Diversas mirtáceas são nativas dos biomas brasileiros, sendo que a Mata Atlântica é o local onde muitas das espécies desta família ocorrem e têm grande importância pela qualidade de seus frutos. Dentre as espécies do gênero, o cambuci [Campomanesia phaea (O. Berg.) Landrum] é apontado com grande potencial funcional e sensorial que pode ser explorado comercialmente, devido às suas características nutricionais e funcionais. Entretanto, a carência de informações técnicas sobre a espécie, aliada à falta de tecnologias adequadas à conservação in natura e processamento dos frutos, colocam em risco a exploração do seu potencial comercial e de consumo. Em decorrência desse panorama, os objetivos do presente trabalho foram: (1) avaliar a diversidade entre cambucizeiros originados de semente, quanto aos seus aspectos físicos e químicos, compostos bioativos e compostos voláteis, (2) determinar o ponto adequado de colheita e comportamento respiratório dos frutos e por fim, (3) investigar a influência da temperatura de armazenamento na qualidade e na fisiologia pós-colheita de cambuci, com o intuito de fornecer subsídios técnicos/científicos à exploração comercial desta frutífera. Os resultados da caracterização físico-química dos frutos e dos teores de voláteis revelaram diferenças entre as árvores matrizes, os locais de colheita e entre as safras dos anos de 2014 e 2015. O estádio de maturação 2, caracterizado por frutos maduros colhidos na planta, com coloração verde-amarelada e região equatorial levemente arredondada, foi definido como o ponto de colheita ideal para cambuci. Os frutos do E2 possuíam qualidade igual ou superior aos frutos dos outros estádios avaliados, tendo menor adstringência, conteúdo superior de ácido ascórbico e vida-útil pós-colheita acrescida em pelo menos 2 dias, por terem menor perda por podridões, maior firmeza da polpa e menor perda de massa frutos. Os frutos cambuci apresentaram padrão respiratório não-climatérico. Apresentaram também alteração da qualidade sensorial, ao longo dos dias após a colheita, entre os estádios de maturação, constatado pelo perfil dos compostos voláteis, tanto pela abundância de metabólitos, como pela nota aromática. Frutos mais verdes apresentam aromas herbáceo, etéreo ou pungente e à medida que amadureceram passaram a apresentar aromas frutados e canforados. O armazenamento dos frutos a baixa temperatura comprovou ser uma alternativa viável para a pós-colheita dos frutos de cambuci, contribuindo para a sua conservação, prolongando sua vida útil. Os resultados obtidos abrem perspectivas para o desenvolvimento da fruticultura do cambuci, haja vista a variabilidade genética entre os genótipos produtivos aqui demonstrada. Dessa forma, há subsídios para a implementação de programas de melhoramento da espécie com vistas ao aumento na produtividade dos plantios, atendendo à sua cadeia produtiva. Ademais, os resultados dão suporte para a definição de procedimentos de pós-colheita do cambuci, fundamentados em informações técnicas que garantem metodologia específica para a colheita e armazenagem dos frutos de cambuci. Portanto, os resultados descritos representam um avanço frente à definição de práticas de colheita e armazenagem dos frutos, garantindo assim a expansão da fruticultura da espécie. / There are several Myrtaceae native to the Brazilian biomes, being the Atlantic Forest the place where many of them occur, having great importance for the quality of its fruits. Among the species of the genus, cambuci [Campomanesia phaea (O. Berg.) Landrum] has great functional and sensorial potential, being able to be exploited commercially due to its nutritional and phytotherapeutic characteristics. However, the lack of technical information about the species, coupled with the lack of appropriate technologies for in natura conservation and fruit processing, delay the exploitation of its commercial and consumption potential. Due to this background, the objectives of this study were: (1) assess the diversity among cambucizeiros originated by seeds and their physical and chemical quality, bioactive compounds and volatile compounds, (2) determine the appropriate maturity stage for harvest and respiration rate, (3) to investigate the influence of storage temperature on cambuci quality and postharvest physiology, with the purpose of providing technical/scientific subsidies to the commercial exploitation of this fruit. The results of the physicochemical characterization of the fruits and the volatile contents revealed differences between the matrix trees, harvesting sites and between the harvests of 2014 and 2015. The maturation stage 2, characterized by ripe fruits harvested in the plant, with a yellowish-green coloration and slightly rounded equatorial region, was defined as the ideal picking for cambuci. The fruits had an equal or higher quality than the fruits of the other maturity stages, with lower astringency, higher ascorbic acidcontent and postharvest life at least 2 days larger. These results were obtained because in this maturity stages, fruits had less rot loss, greater pulp firmness and fresh weight loss. The cambuci fruits showed a non-climacteric respiratory pattern. They also showed changes in the sensorial quality, along the days after harvesting and between the stages of maturation, verified by the volatile compounds, the abundance of metabolites and aromatic notes. Greener fruits have herbaceous, ethereal or pungent aromas, and as they mature, they have fruity and camphorated aromas. The fruits storage at low temperature proved to be a viable alternative for the postharvest of cambucis, contributing to its conservation, prolonging its shelf-life, without compromising its quality. The results obtained open perspectives for the development of cambuci produce, given the genetic variability among the productive genotypes demonstrated here. Thus, there are subsidies for the implementation of breeding programs of the species for increasing the productivity, considering their productive chain. In addition, the results support the definition of postharvest procedures for cambuci, foundations in technical information that guarantee specific methodology for the harvest and storage of cambuci fruits. Therefore, the results described here represent an advance in harvesting practices and storage of the cambuci fruits, guaranteeing the expansion of production of the species.

Atualmente a demanda mundial por cacau é superior à sua oferta, impulsionando a pesquisa e desenvolvimento de substitutos. Pesquisa conduzida recentemente evidenciou um potencial substituto ao submeter sementes de jaca dura a processos de fermentação, secagem e torração, resultando na produção de compostos voláteis similares aos do cacau. No entanto, o processo fermentativo foi realizado com a microbiota natural, o que impossibilita o direcionamento da produção de compostos de interesse. Desse modo, o objetivo do presente trabalho foi utilizar cultura starter de dois microrganismos isolados da fermentação da semente do cacau (Kluyveromyces marxianus e Saccharomyces cerevisiae) no processo fermentativo da semente de jaca dura, acompanhar as características da massa fermentativa, caracterizar microbiologicamente e avaliar os compostos voláteis produzidos. No primeiro capítulo são apresentados os dados referentes à primeira etapa do projeto, que envolveu a realização das fermentações em três lotes, contendo um tratamento sem inoculação de leveduras (controle) e dois tratamentos inoculados, sendo o KM, com K. marxianus, e o mix, com K. marxianus e S. cerevisiae. Neste capítulo também foram avaliadas as características da massa fermentativa ao longo do processo fermentativo (pH, exsudação, sólidos solúveis, acidez titulável e temperatura), o consumo de nutrientes (açúcares e proteínas), a produção de etanol e ácidos orgânicos (ácido acético e ácido lático) e a caracterização do conteúdo mineral. Observaram-se diferenças nos parâmetros para os tratamentos, principalmente devido à aceleração da fermentação no tratamento mix, que influenciaram na produção de compostos voláteis. Também foi evidenciada a presença de leveduras, bactérias láticas e bactérias acéticas ao longo do processo. No capítulo 2 estão apresentados os resultados obtidos na segunda etapa do projeto, que envolveu a análise dos compostos voláteis produzidos com perfil aromático semelhante ao do cacau, evidenciando a maximização da produção de alguns compostos voláteis que conferem aroma de chocolate, na presença de mix de culturas starters, indicando o potencial uso das mesmas na fermentação de jaca dura. / Currently the world demand of cocoa exceeds it\'s supply, leading the research and development of substitutes. Study recently conducted evidenced a potential substitute by subjecting hard jackfruit seeds to fermentation, drying and roasting processes, resulting in the production of volatile compounds to those of cocoa. However, the fermentative process was carried out with the natural microbiota, which makes it impossible to direct the production of interests compounds. Thus, the aim of the present work was the application of starter cultures of two microrganisms isolated from the cocoa beans fermentation (Kluyveromyces marxianus e Saccharomyces cerevisiae) in the fermentative process of hard jackfruit seeds, the monitoring of the fermentative mass characteristics, the microbiological characterization, and evaluation of volatile compounds produced. In the first chapter are presented the data refering to the first stage of the project, which involved the fermentation in three lots, containing a treatment without yeast inoculation (control) and two inoculated treatments, KM with K.marxianus, and MIX with K.marxianus and S. cerevisiae. In this chapter it was also evaluated the fermentative mass characteristics throughout the fermentation process (pH, exsudation, soluble solids, titratable acidity and temperature), the nutrients consumption (sugars and proteins), the production of ethanol and organic acids (acetic acid and lactic acid) and the characterization of mineral content. Differences were observed in the parameters for the treatments, mainly due to the acceleration of the fermentation in the MIX treatment, which influenced in the volatile compounds production. Also it was evidenced the presence of yeasts, lactic acid bacteria and acetic acid bacteria throughout the process. In chapter two are presented the results obtained in the second stage of the project, which involved the analysis of volatile compounds production and the aromatic profile similar to cocoa, evidencing the maximization of some volatile compounds production that confer chocolate aroma, in the presence of MIX of starters cultures, indicating their potential use in the hard jackfruit fermentation.

Jackfruit seeds are an under-utilized waste in many tropical countries. In this work, we demonstrated the potential of roasted jackfruit seeds to generate chocolate aroma for use as a cocoa substitute in foodstuffs. Twenty-seven different flours were produced from a hard pulp variety of jackfruit by drying (DJS), acidifying (AJS), or fermenting (FJS) the seeds prior to roasting under different time/temperature combinations. The chocolate aroma of groups of four flours were ranked by a sensory panel (n=162) and response surface methodology was used to identify optimum conditions for producing chocolate aroma. Pyrazines were analyzed instrumentally as markers of chocolate aroma, while moisture, pH, and color were also monitored. The best chocolate aroma was produced in three jackfruit seed flours: DJS, AJS, and FJS. Volatile and semi-volatile compound contents were evaluated by GC-MS, GC-O, and SPE-GC in these three jackfruit seed flours and their profiles were compared with the profile of cocoa powder. These flours were also evaluated for their solubility, swelling power, wettability, apparent density, viscosity, sensory preference, and intensity of chocolate aroma. The central composite design was used to optimize the solubility and swelling power. Water temperature and time to flour exposition were the response variables. Owing to their differing volatile compositions, two different flours (DJS and FJS) were applied in six cappuccino formulations with 50%, 75%, and 100% substitution of cocoa powder with jackfruit seed flours. The consumers acceptance of cappuccinos (n=126) and the quantitative descriptive analysis (QDA) were used to describe the preparations. Physicochemical properties in cappuccino formulations were also evaluated. The greatest relative concentration of pyrazines (p<=0.05) was formed in dry, acidified, and fermented flour when we used 156, 165, and 154°C, respectively. Clearly, fermentation is necessary to improve the chocolate aroma of jackfruit seeds, and it is possible to select the best roasting conditions for each treatment to optimize the sensory perception of chocolate aroma. These optimal treatment conditions were found to be 171°C for 47 min in DJS, 180°C for 40 min in AJS, and 154°C for 35 min in FJS. FJS had higher solubility and wettability than other flours. The viscosities of jackfruit seed flours were low with high solubility, properties that are desirable in cocoa powder (CP). Chocolate aroma was most intense for FJS. Therefore, jackfruit seed flours have technological properties and chocolate aroma similar to or better than CP and commercial chocolate (CC). For cappuccino formulations, 50% and 75% cocoa powder was replaced with dry jackfruit seed flour, and there was no change in sensory acceptability or technological properties. The principal component analysis of QDA explained 90% of variance. The primary characteristics of cappuccinos made with dry jackfruit seeds were cappuccino, chocolate, cinnamon, and coffee aromas, and cappuccino and chocolate tastes. Indeed, dry jackfruit seed flour is an innovative cocoa powder substitute; it could be used in food preparations, consequently utilizing this tropical fruit waste by incorporating it as an ingredient in a common product of the human diet. / As sementes de jaca são subaproveitadas em muitos países tropicais. Neste estudo, foi possível demonstrar que as sementes de jaca torrada possuem potencial para produzir aroma de chocolate e podem ser utilizada como um substituto do cacau em alimentos processados. Vinte e sete farinhas foram produzidas com a semente de jaca da variedade dura através de secagem (DJS), acidificação (AJS), ou fermentação (FJS) as sementes foram submetidas sob diferentes combinações de tempo e temperatura de torra. O aroma de chocolate quanto aos grupos de farinha foram avaliados sensorialmente por painel (n=162) e a metodologia superfície de resposta foi utilizada para identificar a melhor condição para produzir aroma de chocolate. As pirazinas foram instrumentalmente analisadas como marcadores do aroma de chocolate. Assim como, umidade, pH e cor também foram monitorados. O melhor aroma de chocolate foi produzido para as três farinhas de semente de jaca: DJS, AJS e FJS. Compostos voláteis e semi-volateis foram avaliados utilizando GC-MS; GC-O e SPE-GC nesses três tratamentos as farinhas de sementes de jaca seus perfis foram comparados com o perfil do cacau em pó. Essas farinhas foram também avaliadas quanto sua solubilidade, molhabilidade, densidade aparente, viscosidade, preferência sensorial e intensidade do aroma de chocolate. O delineamento com ponto central foi utilizado para otimizar a solubilidade e o poder de absorção. As variáveis respostas foram temperatura da água e tempo de exposição da farinha. Devido a sua composição diferenciada quanto aos compostos voláteis, duas diferentes farinhas (DJS e FJS) foram aplicadas em seis formulações de cappuccino com 50, 75 e 100% de substituição do pó de cacau por farinha de semente de jaca. A aceitação dos cappuccinos pelos consumidores (n=126) e a análise quantitativa descritiva (ADQ) foram utilizadas para descrever as preparações. Propriedades físico-químicas das formulações de cappuccino também foram avaliadas. A maior concentração relativa de pirazinas foi formada em farinhas seca, acidificada e fermentada quando utilizado 156, 165 e 154°C, respectivamente. Claramente a fermentação é necessária para melhorar o aroma de chocolate da farinha de semente de jaca, foi possível selecionar a melhor condição de torração para cada tratamento quanto à percepção sensorial do aroma de chocolate. Essas condições ótimas foram encontradas como 171°C para 47 minutos para farinha seca; 180°C durante 40 minutos para as sementes acidificadas e 154°C durante 35 minutos para as farinhas fermentadas com alta solubilidade e molhabilidade em comparação com as demais farinhas. A viscosidade da farinha de semente de jaca foi baixa com alta solubilidade o que é desejável para o cacau em pó (CP). O aroma de chocolate foi mais intenso para FJS. Assim, as farinhas de semente de jaca tiveram propriedades tecnológicas e aroma de chocolate similar ou melhor que CP e de chocolate comercial (CC). Para as formulações de cappuccino 50 e 75% de pó de cacau foram substituídas por farinha de semente de jaca seca, e não houve mudança na aceitabilidade sensorial e nas propriedades tecnológicas A análise de componentes principais para ADQ explicou 90% da variância. A principal característica dos cappuccinos feitos com semente de jaca seca quanto ao aroma foram cappuccino, chocolate, canela e café e cappuccino e chocolate para o sabor. Assim, a farinha de semente de jaca seca é um substituto inovador do pó de cacau, este pode ser utilizado em preparações alimentícias, consequentemente este resíduo agroindustrial pode ser incorporado como ingrediente comum na dieta humana.

O emprego comercial de polpas de frutas tropicais tipicamente brasileiras na indústria de alimentos e bebidas reflete uma tendência cada vez mais acentuada em oferecer produtos processados diferenciados ao mercado, apresentando, ao mesmo tempo, alternativas saudáveis à nutrição humana que poderão trazer impactos sociais, ambientais e econômicos altamente positivos, influenciando toda uma cadeia de negócios, bastante significativa no Brasil e com grande potencial de crescimento. O desenvolvimento de produtos vegetais, especialmente a partir de frutas nativas, podem agregar valores bastante significativos aos derivados comerciais industrializados. Neste contexto, o presente projeto proposto contemplou a caracterização dos componentes físico-químicos, nutricionais, microbiológicos, compostos voláteis e sensoriais, existentes na polpa obtida a partir do processamento dos frutos da espécie Campomanesia phaea (O. Berg.) Landrum (cambuci), visando a sua eventual utilização como matéria-prima para a aplicação na indústria de alimentos e de bebidas. O trabalho buscou conhecer e avaliar as possíveis utilizações dessa fruta no mercado, após diferentes tipos de processamentos agroindustriais (pasteurização, liofilização, congelamento e refrigeração). Os resultados obtidos demonstraram que a espécie apresenta uma dispersão muito restrita no bioma da Mata Atlântica, com uma cadeia de produção e comercialização já instalada, embora ainda em estágio inicial, porém com grande potencial de crescimento. As polpas de cambuci analisadas apresentaram grande potencial de aproveitamento comercial principalmente em relação a suas características aromáticas e físico-químicas (alto rendimento de polpa e elevada acidez) com um teor significativo para vitamina C, sugerindo que as ingestões das mesmas podem contribuir de forma positiva à saúde humana. Apesar de todos os tratamentos agroindustriais propostos terem sido eficientes em relação a conservação dos padrões de identidade e qualidade, durante o período de armazenamento, as amostras de polpa congelada integral e polpa congelada sem casca foram as que mais se destacaram em relação ao custo/benefício, uma vez que estes tratamentos apresentam menor complexidade em suas operações. Foi também evidenciado que devido a presença de taninos na casca do cambuci, o que resulta em um paladar adstringente, o suco tropical elaborado a partir da polpa dos frutos sem casca foi o preferido pelos provadores. Os principais compostos voláteis majoritários encontrados nas polpas processadas foram: o linalol para os tratamentos Pasterização+congelamento (23,4%), Pasterização+refrigeração (26,1%) e Congelamento Integral (12,7%); o limoneno para o tratamento congelamento sem casca (11,2%); o 1-hexanol para o tratamento refrigeração (44,4%); e o 1,8 cineol para o tratamento liofilização (16,8%) / The commercial use of tropical fruit pulps that are characteristically Brazilian in food and beverage industry reflects a growing trend toward to offer processed products, differentiated on the market, presenting at the same time healthy alternatives to human nutrition that can bring social, environmental and economic impacts highly positive, influencing a whole chain of business, quite significant in Brazil and with huge potential for growth. The development of plant products, especially from native fruits, can add significant values to industrialized commercial derivatives. In this context, the present study has included the characterization of physicochemical, nutritional, microbiological, volatile compounds and sensory of fruit pulp obtained from processing of the fruits of the species Campomanesia phaea (O. Berg.) Landrum (cambuci) aiming it possible use as raw material for the application in the food and beverage industry. The work sought to know and evaluate the possible uses of this fruit in the market, after different types of agroindustrial processing (pasteurization, freeze-drying, freezing and refrigeration). The results demonstrated that the species presents a very restricted dispersion in the Atlantic Forest biome, with a production and marketing chain already installed, although still in its early stages, but with great potential for growth. The cambuci\'s pulps analyzed presented a great potential for commercial use mainly in relation to their aromatic and physicochemical characteristics (high yield of pulp and high acidity) with a significant concentration of vitamin C, suggesting that its intake can contribute to human health. Despite all the agroindustrial treatments proposed have been efficient with regard to conservation of the identity and quality standards, during the storage period, the whole and peeled frozen pulp samples were the ones that who stood out the most by cost and benefit, since these treatments feature less complexity in their operations. Foi também evidenciado que devido a presença de taninos na casca do cambuci, o que resulta em um paladar adstringente, o suco tropical elaborado a partir da polpa dos frutos sem casca foi o preferido pelos provadores. It was also evidenced that due to the presence of tannins in the cambuci\'s peel, which results in an astringent palate, the tropical juice elaborated from the pulp of the shelled fruit was preferred by testers. The main volatile compounds found in the processes pulps were: linalool for frozen-pasteurized pulp (23,4%), frozen-refrigerated pulp (26,1%) and frozen pulp (12,7%); the limonene for peeled frozen pulp (11,2%); the 1-hexanol for Refrigerated pulp (44,4%); and 1,8 cineol for lyophilized pulp (16,8%)

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:53:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Caroline M E Santos.pdf: 1575163 bytes, checksum: 7a4f0fd823c8bbe2f2632a343ded69ca (MD5) Previous issue date: 2011-03-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Brazilian cider, sparkling apple wine with low-alcohol content, has little color and low aromatic quality, requiring correction of the final sugar content. French cider is considered the best in the world due to its physical-chemical and aromatic sensations, through the fermentation process that enhances oxidative step that contributes intensively to the formation of aromatic compounds. Thus, this study aimed to evaluate the profile of volatile compounds of fermented apple prepared under action of different oxidative and fermentation yeasts. We used apple juice from Gala and monitored the growth of the strains, the physicochemical and kinetic aspects over 10 days of fermentation. The technique of headspace was used for collect of volatiles that were identified and quantified by gas chromatography.Oxidative yeasts used, Hanseniaspora uvarum and Hanseniaspora guilliermondii, when kept with no other strains in the wort, showed fermentation activity and remained residual sugar in the finished product, so thus can be used in the preparation of fermented products with low alcohol content. The volatile compounds were obtained in small amounts, but all have floral and fruity aromas that contribute to the aromatic quality of the product. Fermentative strains used were Saccharomyces cerevisiae Bouquet, Saccharomyces cerevisiae Arome Plus, Saccharomyces cerevisiae Fermol Aromatic and Saccharomyces cerevisiae UFLA CA-11. These showed expected fermentation activity with maintenance of residual sugar but the volatile compounds were not pleasant aromatic quality. The mixed fermentations were carried out under action of Saccharomyces cerevisiae Bouquet whit Hanseniaspora uvarum and Saccharomyces cerevisiae Bouquet with Hanseniaspora guilliermondii, using different sequential inoculations. The results showed that there was good interaction between fermentative and oxidative yeasts, because in addition to presenting appropriate alcoholic, maintained the presence of residual sugar, the volatile compounds contributed to the aromatic quality. In this study it was observed that the headspace technique is not efficient for volatile compounds with high points of volatilization, thereby detecting a small amount of compounds in each product. The beverage prepared most appreciated in relation to the aromatic profile in the sensory analysis was prepared under the exclusive action of Hanseniaspora guilliermondii, which is considered a good choice of strain to be used in the fermented apple production because it was highly producing esters, compounds that contribute to fruity and sweet aromas in fermentation processes. / A sidra brasileira, bebida frisante de maçã de baixo grau alcoólico, apresenta cor pouco intensa e baixa qualidade aromática, necessitando de correção do teor de açúcar final. A bebida francesa é considerada a melhor do mundo devido às suas características físicoquímicas e qualidade aromática, através de processo que valoriza a fermentação oxidativa, etapa que contribui intensivamente para a formação de compostos aromáticos da bebida. Desta forma, este trabalho teve como objetivo avaliar o perfil de compostos voláteis de fermentados de maçã elaborados sob ação de diferentes leveduras oxidativas e fermentativas. Foi utilizado mosto de maçã da cultivar Gala e monitorado o crescimento das cepas, parâmetros físico-químicos e cinéticos ao longo de 10 dias de processo fermentativo. A técnica de headspace foi utilizada para a coleta dos voláteis que foram identificados e quantificados por cromatografia gasosa. As leveduras oxidativas, Hanseniaspora uvarum e Hanseniaspora guilliermondii, quando mantidas no mosto sem adição de outras cepas, apresentaram atividade fermentativa e mantiveram açúcares residuais no produto final, podendo assim serem usadas na elaboração de produtos fermentados com baixa graduação alcoólica. Os compostos voláteis foram captados em baixa quantidade, no entanto todos com aromas frutais e florais que contribuem para a qualidade aromática da bebida. As cepas fermentativas utilizadas foram: Saccharomyces cerevisiae Bouquet, Saccharomyces cerevisiae Arome Plus, Saccharomyces cerevisiae Fermol Aromatic e Saccharomyces cerevisiae UFLA CA-11. As cepas fermentativas apresentaram atividade de fermentação desejada com manutenção de açúcares residuais mas os compostos voláteis não apresentaram qualidade aromática agradável. As fermentações mistas foram realizadas sob ação de accharomyces cerevisae Bouquet com Hanseniaspora uvarum, e de Saccharomyces cerevisae Bouquet com Hanseniaspora guilliermondii, utilizando-se de inoculações sequenciais. Os resultados evidenciaram que houve uma boa interação entre as leveduras fermentativas e oxidativas, pois os fermentados obtidos além de apresentarem grau alcoólico adequado, mantiveram a presença de açúcares residuais e os compostos voláteis que contribuíram para a qualidade aromática da bebida. Neste trabalho foi possível perceber que a técnica de headspace utilizada não foi eficiente para compostos voláteis com altos pontos de volatilização, detectando assim uma pequena quantidade de compostos em cada produto. A bebida elaborada que mais agradou em relação ao perfil aromático na análise sensorial foi a elaborada sob ação de processo puro com a cepa Hanseniaspora guilliermondii, sendo esta considerada uma boa opção a ser utilizada na produção de fermentados de maçã, pois foi altamente produtora de ésteres, compostos que contribuem para aromas frutados e doces em processos fermentativos.

Philosophiae Doctor - PhD / The Subatomic Physics Department of iThemba Laboratory for Accelerated Based Sciences (iThemba LABS) conducts experiments that require a variety of particle beams in order to study nuclear properties (reaction, structure, etc.) of various nuclides. These particle beams are accelerated using the K-200 Separated Sector Cyclotron (SSC) and delivered to different physics experimental vaults. Prior to acceleration, the particle beam is first ionised using an Electron Resonance Ion Source (ECRIS). The main goal of this study is the production of exotic metallic beams of 60Ni8+ and 62Ni8+ using ECRIS4, which are required for the Coulomb excitation experiments approved by the Programme Advisory Committee (PAC) at iThemba LABS. In order to provide the metallic beams of nickel, a development study of organometallic materials containing 60Ni and 62Ni isotopes in a form of metallocene complexes was undertaken. The nickelocene (NiCp2) complex, a member of the organometallic family, was synthesised at the Physics Target Laboratory of iThemba LABS for the first time. Method development involved the use of natural nickel during the multi-step synthesis before the use of enriched nickel-60 (60Ni) and nickel-62 (62Ni). Nine samples of NiCp2 were synthesised; two were isotopically enriched nickelocene (60NiCp2 and 62NiCp2). The percentage yields of the synthesised nickelocene samples ranged between 16 to 50 %, and samples were characterised by investigating their crystal structure and bonding arrangements in the complexes by X-ray diffraction (XRD) , Fourier Transform Infrared (FT-IR) spectroscopy, and Proton Nuclear Magnetic Resonance (1H NMR). The synthesised nickelocene were further used with ECRIS4 for the production of Ni beams on the Q-line of the cyclotron. The Metal Ions from Volatile Compounds (MIVOC) technique was used for the conversion of 60Ni and 62Ni to ion species. The method used the organometallic compounds which are volatile at specific pressures at ambient temperatures. Metallic ion beams of nickel were successfully produced after a carefully pre-sample conditioning in the MIVOC container before connecting the MIVOC set-up to the new injection system of the ECRIS4. Measured beam intensities during the experiment for both 60Ni+ and 62Ni+ were approximately 30 μA, optimum for physics measurements. The development of the MIVOC technique opens up new beam-target combinations with the use of new exotic stable beams for new science cases at iThemba LABS. Reactions in inverse kinematics, multi-step Coulomb-excitation and other types of reactions will immensely benefit from these developments.

Diversas mirtáceas são nativas dos biomas brasileiros, sendo que a Mata Atlântica é o local onde muitas das espécies desta família ocorrem e têm grande importância pela qualidade de seus frutos. Dentre as espécies do gênero, o cambuci [Campomanesia phaea (O. Berg.) Landrum] é apontado com grande potencial funcional e sensorial que pode ser explorado comercialmente, devido às suas características nutricionais e funcionais. Entretanto, a carência de informações técnicas sobre a espécie, aliada à falta de tecnologias adequadas à conservação in natura e processamento dos frutos, colocam em risco a exploração do seu potencial comercial e de consumo. Em decorrência desse panorama, os objetivos do presente trabalho foram: (1) avaliar a diversidade entre cambucizeiros originados de semente, quanto aos seus aspectos físicos e químicos, compostos bioativos e compostos voláteis, (2) determinar o ponto adequado de colheita e comportamento respiratório dos frutos e por fim, (3) investigar a influência da temperatura de armazenamento na qualidade e na fisiologia pós-colheita de cambuci, com o intuito de fornecer subsídios técnicos/científicos à exploração comercial desta frutífera. Os resultados da caracterização físico-química dos frutos e dos teores de voláteis revelaram diferenças entre as árvores matrizes, os locais de colheita e entre as safras dos anos de 2014 e 2015. O estádio de maturação 2, caracterizado por frutos maduros colhidos na planta, com coloração verde-amarelada e região equatorial levemente arredondada, foi definido como o ponto de colheita ideal para cambuci. Os frutos do E2 possuíam qualidade igual ou superior aos frutos dos outros estádios avaliados, tendo menor adstringência, conteúdo superior de ácido ascórbico e vida-útil pós-colheita acrescida em pelo menos 2 dias, por terem menor perda por podridões, maior firmeza da polpa e menor perda de massa frutos. Os frutos cambuci apresentaram padrão respiratório não-climatérico. Apresentaram também alteração da qualidade sensorial, ao longo dos dias após a colheita, entre os estádios de maturação, constatado pelo perfil dos compostos voláteis, tanto pela abundância de metabólitos, como pela nota aromática. Frutos mais verdes apresentam aromas herbáceo, etéreo ou pungente e à medida que amadureceram passaram a apresentar aromas frutados e canforados. O armazenamento dos frutos a baixa temperatura comprovou ser uma alternativa viável para a pós-colheita dos frutos de cambuci, contribuindo para a sua conservação, prolongando sua vida útil. Os resultados obtidos abrem perspectivas para o desenvolvimento da fruticultura do cambuci, haja vista a variabilidade genética entre os genótipos produtivos aqui demonstrada. Dessa forma, há subsídios para a implementação de programas de melhoramento da espécie com vistas ao aumento na produtividade dos plantios, atendendo à sua cadeia produtiva. Ademais, os resultados dão suporte para a definição de procedimentos de pós-colheita do cambuci, fundamentados em informações técnicas que garantem metodologia específica para a colheita e armazenagem dos frutos de cambuci. Portanto, os resultados descritos representam um avanço frente à definição de práticas de colheita e armazenagem dos frutos, garantindo assim a expansão da fruticultura da espécie. / There are several Myrtaceae native to the Brazilian biomes, being the Atlantic Forest the place where many of them occur, having great importance for the quality of its fruits. Among the species of the genus, cambuci [Campomanesia phaea (O. Berg.) Landrum] has great functional and sensorial potential, being able to be exploited commercially due to its nutritional and phytotherapeutic characteristics. However, the lack of technical information about the species, coupled with the lack of appropriate technologies for in natura conservation and fruit processing, delay the exploitation of its commercial and consumption potential. Due to this background, the objectives of this study were: (1) assess the diversity among cambucizeiros originated by seeds and their physical and chemical quality, bioactive compounds and volatile compounds, (2) determine the appropriate maturity stage for harvest and respiration rate, (3) to investigate the influence of storage temperature on cambuci quality and postharvest physiology, with the purpose of providing technical/scientific subsidies to the commercial exploitation of this fruit. The results of the physicochemical characterization of the fruits and the volatile contents revealed differences between the matrix trees, harvesting sites and between the harvests of 2014 and 2015. The maturation stage 2, characterized by ripe fruits harvested in the plant, with a yellowish-green coloration and slightly rounded equatorial region, was defined as the ideal picking for cambuci. The fruits had an equal or higher quality than the fruits of the other maturity stages, with lower astringency, higher ascorbic acidcontent and postharvest life at least 2 days larger. These results were obtained because in this maturity stages, fruits had less rot loss, greater pulp firmness and fresh weight loss. The cambuci fruits showed a non-climacteric respiratory pattern. They also showed changes in the sensorial quality, along the days after harvesting and between the stages of maturation, verified by the volatile compounds, the abundance of metabolites and aromatic notes. Greener fruits have herbaceous, ethereal or pungent aromas, and as they mature, they have fruity and camphorated aromas. The fruits storage at low temperature proved to be a viable alternative for the postharvest of cambucis, contributing to its conservation, prolonging its shelf-life, without compromising its quality. The results obtained open perspectives for the development of cambuci produce, given the genetic variability among the productive genotypes demonstrated here. Thus, there are subsidies for the implementation of breeding programs of the species for increasing the productivity, considering their productive chain. In addition, the results support the definition of postharvest procedures for cambuci, foundations in technical information that guarantee specific methodology for the harvest and storage of cambuci fruits. Therefore, the results described here represent an advance in harvesting practices and storage of the cambuci fruits, guaranteeing the expansion of production of the species.

O emprego comercial de polpas de frutas tropicais tipicamente brasileiras na indústria de alimentos e bebidas reflete uma tendência cada vez mais acentuada em oferecer produtos processados diferenciados ao mercado, apresentando, ao mesmo tempo, alternativas saudáveis à nutrição humana que poderão trazer impactos sociais, ambientais e econômicos altamente positivos, influenciando toda uma cadeia de negócios, bastante significativa no Brasil e com grande potencial de crescimento. O desenvolvimento de produtos vegetais, especialmente a partir de frutas nativas, podem agregar valores bastante significativos aos derivados comerciais industrializados. Neste contexto, o presente projeto proposto contemplou a caracterização dos componentes físico-químicos, nutricionais, microbiológicos, compostos voláteis e sensoriais, existentes na polpa obtida a partir do processamento dos frutos da espécie Campomanesia phaea (O. Berg.) Landrum (cambuci), visando a sua eventual utilização como matéria-prima para a aplicação na indústria de alimentos e de bebidas. O trabalho buscou conhecer e avaliar as possíveis utilizações dessa fruta no mercado, após diferentes tipos de processamentos agroindustriais (pasteurização, liofilização, congelamento e refrigeração). Os resultados obtidos demonstraram que a espécie apresenta uma dispersão muito restrita no bioma da Mata Atlântica, com uma cadeia de produção e comercialização já instalada, embora ainda em estágio inicial, porém com grande potencial de crescimento. As polpas de cambuci analisadas apresentaram grande potencial de aproveitamento comercial principalmente em relação a suas características aromáticas e físico-químicas (alto rendimento de polpa e elevada acidez) com um teor significativo para vitamina C, sugerindo que as ingestões das mesmas podem contribuir de forma positiva à saúde humana. Apesar de todos os tratamentos agroindustriais propostos terem sido eficientes em relação a conservação dos padrões de identidade e qualidade, durante o período de armazenamento, as amostras de polpa congelada integral e polpa congelada sem casca foram as que mais se destacaram em relação ao custo/benefício, uma vez que estes tratamentos apresentam menor complexidade em suas operações. Foi também evidenciado que devido a presença de taninos na casca do cambuci, o que resulta em um paladar adstringente, o suco tropical elaborado a partir da polpa dos frutos sem casca foi o preferido pelos provadores. Os principais compostos voláteis majoritários encontrados nas polpas processadas foram: o linalol para os tratamentos Pasterização+congelamento (23,4%), Pasterização+refrigeração (26,1%) e Congelamento Integral (12,7%); o limoneno para o tratamento congelamento sem casca (11,2%); o 1-hexanol para o tratamento refrigeração (44,4%); e o 1,8 cineol para o tratamento liofilização (16,8%) / The commercial use of tropical fruit pulps that are characteristically Brazilian in food and beverage industry reflects a growing trend toward to offer processed products, differentiated on the market, presenting at the same time healthy alternatives to human nutrition that can bring social, environmental and economic impacts highly positive, influencing a whole chain of business, quite significant in Brazil and with huge potential for growth. The development of plant products, especially from native fruits, can add significant values to industrialized commercial derivatives. In this context, the present study has included the characterization of physicochemical, nutritional, microbiological, volatile compounds and sensory of fruit pulp obtained from processing of the fruits of the species Campomanesia phaea (O. Berg.) Landrum (cambuci) aiming it possible use as raw material for the application in the food and beverage industry. The work sought to know and evaluate the possible uses of this fruit in the market, after different types of agroindustrial processing (pasteurization, freeze-drying, freezing and refrigeration). The results demonstrated that the species presents a very restricted dispersion in the Atlantic Forest biome, with a production and marketing chain already installed, although still in its early stages, but with great potential for growth. The cambuci\'s pulps analyzed presented a great potential for commercial use mainly in relation to their aromatic and physicochemical characteristics (high yield of pulp and high acidity) with a significant concentration of vitamin C, suggesting that its intake can contribute to human health. Despite all the agroindustrial treatments proposed have been efficient with regard to conservation of the identity and quality standards, during the storage period, the whole and peeled frozen pulp samples were the ones that who stood out the most by cost and benefit, since these treatments feature less complexity in their operations. Foi também evidenciado que devido a presença de taninos na casca do cambuci, o que resulta em um paladar adstringente, o suco tropical elaborado a partir da polpa dos frutos sem casca foi o preferido pelos provadores. It was also evidenced that due to the presence of tannins in the cambuci\'s peel, which results in an astringent palate, the tropical juice elaborated from the pulp of the shelled fruit was preferred by testers. The main volatile compounds found in the processes pulps were: linalool for frozen-pasteurized pulp (23,4%), frozen-refrigerated pulp (26,1%) and frozen pulp (12,7%); the limonene for peeled frozen pulp (11,2%); the 1-hexanol for Refrigerated pulp (44,4%); and 1,8 cineol for lyophilized pulp (16,8%)

As bromeliáceas são plantas ornamentais tropicais com uma grande diversidade de cores e formas que as tornam extremamente apreciadas. Os estudos da biologia floral, associado aos sistemas reprodutivos das espécies vegetais, são de fundamental importância para subsidiar a condução de programas de melhoramento genético e conservação de espécies, além de auxiliar na determinação do grau de compatibilidade entre genótipos e eventuais barreiras reprodutivas. O objetivo da presente tese é estudar aspectos da biologia floral e reprodutiva, conservação dos grãos de pólen, estudos de compostos voláteis em flores e hibridação interespecífica e intergenérica em Bromeliaceae com potencial ornamental. Foi observada grande variabilidade genética entre as espécies estudadas, no que diz respeito à morfologia dos grãos de pólen e estigma. Altas taxas de germinação e viabilidade polínica foram obtidas para as diferentes espécies, e a receptividade do estigma está relacionada com a antese. Essas características associadas têm grande importância para a fertilização e, consequentemente, para a produção de sementes, desta forma são essenciais para a produção de híbridos e conservação de espécies. Para a conservação dos grãos de pólen, o melhor resultado foi obtido com a desidratação prévia por 3 h em sílica e conservação em nitrogênio líquido (-196°C). A partir de flores de treze espécies, foram identificados 71 compostos voláteis, alguns deles com importância na indústria de alimentos, cosméticos, perfumes, indústria química e farmacêutica. Dentre as dezessete espécies estudadas, mais de 50% apresentaram autoincompatibilidade, e algumas apresentaram autogamia, demonstrando que essas espécies apresentam autopolinização espontânea. Agamospermia foi observada em apenas duas espécies. Noventa e cinco combinações entre 17 espécies de Aechmea e Ananas (Bromelioideae) e Alcantarea e Vriesea (Tillandsioideae) foram realizadas. O sucesso nas hibridações corresponde a 33,74%, sendo que 24,96% envolveram as variedades botânicas do gênero Ananas. Entre as hibridações intergenéricas, apenas duas combinações foram obtidas com sucesso: V. michaelii x Al. nahoumii e V. simplex x Al. nahoumii. As possíveis causas da autoincompatibilidade e incongruência nesses cruzamentos estão relacionadas a diferentes eventos no tubo polínico, como: deposição irregular de calose no tubo polínico; enovelamento dos tubos polínicos no estilete; paralisação do crescimento do tubo polínico no estilete, entre outros. Sugere-se que a autoincompatibilidade seja gametofítica, evitando a autofertilização. Estudos mais aprofundados contribuirão para caracterizar as causas e as potenciais medidas para superar a autoincompatibilidade. Os resultados aqui apresentados trazem contribuições importantes para estudos de hibridação em Bromeliaceae, visando à obtenção de novidades para o mercado de plantas ornamentais, bem como contribuições para a caracterização e conservação de espécies dessa importante família / Bromeliads are tropical ornamental plants with a wide variety of colors and shapes that make them widely and extremely appreciated. The study of aspects of the floral biology, associated with the reproductive systems of these species are of fundamental importance for breeding and species conservation programs, assisting in the determination of the degree of compatibility between combination of genotypes, as well as potential reproductive barriers. The aim of this research is to study aspects of floral and reproductive biology, conservation of pollen grains, studies of volatile compounds in flowers and intergeneric and interspecific hybridization in Bromeliaceae with ornamental potential. High genetic variability was observed among the species studied, regarding the morphology of the pollen grains and stigma. High rates of germination and pollen viability were observed for the different species, and stigma receptivity showed the highest at anthesis. These characteristics are of great importance for fertilization and further seed production, thus are essential for the production of hybrids and species conservation. Preservation of pollen grains, showed the best results with a 3 h dehydration pre-treatment in silica and conservation in liquid nitrogen (-196°C). A large number of volatile compounds, totally 71, were identified from flowers of thirteen species. Some of these compounds have already been shown to be important in the food industry, cosmetics, perfumes, chemical and pharmaceutical industry. Among the seventeen species, more than 50% presented selfincompatibility and some species presented autogamy, demonstrating that these species present spontaneous self-pollination. Agamospermy was observed in only two species. Ninety-five combinations among 17 species of Aechmea and Ananas (Bromelioideae) and Alcantarea and Vriesea (Tillandsioideae) were performed, with a 33.74% rate of success, with 24.96% involving the botanical varieties of Ananas. Only two, among the intergeneric combinations, were successful, V. michaelii x Al nahoumii and V. simplex x Al nahoumii. Possible causes of self-incompatibility and incongruity in these combinations were related to different events during pollen tube growth, such as the irregular deposition of callose in pollen tubes; entangled pollen tubes in the style; arrest of pollen tube growth in the style, among others. We suggest that the self-incompatibility is gametophytic, preventing selffertilization. Further studies will help to characterize the causes and potential measures to overcome self-incompatibility. The results provide important contributions to studies of hybridization in bromeliads, aiming to produce new hybrids for the ornamental plants market, as well as contributions to the characterization and conservation of this important family of plants

Tenderness, juiciness, colour and flavour are the most important meat quality attributes affecting the consumer acceptance. Maintaining the consistency of meat products by avoiding variable quality has become a major concern and great challenge to the meat industry. This in turn will also benefit meat end-users in the marketplace by having more tender meat. The present study was designed to evaluate the overall effects of pre-rigor infusion with kiwifruit juice, which contains the plant protease, actinidin, on lamb quality. A total of 18 lambs (12 months old) were divided into three treatment groups (6 lambs per each treatment). After exsanguination, lamb carcasses were infused (10% body weight) with fresh kiwifruit juice (Ac), water (W) and compared with a noninfusion treatment which acted as a control (C). Samples from different muscle/cuts (longissimus dorsi (LD) vs leg chops) at different post-mortem times (1 day post-mortem vs. 3 wks vacuum packaged storage at 2°C) and display time (0 to 6 days after the post-mortem storage) were analysed to monitor the changes on meat physical properties (e.g., tenderness, temperature, drip and cooking loss, colour), biochemical changes (pH, proteins and lipids) and volatile flavour compounds after the infusion treatments. The most tender meat (lowest shear force values) (P < 0.001) detected in the Ac carcasses post-mortem compared with C and W carcasses demonstrated that kiwifruit juice was a very powerful meat tenderizer, and could contribute to the meat tenderization process efficiently and effectively. Compared with C and W carcasses, the enhanced proteolytic activity (P = 0.002) resulting from the actinidin in kiwifruit juice in Ac carcasses caused degradation of the myofibrillar proteins and the appearance of new peptides during postmortem ageing. A slight positive effect in a*-value (redness) and decreased lipid oxidation, found in leg chops, was thought to be caused by the natural antioxidants in kiwifruit juice. Kiwifruit juice infused into the meat did not alter (P > 0.05) the volatile flavour compound profile indicating that the meat from Ac treated carcasses maintained its natural lamb flavour. No treatment differences were found for the temperature decline (P > 0.05) between the infused treatments and C. The higher rate of pH decline (P < 0.05) found in W carcasses might have contributed to the higher drip and cooking loss. The unbound water in meat might contribute to the higher L*-values (lightness) found in W carcasses. In summary, the proteolytic tenderizing infusion treatment using kiwifruit juice is a feasible approach for the commercial meat industry to increase profits, and also could satisfy the eating quality standards required by the consumers. In addition, tenderizing meat by using kiwifruit juice could also provide the kiwifruit processors an additional option for use of their product to gain a more profitable return.