na dieta humana, devido à introdução de novas variedades de tomate, o desenvolvimento de novos produtos e avanços nas tecnologias de processamento e técnicas analíticas. A faixa de licopeno e ?-caroteno total (?g/g) foram, respectivamente, 188-261 e 9,3-13 para extrato, 111-203 e 5,1-7,0 para catchup, 77-117 e 4,4-7,3 para polpa, 93-112 e 5,1-6,4 para molho pronto e 231-471 e 7,0-25 para tomate seco. Tomate seco, que foi analisado pela primeira vez, apresentou os maiores teores de licopeno e luteína. As folhas também são importantes fontes de carotenóides, no capítulo 4, foram determinados os principais carotenóides em cinco folhas nativas e em duas comumente comercializadas para comparação. A concentração de luteína foi de 119 ± 21, 111 ± 48, 104 ± 44, 87 ± 7 e 34 ± 15 µg/g, e o teor de ß-caroteno encontrado foi de 114 ± 22, 97 ± 40, 66 ± 18, 72 ± 9 and 32 ± 14µg/g para caruru, mentruz, taioba, serralha e beldroega, respectivamente. Com exceção da beldroega, todos os valores encontrados foram maiores que das folhas comerciais, salsa e coentro. No estudo de novas tecnologias, o comportamento dos carotenóides em rúcula, couve e espinafre minimamente processados embalados em atmosfera modificada ativa ou passiva, estocados em diferentes condições de temperatura e luz, foi avaliado e discutido nos capítulos 5, 6 e 7. A qualidade sensorial e a composição gasosa na embalagem também foram avaliadas para verificar o shelf-life. De uma forma geral, neoxantina e violaxantina foram mais estáveis nas três verduras folhosas analisadas, com exceção da couve, que na presença de luz, parece ter ocorrido um estímulo do ciclo da violaxantina que envolve a sua de-epoxidação para a formação de zeaxantina. Os teores de luteína e ß-caroteno diminuíram em rúcula e couve durante a estocagem, porém, com perdas menores em temperaturas mais baixas. Em espinafre, houve aumento de neoxantina, violaxantina, luteína e ß-caroteno durante a estocagem em todas as condições, indicando que em alguns casos, o efeito das enzimas biosintéticas pode prevalecer em relação às enzimas oxidativas. Utilizando um Delineamento Composto Central Rotacional, as melhores condições de temperatura e proporção de agente encapsulante e recheio, foram otimizadas para obter uma maior retenção de ß-caroteno na microencapsulação de polpa de acerola. As condições ótimas encontradas foram: 30% de maltodextrina ou amido modificado a temperatura de 157ºC e 20% de goma arábica a 175ºC. As retenções de ß-caroteno e vitamina C foram, respectivamente, 92 e 106% para maltodextrina, 71 e 109% para o amido modificado, e 76 e 114% para goma arábica. A estabilidade do ß-caroteno e da vitamina C da polpa de acerola microencapsulada embalada em sacos de filme flexível aluminizado foi avaliada. A melhor proteção foi verificada para a microencapsulação com goma arábica que obteve 65.4% e 96.7% de retenção de ß-caroteno e vitamina C em 4 meses de estocagem, respectivamente. Enquanto que o controle não-encapsulado obteve apenas 26.4% e 79.2% de retenção, respectivamente. O capítulo 9 estabeleceu uma estratégia para o estudo dos compostos voláteis formados a partir da degradação oxidativa de carotenóides em sistema-modelo de CMC (celulose microcristalina). O experimento foi conduzido com licopeno e os compostos voláteis formados foram tentativamente identificados por GC/MS (Cromatogradia Gasosa com Espectrometria de Massas). Três tipos de revestimento de fibras SPME (Microextração em Fase Sólida) com polaridades diferentes foram estudadas. A fibra mista de DVB/carboxen/PDMS foi a que obteve o maior número de picos e com maior intensidade. Os sete compostos majoritários corresponderam por 78,6% da área total dos picos do cromatograma. Três compostos identificados já foram reportados na literatura como produtos da degradação do licopeno responsáveis pelo aroma de alguns alimentos: o 2-hepten-6-ona, 2-metil, o citral ou geranial (trans-2,6-Octadienal, 3,7-dimetil) e o neral (cis-2,6-Octadienal, 3,7-dimetil) / Doutorado / Doutor em Ciência de Alimentos

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Nos Ãltimos anos, tem-se notado uma crescente preocupaÃÃo, em todo o mundo, com os problemas ambientais decorrentes das diversas atividades humanas, incluindo a agricultura. Nesse contexto, o controle biolÃgico constitui alternativa cada vez mais importante aos defensivos agrÃcolas quÃmicos. O controle biolÃgico consiste no emprego de um organismo (predador, parasita ou patÃgeno) que ataca outro que esteja causando danos econÃmicos Ãs lavouras. EspÃcies de Trichoderma sÃo reconhecidas como agentes de controle biolÃgico de doenÃas de plantas causadas por fungos fitopatogÃnicos, sendo a espÃcie T. harzianum uma das mais utilizadas. Os conÃdios sÃo os micropropÃgulos preferÃveis para uso no controle biolÃgico. Para a comercializaÃÃo de produtos de biocontrole, o produto formulado deve ser estÃvel ao armazenamento e manter a viabilidade dos esporos durante este perÃodo. A desidrataÃÃo dos esporos permite a preservaÃÃo do inoculo por um longo perÃodo de tempo, com alta viabilidade; e um dos mÃtodos utilizados para a secagem à a atomizaÃÃo (âspray dryerâ). Este trabalho teve como objetivo determinar as condiÃÃes mais adequadas de secagem de esporos de Trichoderma harzianum LCB47 em âspray dryerâ, de forma a preservar sua capacidade germinativa no produto desidratado. Conduziram-se experimentos para avaliar a necessidade do uso de encapsulante na secagem dos esporos. Estudaram-se, preliminarmente, as variÃveis temperatura de entrada e de saÃda do ar para avaliaÃÃo dos seus efeitos no nÃvel de sobrevivÃncia dos esporos e na umidade do pà final. Testou-se a influÃncia de diferentes materiais usados como encapsulantes, por meio da avaliaÃÃo da sua capacidade calorÃfica (Cp) e atravÃs do nÃvel de sobrevivÃncia resultante da secagem utilizando cada material. Estudaram-se os parÃmetros temperatura de entrada e de saÃda do ar, por meio de planejamento experimental, para avaliaÃÃo da sua influÃncia no nÃvel de sobrevivÃncia dos esporos e na umidade e atividade de Ãgua do pà final. Realizou-se uma avaliaÃÃo da estocagem dos esporos com relaÃÃo à retenÃÃo da sua viabilidade. Verificou-se que à necessÃrio a adiÃÃo de um encapsulante para a secagem dos esporos por atomizaÃÃo. O aumento da diferenÃa entre a temperatura de entrada e de saÃda do ar no processamento levou à elevaÃÃo da umidade do produto final, devido à necessidade do aumento da vazÃo de alimentaÃÃo da suspensÃo. Menores temperaturas de saÃda foram melhores quanto ao nÃvel de sobrevivÃncia dos esporos, sendo a de 55ÂC a que permitiu os melhores resultados. A goma arÃbica foi o encapsulante que apresentou maior capacidade calorÃfica, e foi o melhor com relaÃÃo à proteÃÃo dos esporos do calor do ar durante a secagem. O teor de encapsulante à o principal fator que afeta o nÃvel de sobrevivÃncia dos esporos, enquanto a umidade e a atividade de Ãgua do produto em pà sÃo fortemente influenciadas pela temperatura de entrada. Os esporos mantiveram sua viabilidade durante um mÃs quando armazenados sob refrigeraÃÃo. A melhor condiÃÃo de secagem de esporos de T. harzianum LCB47 foi 140/55ÂC de temperatura de entrada e de saÃda, respectivamente, utilizando maltodextrina como encapsulante. Nesta condiÃÃo o nÃvel de sobrevivÃncia mÃdio foi de 96%. / In recent years, the world is having a growing concern regarding human activity towards the environment, including the problems related to agriculture. Biological control is, nowadays, a viable and important alternative to chemical defensives. Biological control consists of the used of a living organism (predator, parasite or pathogen) that attacks other unwanted organism without causing damages to the crops. Trichoderma species are known as biological control agents to plant diseases caused by phytopathogenic fungi. T. harzianum is the most applied agent. Conidia are the preferred micropropagules for biological control. For commercialization, biological control products should be stable during storage and should maintain its viability during this period. Drying of the spores allows the preservation of the inoculums for a long period of time maintaining high viability. One of the most used methods for drying spores is spray drying. This work aims to determine the best operating conditions to dry Trichoderma harzianum LCB47 spores, using spray drying, to keep the germinative capacity of the dehydrated product. Experiments were carried out to evaluate the need for encapsulates during drying of the spores. Initially, the inlet and outlet air temperatures in the spray drier were evaluated concerning the survival of the spores and the final dried product moisture content. Several raw materials were tested as encapsulates by means of evaluating their heat capacity (Cp) and by evaluating the level of survival after drying the spores. The inlet and outlet air temperature were evaluated using a factorial design. An evaluation of the viability of the spores during storages was also carried out. The results show the need of the addition of encapsulates for drying spores using spray-drying. The increase between the inlet and outlet air temperatures in the spray-drier resulted in an increase in the final moisture content of the product because of the need to increase the feed flow rate in the spray-drier. Lower outlet air temperatures resulted in higher levels of survival of the spores, and the temperature of 55ÂC allowed the best results. Arabic gum was the encapsulate that presented the highest heat capacity and that resulted in the highest protection of the spores during drying. The amount of encapsulate was the most significant factor that influenced in the survival of the spores, while the final moisture content and the water activity were most significantly influenced by the inlet temperature of the air. The spores maintained their viability for a month under refrigeration. The best operating condition to dry spores of T. harzianum LCB47 was obtained applying inlet and outlet air temperatures of respectively 140 and 55ÂC, and using maltodextrin as encapsulate. Under this condition, the mean level of survival of the spores was 96%.

O aumento da conscientização por parte da população em relação ao impacto da alimentação no estado de saúde tem imposto à indústria de alimentos uma série de novos desafios, entre eles a necessidade de desenvolver alimentos com maior apelo de \"saudabilidade\" e que promovam bem-estar físico e mental. Em função das recentes exigências do consumidor, os compostos bioativos, aqueles capazes de otimizar funções fisiológicas atuando na promoção e prevenção da saúde têm sido alvos de inúmeras pesquisas. Incorporar compostos bioativos em alimentos é um difícil tarefa, pois muitos compostos bioativos são altamente susceptíveis à degradação quando incorporado à matriz alimentícia. Entre esses compostos está o ácido ascórbico, considerado um composto bioativo por ser um potente antioxidante, que além do seu papel no organismo humano, inclusive vitamínico, também exerce função de aditivo alimentar atuando como um antioxidante natural capaz de evitar ou retardar a oxidação de componentes da matriz alimentícia, evitando assim, alterações de cor e/ou odor desagradáveis. Uma alternativa viável e promissora de incorporar ácido ascórbico à matriz alimentícia evitando sua degradação seria o uso da tecnologia de microencapsulação. Das numerosas técnicas de microencapsulação disponíveis, spray chilling, também conhecida como spray congealing ou spray cooling, vem recebendo especial atenção nos últimos anos em função do seu baixo custo e facilidade de execução. Neste sentido, este trabalho objetivou-se estudar a microencapsulação do ácido ascórbico pela técnica de spray chilling e aplicar as micropartículas carregadas em um produto cárneo emulsionado, não apenas para desenvolvimento de um alimento contendo composto funcional, mas também para substituir o antioxidante até então utilizado na indústria de alimentos para o produto cárneo em questão. O estudo foi dividido em 3 etapas, duas delas compreenderam o desenvolvimento e caracterização das micropartículas lipídicas sólidas carregadas com ácido ascórbico e a terceira à aplicação do ácido ascórbico encapsulado em salsicha produzida com carne de frango. A estabilidade do ácido ascórbico microencapsulado foi consideravelmente melhorada em comparação com sua forma livre. A tecnologia de spray chilling revelouse como uma técnica eficaz de microencapsulação para atender o objetivo proposto. A aplicação do ácido ascórbico encapsulado em salsicha foi bem sucedida, foi produzido um alimento com características similares ao convencional, inclusive, com aceitação sensorial favorável. Foi atendido o objetivo de microencapsular o ácido ascórbico e promover sua aplicação em uma matriz alimentícia. Os resultados desse trabalho poderão subsidiar novos estudos com intuito de microencapsular outros compostos bioativos e de aplicar o ácido ascórbico microencapsulado em outras matrizes alimentícias seja com objetivo de desenvolver alimentos funcionais e/ou de substituir aditivos alimentares atualmente utilizados que não oferecem nenhum benefício adicional à saúde do consumidor por um composto que além de atuar como antioxidante na matriz alimentícia, tem função vitamínica e de composto bioativo no organismo favorecendo a manutenção da saúde do consumidor, e assim, atendendo as novas tendências de busca por alimentos mais saudáveis. / The increased awareness on the part of the population in relation to the impact of food on health has imposed the food industry a series of new challenges, among them the need to develop foods with greater appeal of healthfulness and that promote wellbeing. Due to recents demands consumer, the bioactive compounds, those able to optimize physiological functions working in health promotion and disease prevention have been the targets of numerous studies. Incorporate bioactive compounds in foods is a difficult task because many bioactive compounds are highly susceptible to degradation when incorporated into the food matrix. Among these compounds is ascorbic acid, considered as a bioactive compound to be a potent antioxidant in addition to its role in the human body, including vitamin, also exerts a function as a food additive acting as a natural antioxidant can prevent or retard oxidation Component the food matrix, thus avoiding color change and/or unpleasant odor. A viable and promising alternative to incorporating ascorbic acid to the food matrix preventing their degradation would be the use of microencapsulation technology. Of the numerous techniques available microencapsulation, spray chilling, also known as spray congealing or spray cooling, has received special attention in recent years due to their low cost and ease of implementation. Thus, this work aimed to study the microencapsulation of ascorbic acid by spray chilling technique and apply the loaded microparticles in a emulsified meat product, not only for the development of a food containing functional compound, but also to replace the hitherto used antioxidant in the food industry for meat product in question. The study was divided into three stages, two of which comprised the development and characterization of solid lipid microparticles loaded with ascorbic acid and third application of ascorbic acid produced sausage with encapsulated in chicken. The stability of the microencapsulated ascorbic acid has been considerably improved compared to the free form. The spray chilling technology proved to be an effective technique of microencapsulation to meet the objective. The application of ascorbic acid encapsulated in sausage was successful food was produced with characteristics similar to conventional inclusive, with favorable sensory acceptability. Was served the purpose of microencapsulate ascorbic acid and promote its application in a food matrix. The results of this study may support further studies aiming to microencapsulate other bioactive compounds and apply ascorbic acid microencapsulated other food matrix is aiming to develop functional foods and/or replace currently used food additives that offer no additional benefit to health consumer for a compound that in addition to acting as an antioxidant in food matrix has vitamin function and bioactive compound in the body favoring the maintenance of the health of the consumer, and thus, given the new trends search for healthier foods.

Os fungos filamentosos são utilizados em larga escala na produção de produtos biotecnológicos na indústria devido a sua versatilidade e um dos exemplos são as peptidases que representam uma das principais classes de enzimas hidrolíticas. As peptidases são hidrolases que catalisam a quebra das ligações peptídicas das proteínas e que nos microrganismos são responsáveis por funções fisiológicas e patológicas, além de ter muitas aplicações em diversos campos industriais. Neste estudo foram analisados diferentes bioprocessos fermentativos para produção de peptidases pelo fungo Aspergillus terreus. Este microrganismo foi capaz de produzir peptidases em ambos os bioprocessos, sólido ou submerso, obtendo melhor performance e o pico de produção no bioprocesso fermentativo sólido de valor 677U/mL, nas condições 5g de farelo de trigo, 72 horas, 30°C e 75% de umidade. Utilizando o bioprocesso fermentativo submerso também obtivemos resultados satisfatórios com pico de atividade de 360U/mL, nas condições de meio padrão suplementado com Caseína 0,5%, 72 horas e 35°C. A caracterização bioquímica parcial dos extratos dos dois bioprocessos mostrou semelhanças entre algumas características das enzimas produzidas como a faixa extensa de pH ótimo abrangendo regiões ácidas, neutra e alcalinas, temperatura ótima pontual de 55°C e perfil de inibição pelo PMSF e EDTA. Contudo, os perfis de estabilidade (pH e temperatura) e comportamento frente a adição de íons apresentaram respostas diferentes entre si, o que sugere a produção de enzimas diferentes produzidas pelo mesmo fungo em meios distintos. A microencapsulação por Spray Drying como processo de estabilização foi satisfatória obtendo rendimentos de 37,5-58,2% e com níveis acima de 50% de atividade enzimática. Em contrapartida, a imobilização enzimática demonstrou ser eficaz na etapa de ligação ao suporte, mas não foi capaz de estabilizar a enzima presente no extrato, o que ficou caracterizado pela perda de atividade proteolítica. / Filamentous fungi are extensively used in the production of biotechnological products in industry because of their versatility and one of the examples are peptidases which constitute a major class of hydrolytic enzymes. The peptidases are hydrolases which catalyze the cleavage of peptide bonds of proteins and microorganisms that are responsible for the physiological and pathological roles, in addition to having many applications in various industrial fields. This study evaluated various bioprocesses for fermentative production of peptidases by the fungus Aspergillus terreus. This microorganism was able to produce peptidase in both bioprocess, solid or submerged, achieving better performance in the solid bioprocess with peak of production of 677U/mL under the conditions 5g wheat bran, 72 hours, 30°C and 75% humidity . Using submerged fermentation bioprocess we also obtained satisfactory results with peak of activity of 360U/mL with conditions of standard medium supplemented with 0.5% casein, 72 hours and 35°C. Biochemical characterization of the two partial purified extracts showed similarities between some characteristics of the enzymes produced, as large optimum pH range spanning regions acidic, neutral and alkaline point temperature optimum of 55 ° C and the inhibition profile of PMSF and EDTA. However, the stability profiles (pH and temperature) and behavior in addition ions showed different responses to each extract, which suggests the production of different enzymes in different ways. Microencapsulation by Spray Drying and stabilization process was obtaining satisfactory yields of 37.5 to 58.2%, with levels above 50% of enzyme activity. In contrast, the enzyme immobilization step was effective in bonding the support, but was not able to stabilize the enzyme present in the extract, which was characterized by the loss of proteolytic activity

No presente trabalho microcápsulas contendo B. lactis (BI 01) e L. acidophilus (LAC 4) foram produzidas por coacervação complexa, utilizando pectina e caseína como agente encapsulante e posteriormente foram desidratadas em spray dryer e leito de Jorro. Este estudo avaliou a resistência desses microrganismos aos processos de secagem, de estocagem (120 dias a 7 e 37°C) e a tolerância ?in vitro? quando inoculados em soluções de pHs ácidos (pH 1.0 e 3.0), além da morfologia das microcápsulas por Microscopia ótica e eletrônica de varredura. Após a secagem em spray dryer foi verificada a integridade celular da maioria da população, porém, L. acidophilus foi mais resistente às condições utilizadas do que B. lactis. A secagem em leito de jorro também foi promissora, uma vez que manteve a viabilidade celular da maioria da população de probióticos. L. acidophilus microencapsulados e secos por spray dryer mantiveram a viabilidade por um período de estocagem maior do que B. lactis. A vida útil do L. acidophilus microencapsulados e secos em leito de jorro é maior quando armazenado em temperaturas mais baixas (7° C). No entanto B. lactis microencapsulados e secos em leito de jorro perdem sua viabilidade durante o armazenamento em ambas as temperaturas (7 e 37° C). O resultado obtido no teste, que consistia em avaliar o efeito do pH sob Lactobacillus acidophilus e B. lactis, permitiu inferir que quando estes microrganismos microencapsulados foram secos por spray dryer se mostraram mais resistentes às condições ácidas do que os não encapsulados. Entretanto, as microcápsulas quando secas em leito de jorro, não foram eficientes para prover proteção aos L. acidophilus e B. lactis em pHs similares ao do estômago humano. A microscopia eletrônica de varredura confirmou que as partículas secas em spray dryer apresentaram formato esférico, sem presença de fissuras e as partículas secas em leito de jorro, formatos irregulares. / In this present work, microcapsules containing B. lactis or L.acidophilis were produced by complex coacervation based on pectin and casein interactions. After coacervation the systems were dehydrated by spray drying or spouted bed techniques. In this present study could evaluate the resistance of these microorganisms to dehydration process, shelf life (storage at 7 and 37 ºC for 120 days), and their in vitro tolerance after being inoculated in acid solutions (pH 1.0 and 3.0). Moreover the morphology characteristics were analyzed by optical microscopic and scanning electron microscopic. Both systems maintained their cellular integrity after spray drying, although, L. acidophilus microcapsules were more resistant. Spouted bed drying was also promising, once the microorganism still remains viable. Comparing the results about shelf life, it is noticeable that L. acidophilus microcapsules dehydrated by spray dried maintained viability for storage period greater than B. lactis. When the microcapsules were dehydrated by spouted bed, the L. acidophilus obtained higher viability at 7ºC stored temperature. In contrast, B. lactis lose their viability during storage at both temperatures (7 and 37ºC).The in vitro studies showed that the microorganisms encapsulated, dehydrated by spray dried, were more resistance to acid pH conditions than free ones. Furthermore, microcapsules when dried in spouted bed were not efficient to provide protection to both microorganisms at this pH?s values. The scanning electron microscopic showed that the particles obtained by spray dryer were spherical without cracks, and the particles obtained by spouted bed presented irregular shape.

As doenças periodontais constituem um grupo de condições inflamatórias e infecciosas que afetam as estruturas de suporte dental, resultando na formação de bolsas entre a gengiva e o dente que causam retração gengival e a formação de um ambiente ideal para o crescimento de microorganismos, podendo progredir e causar a perda do dente. O tratamento fundamenta-se na remoção dos microorganismos responsáveis pela infecção e a utilização de antimicrobianos e/ou antiinflamatórios. Existem vários estudos comprovando a atividade da própolis no tratamento de doenças periodontais, na forma de solução extrativa. Além disso, nos dias de hoje, busca-se o controle das bactérias subgengivais através da liberação dos fármacos no interior da bolsa periodontal a partir de sistemas biodegradáveis ou não, permanecendo por tempo pré-determinado, exercendo ação terapêutica. Nesse sentido, no presente trabalho, dois sistemas para liberação de própolis no interior da bolsa periodontal foram desenvolvidos e caracterizados. Os sistemas contendo micropartículas de própolis foram baseados em semisólido bioadesivo termo-sensível, formado por poloxamer 407 e Carbopol 934P®, e em precursor de fase líquida cristalina, formado por álcool cetílico etoxilado 20-OE e propoxilado 5-OP e miristato de isopropila, sendo que ambos demonstraram propriedades adequadas à liberação de própolis intrabolsa periodontal. A determinação do perfil de liberação in vitro desses sistemas demonstrou que a própolis pode ser liberada de forma controlada por um período de, no mínimo, sete dias no interior da bolsa periodontal. / Periodontal diseases are a group of inflammatory and infectious conditions that affects the supporting structures of the teeth. It results in the formation of pockets between the soft tissue of the gingiva and the tooth, producing gingival retraction and an ideal environment to the microorganisms growth and can eventually cause the tooth loss. The treatment of periodontal diseases is based on the removing of microorganisms and the utilization of antimicrobial and anti-inflammatory agents. There are many studies showing the propolis activity on the periodontal diseases treatment, using propolis extractive solution. Moreover, nowadays, the treatments aim the control of subgingival bacteria through the drug delivery into the periodontal pocket from biodegradable or not-biodegradable systems, staying of a predetermined time, exerting therapeutic action. Thus, in this exclusive study, two into the periodontal pocket propolis delivery systems were developed and characterised. Systems containing propolis microparticles were based in thermo-sensitive bioadhesive semi-solid, composed by poloxamer 407 with Carbopol 934P®, and based in precursor system of liquid crystalline phase, composed by 20-OE ethoxilated and 5-OP propoxylated cetyl alcohol with isopropyl myristate. Both of the systems had showed suitable properties to delivery propolis into the periodontal pocket. The determination of in vitro delivery behaviour of these systems showed that the propolis can be delivered of a controlled way for a time of, at least, seven days within the periodontal pocket.