CASTRO, George Meredite Cunha de. Otimização da hidrólise ácida da macroalga vermelha Solieria filiformis visando a geração de alto teor de monossacarídeos totais. 2016. 85 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-07-07T19:13:35Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_gmccastro.pdf: 2379515 bytes, checksum: 4854d429275c7826a8ef063e34ebb4ea (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-07-07T19:13:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_gmccastro.pdf: 2379515 bytes, checksum: 4854d429275c7826a8ef063e34ebb4ea (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-07T19:13:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_gmccastro.pdf: 2379515 bytes, checksum: 4854d429275c7826a8ef063e34ebb4ea (MD5) Previous issue date: 2016 / With the Industrial revolution, the use of fossil resources made possible to reach better production efficiencies and to create new products, permanently redefining the society. However, this resources are limited and its use caused and still causing environmental problems due to CO2 emission. In this scenario, biomass emerge as a renewable and advantageous material owing natural characteristics and high availability, to be used in chemical and renewable fuels production; among all biomass, seaweeds present characteristics that allows its application, as less recalcitrant structure when compared with terrestrial biomass. In this context, this work aimed to acid hydrolysis of red seaweed Solieria filiformis Central composite design (CCD) and Response surface methodology (RSM) to generate a high sugar concentration medium contend. The design elaborated with Statistica version 10.0 with 17 independent experiments of hydrolysis to study 3 parameters (sulfuric acid concentration, biomass load concentration and time of reaction); were analyzed 4 response variables (total sugar generation, biomass to sugar conversion yield (Y_(M⁄B)), Total galactose generation and recovered hydrolysis liquid). The seaweeds were harvested in farming structures located in Flecheiras’ Beach, Trairi, Ceará, washed, dried at 25 °C and crushed in electric mill. Hydrolysis were conducted in autoclave at 120 °C with different acid concentration, biomass load and time of process for each experiment. The results obtained were analyzed by analysis of variance (ANOVA). The influence of each parameter over the responses was studied. Mathematical models, response surface plots or contour plots were created for each once on the responses. After, Total sugar and galactose were optimized and kinetic hydrolysis plots were created for each once on the parameters using the responses. To response Total sugar and galactose, the quadratic parameter of acid concentration and the linear and quadratic parameter of quantity of biomass were significant. For the response Y_(M⁄B), the quadratic parameter of acid concentration and the linear parameter of loading of biomass were significant. To response Total galactose, the quadratic parameter of acid concentration and the linear and quadratic parameter of quantity of biomass were significant. For the response Recovered liquid, the linear and quadratic parameters of concentration of acid and the linear parameter of loading of biomass were significant. The linear and quadratic parameters of hydrolysis time and the interactions between parameters were not significant for any of the studied responses. Mathematical models were created for the three responses, Total sugar, Y_(M⁄B), Total galactose and Recovered liquid, with R2values of 0.88, 0.8, 0.89 and 0,8, respectively for p = 0.05. The optimization of Total sugar generated in silico results of 174.06 g.L-1 of total sugars for using parameters of 1.8 M sulfuric acid, 723.3 g,L-1 of biomass and 36.8 min of reation. The optimization of Total galactose generated in silico results of 154.74 g.L-1 of total sugars for using parameters of 1.6 M sulfuric acid, 665.7 g,L-1 of biomass and 32.9 min of reaction. The simulation of Y_(M⁄B) and recovered liquid to the optimum parameters generated 0.2515 and 89%, respectively. Thus, it is concluded that it was possible to optimize the acid hydrolysis of S. filiformis to the production of high amount of total sugar and glactose with knowledge of the Y_(M⁄B) and recovered liquid, generating a predictive mathematical modeling with statistical confidence for the three answers. / Com a Revolução Industrial, o uso de recursos fósseis possibilitou melhores eficiências produtivas e criação de novos produtos. Entretanto, esses recursos possuem uma quantidade limitada. Nesse cenário, as biomassas surgem como material renovável e vantajoso, devido suas características naturais e grande disponibilidade, para ser usado na produção de químicos de alto valor e combustíveis renováveis. Nesse contexto, esse trabalho objetivou otimizar a hidrólise ácida da macroalga vermelha Solieria filiformis utilizando Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) e Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) para gerar um meio com alto teor de monossacarídeos totais e galactose total. O delineamento foi elaborado com o auxílio de Software Statistica com 17 experimentos independentes de hidrólise para o estudo três parâmetros (concentração de ácido sulfúrico, quantidade de biomassa e tempo de reação); foram analisadas quatro variáveis resposta (geração de Monossacarídeos totais, Fator de conversão de biomassa em monossacarídeos totais (Y_(M⁄B)), geração de Galactose total e Volume de hidrolisado recuperado). As algas foram colhidas de estruturas de cultivo e processadas. As hidrólises foram realizadas à 120 °C em autoclave com concentração de ácido, quantidade de alga e tempo de processo diferentes para cada experimento. Os resultados obtidos foram analisados pelo teste de variância (ANOVA). Foram gerados modelos matemáticos, superfícies de resposta e curvas de contorno para cada uma das respostas. Posteriormente, os parâmetros Monossacarídeos totais e Galactose total foram otimizados e foram construídos gráficos de comportamento de hidrólise para os parâmetros concentração de ácido e tempo de reação, avaliando as duas respostas otimizadas. Para a resposta Monossacarídeos totais, os parâmetros de concentração de ácido quadrático e quantidade de biomassa linear e quadrático foram significativos. Para a Y_(M⁄B), os parâmetros de concentração de ácido quadrático e quantidade de biomassa linear foram significativos. Para Galactose total, os parâmetros de concentração de ácido quadrático e quantidade de biomassa linear e quadrático foram significativos. Para o Volume recuperado, os parâmetros de concentração de ácido linear e quadrático e quantidade de biomassa linear foram significativos. Os parâmetros tempo de hidrólise linear e quadrático bem como as interações entre os parâmetros não foram significativos para nenhuma das respostas estudadas. Modelos matemáticos foram gerados para as respostas Monossacarídeos totais, Y_(M⁄B), Galactose total e Volume recuperado com valores de R2 igual à 0,88, 0,8, 0,89 e 0,8, respectivamente, para p = 0,05. A otimização de Monossacarídeos totais gerou resultados in silico de 174,06 g.L-1 de monossacarídeos totais para a utilização dos parâmetros de 1,8 M de ácido sulfúrico, 723,3 g,L-1 de biomassa e 36,8 min de reação e a otimização de Galactose total gerou resultados in silico de 154,74 g.L-1 de galactose total para a utilização dos parâmetros de 1,8 M de ácido sulfúrico, 665,7 g,L-1 de biomassa e 32,9 min de processo. A simulação do Y_(M⁄B) e Volume recuperado para os parâmetros do ponto ótimo de Monossacarídeos totais gerou 0,2515 e 89%, respectivamente. Dessa forma, conclui-se que foi possível otimizar a hidrólise ácida de S. filiformis para produção de altos teores de Monossacarídeos totais e Galactose total com conhecimento do Y_(M⁄B)e Volume recuperado, com a geração de modelos matemáticos preditivos com confiabilidade estatística para todas as respostas.

Como continuamente se vê aumentada a demanda por energia, principalmente em face do rápido crescimento da população e do desenvolvimento industrial, faz-se necessário incrementar fontes de energia alternativas. Com esse intuito, desenvolveu-se um processo de produção de etanol utilizando conjuntamente, e em várias combinações, a batata-doce, o milho e a mandioca, otimizando-se esse processo em três ensaios. O primeiro ensaio foi realizado para se avaliar o efeito das concentrações das enzimas α-amilase (Liquozyme® SC) e glicoamilase (Spirizyme® Fuel), no processo de hidrólise do amido sobre o teor de glicose. O segundo ensaio avaliou o efeito do tempo de fermentação e da concentração da levedura Sacharomyces cerevisiae, sobre o teor de etanol. Na última etapa explorou-se a fermentação das três matérias-primas (batata-doce industrial, mandioca e milho) em diferentes combinações, utilizando-se as melhores condições encontradas nos 1° e 2° ensaios. As matérias-primas batata-doce, mandioca e milho apresentaram teores médios de umidade iguais a 66,77%, 66,52% e 13,77%, respectivamente. O teor de açucares solúveis foi de 3,41% na Batata-doce industrial (BDI), 1,73% na Mandioca (Ma) e de 1,65% no Milho (Mi). Quanto ao teor de amido, a matéria-prima in natura apresentou 22,11% e 20,22% para a batata-doce industrial e mandioca, respectivamente. Os grãos de milho, triturados, possuíam 41,72%. Os resultados dos ensaios mostraram que a faixa ótima para máximo rendimento de açucares redutores ocorreu quando 0,36 ml (0,45 g/Kgamido) de α-amilase (Liquizyme® SC) e 10,18 ml (11,71 g/Kgamido) de glicoamilase (Spirizyme® Fuel) foram utilizados por kg de amido (base seca), e que a condição otimizada para fermentação da mistura (BDI, Ma e Mi) foi de 2,25 % de levedura e 24 horas de fermentação, sob a qual obteve-se o maior rendimento de etanol. Quando se compararam as diferentes combinações das matérias-primas, verificou-se que a mistura das amiláceas (BDI, Ma e Mi), com teor de amido proporcional, produziu o maior volume de etanol, com valor médio igual a 13301,62 L/ha. / How continually see increased demand for energy, especially in the face of rapid population growth and industrial development, it is necessary to increase alternative energy sources. To that end, it has developed a process for producing ethanol using at the same time and in various combinations, sweet potatoe, corn and cassava, optimizing this process is in three trials. The first trial was conducted to evaluate the effect of the concentrations of the enzymes α-amylase (Liquozyme ® SC) and glucoamylase (Spirizyme Fuel ®) in the process of hydrolysis of starch on glucose level. The second trial evaluated the effect of fermentation time and the concentration of the yeast Saccharomyces cerevisiae on the concentration of ethanol. In the last step was explored the fermentation of the three raw materials (industrial sweet potato, cassava and maize) in different combinations, using the best conditions found in the 1st and 2nd tests. The raw sweet potato, cassava and corn had average moisture equal to 66.77%, 66.52% and 13.77%, respectively. The soluble sugar content was 3.41% in sweet potato industry (BDI), 1.73% in cassava (Ma) and 1.65% in corn (Mi). As the starch content, the raw material in nature showed 22.11% and 20.22% for industrial sweet potato and cassava, respectively. Corn kernels, crushed, possessed 41.72%. The test results showed that the optimum range for maximum yield of reducing sugars occurred when 0.36 ml (0.45 g/Kgstarch) of α-amylase (Liquizyme ® SC) and 10.18 ml (11.71 g/Kgstarch) of glucoamylase (Spirizyme Fuel ®) were used per kg of starch (dry basis), and that the optimal condition for fermentation of the mixture (BDI Ma and Mi) was 2.25% yeast and 24 hours of fermentation, in which gave the highest yield of ethanol. When comparing different combinations of raw materials, it was found that the mixture of starch (BDI Ma and Mi), with proportional starch produced the largest amount of ethanol, with an average value of 13,301.62 L/h.

Submitted by Hiolanda Rêgo (hiolandarego@gmail.com) on 2017-03-14T14:51:25Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_ODONTO_Susana Silva Soares.pdf: 4863945 bytes, checksum: 2692443bf1bbefa0e6927a47dcda2da5 (MD5) / Approved for entry into archive by Delba Rosa (delba@ufba.br) on 2017-03-23T13:48:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_ODONTO_Susana Silva Soares.pdf: 4863945 bytes, checksum: 2692443bf1bbefa0e6927a47dcda2da5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-23T13:48:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_ODONTO_Susana Silva Soares.pdf: 4863945 bytes, checksum: 2692443bf1bbefa0e6927a47dcda2da5 (MD5) / CNPq;CAPES / A metodologia de superfície de resposta (MSR) é um conjunto de técnicas avançadas de análises de regressão, complementares ao planejamento experimental, que ajudam a entender a influência de vários fatores em uma variável resposta de interesse. O presente estudo tem como objetivo avaliar fatores associados com a periodontite, utilizando metodologia de superficie de resposta e desenvolver um modelo matemático representativo para periodontite. Em uma amostra de 176 índios Kiriri, avaliou-se a associação de 16 diferentes fatores socioeconômicos e comportamentais com a periodontite, variável de resposta, de acordo com cinco diferentes critérios de classificação da doença. Equações polinomiais de 4º grau, com altos coeficientes de determinação (R² = 1), foram escolhidas para representar os modelos. As variáveis correlacionadas com periodontite, de acordo com a definição 1 de periodontite (ZABOR et al., 2010), foram: escolaridade, idade, índice de placa (IP), orientação de higiene oral, sexo, índice de massa corpórea (IMC) e número de dentes perdidos. Definição 2 de periodontite (BAELUM & LÓPEZ 2012): escolaridade, idade, orientação de higiene oral, IMC, IP, glicemia em jejum e número de dentes perdidos. Definição 3 de periodontite (TONETTI & CLAFFEY 2005): número de dentes perdidos, idade, IP, dependência de nicotina, hipertensão, escolaridade, dependência alcoólica e uso de fio dental. Definição 4 de periodontite (EKE et al., 2012): idade, IP, escolaridade, sexo, orientação de higiene oral, renda, uso de bochecho, frequência de escovação e tipo de escova dental. Por fim as variáveis correlacionadas com Risco periodontal (LANG & TONETTI 2003) foram: IP, hipertensão, escolaridade, uso do fio dental, tipo de escova dental, dependência alcoólica, frequência de escovação, sexo e orientação de higiene oral. Desta forma, concluiu-se que é possível desenvolver modelos matemáticos multifatoriais capazes de predizer casos de periodontite ou risco periodontal, sem a utilização de parâmetros periodontais. Entretanto, novos estudos confirmatórios são necessários para validação destes modelos em outras populações.

A estabilidade oxidativa em óleos e emulsões é influenciada pela ação simultânea de diversos fatores. Entretanto, a avaliação do efeito antioxidante de novos compostos tem sido conduzida utilizando-se valores fixos para esses fatores. Portanto, o objetivo deste estudo foi aplicar técnicas fatoriais para desenvolver modelos de oxidação lipídica nos quais os principais fatores pudessem variar simultaneamente. A oxidação de óleo de linhaça removido de seus componentes minoritários, determinada pela concentração de hidroperóxidos e malonaldeído (TBARS), foi avaliada em função da variação conjunta da temperatura (40 - 60 oC), concentração de ferro (0,0 - 1,0 mmol/L FeSO47H2O) e de ascorbil palmitato (0,0 - 1,5 mmol/L). Os maiores valores observados para os marcadores foram obtidos a 40oC, sendo altamente dependentes da relação \"ferro / ascorbil palmitato\". Adicionando-se 1,4707 mmol/L de ferro e 1,5839 mmol/L de ascorbil palmitato, a amplitude de formação de hidroperóxidos aumentou em 57%. Uma emulsão foi preparada com 1% do mesmo óleo de linhaça removido de seus componentes minoritários, utilizando-se um emulsificante aniônico sob alta pressão. A variação da temperatura, pH e concentração de ferro, cobre, ácido ascórbico, ascorbil palmitato e cloreto de sódio nos marcadores químicos da oxidação (hidroperóxidos e TBARS) foi avaliada através de um planejamento fracionário do tipo Plackett-Burman para seleção de variáveis. A seguir, o efeito das concentrações de ferro (0,0 - 1,0 mmol/L FeSO47H2O), ácido ascórbico (0,0 - 2,0 mmol/L) e pH (3,0 - 7,0) na estabilidade oxidativa das emulsões foi avaliado utilizando-se um Delineamento Composto Central. Os maiores valores dos marcadores foram obtidos adicionando-se 0,885 mmol/L de ferro e 1,700 mmol/L de ácido ascórbico à emulsão mantida a 30ºC sob pH 5,51. A atividade antioxidante de seis compostos foi avaliada em ambos os modelos (óleo puro e emulsão), sendo que uma melhor discriminação entre as amostras foi observada nos sistemas otimizados. A utilização de técnicas fatoriais mostrou-se eficiente na avaliação conjunta de vários fatores que influenciam a estabilidade oxidativa de óleos e emulsões, e proporcionou um melhor poder de discriminação na atividade antioxidante de compostos naturais e artificiais. / The oxidative stability in bulk oils and emulsions is affected by many factors. However, assessment of the antioxidant effect of new compounds has been carried out under fixed conditions. Thus, the objective of this study was to apply factorial techniques to develop lipid oxidation models in which the main factors vary simultaneously. Oxidation of flaxseed oil stripped of its minor components determined by the concentration of hydroperoxides and malonaldehyde (TBARS) was evaluated according to the combined variation of temperature (40 - 60 oC), iron concentration (0,0 - 1,0 mmol/L FeSO47H2O) and ascorbyl palmitate concentration (0,0 - 1,5 mmol/L). The highest observed values to these markers were obtained at 40oC, being greatly dependent on the \"iron / ascorbyl palmitate\" ratio. Addition of 1,4707 mmol/L of iron and 1,5839 mmol/L of ascorbyl palmitate increased the hydroperoxide formation by 57%. An emulsion was prepared with 1% of the same stripped flaxseed oil and an anionic emulsifier under high pressure. The variation of temperature, pH and iron, copper, ascorbic acid, ascorbyl palmitate and sodium chloride concentration on the chemical markers of oxidation (hydroperoxides and TBARS) was evaluated using a Plackett-Burman design to screen the variables. Following, the effect of iron concentration (0,0 - 1,0 mmol/L FeSO47H2O), ascorbyl palmitate concentration (0,0 - 2,0 mmol/L) and pH (3.0 - 7,0) on the oxidative stability of the emulsion was evaluated using a Central Composite Design. The highest observed values to these markers were obtained adding 0,885 mmol/L of iron and 1,700 mmol/L of ascorbic acid to the emulsion under 30ºC and pH 5,51. The antioxidant activity of six compounds was evaluated using both models (bulk oil and emulsion), in which a better discrimination was observed for the samples in the optimized systems. The application of factorial techniques was efficient on the joint assessment of several factors that affect the oxidative stability of oils and emulsions, and provided a better discrimination power on the antioxidant activity of natural and artificial compounds.

A oxidação lipídica é uma das causas de deterioração e perda de qualidade dos alimentos. Com a intenção de reduzir ou inibir essa reação, são empregados antioxidantes sintéticos. No entanto, com a crescente preocupação sobre o efeito dos mesmos sobre a saúde, diversas pesquisas têm por objetivo buscar alternativas de fontes naturais. A atividade antioxidante de frutas tem sido muito estudada. A acerola se destaca devido aos seus componentes, como o ácido ascórbico, compostos fenólicos, carotenoides e antocianinas, conferindo elevada capacidade antioxidante, principalmente no estádio de maturação verde, o qual pode ser explorado como base para aditivo para a indústria alimentícia. A técnica de microencapsulação pode facilitar a aplicação, proteger os compostos ativos e favorecer sua liberação controlada em um produto. O objetivo deste trabalho foi obter extratos de frutos de acerola em condições otimizadas e submetê-los ao processo de microencapsulação, visando avaliar seu potencial de aplicação como antioxidante em emulsão lipídica. Foi realizada a otimização da extração de compostos ativos de amostras de frutos verdes e maduros de acerola por meio da metodologia de Superfície de Resposta, em que foram determinados os efeitos da proporção amostra:solvente e tempo sobre a atividade antioxidante (DPPH e ABTS) e compostos fenólicos totais (CFT). Os extratos obtidos em condições otimizadas foram caracterizados quanto ao teor de compostos fenólicos totais (CFT), atividade antioxidante (DPPH, ABTS, ORAC-H e FRAP), teores de ácido ascórbico e compostos fenólicos (clorogênico, ferúlico e p-cumárico). O extrato com maior atividade antioxidante foi selecionado para a obtenção de micropartículas por spray drying, com adição de goma arábica e maltodextrina. As micropartículas foram caracterizadas (umidade, aw, solubilidade, higroscopicidade, tamanho de partículas), avaliadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e também quanto à manutenção da atividade antioxidante. As micropartículas, o extrato aquoso de acerola otimizado e o antioxidante sintético TBHQ (Terci-Butil-Hidroquinona) foram aplicados em sistema modelo de emulsão em concentrações de até 200 mg. Kg-1. As emulsões foram submetidas ao teste acelerado de oxidação a 40°C por 9 dias, com acompanhamento da variação do teor de hidroperóxidos, dienos conjugados e índice de cremeação (CI) a cada 3 dias. A otimização propiciou a obtenção de extratos com elevada atividade antioxidante. Para os frutos maduros a melhor proporção amostra:solvente (água) foi de 1:30, já para frutos verdes foi de 1:40. O tempo ótimo identificado foi 10 minutos de extração. Os extratos de frutos verdes apresentaram atividade antioxidante superior aos de frutos maduros, bem como elevadas concentrações de ácido ascórbico e ácidos fenólicos. As micropartículas apresentaram baixa umidade e atividade de água. A maior solubilidade e menor higroscopicidade foi verificada nas produzidas com maltodextrina. Ambas apresentaram partículas pequenas e características tecnológicas adequadas para aplicação em alimentos; entretanto a micropartícula produzida com goma arábica se destacou pelo elevado rendimento no processo e proteção da atividade antioxidante. Os tratamentos com a adição de micropartículas em emulsões apresentaram efeito protetor significativo e semelhante ao antioxidante sintético TBHQ nas concentrações de 100 e 200 mg.kg-1 na avaliação da oxidação lipídica. No entanto, o efeito protetor conferido pela adição de micropartículas com goma arábica e de mistura de micropartículas a 200 mg.kg-1 permitiram maior controle do processo oxidativo, com a observação de baixos teores de hidroperóxidos, dienos conjugados e menores índices de cremeação durante o teste acelerado. Conclui-se que extratos microencapsulados de frutos verdes de acerola são promissores para aplicação em emulsões lipídicas e apresentam potencial para substituir antioxidantes sintéticos em alimentos e cosméticos. / Lipid oxidation is one of the major causes of deterioration and loss of food quality. Synthetic antioxidants are applied in order to reduce or inhibit this reaction. However, with growing concern about health aspects of these antioxidants, several research aims to find alternatives from natural sources. The antioxidant activity in fruits has been studied. Acerola stands out due to its components, such as ascorbic acid, phenolic compounds, carotenoids and anthocyanins, that may are related to high antioxidant capacity, specially at the green maturation stage, which can be exploited as an additive for the food industry. The microencapsulation technique may facilitate its apllication by protecting the compounds and promoting controlled release of active compounds. The objective of this work was to obtain extracts of acerola fruit under optimized conditions and to submit them to the microencapsulation process, aiming to evaluate its potential application as antioxidant in lipid emulsion. The optimization of the extraction of active compounds from green and ripe acerola fruits was achieved through response surface methodology, in which the effects of proportion sample:solvent and time on the antioxidant activity (DPPH and ABTS) and total phenolic compouns (TPC) were determided. The extracts obtained under optimized conditions were characterized as the content of total phenolic compounds (TPC), antioxidant activity (DPPH, ABTS, ORAC-H and FRAP), ascorbic acid and phenolic compounds (chlorogenic, ferulic, and p-coumaric acids). The extract with greater antioxidant activity was selected to obtain microparticles by spray drying, with addition of gum arabic and maltodextrin. The microparticles were characterized (moisture, water activity, hygroscopicity, solubility, particle size), evaluated by scanning electron microscopy (SEM) and the maintenance of the antioxidant activity. The microparticles, the optimized aqueous acerola extract and the synthetic antioxidant TBHQ (terc-butyl-hydroquinone) were applied in model system of emulsion in concentrations up to 200 mg. Kg-1. The emulsions were subjected to accelerated oxidation test at 40°C for 9 days, with monitoring of the variation of the hydroperoxides content, conjugated dienes and creaming index (CI) every 3 days. The optimization promoted to obtention of extracts with high antioxidant activity. For the ripe fruits the best sample:solvent (water) ratio was 1:30 and for green fruits it was 1:40. Optimum time identified was 10 minutes of extraction. The extracts of green fruits showed higher antioxidant activity than mature fruits, as well as higher concentrations of ascorbic acid and phenolic acids. The microparticles had low moisture content and water activity. The greater solubility and lower hygroscopicity was observed in those produced with maltodextrin. Both showed small particles and technological characteristics suitable for application in food; however the microparticle produced with gum arabic was distinguished by the high yield in the process and protection of the antioxidant activity. The treatments with addition of microparticles in emulsions showed significant protective effect similar to the synthetic antioxidant (TBHQ) at concentrations of 100 and 200 mg.kg-1 in the evaluation of lipid oxidation. However, the protective effect conferred by the addition of microparticles with gum arabic and a mixture of microparticles at 200 mg.kg-1 allowed the greater control of the oxidative process, with the observation of low hydroperoxides content, conjugated dienes and lower creaming inde during the accelerated test. It is concluded that microencapsulated extracts of green acerola fruits are a promising for application in lipid emulsions and show a potential to replace synthetic antioxidants in food and cosmetics.

O desempenho de um processo de produção de óxido de etileno é normalmente avaliado através da seletividade da reação. Neste trabalho, uma unidade produtiva foi estudada com o objetivo de se maximizar a seletividade através da atuação sobre as principais variáveis de processo. Uma análise estatística de um conjunto de dados de processo mostrou que quatro variáveis (vazão de oxigênio, vazão de gás de reciclo, temperatura da reação e teor de clorados) são as de maior influência sobre a seletividade e explicam mais de 60% das variações ocorridas no processo produtivo. Com base nessa análise de dados, modelos de regressão multilinear foram desenvolvidos e testados com o objetivo de representar o comportamento do processo em função apenas do comportamento dessas quatro variáveis. O modelo matemático empírico proposto para representar esse processo foi validado estatisticamente e fenomenologicamente, demonstrando consistência com os dados obtidos em processo. O modelo também foi desdobrado em 24 submodelos que representam condições possíveis de operação da unidade e para os quais foram elaboradas superfícies de respostas que permitiram definir a melhor forma de gestão das 4 variáveis críticas conjuntamente, de modo a se obter a máxima seletividade possível para a reação em função desses cenários operacionais. / The performance of an ethylene oxide manufacturing process is normally measured by the selectivity reaction. In this work, a production unit was studied in order to maximize selectivity through the development of a strategic plan to main to manage the key process variables. A statistical analysis of a data set indicated that only four variables (oxygen flow, recycle gas flow, temperature reaction and chlorine content) are responsible for the greater influence over the selectivity and explain more than 60% of process variations. As consequence, regression models were developed and tested in order to represent the process behavior as a function of these four variables. The proposed mathematical model was statistically and phenomenologically validated, demonstrating consistency with the current process data. The model was rewritten in 24 sub-models, named deployed models which represent possible operational conditions of the unit. A set of surface responses was defined for each deployed model, providing to identify the best way for the management of these 4 critical variables. Furthermore, this analysis leads to a management tool for achieving the best results in selectivity, as function of the possible operational scenarios for this unit.

A oxidação lipídica é uma das causas mais importantes que levam à perda das qualidades nutricionais e sensoriais dos alimentos que possuem lipídios em sua composição, diminuindo assim sua vida de útil e provocando rejeição por parte dos consumidores. Considerando estes aspectos, a indústria de alimentos faz o uso de compostos antioxidantes, capazes de retardar a oxidação. A maioria dos antioxidantes utilizados atualmente é de origem sintética, que apresentam restrições quanto ao seu uso em alimentos que variam de país para país. Tais restrições fundamentam-se em aspectos relacionados ao impacto dos antioxidantes sintéticos sobre a saúde do consumidor. Em consequência, na última década ocorreu um aumento considerável no número de pesquisas que abordam uso de antioxidantes obtidos de fontes naturais em alimentos, a fim de identificar fontes promissoras desses compostos. Com esse objetivo, o presente trabalho avaliou a atividade antioxidante de extratos hidroalcoólicos de duas amostras de frutos de murtilla (Ugni molinae Turcz.), silvestre e a cultivar melhorada 14-4, por meio da aplicação de testes in vitro e em sistema modelo a base de óleo de soja. A aplicação da Metodologia de Superfície de Resposta permitiu a seleção da melhor condição operacional para a produção de extratos hidroalcoólicos a partir dos frutos desidratados. A condição que apresentou maior eficiência para recuperação dos compostos fenólicos foi o emprego de etanol 49,5% (v/v) a temperatura de 30ºC, sendo que para a murtilla silvestre o teor foi de 18,39 mg GAE/ g matéria seca e 26,14 mg GAE/ g matéria seca para a cultivar 14-4. As análises de ABTS e DDPH foram realizadas nos extratos produzidos nas condições otimizadas e os resultados obtidos foram 471?mol TEAC/g matéria seca de murtilla silvestre e 881,84 ?mol TEAC/g matéria seca de murtilla 14-4 para o ABTS e 229,59 ?mol TEAC/g matéria seca de murtilla silvestre e 403 ?mol TEAC/g matéria seca de murtilla 14-4 para o DPPH. Análise cromatográfica em fase gasosa acoplada a detector de massas foi realizada visando a identificação dos compostos presentes nos extratos, após derivatização das amostras. Foram identificados componentes como quercetina, epicatequina, ácido gálico, ácido benzoico e ácido hidrocafeico, que possuem atividade antioxidante comprovada. Os extratos potencialmente antioxidantes foram aplicados em sistema modelo (50, 100, 150 e 200 mg kg-1) com óleo insaturado (óleo refinado de soja, sem adição de antioxidantes sintéticos) em condições aceleradas: Teste de estufa (Schaal Oven Test) e Rancimat. No teste de Estufa e no Rancimat as concentrações que apresentaram melhor poder antioxidante foram a de 150 e 200 mg kg-1 para as duas amostras de extratos de frutos de murtilla analisadas. Os resultados de análise sensorial com provadores treinados demonstraram que não houve diferenças estatisticamente significativas entre as concentrações dos extratos adicionados ao óleo de soja submetido à oxidação em estufa, sendo que o TBHQ demonstrou a melhor aceitação. Contudo, considerando as observações feitas pelos provadores é possível afirmar que após as 96 horas de estufa, o odor de ranço foi mascarado pelo odor agradável do extrato dos frutos. / Lipid oxidation is one of the most important causes that promote the loss of nutritional and sensory qualities of foods containing lipids in their composition, thus decreasing their shelf life and causing rejection by consumers. Considering theses aspects, the food industry uses antioxidant compounds that are able to inhibit or retard oxidation. However most of antioxidants currently used are synthetic, with restrictions as to its use in lipid-based foods that vary from country to country. Such restrictions are based on aspects related to the impact of synthetic antioxidants on consumer\'s health. Due to this, in the last decade there was an increase in the number of researches that focuses on using natural sources of antioxidants, such as vegetables, fruits, among others, in food, in order to identify potential sources of antioxidants. With this objective, the present study evaluated the antioxidant activity of hydroalcoholic extracts of two varieties of murtilla\'s fruits (Ugni molinae Turcz.), wild and 14-4, through the application of in vitro assays and in a model system based on soybean oil. The application of response surfaces methodology allowed the selection of the optimal operating condition for the production of hydroethanolic extracts from dried fruit. The total phenolic compounds were determined for evaluation of extracts\' antioxidant activity and adjustment of mathematical models. The condition with the highest phenolic content was extracted using ethanol 49,5% (v/v) and temperature at 30°C, the content for the wild murtilla was 18,39 mg GAE/g dry matter and 26,14 mg GAE/g dry sample for 14-4. The ABTS and DDPH analyses were proceeded with selected optimization extracts and the results were 471?mol TEAC/g dry sample of wild murtilla and 881,84 ?mol TEAC/g dry sample of 14-4 murtilla for ABTS and 229,59 ?mol TEAC/g dry sample of wild murtilla and 403 ?mol TEAC/g dry sample of 14-4 murtilla for DDPH. The analysis by gas chromatography-mass detector was performed for the identification of compounds presents in the extracts after derivatization of the samples. Were identified compounds as quercetin, epicatechin, gallic acid, benzoic acid and hidrocafeico that have proven antioxidant activity. The extracts potentially antioxidants were applied to the model system in increasing doses (50, 100, 150 and 200 mg kg-1) with unsaturated oil (refined soybean oil without addition of synthetic antioxidants) under accelerated conditions: Oven Test (Schaal Oven Test) and Rancimat. Concentrations that better presented antioxidant power were 150 and 200 mg kg-1for both of murtilla samples. Sensory results showed that there was no statistically significant difference among the concentrations of the extracts, and TBHQ showed a better acceptance by the trained panel. However, considering the comments made by the tasters is possible to affirm that after 96 hours of oven, the rancid odor is masked by the pleasant odor of the fruit.

A enzima lipoxigenase através da farinha integral de soja é amplamente utilizada na panificação com objetivos de branqueamento e melhora da reologia. Com base nesse pressuposto, o objetivo inicial deste estudo foi de observar a ação oxidante dessa enzima na presença de dois outros oxidantes (ácido ascórbico e peróxido de benzoíla) nas propriedades reológicas e sensoriais de pães. Sete misturas com diferentes combinações dos três compostos foram elaboradas utilizando-se um delineamento experimental do tipo \"centroide-simplex\", sendo aplicadas à farinha de trigo para o preparo de pães. A enzima apresentou sinergia com o ácido ascórbico na elasticidade da massa, sugerindo uma inter-relação bioquímica entre os dois compostos no fortalecimento da matriz protéica do glúten. A mesma sinergia entre a lipoxigenase da soja e o acido ascórbico foi observada na redução da tonalidade amarela dos pães medida instrumentalmente. A partir desses resultados, buscou-se avaliar a ação da enzima frente a variações tanto na força da farinha como no tempo de fermentação, reproduzindo as condições reais de processamento. Desta vez, um planejamento experimental do tipo Box-Behnken com três fatores (atividade da enzima, força da farinha e tempo de fermentação) em três níveis de variação, foi aplicado no preparo das amostras. Os resultados mostraram que a lipoxigenase da soja (fração 1) é uma enzima oxidante de ação rápida e seu efeito no branqueamento dos carotenóides da farinha de trigo exibiu interação positiva tanto com a força da farinha como o tempo de fermentação. Respostas reológicas e sensoriais decorrentes da ação conjunta de diferentes oxidantes e condições de processamento em pães foram pela primeira vez descritas através de modelos polinomiais com capacidade preditiva. / Soy lipoxygenase enzyme through soy flour is widely used in breadmaking for bleaching and rheological improvement. Based on this fact, the initial objective of this study was to observe the enzymes\' action in the presence of two other oxidants (ascorbic acid and benzoyl peroxide) in the rheological and sensory properties of breads. Seven mixtures with different combinations of the three compounds were prepared using a \"centroid-simplex\" design and applied to wheat flour for breadmaking. The enzyme showed synergism with ascorbic acid in the dough elasticity suggesting a biochemical interrelation between the two compounds in strengthening the gluten protein matrix. The same synergy between soy lipoxygenase and ascorbic acid was observed with the yellow hue reduction of breads measured instrumentally. From these results, the enzyme action was evaluated with wheat strength and proofing time variations reproducing real processing conditions. This time, a Box-Behnken experimental design with three factors (enzyme activity, wheat strength and proofing time), and three variation levels were applied in the sample preparation. The results showed that soy lipoxygenase (type 1) is a fast-acting oxidizing enzyme and its bleaching effect on wheat flour carotenoid exhibited a positive interaction with wheat strength and proofing time. Rheological and sensory results attributed to the combined action of the different oxidants and breadmaking conditions were for the first time described through polynomial models with predictive capacity.

Mudanças econômicas e hábitos alimentares incorretos estão contribuindo para maior ingestão calórica nas populações dos centros urbanos. Intensificam-se as pesquisas para a obtenção de ingredientes com menor valor calórico. Neste trabalho, foram avaliados os efeitos da Polidextrose (Litesse®II), Salatrim (Benefat®) e Sucralose (Splenda®) em substituição à gordura hidrogenada e sacarose em formulação de pão para hambúrguer. Avaliou-se a dureza, volume, umidade, cor e valor calórico pela Metodologia da Superfície de Resposta (MSR). Os resultados mostraram que os ingredientes utilizados sugerem grande potencial para o desenvolvimento de produtos panificados com valor energético reduzido, e a sobreposição das superfícies permitiu obtenção de formulações otimizadas. / Economic changes and incorrect nutrition habits are causing more calories ingestion in the populations of the urban centers. Substitution of fat and sugar on diet has being object of intense research in the attempt to producing foods without these ingredients or with reduction of amount normally used. In this work the effect of the Polidextrose (Litesse® II), Salatrim (Benefat®) and Sucralose (Splenda®) had been tested in substitution to the hydrogenated fat and sucrose in hamburger buns formulas. It was evaluated firmness, volume, moisture, color and caloric value using Response Surface Methodology (RSM). The results showed that the used ingredients suggest great potential for the development of bakery products with reduced energy value. Surfaces intersections allowed to obtain optimized bread formulas.

A estabilidade oxidativa em óleos e emulsões é influenciada pela ação simultânea de diversos fatores. Entretanto, a avaliação do efeito antioxidante de novos compostos tem sido conduzida utilizando-se valores fixos para esses fatores. Portanto, o objetivo deste estudo foi aplicar técnicas fatoriais para desenvolver modelos de oxidação lipídica nos quais os principais fatores pudessem variar simultaneamente. A oxidação de óleo de linhaça removido de seus componentes minoritários, determinada pela concentração de hidroperóxidos e malonaldeído (TBARS), foi avaliada em função da variação conjunta da temperatura (40 - 60 oC), concentração de ferro (0,0 - 1,0 mmol/L FeSO47H2O) e de ascorbil palmitato (0,0 - 1,5 mmol/L). Os maiores valores observados para os marcadores foram obtidos a 40oC, sendo altamente dependentes da relação \"ferro / ascorbil palmitato\". Adicionando-se 1,4707 mmol/L de ferro e 1,5839 mmol/L de ascorbil palmitato, a amplitude de formação de hidroperóxidos aumentou em 57%. Uma emulsão foi preparada com 1% do mesmo óleo de linhaça removido de seus componentes minoritários, utilizando-se um emulsificante aniônico sob alta pressão. A variação da temperatura, pH e concentração de ferro, cobre, ácido ascórbico, ascorbil palmitato e cloreto de sódio nos marcadores químicos da oxidação (hidroperóxidos e TBARS) foi avaliada através de um planejamento fracionário do tipo Plackett-Burman para seleção de variáveis. A seguir, o efeito das concentrações de ferro (0,0 - 1,0 mmol/L FeSO47H2O), ácido ascórbico (0,0 - 2,0 mmol/L) e pH (3,0 - 7,0) na estabilidade oxidativa das emulsões foi avaliado utilizando-se um Delineamento Composto Central. Os maiores valores dos marcadores foram obtidos adicionando-se 0,885 mmol/L de ferro e 1,700 mmol/L de ácido ascórbico à emulsão mantida a 30ºC sob pH 5,51. A atividade antioxidante de seis compostos foi avaliada em ambos os modelos (óleo puro e emulsão), sendo que uma melhor discriminação entre as amostras foi observada nos sistemas otimizados. A utilização de técnicas fatoriais mostrou-se eficiente na avaliação conjunta de vários fatores que influenciam a estabilidade oxidativa de óleos e emulsões, e proporcionou um melhor poder de discriminação na atividade antioxidante de compostos naturais e artificiais. / The oxidative stability in bulk oils and emulsions is affected by many factors. However, assessment of the antioxidant effect of new compounds has been carried out under fixed conditions. Thus, the objective of this study was to apply factorial techniques to develop lipid oxidation models in which the main factors vary simultaneously. Oxidation of flaxseed oil stripped of its minor components determined by the concentration of hydroperoxides and malonaldehyde (TBARS) was evaluated according to the combined variation of temperature (40 - 60 oC), iron concentration (0,0 - 1,0 mmol/L FeSO47H2O) and ascorbyl palmitate concentration (0,0 - 1,5 mmol/L). The highest observed values to these markers were obtained at 40oC, being greatly dependent on the \"iron / ascorbyl palmitate\" ratio. Addition of 1,4707 mmol/L of iron and 1,5839 mmol/L of ascorbyl palmitate increased the hydroperoxide formation by 57%. An emulsion was prepared with 1% of the same stripped flaxseed oil and an anionic emulsifier under high pressure. The variation of temperature, pH and iron, copper, ascorbic acid, ascorbyl palmitate and sodium chloride concentration on the chemical markers of oxidation (hydroperoxides and TBARS) was evaluated using a Plackett-Burman design to screen the variables. Following, the effect of iron concentration (0,0 - 1,0 mmol/L FeSO47H2O), ascorbyl palmitate concentration (0,0 - 2,0 mmol/L) and pH (3.0 - 7,0) on the oxidative stability of the emulsion was evaluated using a Central Composite Design. The highest observed values to these markers were obtained adding 0,885 mmol/L of iron and 1,700 mmol/L of ascorbic acid to the emulsion under 30ºC and pH 5,51. The antioxidant activity of six compounds was evaluated using both models (bulk oil and emulsion), in which a better discrimination was observed for the samples in the optimized systems. The application of factorial techniques was efficient on the joint assessment of several factors that affect the oxidative stability of oils and emulsions, and provided a better discrimination power on the antioxidant activity of natural and artificial compounds.