Orientador: Carlos Raimundo Ferreira Grosso / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:23:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Correa_RenataMukai_M.pdf: 13500100 bytes, checksum: 565403535c4481aa54c2bbd82994ce84 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Este trabalho visou a produção de microcápsulas capazes de reter proteínas, para serem utilizadas na tentativa de substituição dos organismos vivos usados na alimentação de larvas de peixes. Quatro diferentes polissacarídeos: alginato, carragena, goma gela na e pectina; todos com capacidade de formação de gel por polimerização iônica foram utilizados, individualmente e em associação, para obtenção de cápsulas e microcápsulas. A fabricação se deu através de uma bomba peristáltica (cápsulas) e de um aspersor capilar com alta pressão (microcápsulas). Foram construídos diagramas de fase para determinação das regiões sol, gel e sinerése. Parâmetros como flutuabilidade, solubilidade, morfologia e tamanho das cápsulas e microcápsulas foram avaliados, sendo determinantes na posterior escolha e utilização de cápsulas e microcápsulas para fins voltados ao cultivo de peixes. A capacidade de liberação de proteína pela microcápsula foi investigada em matrizes úmidas e secas por liofilização, em períodos pré-determinados utilizando caseína (proteína modelo) e um sistema composto desta proteína com a introdução de gordura vegetal hidrogenada. Ensaios de digestibilidade in vitro foram conduzidos para verificar o acesso enzimático à proteína encapsulada. Os resultados apresentados pelos digramas de fase mostraram a capacidade da goma gelana e carragena de formarem géis sem adição de cálcio a partir das concentrações poliméricas de 0,75 e 1,2%, respectivamente. Os diagramas também indicaram a predominância de um dos polímeros componente da mistura (binária, ternária ou quaternária) utilizadas na fabricação das microcápsulas. Todas as microcápsulas estudadas mostraram insolúveis após a geleificação e cura. A flutuabilidade das cápsulas úmidas sem recheio variou de 21,7s (pectina-alginato) a 6,5s (carragena-alginato). A flutuabilidade das microcápsulas úmidas e secas por liofilização contendo proteína e gordura foram superiores a 4 horas. O tamanho variou de variou de 1,5 a 2 mm para cápsulas (microscópio estereoscópico) e de 8 a 870 mm (Iaser scattering) com média de 1501-1 para microcápsulas. Quanto a morfologia, as cápsulas e microcápsulas apresentaram formas esféricas em sua maioria, multinucleadas com distribuição do recheio por toda extensão da matriz. A secagem em liofilizador causou uma perda parcial da forma esférica das microcápsulas mantendo, no entanto, sua integridade física. Os sistemas poliméricos envolvendo somente proteína revelaram diferentes perfis de liberação proteíca, com maior liberação observada para matriz de alginato (100%) e menor para matriz obtida da mistura ternária pectina-gelana-alginato (10%), após 240 minutos em solução. Com a inclusão da gordura no sistema foi observada uma redução significativa (p<0,05) na liberação de proteína pela microcápsula. A menor liberação foi observada para as microcápsulas liofilizadas. A digestibilidade in vitro das microcápsulas indicou o acesso das enzimas à proteína encapsulada com níveis consideráveis (medida proteolítica >40% e queda de pH >70%) de digestibilidade comparada a caseína livre, para todos os sistemas estudados / Abstract: This research aimed at producing microcapsules capable of retaining proteins, with the objective of substituting the live organisms used in larval fish feed. Four different polysaccharides: alginate, carrageenan, gelan gum and pectin were used, all having the capacity to form gels by ionic polymerization both individually and in association, in order to produce capsules or microcapsules. The capsules were produced using a peristaltic bomb and the microcapsules using high -pressure capillary aspersion. Phase diagrams were constructed to determine the regions of sol, gel and syneresis. Parameters such as floatability, solubility, morphology and capsule/microcapsule size were evaluated, these parameters determining the subsequent choice and use of capsule or microcapsule in fish breeding. The protein liberating capacity of the microcapsule were investigated in moist and freeze-dried matrices after pre-determined periods, using casein (model protein) and a system composed by casein with the introduction of hydrogenated vegetable fat. In vitro digestibility trials were carried out to verify enzyme access to the encapsulated protein. The results presented by the phase diagrams showed the capacity of both gelan gum and carrageenan to form gels as from polymeric concentrations of 0.75 and 1.2% respectively, without the addition of calcium. The diagrams also indicated the predominance of one of the component polymers of the mixture (binary, ternary or quaternary) used in the production of microcapsules. Ali the microcapsules studied were shown to be insoluble after jellification and curing. The floatability of the moist unfilled microcapsules varied from 21,7s (pectin-alginate) to 6,5s (carrageenan-alginate). The floatability of both moist and freeze-dried microcapsules containing protein and fat was greater than 4 hours. The size of the capsules varied from 1,5 to 2 mm (§tereoscopic microscopy) and that of the microcapsules from 8 to 870 ).lm (Iaser scattering) with a mean of 150).lm. With respect to morphology, both the capsules and microcapsules were mostly spherical and multinucleated, the filling being distributed throughout the matrix. Freeze-drying resulted in a partial loss of the spherical form of the microcapsules, which nevertheless retained their physical integrity. The polymeric systems filled with only protein showed different protein liberation profiles, with greater liberation being observed for the alginate matrix (100%) and lesser liberation by the ternary mixture of pectin-gelan-alginate (10%), after 240 minutes in solution. The inclusion of fat in the system resulted in a significant reduction (p<0.05) in protein liberation by the microcapsule. The lowest degree of liberation was observed for the freeze-dried microcapsules. The in vivo digestibility of the microcapsules indicated access of the enzymes to the encapsulated protein, with considerable levels of digestibility (proteolytic mean >40% and a pH fall of >70%) in all the systems studied, as compared to that of free casein / Mestrado / Mestre em Alimentos e Nutrição

O presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito dos níveis de inclusão de polpa cítrica sobre parâmetros sanguíneos de equinos, vinculados ao metabolismo energético dos cavalos. Foram utilizados cinco animais, com idade média de 3,5 anos e peso vivo de 460,6&plusmn;76,86kg, sem raça definida, arraçoados duas vezes ao dia, às 7:00 e às 16:00. As dietas foram formuladas para atender a demanda de animais em mantença, sendo 60% da energia proveniente do volumoso e 40% do concentrado, contendo níveis crescentes de inclusão de polpa cítrica (0, 7, 14, 21 e 28%). A coleta de sangue ocorreu nos tempos: antes da alimentação, uma, três, seis, nove horas após a alimentação. As amostras de sangue foram coletadas através de venopunção da jugular utilizando tubos coletores a vácuo para determinação de albumina, triglicérides, colesterol, glicose, insulina e ácidos graxos de cadeia curta. Foram calculadas a área abaixo da curva e o pico da glicose e insulina, para as quais não foram observados efeitos (P&GT;0,05). Não houve efeito (P&GT;0,05) da dieta sobre as concentrações sanguíneas dos parâmetros. Não houve efeito (P&GT;0,05) do tempo de coleta sobre as variáveis: ácidos graxos de cadeia curta, colesterol, triglicérides e albumina, porém foi observado efeito (p&LT;0,05) para as concentrações de glicose (y = -0,521x2 + 4,133x + 84,647) e insulina (y = -0,097x2 + 0,795x + 1,616). A polpa citrica é um ingrediente promissor na alimentação de equinos, sem causar alteração nas concentrações sanguineas de glicose, insulina, colesterol, triglicerides e ácidos graxos de cadeia curta. Dietas com alta inclusão de fibra e participação de ingredientes com fibras de fácil fermentação são benéficas a dietas de equinos pois mantem as curvas glicêmicas e insulinêmicas próximas aos valores basais além de postergar a queda glicêmica pós prandial. / The present study aimed to evaluate the effect of levels of citrus pulp on blood parameters of horses tied to energy metabolism of horses. Five animals were used, with an average age of 3,5 years and body weight of 460,6 &plusmn; 76,86 kg mongrel, hand fed twice daily at 7:00 and 16:00. Diets were formulated to meet the demand of animals in maintenance, 60% of energy from the forage and 40% concentrate, containing increasing levels of citrus pulp (0, 7, 14, 21 and 28%). Blood collection occurred at times: before eating, one, three, six, nine hours after feeding. Blood samples were collected via jugular venipuncture using vacuum collectors for the determination of albumin, triglycerides, cholesterol, glucose, insulin and short-chain fatty acids tubes. The area under the curve and the peak glucose and insulin, for which no effect (P&GT;0,05) were observed, were calculated. There was no effect (P&GT;0,05) of diet on blood concentrations of parameters. There was no effect (P&GT;0.05 ) and time of collection on the variables: short-chain fatty, cholesterol, triglycerides and albumin acids, but effect ( p&LT;0.05 ) was observed for glucose concentrations (y = - 0.521x2 + 4.133 x 84.647) and insulin (y = -0.097x2 + 0.795 + 1.616 x). The citrus pulp is a promising ingredient in feed for horses without causing changes in blood concentrations of glucose, insulin, cholesterol, triglycerides and short-chain fatty acids. Diets with high fiber inclusion and participation of ingredients with easily fermentable fibers are beneficial because the diets of horses keeps the glucose and insulin curves near the baseline plus delay the postprandial glycemic fall.

En la actualidad los desechos generados en la industria alimentaria constituyen un problema medioambiental debido a su volumen y a sus características fisicoquímicas, siendo, en muchos casos, su disposición y tratamiento muy costosos para las empresas. Una alternativa promisoria es el desarrollo de estrategias innovadoras para la recuperación de los subproductos presentes en dichos desechos, permitiendo la revalorización y utilización de los mismos en la generación de diversas tecnologías encaminadas a desarrollar nuevos productos, creando así nuevas fuentes de riqueza que aportan una mayor rentabilidad al proceso industrial de partida. Dentro de este marco se tuvo como objetivo general estudiar a escala laboratorio la obtención o recuperación de subproductos y derivados de la industria oleaginosa y evaluación de sus posibles aplicaciones. Los objetivos específicos de esta tesis fueron: --Estudio de la recuperación de ceras y de aceite residual provenientes de los desechos del proceso de descerado en la elaboración de aceite de girasol. --Evaluación de la cantidad y calidad del aceite recuperado, con el fin de determinar la porción de aceite que actualmente es perdido y su potencial reutilización. --Determinación de la composición y las propiedades fisicoquímicas de las ceras de girasol recuperadas. --Análisis de la viabilidad del uso de las ceras de girasol recuperadas para la obtención de películas comestibles partiendo de emulsiones acuosas de pectina de bajo metoxilo y ceras de girasol. A continuación se detalla la organización del trabajo realizado. En el Capítulo 1 se hace una introducción general acerca de la producción de aceite de girasol en Argentina y la posición de este país en la exportación del mismo. Así mismo se detallan los componentes mayoritarios y minoritarios del aceite, enfocándose en las ceras de girasol y su valor agregado. A continuación se describe el proceso de extracción y refinación del aceite de girasol, con especial énfasis en la etapa de descerado o winterizado, la que genera tortas de filtración como residuo. Finalmente se resume una de las aplicaciones de las ceras de girasol, la elaboración de películas comestibles. En el Capítulo 2 se presenta la caracterización de tortas de filtración provenientes de dos industrias locales y el proceso de fraccionamiento a escala laboratorio del material lipídico, obteniéndose aceite de girasol recuperado y ceras de girasol purificadas. Además se analizan índices de calidad, color, composición en ceras y ácidos grasos del aceite para evaluar su posible reincorporación al proceso de refinación. Se caracterizan las ceras purificadas respecto a su color, comportamiento térmico y perfil de ceras y su composición en alcoholes grasos y ácidos grasos, con el fin de tener datos de interés para futuras aplicaciones en alimentos. En el Capítulo 3 se describe la elaboración y caracterización de emulsiones acuosas a base de pectina de bajo metoxilo y ceras de girasol purificadas (obtenidas en el Capítulo 2), cuyo uso específico será la producción de películas comestibles para alimentos. Se realiza el análisis de la estabilidad de las emulsiones en el tiempo, identificando fenómenos de desestabilización y evaluando su cinética, así como también se presentan los resultados del estudio de las propiedades reológicas de las emulsiones obtenidas, el tamaño de partícula presente y su distribución. También se presentan imágenes confocal para la visualización de las ceras de girasol y su dispersión en la matriz de pectina. En el Capítulo 4 se expone la elaboración y caracterización de películas comestibles obtenidas a partir de las emulsiones estudiadas en el Capítulo 3, analizando su resistencia al agua, permeabilidad al vapor de agua, propiedades mecánicas y comportamiento térmico. Además se muestran imágenes donde se observa en detalle la estructura de las mismas y la ubicación de las ceras de girasol en la matriz conformada por la pectina. Por último, en el Capítulo 5 se presentan las conclusiones generales originadas del estudio experimental desarrollado en la presente tesis, las publicaciones a las que dio lugar la tesis y las propuestas futuras de trabajo. / At present, the waste generated in the food industry is an environmental problem due to its volume and its physicochemical characteristics; in many cases, its disposal and treatment is very expensive for the companies. A promising alternative is the development of innovative strategies for the recovery of the byproducts present in such wastes, allowing their revaluation and use for the generation of technologies aimed at developing new products, creating new sources of wealth that contribute greater profitability to the industrial starting process. Within this framework, the general objectives were to: a) study, at a laboratory level, the obtaining or recovery of oil industry by-products and derivatives, and b) evaluate their possible applications. The specific objectives of this thesis were: --Study of the recovery of waxes and residual oil from the filtration cake, a waste from the winterization process of sunflower oil. --Evaluation of the quantity and quality of the recovered oil, in order to determine the amount of oil that is currently lost and its potential for reuse. --To determine the composition and physicochemical properties of the recovered sunflower waxes. --Analysis of the viability of the use of recovered sunflower waxes as an edible coating developed from aqueous emulsions of low methoxy pectin and sunflower waxes. The organization of the present thesis is detailed below. In Chapter 1 a general introduction about the production of sunflower oil in Argentina and the country's position in the export of sunflower oil is presented. Also the majority and minority components of the oil are detailed, focusing on sunflower waxes and its added value. In addition, the sunflower oil extraction process and refining is described, with special emphasis on the dewaxing or winterization step, which generates as waste the filter cakes. Finally, it is summarized one of the applications of the sunflower waxes, the elaboration of edible films. Chapter 2 describes the characterization of filter cakes from two local industries and the process of lipid material fractionation at laboratory level obtaining recovered sunflower oil and purified sunflower waxes. In addition, quality indices, color, wax content and fatty acid composition of oil are analyzed in order to evaluate its possible reincorporation into the refining process. In order to have data of interest for future food applications, purified waxes are characterized taking into account color, thermal behavior, wax profile and its fatty alcohols and fatty acids composition. Chapter 3 describes the preparation and characterization of aqueous emulsions based on low methoxyl pectin and purified sunflower waxes (obtained in Chapter 2), which specific use will be the production of food edible films. The analysis of its stability over time, identifying phenomena of destabilization and evaluating its kinetics is performed Results from the study of their rheological properties, particle size distribution and confocal images are also presented. In Chapter 4, the preparation and characterization of edible films obtained from emulsions studied in Chapter 3 are exposed. The water resistance, water vapor permeability, mechanical properties and thermal behavior of the films are analyzed. In addition, images are shown where the structure of the films and the location of the sunflower waxes in the matrix formed by the pectin are observed. Finally, Chapter 5 summarizes the main conclusions and resulting publications as well as proposes some future investigation lines.

O interesse sobre o mercado de produtos vegetarianos e veganos tem crescido muito na última década, sendo que novos produtos alimentícios fortificados são continuamente introduzidos nesse segmento. Como grande parte do público vegano possui deficiências na ingestão de vitaminas D3 e B12, torna-se interessante o desenvolvimento de produtos com adição dessas vitaminas como fortificantes de alimentos. O objetivo principal desta Dissertação foi produzir e caracterizar um gel de pectina carregado de emulsão, incorporando vitaminas D3 e B12. As emulsões foram produzidas com óleo de linhaça como fase dispersa e inulina associada à goma arábica como estabilizantes. A emulsão foi produzida por método de alto cisalhamento, em tampão citrato (pH 4,0) (devido à melhor estabilidade da vitamina B12 em tal pH) e em baixa temperatura (30 °C) para minimizar a degradação de vitamina D3. As emulsões foram avaliadas utilizando difração a laser, se apresentando estáveis ao longo de 30 dias de estocagem e com diâmetro médio de 2,75 &plusmn; 0,25 &micro;m. A vitamina D3 não sofreu degradação no período avaliado. Os géis foram produzidos com pectina de baixo grau de metoxilação amidada (pectina LMa) utilizando-se uma concentração de 4 % (g/g), a 60 °C, com 30 % (g/g) de sacarose, 0,1 % (g/g) de CaCl2.2H2O, em tampão citrato (pH 4,0). Substituiu-se 60 % (g/g) da água da matriz do gel pela emulsão e foram obtidos géis carregados firmes. Através de ensaios reológicos e de compressão uniaxial foi possível verificar que os géis carregados possuem uma rede estrutural mais forte do que o gel não-carregado, mostrando que as partículas são ativas. O gel carregado com 40 % de substituição da fase aquosa foi o gel mais forte, a ele adicionou-se as vitaminas. A vitamina B12 se mostrou estável, assim como os parâmetros colorimétricos dos géis carregados e dos géis nãocarregados após 30 dias. Assim, foi possível produzir géis de pectina carregados de emulsão, incorporando-se as vitaminas D3 e B12, que se mostraram estáveis ao longo do tempo de armazenamento. / Interest in the vegetarian and vegan product market has grown sharply over the past decade, with new fortified food products being continuously introduced into this market segment. As a large part of the vegan public has deficiencies in the intake of vitamins D3 and B12, it becomes interesting to develop products with addition of these vitamins as food fortifiers. The main objective of this research was to produce and characterize an emulsion-laden pectin gel incorporating vitamins D3 and B12. The emulsions were produced with flaxseed oil as dispersed phase and inulin associated with gum arabic as stabilizers. The emulsion was produced by the high shear method, in citrate buffer (pH 4.0) (due to the improved stability of vitamin B12 at such pH) and at low temperature (30 °C) to minimize vitamin D3 degradation. The emulsions were evaluated using laser diffraction, being stable over 30 days of storage and with an average diameter of 2.75 &plusmn; 0.25 &micro;m. Vitamin D3 was not degraded in the evaluated period. The gels were produced with low amidated methoxylation pectin (LMa pectin) using a concentration of 4% (w/w) at 60°C with 30% (w/w) sucrose, 0.1% (w/w) of CaCl2.2H2O in citrate buffer (pH 4.0). The emulsion replaced a percentage of 60% (w/w) of the gel matrix aqueous phase and strong emulsion-filled gels were obtained. Through rheological and uniaxial compression tests, it was possible to verify that the emulsion-filled gels have a stronger structural lattice than the uncharged gel, showing that the particles are active. The gel filled with 40% aqueous phase replacement was the strongest gel therein, and the vitamins were added to it. Vitamin B12 was shown to be stable, as were the colorimetric parameters of filled and unfilled gels after 30 days. Therefore, it was possible to produce emulsion-filled pectin gels and to incorporate vitamins D3 and B12, which were shown to be stable over the storage time.

Solos ácidos cobrem cerca de 30% das áreas agricultáveis do mundo. Nestes solos, geralmente ocorrem baixas concentrações de cátions como cálcio e magnésio, enquanto a acidez (pH <5,5) promove a solubilização de Al3+. A exposição de raízes a pH ácido e/ou ao Al3+ inibe o crescimento radicular, reduz a viabilidade de células do ápice, promove estresse oxidativo, e pode causar desarranjos na parede celular. Na parede, é provável que tanto o H+ como o Al3+ atuem sobre a pectina, comprometendo a sua estrutura e funcionalidade. Por outro lado, peroxidases classe III (GPOX) parecem desempenhar um papel central nas modificações da parede celular, são induzidas por H+ e Al3+ e algumas isoformas são associadas à pectina. O objetivo deste trabalho foi caracterizar as respostas radiculares da cultivar Micro-Tom de tomateiro (Solanum lycopersicum L.) à toxidez por H+ e Al3+ e avaliar a capacidade do cálcio e do boro em aliviar esta toxidez com relação à inibição do crescimento radicular, queda na viabilidade celular e alterações na atividade de GPOX. Em raízes expostas a pH 4,0, após 30 min já foi possível observar a redução na viabilidade de células do ápice, avaliada através da absorção de azul de Evans. Observou-se elevação significativa na atividade de GPOX após 2 h de tratamento a pH 4,0. Apesar da defasagem na sua indução em relação à queda na viabilidade celular, a atividade de GPOX parece ser um melhor indicador da ação de H+. O uso do inibidor da GPOX (SHAM; ácido salicilhidroxâmico) indicou que estas enzimas desempenham um papel no sentido de impedir maiores danos às células por pH baixo. O cálcio (10 mM) aliviou totalmente a toxidez por H+ (pH 4,0 e 4,5) e Al3+ (10 ?M) em relação a crescimento radicular e viabilidade celular. O boro (30 ?M) aliviou totalmente a toxidez por H+ e Al3+ em relação a viabilidade celular, mas aliviou apenas parcialmente ou em nada a inibição do crescimento radicular por H+ ou Al3+, respectivamente. Tanto o cálcio quanto o boro suprimiram totalmente a indução da atividade de GPOX. O cálcio e o boro apresentaram interação positiva sobre o crescimento radicular a pH 5,8 e 4,5, mas não na presença de Al3+ e nem em relação à viabilidade celular ou atividade de GPOX. De modo geral, encontrou-se boa correlação entre viabilidade celular e atividade de GPOX. Tomado no seu conjunto, os dados evidenciam um papel importante de GPOX na toxidez por H+ e Al3+ e sugerem que, apesar de distintos, a toxidez por estes íons possivelmente apresentam alguns aspectos e mecanismos em comum. Também corroboram outros trabalhos que evidenciam a ação destes íons sobre a parede celular, em particular a matriz péctica. Estudos futuros deverão examinar se a GPOX que é induzida por H+ e Al3+ está associada à pectina da parede. / Acid soils cover about 30% of the arable land in the world. These soils usually have low concentrations of cations, such as calcium and magnesium, whereas the low pH (pH <5.5) increases the solubility of Al3+. Exposure of roots to low pH and/or Al3+ inhibits root growth, reduces cell viability of the root apex, promotes oxidative stress, and can cause derrangements in the cell wall. It is likely that both H+ and Al3+ act on pectin of the cell wall, affecting its structure and functionality. On the other hand, class III peroxidases (GPOX) appear to play a role in modifications of the cell wall, are induced by H+ and Al3+ and some isoforms are associated with pectin. The aim of this study was to characterize the responses of roots of the Micro-Tom cultivar of tomato (Solanum lycopersicum L.) to the toxicity of H+ and Al3+ and evaluate the ability of calcium and boron to alleviate this toxicity with respect to inhibition of root growth, decrease in cell viability and changes in the activity of GPOX. In roots exposed to pH 4.0, after 30 min it was already possible to observe a decrease in cell viability at the apex, as assessed by the uptake of Evans blue. We observed a significant increase in GPOX activity after 2 h of treatment at pH 4.0. Despite the lag in their induction in relation to the decrease in cell viability, GPOX activity seems to be a better indicator of the action of H+. The use of inhibitors of GPOX activity indicates that these enzymes play a role in preventing further damage to cells by low pH. Calcium (10 mM) completely alleviated H+ (pH 4.0 or 4.5) and Al3+ (10 mM) toxicity with respect to root growth and cell viability. Boron (30 mM) completely alleviated H+ and Al3+ toxicity with respect to cell viability, but only partly alleviated or had no effect on the inhibition of root growth by H+ or Al3+, respectively. Both calcium and boron completely suppressed the induction of GPOX activity. Calcium and boron displayed a positive interactive effect on root growth at pH 5.8 and 4.5, but not in the presence of Al3+ and not in relation to cell viability or GPOX activity. In general, good correlations were found between cell viability and GPOX activity. Taken together, the data indicate a significant role of GPOX activity in the toxicity of H+ and Al3+ and suggest that although different, the toxicity of these ions possibly share some common aspects and mechanisms. The data also corroborates other studies that indicate the cell wall as a target of toxicity, particularly the pectic matrix. Further studies should examine whether GPOX activity, which is induced by H+ and Al3+ is associated with pectin in the wall.

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:53:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Flavia Roberta Marenda.pdf: 1506229 bytes, checksum: 7e85c48845e1fc15cca9fa308082955b (MD5) Previous issue date: 2015-02-03 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The passion fruit industrial use reach only 25% of the total fruit and passion fruit peel, representing 50% of the total, are discarded, but can be used in the extraction of pectin. Recent studies indicate that pectin, modified so as native, has antitumor activity. This study aimed to evaluate the cytotoxicity of pectin of passion fruit peel in tumor cell lines. Extraction has been made and the chemical modification of pectin of passion fruit peel, subjected to three different treatments. Both the raw material and pectin were characterized by specific analyzes. The cytotoxicity of untreated pectins, modified autoclaved and autoclaved were evaluated in tumor lines Jurkat, HeLa and HRT-18. The peel of passion fruit represented 54.7% of total fruit. The passion fruit peel flour bleached untreated and shown to be rich in soluble and insoluble fibers. The flour autoclaved pectin showed higher content of phenolic compounds; however, bleached pectin retained more phenolic compounds from the raw material. The modified pectins had a lower degree of methoxylation and lower molecular weight compared to native pectins, confirming the modification process. The best effect Cytotoxicity in Jurkat cells treated with autoclaved pectin modified with IC50 of 2.63 mg mL-1. The calculation of the selectivity index indicated that the modified autoclaved pectin has a low toxicity to healthy cells. In conclusion, the results demonstrate a potential antitumor promising for autoclaved modified pectin, that needs to be further exploited. / O aproveitamento industrial do maracujá atinge apenas 25% do total do fruto e as cascas do maracujá, que representam 50% desse total, são descartadas, mas podem ser utilizadas na extração de pectina. Estudos recentes indicam que a pectina, tanto nativa quanto modificada, apresenta atividade antitumoral. Assim, este trabalho teve por objetivo avaliar a citotoxicidade de pectinas do albedo do maracujá em linhagens tumorais. Foi feita a extração e a modificação química da pectina do albedo de maracujá, submetido a três diferentes tratamentos. Tanto a matéria-prima quanto a pectina foram caracterizadas por análises específicas. A citotoxicidade das pectinas sem tratamento, autoclavada e autoclavada modificada, foram avaliadas em linhagens tumorais Jurkat, HeLa e HRT-18. A casca do maracujá representou 54,7% do total do fruto. As farinhas do albedo do maracujá sem tratamento e branqueada mostraram-se ricas em fibras solúveis e insolúveis. A farinha e a pectina autoclavada apresentaram maior teor de compostos fenólicos; no entanto, a pectina branqueada reteve mais compostos fenólicos provenientes da matéria prima. As pectinas modificadas apresentaram menor grau de metoxilação e menor massa molar, comparada às pectinas nativas, confirmando o processo de modificação. O melhor efeito de citotoxicidade foi obtido em células Jurkat tratadas com pectina autoclavada modificada, com IC50 de 2,63 mg mL-1. O cálculo do Índice de Seletividade (IS) indicou que que a pectina autoclavada modificada apresenta baixa toxicidade para células saudáveis. Em conclusão, os resultados demonstram promissor potencial antitumoral para a pectina autoclavada modificada, que precisa ser melhor explorado.

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:53:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ana Mery - dissertacao parcial.pdf: 474765 bytes, checksum: 716d21937b12fd91b62030d68eeae002 (MD5) Previous issue date: 2008-06-27 / Cherry (Eugenia Involucrata DC), is a wild fruit belonging to Myrtaceae family, very appreciated regionally, both as in nature consume as well as juices and jellies. The fruit present red to black color, due to high levels of anthocyanins. In this work several maturation stages, mature fruit nutritional and physical properties and its technological potential were evaluated The results showed that the fruit presented on average diameter of 18.85 mm, height of 20.56 mm, weight of 6.75 g and contained 76.57 % of pulp. The physiochemical composition showed that the cherry presented high content of phenolic components, significant antioxidant capacity (12141.48 μM.g-1) and high contents of phosphorus and potassium (15.20 and 230.00 mg.100g-1, respectively). The frozen pulp cherry was monitored for twelve months. The main factors of quality loss went to the degradation of the vitamin C (73.06 %), phenolic compounds (42.87 %) and antioxidant activity (45.85 %). The other representatives showed good stability. In the processing of the cherry juice, the largest yield was obtained by enzymatic treatment of the pulp. Two liquor fruit formulations were performed and both didn't present difference preferably by sensorial judges. Pectins were extracted sequentially with water and citric acid (5 %), obtaining four fractions, those from acid extraction showed a higher yield. The monosaccharide composition of fractions indicated presence of uronic acids, arabinose, galactose, glucose and ramnose, according GLC and NMR analysis. All the pectic fractions were classified as low esterification degree (LM). These results indicated that the cherry presented high technological potential. / A cereja (Eugenia Involucrata DC) é um fruto silvestre pertencente à família Myrtaceae, apreciado regionalmente, tanto para o consumo in natura quanto sob a forma de sucos e geléias. Apresenta coloração do vermelho ao negro, devido ao alto teor de antocianinas. Neste trabalho foram avaliados os diferentes estádios de maturação do fruto, as propriedades físicas, físico-químicas do fruto maduro e suas aptidões tecnológicas. O fruto apresentou em média 18,85 mm de diâmetro, 20,56 mm de altura e massa de 6,75 g, sendo composto por 76,57 % de polpa. A composição físicoquímica mostrou que a cereja apresenta elevado teor de compostos fenólicos e capacidade antioxidante significativa (12141,48 μM.g-1), consideráveis conteúdos de minerais, como fósforo e potássio (15,20 e 230,00 mg.100g-1, respectivamente). A polpa de cereja congelada foi monitorada mensalmente durante doze meses. Os principais fatores de perda de qualidade foram à degradação da vitamina C (73,06 %), de compostos fenólicos totais (42,87 %) e atividade antioxidante (45,85 %). Os demais constituintes mostraram boa estabilidade. No processamento do suco de cereja, os maiores rendimentos foram obtidos por tratamento enzimático da polpa, o que também elevou a extração dos compostos fenólicos. Foram elaboradas duas formulações de licor do fruto e através de análise estatística, pode-se verificar que as amostras não apresentaram diferença de preferência pelos provadores. As pectinas de cereja foram extraídas seqüencialmente com água e com ácido cítrico 5%, obtendo-se quatro frações, sendo que as provenientes de extração ácida apresentaram maior rendimento. A composição monossacarídica das frações indicou a presença de ácidos urônicos, arabinose, galactose, glucose e ramnose, o que foi comprovado pela análise de ressonância magnética nuclear (RMN). Todas as frações de pectinas apresentaram baixo grau de esterificação (LM). Estes resultados indicam que a cereja apresenta elevado potencial tecnológico.

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:42:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kairin Ribeiro.pdf: 6162677 bytes, checksum: 0f20c9db1f4680a94411d055fb3f2d62 (MD5) Previous issue date: 2014-08-15 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Researches based on the mixture of synthetic with natural polymers have intensified in recent times. The idea of using polysaccharides nano or micro level with polyolefins is the new of this work. Three compositions of polypropylene and commercial citrus pectin was prepared in proportions of 1, 3 and 5%. A coupling agent was used, the graphitized polypropylene with maleic anhydride to advance interaction between natural and synthetic particles. The obtaining of particles in nanometric scale pectin was made from colloid mill grinding. Some particles arrived near 100nm and majority the particles reached scales around 300nm. The structural analysis by X-ray diffraction and Fourier transform infrared spectroscopy demonstrated an interaction between maleic anhydride and pectin despite clusters of hydrophilic particles that were seen by scanning electron microscopy In the X-ray diffraction, the presence of crystals of sugars were detected. These crystals may have caramelized because processing temperatures are close to 200 C and were detected by colorimetry. Based on the mechanical data, it is possible realize that pectin had a plasticizing effect on the synthetic polymer, corroborating the rheological data and thermogravimetric tests, considering that the addition of higher amount of particles produces more thermal stability of the synthetic polymer. / Os estudos baseados na mistura de polímeros sintéticos com polímeros naturais têm se intensificado nos últimos tempos. A ideia de usar polissacarídeos em nano ou micro escala junto com poliolefinas é a novidade deste trabalho. Foram preparadas três composições de polipropileno e pectina cítrica comercial em proporções de 1, 3 e 5%. Foi utilizado um agente compatibilizante, o polipropileno grafitizado com anidrido maleico para favorecer a interação entre partículas naturais e as sintéticas. A obtenção de partículas em escala nanométricas de pectina foi feita partir de moagem em moinho coloidal e chegou próxima da faixa de 100nm, pois as partículas atingiram escalas em torno de 300nm. A análise estrutural feita por infravermelho e difração de raios-X demonstrou que houve interação entre o anidrido maleico e a pectina apesar dos aglomerados de partículas hidrofílicas que foram percebidos através da microscopia eletrônica de varredura. Também a partir dos dados de difração de raios-X, a presença de cristais de açúcares foram detectados, que por colorimetria podem ter se caralemizado devido temperaturas de processamento estarem próximas de 200ºC. A partir dos dados mecânicos, é possível perceber que a pectina teve um efeito plastificante no polímero sintético, corroborando com dados reológicos e com os testes termogravimétricos, considerando que quanto maior adição de partículas, maior a estabilidade térmica do polímero sintético.

Orientador: Beatriz Stringhetti Ferreira Cury / Coorientador: Maria Palmira Daflon Gremião / Banca: Bruno Felipe Carmelino Sarmento / Banca: Priscyla Daniely Marcato Gaspari / Banca: Marcel Otavio Cerri / Banca: Marlus Chorilli / Resumo: A GG e a P são materiais promissores para o desenvolvimento de sistemas de liberação cólon-específica de fármacos, uma vez que são resistentes às enzimas encontradas nas porções superiores do TGI, porém, são degradadas especificamente por enzimas produzidas pela microbiota colônica. Além disso, ambas apresentam mucoadesividade, o que permite a adesão do sistema ao muco, uma potencial estratégia para aumentar o tempo de retenção do fármaco no sítio alvo, bem como estabelecer um contato mais íntimo com a mucosa, ambos fatores que podem potencializar o efeito terapêutico. O resveratrol (RES) é um polifenol com reconhecidas propriedades antioxidantes e tem demonstrado outras atividades como prevenir ou retardar o início de tumores e inflamações, características promissoras para o tratamento de patologias que acometem a porção distal do TGI, como câncer colônico e colite. No entanto, por ser rapidamente absorvido e metabolizado nas porções superiores do TGI, a quantidade de RES que atinge o cólon é insuficiente para promover o efeito terapêutico desejado. As microesferas são sistemas multiparticulados, que apresentam algumas vantagens como a proteção do fármaco encapsulado e a vetorização para um sítio específico e foram empregadas na encapsulação do RES. Sua obtenção é possível através da geleificação ionotrópica, uma técnica simples, que não utiliza solventes orgânicos e com possibilidade de produção em escala industrial. O objetivo do presente estudo foi a obtenção e a caracter... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: GG and P are promising materials to be used in the development of colon specific drug delivery systems, since they are resistant to enzymes found in the upper GIT, however, they are specifically degraded by enzymes produced by colonic microbiota. In addition, both present mucoadhesiveness, which allows the adhesion of the system to the mucus, a promising strategy to prolong the time that the system remains at the target site as well as to establish a more intimate contact with the mucosa, both factors that may potentiate the therapeutic effect. Resveratrol (RES) is a polyphenol with recognized antioxidant properties and has shown other activities, such as prevent or delay the onset of tumors and inflammation, promising characteristics for the treatment of diseases that affect the distal portion of the GIT, such as colonic cancer and colitis. However, it is rapidly absorbed and metabolized in the upper portions of the GIT, the amount that reaches the colon is insufficient to promote the desired effects. Ms are a multiparticulate system that presents some advantages, such as protection of the encapsulated drug and targeting to a specific site, and were used to encapsulate RES. It is possible to prepare Ms through ionotropic gelation, a simple technique that does not use organic solvents and with the possibility of industrial scale production. The aim of the present study was to prepare dual-crosslinked Ms of GG:P through ionotropic gelation and to characterize them, intending the colon-specific release of RES. Aluminium chloride (AlCl3) and glutaraldehyde (Glu) were used as ionic and covalent crosslinkers, respectively. A saturated factorial design... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

O presente trabalho teve como objetivo estudar o potencial de diferentes tecnologias na extração de pectina da casca do maracujá e está dividido em quatro etapas. A primeira etapa do trabalho consistiu em realizar a obtenção e caracterização da farinha da casca do maracujá por diferentes métodos de secagem (estufa a 60 ºC com circulação de ar e liofilização). Os resultados desta primeira etapa mostraram que a farinha da casca do maracujá, obtida por ambos os tratamentos de secagem, apresentou elevado conteúdo de fibras alimentares totais (63,98-72,62 % b.s) e conteúdo de pectina, que variou entre 6,98 e 19,6 % (b.s). O conteúdo de pectina foi maior para a amostra liofilizada e esses coprodutos apresentaram capacidade de retenção de água entre 6,30 e 14,9 g água/g amostra e capacidade de retenção de óleo que variou entre 2,6 e 6,5 g óleo/g amostra, sendo os maiores valores para as amostras liofilizadas. A segunda etapa do trabalho teve como objetivo estudar a extração da pectina assistida pela tecnologia de campo elétrico moderado e compará-la com a extração convencional da pectina. Para isso, diferentes condições de tempo de extração, temperatura, pH e tensão do campo elétrico moderado foram aplicadas na farinha da casca do maracujá. O rendimento de extração de pectina foi de 6,20 % (b.s) quando as condições de extração foram pH 2,0, razão sólido:líquido 1:30, 100 V, 50 °C e 15 min; para as mesmas condições sem o uso do campo elétrico moderado o rendimento obtido foi de 4,80 % (b.s). Na terceira etapa, a pesquisa foi voltada para a extração da pectina assista por alta pressão hidrostática. Para a realização dos ensaios dois planejamentos experimentais foram realizados. O primeiro planejamento consistiu em determinar as melhores condições de temperatura e pressão para a extração da pectina que, posteriormente, foram utilizadas como pré-tratamento para a extração convencional. O segundo planejamento foi realizado para determinar as melhores condições de tempo e temperatura da extração convencional, utilizando a alta pressão como pré-tratamento. Foi observado que a alta pressão hidrostática, combinada com temperatura moderada (300 MPa e 50 ºC ), tem potencial para ser utilizada como pré-tratamento na extração convencional, levando a um rendimento de extração de pectina de 14,34 %. Por fim, a última etapa do presente trabalho foi a extração da pectina assistida por ultrassom, tendo sido desenvolvido um planejamento experimental com duas variáveis, temperatura e intensidade de potência do ultrassom. Os resultados desta etapa demostraram que um maior rendimento de extração (12,67 % b.s) foi obtido na maior temperatura e intensidade de potência, 85 ºC e 664 W/cm2, respectivamente. Os resultados demostraram que a pectina tem potencial para ser melhor extraída da casca de maracujá com o uso das tecnologias emergentes empregadas neste trabalho, pois obteve-se um maior rendimento de extração em menor tempo de processo, quando comparada com a extração convencional. / The aim of this work was to study the potential of different technologies for extraction of pectin from passion fruit peel. The work is divided in four steps. The first step was performed to obtain and characterize the passion fruit peel powder by convective hot air-drying at 60 ºC and freeze-drying. The results showed that the passion fruit powder obtained by different methods of dehydration, had a high content of dietary fiber (63.98-72.62 % d.m) and the content of pectin ranged between 6.98 from 19.6 % (d.m). The content of pectin was high in freeze-dried samples. In addition, these fiber-rich co-products have potential applications as ingredients in products requiring hydration and viscosity development due to their high total dietary fiber content and good technological proprieties, especially their water holding (6.30-14.9 g H2O/g) and oil holding capacities (2.6–6.5 g oil/g), especially for the freeze-dried samples. The purpose of the second step was to explore the conventional and moderate electric field extractions of pectin from passion fruit peel. Different conditions of time, pH, temperature and voltage were applied. The extraction yield of pectin was 6.20 % (d.m) when the extraction conditions were pH 2.0, solid:liquid ratio 1:30, 100V, 50 ºC and 15 minutes; for the same conditions, without moderate electric field, the yield was 4.80 % (b.s). In the third step, the aim was to investigate the potential of high pressure to extract the pectin from passion fruit peel. Two experimental designs were performed; the first was used to determine the optimal conditions of pressure and temperature for pectin extraction and use these conditions as a pre-treatment for conventional extraction. The second experimental design was performed to determine the best conditions of the time and temperature using high pressure as a pre-treatment. The results showed that the yield of extraction enhance twice (7.4 to 14.34 %) when high pressure (300 MPa and 50 ºC) was used as a pre-treatment, using the same conditions of conventional extraction. Finally, the last step of this work was to explore the pectin extraction assisted by ultrasound using an experimental design. The independent variables were temperature and power intensity. The highest yield (12.67 %) of pectin was obtained using power intensity of 644 W/cm2 and temperature of 85 ºC. The results showed that the pectin from passion fruit peel can be extracted using emerging technologies, since the yield of extraction was high in less time comparing with conventional extraction.