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Refining vegetable oils generate residues that can be reused to obtain high-value compounds. Tocopherols, phytosterols, and squalene can be recovered from deodorizer distillates using molecular distillation. However, treatment of the deodorizer distillates is required to obtain better separation results. Thus, this work aimed to evaluate the effect of the esterification of a residue composed of mixtures of different types of deodorizer distillates on the efficiency of phytonutrient recovery by molecular distillation. The results showed the best conditions for the esterification were 74 °C, 214 min, 3% H2SO4, and 2:1 molar methanol/free fatty acids ratio. These reaction conditions maintained 97% of total phytonutrients and reduced 90.5% of free fatty acids. Concentration gains for tocopherols (331%), phytosterols (232%), and squalene (300%) were obtained for the esterified residue. Therefore, this work presents an alternative route to obtaining a phytonutrient concentrate by combining steps of esterification and molecular distillation for mixtures of deodorizer distillates.

Orientadores: Helena Teixeira Godoy, Roy Edward Bruns Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: Nos últimos anos, o interesse em relação ao consumo do azeite de oliva aumentou significativamente, em função da divulgação dos benefícios à saúde provenientes da sua ingestão. O azeite de oliva extravirgem é obtido das azeitonas somente por meios mecânicos, e a ausência de etapas posteriores de refino permite a retenção de diversos compostos minoritários, entre eles os compostos fenólicos. Além disso, possui elevado teor de ácidos graxos monoinsaturados. Este trabalho teve como objetivos empregar a técnica de Análise de Componentes Principais (PCA) para classificar as amostras de azeite de oliva extravirgem provenientes de diferentes países por meio da análise da composição em ácidos graxos por cromatografia em fase gasosa, bem como otimizar métodos para separação de 13 compostos fenólicos por eletroforese capilar (CE). Sete ácidos graxos foram determinados por cromatografia em fase gasosa com detector por ionização em chama (GC-FID), e os compostos foram positivamente identificados utilizando-se espectrometria de massas. Dentre as amostras analisadas, nenhuma apresentou indícios de adulteração, considerando-se apenas a composição em ácidos graxos. Com o emprego da PCA, foi possível agrupar separadamente uma amostra de azeite proveniente da Argentina em relação às demais, além da verificação de correlações entre grupos de ácidos graxos. A mistura de 13 compostos fenólicos consistiu em tirosol, hidroxitirosol, oleuropeína glicosídeo, ácido ferrúlico, ácido p-cumárico, ácido cinâmico, ácido p-hidroxibenzoico, ácido gálico, ácido cafeico, luteolina, apigenina, ácido vanílico e ácido 3,4- dihidroxibenzoico. Técnicas estatísticas multivariadas foram empregadas para otimizar a separação, como o planejamento composto central, análise de superfície de resposta e o método de otimização simultânea de Derringer e Suich. Dois tipos de eletrólito para CE foram avaliados: tetraborato de sódio e ácido bórico. Também foram estudadas técnicas de pré-concentração on-line para aumentar a sensibilidade. Os procedimentos multivariados foram eficientes na determinação da condição ótima de separação, usando como respostas a resolução entre pares de compostos e o tempo de corrida. Com o uso da pré-concentração on-line, foi possível reduzir em 7,5 vezes o consumo de amostra e de solventes orgânicos como hexano e metanol. O método com melhor eficiência e menor tempo de corrida utilizou capilar de 50 µm d. i. x 60 cm comprimento efetivo com bulbo estendido, eletrólito ácido bórico 50 mmol L¿1, pH 10,2, 25ºC, injeção de 50 mbar por 25 s com aplicação de voltagem inversa (¿30 kV por 5 s) antes da aplicação da voltagem de corrida (+30 kV) e detecção em 210 nm, promovendo a separação em 12 min Abstract: In recent years, interest concerning olive oil consumption has increased significantly, owing to the divulgation of health benefits that come from its ingestion. Extra-virgin olive oil is obtained from olives only by mechanical means, and the absence of subsequent refinement stages allows the retention of several minor compounds, phenolic compounds being among them. Moreover, it has a high level of monounsaturated fatty acids. The aims of this work were to employ Principal Component Analysis (PCA) for classifying extravirgin olive oil samples obtained from different countries by means of fatty acids composition analysis by gas chromatography, as well as to optimize methods for the separation of 13 phenolic compounds by capillary electrophoresis (CE). Seven fatty acids were determined by gas chromatography with a flame ionization detector (GC-FID), and the compounds were positively identified using mass spectrometry. Considering just the fatty acid profiles, none of the analyzed samples showed adulteration evidences. Employing PCA, it was possible to group an Argentinian sample separately from the others, as well as to verify certain correlations among fatty acids groups. The 13 phenolic compound mixture consisted of tyrosol, hydroxytyrosol, oleuropein glycoside, ferulic acid, p-coumaric acid, cinnamic acid, p-hydroxybenzoic acid, gallic acid, caffeic acid, luteolin, apigenin, vanillic acid and 3,4-dyhydroxybenzoic acid. Multivariate statistical techniques were employed to optimize the separation, central composite central design, response surface analysis and Derringer and Suich¿s simultaneous optimization method. Two CE electrolytes were assessed: sodium tetraborate and boric acid. Preconcentration techniques were also studied to improve CE sensitivity. Multivariate procedures were efficient to determine the optimal separation condition, using peak-pair resolution and running time as the responses. Using on-line preconcentration it was possible to reduce sample and toxic organic solvents, such as methanol and hexane, by a factor of 7,5. The method with the best efficiency and lowest running time employs a capillary column with 50 µm i. d. x 60 cm effective length with extended light path, 50 mmol L¿1 of boric acid electrolyte, pH 10,2, 25ºC, injection of 50 mbar for 25 s with application of reversed voltage (¿30 kV for 5 s) before setting running voltage (+30 kV), and detection at 210 nm, performing the separation at 12 min Mestrado Mestre em Ciência de Alimentos

Orientador: Helena Teixeira Godoy Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: O consumo de azeite de oliva extravirgem (EVOO) é altamente recomendado por seus benefícios à saúde humana. No Brasil, a ingestão de EVOO, o qual é importado de outros países, vem aumentando anualmente. Nos últimos anos, o Brasil começou a produzir EVOO, porém de maneira experimental. No capítulo 1 foi apresentada uma revisão bibliográfica destacando os estudos mais relevantes acerca do composição química e dos benefícios à saúde do azeite de oliva extravirgem. No capítulo 2, o objetivo foi determinar o teor de fenólicos totais (TFT) e a capacidade antioxidante (CA), bem como a correlação entre o TFT e cada um dos quatro métodos de CA, de 15 marcas de EVOO, cada qual em três lotes, resultando em 45 amostras. O TFT foi avaliado pelo método do reagente de Folin-Ciocalteu, enquanto a CA foi determinada pelos ensaios de FRAP, ABTS, DPPH¿ e ORAC. O TFT variou de 70 a 297 mg EAG kg-1, FRAP de 114 a 1557 µmol ET kg-1, ABTS de 0,5 a 1,9 mmol ET kg-1, DPPH¿ de 72 a 1129 µmol ET kg-1, e ORAC de 1,1 a 12,9 µmol ET g-1. Houve elevada e significativa correlação entre o TFT e cada um dos métodos de CA (FRAP, r2 = 0,8904; p < 0,001; ABTS, r2 = 0,7837; p < 0,001; DPPH¿, r2 = 0,7908; p < 0,001; ORAC, r2 = 0,7431; p < 0,001). Portanto, a maioria das marcas de EVOO apresentaram considerável TFT e elevados valores de CA. No capítulo 3, o objetivo foi otimizar a separação de 17 compostos fenólicos previamente detectados em EVOO. Foi utilizado um planejamento experimental Doehlert, avaliando-se o pH e a concentração do eletrólito. Resolução, tempo de corrida e coeficientes de variação dos tempos de migração foram as respostas. A função de desejabilidade de Derringer foi utilizada para otimizar simultaneamente as 37 respostas. Os 17 picos dos compostos foram separados em 19 minutos em capilar de sílica fundida (50 µm diâmetro interno, 72 cm comprimento efetivo) com bulbo estendido e eletrólito ácido bórico 101,3 mmol L-1 (pH 9,15, 30 kV). O método foi validado e aplicado em 15 amostras comerciais de EVOO. No capítulo 4, o objetivo foi determinar o teor de compostos fenólicos, tocoferóis e ácidos graxos de 17 EVOO monovarietais produzidos em Minas Gerais, durante duas colheitas. Foram quantificados os ácidos palmítico (6-12,6%), palmitoleico (0,2-2,5%), esteárico (1,6-2,2%), oleico (70,8-84,3%), linoleico (3,2-11,7%), a-linolênico (0,6-1,4), araquídico (0,4-0,8%), 9-eicosenoico (0,4-0,9%) e os compostos tirosol (NQ-155,21 mg kg-1), (+)-pinoresinol (2,89-22,64 mg kg-1), hidroxitirosol (ND-37,74 mg kg-1), luteolina (ND-2,23 mg kg-1), a-tocoferol (28,92-232,93 mg kg-1), ß-tocoferol (ND-9,56 mg kg-1) e ?-tocoferol (ND-18,75 mg kg-1). Em geral, os resultados foram similares aos descritos na literatura. O objetivo do capítulo 5 foi determinar o teor de compostos fenólicos em EVOO brasileiros por cromatografia líquida de rápida resolução acoplada à espectrometria de massas por tempo de voo com ionização por electrospray (RRLC-ESI-TOF-MS). Foram analisadas 25 amostras de EVOO do Rio Grande do Sul, Santa Catarina e Minas Gerais e duas colheitas. Foram identificados e quantificados 20 compostos fenólicos das classes dos alcoóis fenólicos, secoiridoides, lignanas e flavonoides. Os teores de compostos fenólicos totais nos EVOOs destacaram-se nas variedades Coratina (364 mg kg-1), Arbosana (255 mg kg-1) e Grappolo (228 mg kg-1). Desta forma, os EVOOs brasileiros são promissores no que se refere ao teor de compostos fenólicos totais, visto que os valores são comparáveis àqueles dos EVOOs de elevada qualidade produzidos em outros países Abstract: Consumption of extra-virgin olive oil (EVOO) is highly recommended for its benefits to human health. In Brazil, consumption of EVOO, which is imported from other countries, is increasing annually. In the last years, Brazil started to produce EVOO,although in an experimental way. In chapter 1, a literature review highlighting the most relevant studies on the chemical composition and the health benefits of the extra-virgin olive oil is presented. In chapter 2, the aim was to determine the total phenolic content (TPC) and the antioxidant capacity (AC), as well as the correlation between TPC and each one of the four AC methods, of 15 EVOO brands, each one in three batches, resulting in 45 samples. TPC was evaluated by Folin-Ciocalteu reagent method, while the AC was assessed using FRAP, ABTS, DPPH¿ and ORAC assays. The TPC varied from 70 to 297 mg GAE kg-1, FRAP from 114 to 1557 µmol TE kg-1, ABTS from 0.5 to 1.9 mmol TE kg-1, DPPH¿ from 72 to 1129 µmol TE kg-1, and ORAC from 1.1 to 12.9 µmol TE g-1. High and significant correlation was found between the TPC and each one of the AC methods evaluated in this study (FRAP, r2 = 0.8904; p < 0.001; ABTS, r2 = 0.7837; p < 0.001; DPPH¿, r2 = 0.7908; p < 0.001; ORAC, r2 = 0.7431; p < 0.001). Therefore, most of the EVOO brands presented a considerable TPC and high AC values. In chapter 3, the aim was to optimize the separation of 17 phenolic compounds already detected in EVOO. A Doehlert matrix experimental design was used, evaluating the effects of pH and electrolyte concentration. Resolution, runtime and migration time relative standard deviation values were used as responses. Derringer¿s desirability function was used to simultaneously optimize all 37 responses. The 17 peaks were separated in 19 minutes using a fused-silica capillary (50 mm internal diameter, 72 cm of effective length) with an extended light path and 101.3 mmol.L-1 of boric acid electrolyte (pH 9.15, 30 kV). The method was validated and applied to 15 EVOO samples found in Brazilian supermarkets. In chapter 4, the aim was to determine the phenolic compounds, tocopherols and fatty acids contents of 17 monovarietal EVOOs produced in Minas Gerais state, during two crop years. Compounds identified comprised palmitic acid (6-12.6%), palmitoleic acid (0.2-2.5%), stearic acid (1.6-2.2%), oleic acid (70.8-84.3%), linoleic acid (3.2-11.7%), a-linolenic acid (0.6-1.4), arachidic acid (0.4-0.8%), 9-eicosenoic acid (0.4-0.9%), tyrosol (NQ-155.21 mg kg-1), (+)-pinoresinol (2.89-22.64 mg kg-1), hydroxytyrosol (ND-37.74 mg kg-1), luteolin (ND-2.23 mg kg-1), a-tocopherol (28.92-232.93 mg kg-1), ß-tocopherol (ND-9.56 mg kg-1), ?-tocopherol (ND-18.75 mg kg-1). Some of these monovarietal EVOOs presented results similar to those described in the literature. The aim of chapter 5 was to determine the phenolic compound contents of Brazilian EVOO, using rapid-resolution liquid chromatography coupled to electrospray ionization time-of-flight mass spectrometry (RRLC-ESI-TOF-MS). A total of 25 EVOO samples from Rio Grande do Sul, Santa Catarina and Minas Gerais states and two crops, were analyzed. It was possible to identify and quantify 20 phenolic compounds, belonging to the phenolic alcohol, secoiridoid, lignan and flavonoid classes. EVOOs from Coratina (364 mg kg-1), Arbosana (255 mg kg-1) and Grappolo (228 mg kg-1) varieties presented the highest total phenolic contents. The results showed that Brazilian EVOOs are promising concerning the total phenolic contents, since the values were comparable to those from high-quality EVOOs produced in other countries Doutorado Ciência de Alimentos Doutor em Ciência de Alimentos

Agradecimentos: We are grateful to the Spanish Ministry of Science and Innovation for Projects AGL2011-29857-C03-02, to the Andalusian Regional Government Council of Innovation and Science for Projects P09-CTS-4564, P10-FQM-6563 and P11-CTS-7625, to the University of Granada, Functional Food Research and Development Center, the University of Bologna, Aceites Maeva Company and to the International Olive Council (IOC). The author C.A. Ballus also would like to thank CAPES Foundation, Brazil (process no. 1580-12-4) for granting him with a PSDE scholarship Abstract: In the current study, a new approach has been developed for correcting the effect that moisture reduction after virgin olive oil (VOO) filtration exerts on the apparent increase of the secoiridoid content by using an internal standard during extraction. Firstly, two main Spanish varieties (Picual and Hojiblanca) were submitted to industrial filtration of VOOs. Afterwards, the moisture content was determined in unfiltered and filtered VOOs, and liquid–liquid extraction of phenolic compounds was performed using different internal standards. The resulting extracts were analyzed by HPLC-ESI-TOF/MS, in order to gain maximum information concerning the phenolic profiles of the samples under study. The reduction effect of filtration on the moisture content, phenolic alcohols, and flavones was confirmed at the industrial scale. Oleuropein was chosen as internal standard and, for the first time, the apparent increase of secoiridoids in filtered VOO was corrected, using a correction coefficient (Cc) calculated from the variation of internal standard area in filtered and unfiltered VOO during extraction. This approach gave the real concentration of secoiridoids in filtered VOO, and clarified the effect of the filtration step on the phenolic fraction. This finding is of great importance for future studies that seek to quantify phenolic compounds in VOOs COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL SUPERIOR - CAPES Fechado

Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis is known as the etiologic agent of Johne's disease, or paratuberculosis, which affects mostly ruminants. M. paratuberculosis belongs to Mycobacteriaceae family, which also includes M. tuberculosis and M. bovis, human and cattle tuberculosis-causing species, respectively. It has been suggested that M. paratuberculosis could be involved at Crohn's disease pathogenesis, which has symptoms similar to paratuberculosis, but affects humans. As the microrganism may be excreted in the milk of infected animals, the first step was to assess its thermal resistance. Some studies showed that the bacterium could survive to heat treatment of HTST pasteurization (72ºC/15 s). However, until this moment, studies from scientific literature don't allow to state that M. paratuberculosis is responsible by Crohn's disease, as well as they show some doubts about its thermal resistance. More research about this microorganism is of great importance, with the goal of producing dairy products with absence of M. paratuberculosis contamination. Mycobacterium avium subesp. paratuberculosis é conhecida como o agente etiológico da doença de Johne, ou paratuberculose, que afeta principalmente animais ruminantes. É integrante da família Mycobacteriaceae, da qual também fazem parte a M. tuberculosis e a M. bovis, responsáveis pela tuberculose humana e bovina, respectivamente. Foi sugerido que a M. paratuberculosis poderia estar envolvida na patogênese da doença de Crohn, a qual possui sintomas similares à paratuberculose, mas afeta seres humanos. Como o microrganismo pode ser excretado no leite de animais infectados, o primeiro passo foi avaliar a sua termoresistência. Alguns estudos indicaram que a bactéria sobrevive ao tratamento térmico da pasteurização HTST (72ºC/15 s). Entretanto, os estudos existentes na literatura científica até o momento não permitem afirmar que M. paratuberculosis seja responsável pela doença de Crohn, bem como apresentam dúvidas sobre a termoresistência dessa bactéria. A realização de mais pesquisas sobre este microrganismo é de fundamental importância, com o objetivo de orientar a produção de produtos lácteos isentos de contaminação por M. paratuberculosis.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Edible fungi are increasingly present in world cuisine in the first instance for their organoleptic potential, but also for their properties, nutritional capacity, antioxidant, phenolic compounds and volatile compounds. Truffles are species of edible fungi considered delicacies due to their intense and specific aroma and flavor. Truffles are ectomycorrhizal, that is, they exhibit mutualism in the association of fungi with plant roots. In 2016, the first variety of Brazilian truffle was discovered in the municipality of Cachoeira do Sul, in the state of Rio Grande do Sul, in the roots of the pecan tree. The species found was named Sapucay truffle (Tuber floridanum A. Grupe, Sulzbacher & M.E. Sm). Due to the lack of studies on this species, the present work learned the first qualitative and quantitative data referring to important classes of metabolites of the Sapucay truffle (Tuber floridanum A. Grupe, Sulzbacher & M.E. Sm). Thus, samples were taken monthly, between the months of September, October and December, for two years (2020 and 2021), to evaluate the chemical composition of the Sapucay truffle throughout its harvest. Proximate composition analyzes were carried out according to methodologies protected by the Association of Official Agricultural Chemists (AOAC) and also the engineering of fatty acids by gas chromatography (GC/FID). Methanolic extracts of the samples were used for the construction of phenolic compounds, by liquid chromatography (LC) coupled to a diode array detector (DAD) and a triple quadrupole (MS) mass spectrometer (LC-DAD-MS/MS), in addition to the antioxidant capacity by the ORAC method (oxygen radical absorption capacity). The composition of volatile substances was performed by gas chromatography (GC/MS). In the centesimal composition of the truffles, the protein value of the specimen in dry mass was highlighted, which ranged from 21.73 to 26.21%. The major phenolic compounds found, both in free truffle extracts and in bound truffle extracts, were ellagic acid and quercetin-3-glucoside. Regarding the major volatile compounds found both in truffles in natura and sedentary to the cooking process, 1-octen-3-ol, 2-octenal, (E) and octanone. In cooked truffles they were found in smaller quantities. It was possible to verify the difference between the different periods of harvests and vintages, indicating influenced effects of seasonal influences in its composition. Os fungos comestíveis encontram-se cada vez mais presentes na culinária mundial em primeira instância pelo potencial organolépico, mas também por suas propriedades nutricionais, capacidade antioxidante, compostos fenólicos e compostos voláteis. As trufas são espécies de fungos comestíveis consideradas iguarias devido ao aroma e sabor intenso e específico. As trufas são ectomicorrizas, ou seja, apresentam mutualismo na associação de fungos com raízes de plantas. Em 2016 foi descoberta no município de Cachoeira do Sul, no estado do Rio Grande do Sul, nas raízes de nogueira pecã, a primeira variedade de trufa brasileira. A espécie encontrada foi denominada de trufa Sapucay (Tuber floridanum A. Grupe, Sulzbacher & M.E. Sm). Devido ausência de estudos sobre esta espécie, o presente trabalho proporcionou os primeiros dados qualitativos e quantitativos referentes a importantes classes de metabólitos da trufa Sapucay (Tuber floridanum A. Grupe, Sulzbacher & M.E. Sm). Assim, amostras foram colhidas mensalmente, entre os meses de setembro, outubro a dezembro, por dois anos (2020 e 2021), para avaliar a composição química da trufa Sapucay ao longo de sua maturação. Foram realizadas análises de composição centesimal conforme metodologias estabelecidas pela Association of Official Agricultural Chemists (AOAC) e também a determinação dos ácidos graxos por cromatografia gasosa (GC/FID). Extratos metanólicos das amostras foram utilizados para a determinação dos compostos fenólicos, por cromatografia líquida (LC) acoplada a um detector de arranjos de diodo (DAD) e a um espectrômetro de massas triplo quadrupolo (MS) (LC-DAD-MS/MS), além da capacidade antioxidante pelo método ORAC (capacidade de absorção do radical de oxigênio). A composição das substâncias voláteis foi realizada por cromatografia gasosa (GC/MS). Na composição centesimal das trufas foi destacado o valor proteico das amostras em massa seca, que variou entre 21,73 a 26,21%. Os compostos fenólicos majoritários encontrados, tanto nos extratos de trufas livres como nos extratos de trufas ligados, foram o ácido elágico e a quercetina-3-glicosídeo. Em relação aos compostos voláteis majoritários encontrados tanto nas trufas in natura, quanto submetidas a processo de cocção, 1-octen-3-ol, 2-octenal, (E) e octanona. Nas trufas cozidas foram encontrados em menor quantidade. Foi possível constatar a diferença entre os diferentes períodos de maturação e safras, indicando efeitos significativos das influências sazonais em sua composição.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The jabuticaba (Plinia cauliflora (Mart.) Kausel), is a native fruit considered emerging in the country, of dark violet color, is recognized for being a source of bioactive compounds, among them, anthocyanins, responsible for the attractive pigment in its peel, and considered one of the main compounds majorities present in the berry. Its consumption is highly appreciated in natura, however its high perishability limits its commercialization, which favors the creation of innovative products. The husks and seeds are by-products generated by technological processes and discarded as waste, however, in these fractions are mostly bioactive compounds. Fully valuing the berry ensuring the recovery of these compounds, improving extraction processes using green technologies, and creating products become attractive. The objective of this work was to evaluate whether the Microwave Hydrodiffusion and Gravity (HMG) used as a dehydration pre-treatment has the potential to dehydrate jabuticaba preserving the bioactive compounds, and accelerating the final drying process compared to conventional processes. Drying process (freeze drying and oven drying), as well as evaluating whether the application of the extract obtained from the process and the fruit dehydrated by HMG + Oven drying, will have beneficial effects in the application in food, also verifying its global acceptability. We were able to observe that through an experimental design, the optimization of power (525 Watts) and mass (225 grams), allowed a reduction of the moisture content by more than 50% in just 11 minutes, which resulted in a final time of dehydration in an oven for 10 hours and 11 minutes to reach a moisture content of 13%, proving to be advantageous when compared to the freeze drying (127 hours) and oven drying (23 hours and 30 minutes). Furthermore, the pre-treatment with HMG allowed its drying in an oven to maintain the composition of anthocyanins, total phenolics and antioxidant activity, preserving these compounds. The pre-treatment with HMG also provided an aqueous extract that was a source of anthocyanins. Both dehydrated jabuticaba and its aqueous extract were applied and sensorially accepted in formulations of a cereal bar and a carbonated alcoholic cooler, demonstrating that the applicability of the fruit in its entirety is feasible, without the generation of processing residues and organic solvents. A jabuticaba (Plinia cauliflora (Mart.) Kausel) é uma fruta nativa considerada emergente no país, de coloração violeta escuro, é reconhecida por ser fonte de compostos bioativos, dentre eles, as antocianinas, responsáveis pelo pigmento atraente em sua casca, e considerada um dos principais compostos majoritários presentes na baga. Seu consumo é muito apreciado in natura, mas sua elevada perecibilidade limita sua comercialização, o que favorece a criação de produtos inovadores da mesma. As cascas e sementes são subprodutos gerados pelos processos tecnológicos e descartados como resíduos, todavia, nestas frações encontram-se majoritariamente os compostos bioativos. Valorizar integralmente a baga garantindo a recuperação destes compostos, melhorar os processos de extração utilizando tecnologias verdes, e criar produtos tornam-se atraentes. O objetivo deste trabalho foi avaliar se a Hidrodifusão por Micro-ondas e Gravidade (HMG), utilizado como pré-tratamento de desidratação, tem potencial para desidratar a jabuticaba inteira, preservando os compostos bioativos, e acelerar o processo final de secagem em comparação aos processos convencionais de desidratação (Liofilizador e Estufa), assim como avaliar se a aplicação do extrato obtido do processo e a fruta desidratada por HMG + Estufa terão efeitos benéficos na aplicação em alimentos, verificando também sua aceitabilidade global. Conseguimos observar que por meio de um planejamento experimental a otimização da potência (525 Watts) e massa (225 gramas) permitiu uma redução do teor de umidade em mais de 50% em apenas 11 minutos, o que resultou em um tempo final de desidratação em Estufa de 10 horas e 11 minutos para atingir um teor de 13% de umidade, mostrando-se vantajoso quando comparado com o Liofilizador (127 horas) e Estufa (23 h e 30 min). Ademais, o pré-tratamento com HMG permitiu que a secagem em Estufa mantivesse a composição de antocianinas, fenólicos totais e atividade antioxidante, preservando estes compostos. O pré-tratamento com HMG também proporcionou a obtenção de um extrato aquoso fonte de antocianinas. Tanto a jabuticaba desidratada quanto o seu extrato aquoso foram aplicados e aceitos sensorialmente em formulações de uma barra de cereal e de um cooler gaseificado, demonstrando que é viável à aplicabilidade da fruta em sua forma integral, sem a geração de resíduos de processamento e de solventes orgânicos.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Olive cultivation, in recent years, has shown significant growth in Brazil, especially in the state of Rio Grande do Sul, which has favorable climatic conditions for this culture and which has increased the number of olive gr oves and the volume of oil produced. From the manufacture of olive oil, olive pomace is generated, a solid residue that requires previous treatment for proper disposal. Olive pomace is rich in polyphenols and dietary fiber, but due to its high lignin conte nt, it is not easily accessible for digestion and metabolism. An alternative to modify the fibrous matrix and increase its functionality is the use of physical methods such as micronization. Thus, the aim of this study was to evaluate the effects of micronization on the biotransformation of olive pomace using an in vitro colonic fermentation model with human feces, investigating the impact of this process on the nutritional characteristics of the residue. After in vitro digestion and fermentation simu lation, the biotransformation of phenolic compounds during fermentation was evaluated by HPLC MS MS. The crude olive pomace, that is, unfractionated (NF) was submitted to granulometric fractionation (F2NM) and presented a particle size of 143.0 ± 5.3 µm. T he fractionated and micronized olive pomace (F2MTL) presented a particle size of 22.4 ± 0.9 µm, allowing standardization of the particle size in the olive pomace. During fermentation a reduction in pH was observed in 8h for F2MTL, in 24h for F2NM and F2MT L and 48h compared to control without sample. At the initial fermentation time (0h), the F2MTL fraction presented the highest concentration of total phenolic compounds among the analyzed samples . Micronization favored the release of hydroxytyrosol in F2MTL compared to F2NM at 2h and 8h (p < 0.05). Tyrosol only increased to F2MTL in 2h. The amount of oleuropein was significant for F2MTL at 0h and was completely degraded up to 2h and the oleuropein aglycone in F2NM and F2MTL increased the release up to 2h of fermentation. The granulometric fractionation associated with micronization favored the release of phenolic compounds bound to the matrix, producing a greater amount of phenolic compounds during fermentation in relation to non micronized olive pomace . In v ivo assays are needed to confirm the bioavailability of phenolic compounds and the effect on the gut microbiota to further corroborate the beneficial effects of micronized olive pomace on human health. A olivicultura , nos últimos apresentou crescimento significativo no Brasil, com destaque para o estado do Rio Grande do Sul, o qual apresenta condições climáticas favoráveis para esta cultura e que proporcionou um aumento do número de olivais e do volume de azeite produzido. Da fabricação do azeite de oliva é gerado o bagaço de oliva, resíduo sólido que requer tratamento prévio para adequado descarte. O bagaço de oliva é rico em polifenóis e fibra alimentar, mas devido ao seu elevado t eor de lignina é pouco acessível para digestão e metabolização. Uma alternativa para modificar a matriz fibrosa e aumentar a sua funcionalidade é a utilização de métodos físicos como a micronização Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da micronização sobre a biotransformação do bagaço de oliva utilizando um modelo de fermentação colônica com fezes humanas in vitro , investigando o impacto deste processo sobre as características nutricionais do resíduo. A pós a simulação in vitro da digestão e fermentação , a biotransformação dos compostos fenólicos durante a fermentação foi avaliada por HPLC MS MS. O bagaço de oliva bruto, ou seja, não fracionado (NF) foi submetido ao fracionamento granulométrico (F2NM) e apresentou tamanho de partícula de 143.0 ± 5.3 µm . Já o bagaço de oliva fracionado e micronizado (F2MTL) apresentou tamanho de partícula de 22.4 ± 0.9 µm, permitindo uma padronização do tamanho das par tículas no bagaço de oliva. Durante a fermentação foi observad o a redução no pH em 8h para F2MTL , em 24 h e 48 h para F2NM e F2MTL e c omparado ao controle sem amostra. No tempo inicial da fermentação (0 h a fração F2MTL apresentou a maior concentração de compostos fenólicos totais dentre as amostras analisadas . A micronização favoreceu a liberação de hidroxitirosol em F2MTL comparado com o F2NM em 2h e 8h (p < 0, 05). Tirosol aumentou apenas para F2MTL em 2h. A quantidade de oleuropeína foi significativa para F2MTL em 0h e foi completamente degradada até 2 h e a oleuropeína aglicona em F2NM e F2MTL aumentou a liberação em até 2h de fermentação. O fracionamento granulométrico a ssociado à micronização, favoreceu a liberação dos compostos fenólicos ligados à matriz produzindo maior quantidade de compostos fenólicos durante a fermentação quando comparado ao bagaço de oliva não micronizado. Ensaios in vivo são necessários para confi rmar a biodisponibilidade d os compostos fenólicos e o efeito sobre a microbiota intestinal para , assim, confirmar os efeitos benéficos do bagaço de oliva micronizado na saúde humana.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The development of products containing one or more bioactive compounds has become an attractive way to the consumer as a way to establish a better quality of life. Among the bioactive compounds, probiotics and antioxidant compounds stand out, however, their application in food matrices becomes limited as they are extremely sensitive to adverse conditions. Therefore, new alternatives to introduce these compounds to the consumer's daily life are needed. Microencapsulation is a promising, safe and effective technology for the delivery of several bioactive compounds. Among the various microencapsulation techniques, there is the external ionic gelation. The objective of this work was to develop alginate microparticles containing the probiotic Lactobacillus casei LC03 in combination with red onion (Allium cepa L.) peel extract at different concentrations (5, 20 and 40%), using the external ionic gelation technique (Article II), for later application in a food matrix (Article III). Article II evaluated the viability of probiotics under simulated gastrointestinal conditions, during storage at -18, 7 and 25 °C for 90 days and resistance of microparticles to heat treatment (72 °C / 15 sec and 63 °C / 30 min). In addition to the morphology, average diameter and encapsulation efficiency of microparticles. Finally, in Article III, microparticles were added to strawberry pulp, where microbiological and physicochemical analyzes of the pulp, gastrointestinal viability and shelf life of the probiotics in the product were performed, as well as size, morphology and encapsulation efficiency of the microparticles. The microparticles varied in size from 149.29 t to 167.05 μm in Article II and from 136.00 to 305.00 μm in Article III. The encapsulation efficiency of probiotics and compounds present in the extract was satisfactory in both manuscripts. The microparticles were able to protect the probiotics against heat treatment at different temperatures (Article II). In Article II, the microparticles of the treatment containing alginate + 20% extract showed better survival of the probiotic under simulated gastrointestinal conditions, as the different microparticles were applied to the strawberry pulp, the formulations with alginate and alginate + 5% extract demonstrated more satisfactory results (Article III). As for the shelf life of probiotics during storage, in Article II, when evaluating temperatures of 25, 7 and -18 °C, all microparticle formulations remained viable until the end of the experiment (90 days) at -18 °C C, which justifies the choice of frozen strawberry pulp for the application of microparticles. When applied to the pulp (Article III), the treatments containing alginate and alginate + 5% extract reached the longest period of viability (60 days). Thus, the microparticles developed in this study are viable for the development of a new functional and vegan matrix, allowing to increase the diversification of products that contain probiotics. O desenvolvimento de produtos contendo um ou mais compostos bioativos tem se tornado um meio atrativo ao consumidor como forma de estabelecer uma melhor qualidade de vida. Dentre os compostos bioativos, destacam-se os probióticos e os compostos antioxidantes, no entanto, sua aplicação em matrizes alimentares se torna limitada visto que são extremamente sensíveis a condições adversas. Sendo assim, novas alternativas para introduzir estes compostos ao cotidiano do consumidor são necessárias. A microencapsulação é uma tecnologia promissora, segura e eficaz para a entrega de diversos compostos bioativos. Dentre as diversas técnicas de microencapsulação, tem-se a gelificação iônica externa. O objetivo deste trabalho foi desenvolver micropartículas de alginato contendo o probiótico Lactobacillus casei LC03 em combinação com extrato de casca de cebola roxa (Allium cepa L.) em diferentes concentrações (5, 20 e 40%), por meio da técnica de gelificação iônica externa (Artigo II), para posterior aplicação em uma matriz alimentícia (Artigo III). No Artigo II foi avaliada a viabilidade dos probióticos sob condições gastrointestinais simuladas, durante armazenamento a -18, 7 e 25 °C por 90 dias e resistência das micropartículas ao tratamento térmico (72 °C / 15 seg e 63 °C / 30 min). Além da morfologia, diâmetro médio e eficiência de encapsulação das micropartículas. Por fim, no Artigo III, realizou-se a adição das micropartículas em polpa de morango, onde foram realizadas análises microbiológicas e físico-químicas da polpa, viabilidade gastrointestinal e vida útil dos probióticos no produto, além de tamanho, morfologia e eficiência de encapsulação das micropartículas. As micropartículas apresentaram variação de tamanho de 149.29 a 167.05 μm no Artigo II e de 136.00 a 305.00 μm no Artigo III. A eficiência de encapsulação dos probióticos e dos compostos presentes no extrato foi satisfatória em ambos os manuscritos. As micropartículas foram capazes de proteger os probióticos frente ao tratamento térmico nas diferentes temperaturas (Artigo II). No Artigo II, as micropartículas do tratamento contendo alginato + 20% de extrato apresentaram melhor sobrevivência do probiótico sob condições gastrointestinais simuladas, já ao se realizar a aplicação das diferentes micropartículas na polpa de morango, as formulações com alginato e alginato + 5% de extrato demonstraram resultados mais satisfatórios (Artigo III). Quanto a vida útil dos probióticos durante o armazenamento, no Artigo II, ao se avaliar as temperaturas de 25, 7 e -18 °C, todas as formulações de micropartículas se mantiveram viáveis até o final do experimento (90 dias) em -18 °C, o que justifica a escolha da polpa de morango congelada para a aplicação das micropartículas. Quando aplicadas na polpa (Artigo III), os tratamentos contendo alginato e alginato + 5% de extrato alcançaram o maior período de viabilidade (60 dias). Desta forma, as micropartículas desenvolvidas nesse estudo se mostram viáveis para o desenvolvimento de uma nova matriz funcional e vegana, permitindo aumentar a diversificação de produtos que contenham probióticos.

The microencapsulation of anthocyanic compounds has become an efficient alternative in protecting and increasing the bioavailability of weakly stable compounds. Studies have been carried out in order to verify the anticarcinogenic effect of blueberry, but a wide range has taken into account only purified extracts, not taking into account the instability of anthocyanin compounds in the gastrointestinal system. Based on that, the objective of the present work was to microencapsulate the blueberry extract (Vaccinium ashei) by the spray drying method using maltodextrin-DE20, hi-maize, gum arabic and inulin as wall material, to evaluate its stability under different conditions of storage (60 days), its bioavability under simulated gastrointestinal conditions and its antiproliferative effect on colon adenocarcinoma cells (HT-29). Microencapsulation was carried out in laboratory scale spray drying using 140 °C of inlet air, four feeding solutions were prepared: standard formulation (S): maltodextrin DE20, hi-maize; T1: DE20 maltodextrin, hy-maize, inulin; T2: maltodextrin DE20, hi-maize, gum arabic; and T3: maltodextrin DE20, hi-maize, inulin and gum arabic. The microcapsules were evaluated for moisture content, solubility, encapsulation efficiency, particle size, morphology, total phenolic compounds, antioxidant capacity, stability of total monomeric anthocyanins under different storage conditions and the simulated gastrointestinal system. Subsequently, the microcapsule that presented the best results against the analyzes performed was selected and evaluated when its cell viability (MTT), nitric oxide (NO) and anti-proliferative effect (chlorogenic analysis, cell cycle and western blot) against colon cancer cells (HT-29) was performed. The microcapsules obtained in the present study showed high encapsulation efficiency from 96.80 to 98.83%. Among the parameters analyzed, the T3 formulation showed the lowest values of constant degradation (k) at the storage temperatures tested, with an emphasis on the freezing temperature, corresponding to the lowest loss during storage and, consequently, a longer half-life (t ½ ) being 913.41 days. This same treatment was shown to be effective in the preservation and improved delivery of anthocyanin compounds when compared to the free extract. The blueberry extract microcapsule showed a slight decrease in viability (24 hours) and anti-proliferative capacity (48 and 72 hours) against HT-29. The microcapsules were effective in increasing oxidative stress in HT-29 cells at concentrations between 3000 and 9000 μg/mL. Concentrations of 7000, 8000 and 9000 μg/mL showed a decrease in colony formation. However, the results found in the present study also suggest that the pathways of action of microcapsules against cancerous lines still need to be better elucidated, allowing a greater understanding of the metabolism of microcapsules. A microencapsulação de compostos antociânicos tem se tornado uma alternativa eficiente na proteção e no aumento da biodisponibilidade de compostos fracamente estáveis. Estudos vêm sendo realizados a fim de verificar o efeito anticarcinogênico do mirtilo, porém uma ampla gama tem levado em consideração apenas extratos purificados, desconsiderando a instabilidade dos compostos antociânicos frente ao sistema gastrointestinal. Com base nisso, o objetivo do presente trabalho foi microencapsular o extrato de mirtilo (Vaccinium ashei) pelo método de spray drying utilizando maltodextrina-DE20, hi-maize, goma arábica e inulina como material de parede, avaliar sua estabilidade frente a diferentes condições de armazenamento (60 dias), sua bioavibilidade frente às condições gastrointestinais simuladas e seu e efeito antiproliferativo em células de adenocarcinoma de cólon (HT-29). A microencapsulação deu-se em spray drying de escala laboratorial utilizando 140 °C de ar de entrada, foram preparadas quatro soluções de alimentação: formulação padrão (S): maltodextrinha DE20, hi-maize; T1: maltodextrina DE20, hi-maize, inulina; T2: maltodextrinha DE20, hi-maize, goma arábica; e T3: maltodextrinha DE20, hi-maize, inulina e goma arábica. As microcápsulas foram avaliadas quanto ao teor de umidade, solubilidade, eficiência de encapsulação, tamanho de partícula, morfologia, compostos fenólicos totais, capacidade antioxidante, estabilidade das antocianinas monoméricas totais frente a diferentes condições de armazenamento e ao sistema gastrointestinal simulado. Posteriormente, foi selecionada a microcápsula que apresentou os melhores resultados frente às análises realizadas e avaliada quando a sua de viabilidade celular (MTT), óxido nítrico (NO) e efeito antiproliferativo (análise clorogênica, ciclo celular e western blot) frente a células do câncer de cólon (HT-29). As microcápsulas obtidas no presente estudo apresentaram uma alta eficiência de encapsulação 96,80 a 98,83%. Dentre os parâmetros analisados a formulação T3 apresentou os menores valores de degradação constante (k) nas temperaturas de armazenamento testadas, com destaque para a temperatura de congelamento, correspondendo à menor perda durante o armazenamento e, consequentemente, uma meia-vida maior (t ½) sendo de 913,41 dias. Este mesmo tratamento demonstrou-se eficaz na preservação e entrega melhorada dos compostos antociânicos quando comparado ao extrato livre. A microcápsula de extrato de mirtilo apresentou uma ligeira diminuição na viabilidade (24 horas) e capacidade antiproliferativa (48 e 72 horas) frente HT-29. As microcápsulas foram efetivas no aumento do extresse oxidativo em células HT-29 nas concentrações entre 3000 e 9000 μg/mL. As concentrações de 7000, 8000 e 9000 μg/mL apresentaram diminuição na formação de colônias. Entretanto os resultados encontrados no presente estudo também sugerem que as vias de atuação das microcápsulas frente a linhagens cancerígenas ainda precisam ser melhores elucidados, possibilitando um maior entendimento sobre o metabolismo das microcápsulas.

The use of pesticides is increasing in Brazil and worldwide. Currently, one of the most used classes of these compounds is the organophosphates. Chlorpyrifos, a widely used organophosphate, is considered one of the most dangerous pesticides for human health due to its ability to cross the blood-brain barrier, making the brain more vulnerable to free radical attacks. Evidence has suggested that exposure to organophosphates is closely related to neuroinflammation, which plays an important role in the pathogenesis of neurodegenerative diseases. Thus, the consumption of foods or substances that have antioxidant and anti-inflammatory activity can be potential alternatives to attenuate the inflammatory process triggered by pesticides and consequently prevent the development of these diseases. Yerba mate (Ilex paraguariensis) is a plant native to South America widely used in the preparation of traditionally consumed beverages such as chimarrão, which is prepared from a partial infusion with hot water, and tererê, prepared from an infusion with ice water. Although the literature reports the anti-inflammatory, antioxidant, anticarcinogenic, antidepressant, anticonvulsant and neuroprotective properties of yerba mate and its extracts, few studies have been carried out mimicking its preparation and consumption conditions. Based on this context, this study aimed to: i) investigate the oxidative and inflammatory response of microglial cell exposure to the chlorpyrifos pesticide; and ii) assess in vitro whether chimarrão could protect or attenuate the neuroinflammatory effects triggered by chlorpyrifos. In the first experimental protocol, the BV-2 microglial cells were exposed to different concentrations of chlorpyrifos (0.3 – 300 μM) for 96 hours. Oxidative stress and the inflammatory response triggered by exposure to this pesticide were evaluated. In the second experimental protocol, a partial infusion was made from yerba mate with hot water, mimicking the condition of preparation and consumption of chimarrão. BV-2 cells were treated with chlorpyrifos, at its inflammatory concentration found from the results of the first experimental protocol, and with chimarrão extract (1 – 100 μg/mL) for 96 hours. The identification and quantification of the bioactive compounds of the chimarrão was carried out through chromatographic analysis. Furthermore, the effect of chimarrão on oxidative stress and the inflammatory response triggered by chlorpyrifos in microglial cells was evaluated. The results of the first article showed that exposure to low concentrations (0.3 – 3 μM) of chlorpyrifos increased cell proliferation and levels of oxidative stress. Furthermore, the pesticide induced the activation of microglial cells and the expression of pro-inflammatory cytokine genes (IL-1β and NLRP3), suggesting that the pesticide chlorpyrifos triggers a neuroinflammatory process. The results of the second manuscript revealed that the main bioactive compounds found in chimarrão are chlorogenic acid, caffeoylquinic acid and caffeine. Furthermore, chimarrão was able to reduce the proliferation and recruitment of BV-2 cells, as well as decrease the production of nitric oxide triggered by the chlorpyrifos and the expression of pro-inflammatory cytokines (IL-1β and TNF-α), and upregulate the expression of the anti-inflammatory cytokine (IL-10). The results suggest that chimarrão could act to attenuate the neuroinflammation process triggered by chlorpyrifos. Therefore, from the experimental results found, it can be concluded that subchronic exposure to low concentrations of chlorpyrifos triggers oxidative-inflammatory responses in immune cells of the central nervous system and that concomitant exposure to chimarrão could attenuate this neuroinflammation process caused by the pesticide. O uso de pesticidas vem aumentando no Brasil e no mundo. Atualmente, uma das classes desses compostos mais utilizados é a dos organofosforados. O clorpirifós, organofosforado amplamente utilizado, é considerado um dos pesticidas mais perigosos para a saúde humana devido a sua capacidade de atravessar a barreira hematoencefálica, tornando o cérebro mais vulnerável a ataques de espécies reativas de oxigênio. Evidências têm sugerido que a exposição à organofosforados está estreitamente relacionada a neuroinflamação, a qual desempenha importante papel na patogênese de doenças neurodegenerativas. Dessa forma, o consumo de alimentos ou substâncias que apresentam atividade antioxidante e anti-inflamatória podem ser potenciais alternativas para atenuar o processo inflamatório desencadeado pelos pesticidas e consequentemente prevenir o desenvolvimento dessas doenças. A erva-mate (Ilex paraguariensis) é uma planta nativa da América do Sul amplamente utilizada na elaboração de bebidas tradicionalmente consumidas como o chimarrão, o qual é preparado a partir de uma infusão parcial com água quente, e o tererê, preparado a partir de uma infusão com água gelada. Embora a literatura relate as propriedades anti-inflamatória, antioxidante, anticarcinogênica, antidepressiva, anticonvulsivante e neuroprotetora da erva-mate e seus extratos, poucos estudos são realizados mimetizando as suas condições de preparo e consumo. Com base nesse contexto, este estudo teve como objetivo: i) investigar a resposta oxidativa e inflamatória da exposição de células microgliais ao pesticida clorpirifós; e ii) avaliar in vitro se o chimarrão poderia proteger ou atenuar os efeitos neuroinflamatórios desencadeados pelo clorpirifós. No primeiro protocolo experimental, as células microgliais da linhagem BV-2 foram expostas a diferentes concentrações do clorpirifós (0,3 – 300 μM) durante 96 horas. Foram avaliados o estresse oxidativo e a resposta inflamatória desencadeada pela exposição a este pesticida. No segundo protocolo experimental, elaborou-se uma infusão parcial a partir da erva-mate com água quente, mimetizando a condição de preparo e consumo do chimarrão. As células BV-2 foram tratadas com o clorpirifós, na sua concentração inflamatória encontrada a partir dos resultados do primeiro protocolo experimental, e com o extrato do chimarrão (1 – 100 μg/mL) durante 96 horas. Realizou-se a identificação e quantificação dos compostos bioativos do chimarrão através de análise cromatográfica. Além disso, foi avaliado o efeito do chimarrão sob o estresse oxidativo e a resposta inflamatória desencadeada pelo clorpirifós nas células microgliais. Os resultados do primeiro artigo mostraram que a exposição a baixas concentrações (0,3 – 3 μM) do clorpirifós aumentou a proliferação celular e os níveis de estresse oxidativo. Além disso, o pesticida induziu a ativação das células microgliais e a expressão de genes de citocinas pró-inflammatórias (IL-1β e NLRP3), sugerindo que o pesticida clorpirifós desencadeia um processo neuroinflamatório. Os resultados do segundo manuscrito revelaram que os principais compostos bioativos encontrados no chimarrão são o ácido clorogênico, o ácido cafeoilquínico e a cafeína. Ainda, o chimarrão foi capaz de reduzir a proliferação e o recrutamento das células BV-2, bem como diminuir a produção de óxido nítrico desencadeada pelo pesticida clorpirifós e a expressão de citocinas pró-inflamatórias (IL-1β and TNF-α), e regular positivamente a expressão da citocina anti-inflamatória (IL-10). Os resultados sugerem que o chimarrão poderia atuar atenuando o processo de neuroinflamação desencadeado pelo clorpirifós. Portanto, a partir dos resultados experimentais encontrados, pode-se concluir que a exposição subcrônica a baixas concentrações do clorpirifós desencadeia respostas oxidativo-inflamatórias em células imunológicas do sistema nervoso central e que a exposição concomitante ao chimarrão poderia atenuar esse processo de neuroinflamação provocado pelo pesticida.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul, FAPERGS, Brasil Collagen and partially hydrolyzed collagen (gelatin) are products obtained from the connective tissue of animals and are used in many ways in various industrial sectors. The by-products of the fish sector have drawn attention to the production of these materials due to the fact that a part of the population does not consume products originating from mammals, due to sanitary problems involving them and the valorization of the discarded by-product. Thus, the research aimed to extract and characterize acid-soluble collagen (ASC), pepsin-soluble collagen (PSC) and gelatin (GPJ) from silver catfish skin (Rhamdia quelen) (PJ) for which to date data have not yet been found in the literature. Collagen was extracted from PJ by chemical and enzymatic method. First, in PJ, pre-treatment was performed to remove undesirable constituents, using 0.1 M sodium hydroxide, 10% butyl alcohol and 3% hydrogen peroxide, for the removal of non-collagenous proteins, fat and pigments, respectively. Afterwards, it was submitted to the extraction process with 0.7 M acetic acid for 24 hours. The ASC was precipitated in the liquid with 0.8 M sodium chloride, subsequently centrifuged, dialyzed in 0.1 M acetic acid and distilled water, and finally frozen and lyophilized. To obtain the PSC, the extraction residue not solubilized in the liquid was used, submitted to the same process mentioned, but with the addition of 1.5% of pepsin on the initial skin weight. Obtaining GPJ consisted primarily of pre-treatment with 0.2 M sodium hydroxide and 0.1 M acetic acid for skin swelling. Subsequently, GPJ was extracted in distilled water at 45 °C for 9 hours. The analyzes performed for the characterization were chemical composition, hydroxyproline content, yield, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), gel electrophoresis (SDS-PAGE), differential scanning calorimetry (DSC), determination of pH and color, microscopy scanning electronics (SEM) and some technological properties such as emulsifiers and foamers, in vitro digestibility, solubility and viscosity. For ASC, PSC and GPJ, high protein and hydroxyproline composition were obtained, as well as yields with a proportion of 15.1, 71.3 and 63.9% (on dry basis), respectively. FTIR showed peaks in the amide region commonly found in collagen and gelatin, SDS-PAGE marked bands with high molecular weight and DSC showed high thermal characterization compared to other sources. Scanning Electron Microscopy (SEM) showed dense and non-porous layers in GPJ. As for the technological properties, ASC and PSC showed the ability to be used mainly as an emulsifying property at refrigeration temperature and GPJ showed conditions to provide high viscosity in the products to which it is added. Both samples still showed better solubility in an acidic environment. Therefore, the PJ proved to be a possible source for obtaining collagen and gelatin as an alternative to the traditional ones for cattle and pigs, due to the fact that they present chemical and functional characteristics with a positive effect for the most diverse industrial sectors O colágeno e o colágeno parcialmente hidrolisado (gelatina) são produtos obtidos do tecido conjuntivo de animais e são utilizados de muitas formas em vários setores industriais. Os subprodutos do setor do pescado têm chamado à atenção para a produção desses materiais pelo fato de uma parte da população não consumir produtos originados de mamíferos, por problemas sanitários envolvendo os mesmos e para a valorização do subproduto descartado. Desse modo, a pesquisa teve como objetivo extrair e caracterizar o colágeno solúvel em ácido (ASC), colágeno solúvel em pepsina (PSC) e a gelatina (GPJ) da pele de jundiá (Rhamdia quelen) (PJ) para os quais até o presente momento ainda não foram encontrados dados na literatura. O colágeno foi extraído da PJ pelo método químico e enzimático. Primeiramente, na PJ foi realizado o pré-tratamento para a remoção de constituintes indesejáveis, utilizando hidróxido de sódio 0,1 M, álcool butílico 10% e peróxido de hidrogênio 3%, para a remoção de proteínas não colagenosas, gordura e pigmentos, respectivamente. Após, foi submetida ao processo de extração com ácido acético 0,7 M por 24 horas. No líquido foi precipitado o ASC com cloreto de sódio 0,8 M, posteriormente centrifugado, dialisado em ácido acético 0,1 M e água destilada e por fim, congelado e liofilizado. Para a obtenção do PSC, foi utilizado o resíduo da extração não solubilizado no líquido, submetido ao mesmo processo citado, porém com adição de 1,5% de pepsina sobre o peso inicial de pele. A obtenção da GPJ consistiu primeiramente na realização do pré-tratamento com hidróxido de sódio 0,2 M e ácido acético 0,1 M para o inchamento das peles. Posteriormente, a GPJ foi extraída em água destilada a 45 °C por 9 horas. As análises realizadas para a caracterização foram composição química, conteúdo de hidroxiprolina, rendimento, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), eletroforese em gel (SDS-PAGE), calorimetria exploratória diferencial (DSC), determinação do pH e cor, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e algumas propriedades tecnológicas tais como, emulsificantes e espumantes, digestibilidade in vitro, solubilidade e viscosidade. Para o ASC, PSC e a GPJ foram obtidas principalmente elevada composição de proteína e de hidroxiprolina e ainda, rendimento com proporção de 15,1, 71,3 e 63,9% (em base seca), respectivamente. O FTIR mostrou picos na região da amida comumente encontrado em colágeno e gelatina, a SDS-PAGE marcou bandas com alto peso molecular e o DSC apresentou elevada caracterização térmica em relação a outras fontes. A Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) mostrou camadas densas e não porosas na GPJ. Quanto às propriedades tecnológicas o ASC e PSC apresentaram capacidade para serem utilizadas principalmente como propriedade emulsificante em temperatura de refrigeração e a GPJ apresentou condições de conferir viscosidade elevada nos produtos as quais for adicionada. Ambas as amostras ainda apresentaram melhor solubilidade em ambiente ácido. Diante disso, a PJ comprovou ser possível fonte para a obtenção de colágeno e gelatina como alternativa às tradicionais de bovinos e suínos, pelo fato de apresentarem características químicas e funcionais com efeito positivo para os mais diversos setores industriais.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The state of Rio Grande do Sul is a large producer of pecan nut due to edaphoclimatic factors that significantly contribute to its cultivation, in addition to incentives that the government offers to small and medium producers as a source of extra income. Pecan is increasingly present on the table of consumers, contributing to a healthy diet, consisting of lipids, vitamins, minerals, proteins and compounds beneficial to the body, such as phenolic compounds, whose consumption has been correlated with lower probabilities of development of several diseases due to its antioxidant action. Pecan husks are widely used in teas due to their high antioxidant power. The objective of this work is to evaluate, in the nuts and shells of nine cultivars (Barton, Chickasaw, Imperial, Importada, Jackson, Melhorada, Mohawk, Pawnee and Shawnee) from the state of Rio Grande do Sul, the total lipid content, the profile of fatty acids, the antioxidant capacity, the content of total phenolic compounds and the identification and quantification of individual phenolic compounds. The lipids were determined using the Bligh-Dyer method and the fatty acids by GC-FID (gas chromatography with flame ionization detector), and these analyzes were carried out only on walnuts. Total phenolic composition by Folin-Ciocalteu, individual quantification by LC-DAD-MS/MS (liquid chromatography coupled to diode array detector and triple quadrupole mass spectrometer) and antioxidant capacity by ORAC method (radical absorption capacity) of oxygen) were performed for both walnuts and shells. The cultivar Imperial had the lowest content of total lipids (51.15%) and the cultivar Importada the highest content (63.18%). The major fatty acid found in all cultivars was oleic, ranging from 60.75 in cultivar Melhorada to 81.21% in cultivar Shawnee, followed by linoleic fatty acid with variation from 10.44 to 29.20% in cultivars Shawnee and Improved respectively, and palmitic with a variation of 5.31 to 7.90%, in the cultivars Mohawk and Improved respectively. The total phenolic compounds ranged in walnuts from 12.82 g equivalent in gallic acid (GAE).kg-1 (Barton) to 22.07 g GAE.kg-1 (Mohawk) and in shells from 75.48 g GAE.kg. -1 (Mohawk) to 239.92 g GAE.kg-1 (Pawnee). By LC-DAD-MS/MS, about 20 compounds were identified and quantified in the walnuts without hydrolysis and 15 compounds when hydrolyzed, as for the shells, also 20 compounds were identified and quantified without the application of hydrolysis and 17 compounds when hydrolyzed. The classes of phenolics that stand out both in nuts and in hydrolyzed or non-hydrolyzed shells are hydroxybenzoic and hydroxycinnamic acids, and flavonoids, with the major compounds gallic acid, ellagic acid, 4-hydroxybenzoic acid and protocatechuic acid. The antioxidant capacity varied in walnuts from 11.33 μmol equivalent in Trolox (TE).g-1 (Barton) to 150.80 μmol TE.g-1 (Pawnee) and in the shells from 53.38 μmol TE.g-1 (Mohawk) at 180.77 μmol TE.g-1 (Shawnee). Given the above, the present work brings out relevant information about the variability of lipid content, fatty acid profile, phenolic composition and antioxidant activity of nuts and their shells, from different pecan cultivars sold in the state of Rio Grande do Sul , also contributing with data of great value to the pecan industry and emphasizing the benefits of consuming this fruit and using the peel as potential antioxidants in the food industry. The information about the lipid percentage that each cultivar presents may help in the correct choice of certain cultivars for the oil industry or in the choice of nuts with lower lipid contents for application in bakery or confectionery products, in order to prevent rancidity of the products. O estado do Rio Grande do Sul é um grande produtor de noz-pecã devido aos fatores edafoclimáticos que contribuem significativamente para seu cultivo, além de incentivos que o governo oferece aos pequenos e médios produtores como uma fonte de renda extra. A noz-pecã está cada vez mais presente na mesa dos consumidores, contribuindo para uma alimentação saudável, sendo constituída por lipídios, vitaminas, minerais, proteínas e compostos benéficos ao organismo, como os compostos fenólicos, cujo consumo vem sendo correlacionado com menores probabilidades de desenvolvimento de diversas doenças devido sua ação antioxidante. As cascas da noz-pecã são muito utilizadas em chás devido seu alto poder antioxidante. O objetivo do presente trabalho visa avaliar, nas nozes e cascas de nove cultivares (Barton, Chickasaw, Imperial, Importada, Jackson, Melhorada, Mohawk, Pawnee e Shawnee) do estado do Rio Grande do Sul, o teor de lipídios totais, o perfil de ácidos graxos, a capacidade antioxidante, o teor de compostos fenólicos totais e a identificação e quantificação de compostos fenólicos individuais. Os lipídios foram determinados através do método de Bligh-Dyer e os ácidos graxos por GC-FID (cromatografia gasosa com detector por ionização em chama), sendo que estas análises foram realizadas apenas nas nozes. A composição fenólica total por Folin-Ciocalteu, a quantificação individual por LC-DAD-MS/MS (cromatografia líquida acoplada a detector de arranjo de diodos e espectrômetro de massas triplo quadrupolo) e a capacidade antioxidante pelo método ORAC (capacidade de absorção do radical de oxigênio), foram realizadas tanto para as nozes como para as cascas. A cultivar Imperial apresentou o menor teor de lipídios totais (51,15%) e a cultivar Importada o maior teor (63,18%). O ácido graxo majoritário encontrado em todas as cultivares foi o oleico, variando de 60,75 na cultivar Melhorada a 81,21% na cultivar Shawnee, seguido do ácido graxo linoleico com variação de 10,44 a 29,20%, nas cultivares Shawnee e Melhorada respectivamente, e palmítico com variação de 5,31 a 7,90%, nas cultivares Mohawk e Melhorada respectivamente. Os compostos fenólicos totais variaram nas nozes de 12,82 g equivalentes em ácido gálico (GAE).kg-1 (Barton) a 22,07 g GAE.kg-1 (Mohawk) e nas cascas de 75,48 g GAE.kg-1 (Mohawk) a 239,92 g GAE.kg-1 (Pawnee). Por LC-DAD-MS/MS, foram identificados e quantificados cerca de 20 compostos nas nozes sem hidrólise e 15 compostos quando hidrolisadas, já para as cascas, também 20 compostos foram identificados e quantificados sem a aplicação da hidrólise e 17 compostos quando hidrolisadas. As classes de fenólicos que se destacam tanto nas nozes como nas cascas hidrolisadas ou não, são as dos ácidos hidroxibenzóicos e hidroxicinâmicos, e flavonoides, com os compostos majoritários ácido gálico, ácido elágico, ácido 4-hidroxibenzóico e ácido protocatecuico. A capacidade antioxidante variou nas nozes de 11,33 μmol equivalente em Trolox (TE).g-1 (Barton) a 150,80 μmol TE.g-1 (Pawnee) e nas cascas de 53,38 μmol TE.g-1 (Mohawk) a 180,77 μmol TE.g-1 (Shawnee). Diante do exposto, o presente trabalho traz à tona informações relevantes sobre a variabilidade do teor lipídico, perfil de ácidos graxos, composição fenólica e atividade antioxidante das nozes e suas cascas, das diferentes cultivares de noz-pecã comercializadas no estado do Rio Grande do Sul, contribuindo também com dados de grande valia para o setor da pecanicultura e enfatizando os benefícios do consumo deste fruto e da utilização das cascas como potenciais antioxidantes na indústria de alimentos. A informação a respeito do percentual lipídico que cada cultivar apresenta poderá auxiliar na escolha correta de determinadas cultivares para a indústria de óleos ou na escolha de nozes com menores teores de lipídios para aplicação em produtos de panificação ou confeitaria, a fim de evitar a rancificação dos produtos.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Microalgae are microorganisms with a complex and little explored metabolome, and can therefore be considered a rich source ofmaterialfor omicsstudies. Currently,society islookingfor compounds that have bioactivity and can be applied as nutraceuticals and also as an input for pharmaceutical industries. Among the microalgae cataloged and studied, the strain of Phormidium autumnale stands out as little explored in general, the latest studies report carotenoids and lipids, however, the study of sterolomics. Therefore, the objective of this workwas to explore the sterolomic profile of microalgae and also to verify the influence of these metabolites against neurodegenerative diseases. As a result, articles and book chapters (published or in the process of publication) were generated, which were organized in this document into chapters. Chapters 1 to 3 refer to review article and book chapters, and chapters4 and 5 refer to publications purchased in research journals. Chapter 1: “Development of a sterol method in microalgae: a brief review of isolation and bioactive potential” (review articlein the process of publication); Chapter 2:"Sterols from microalgae” (book chapter/publicationcompleted); Chapter 3: “Sterols Biosynthesis in Algae” (book chapter/publication completed);Chapter 4: “Green microsaponification-based method for gas chromatography of sterol and squalene in cyanobacterial biomass” (research article/publication completed); Chapter 5: “Phytosterol-rich compressed fluid extracts from Phormidium autumnale cyanobacteria with neuroprotective potential” (research article/publication completed). Finally, the results of these scientific productions indicate that the cyanobacterium Phormidium autumnale can be considered a source of sterols due to the concentrations found, which are: 5–18 mg kg−1 stigmasterol, 6 mg kg−1 cholesterol, and 3 mg kg−1 of β sitosterol mg kg−1, obtained from amicro-saponification, and that, depending on the forms of extraction, the extract can show bioactivity, as observed using emerging extraction technologies such as supercritical fluid and ethanol/gas-expanded solvent (GXL). The results were obtained as the best optimization conditions:266.3 bar pressure, and 7% ethanol. The biochemical inhibition values (IC50) acquired were: 65.80 μg mL−1 for acetylcholinesterase, 58.20 μg mL−1 for lipoxygenase inhibition, and 7.40 μg mL−1 for antioxidant activity. Soon, these results indicate that the extract has bioactivity against neurodegenerative diseases. Microalgas são microrganismos com um metabolôma complexo e pouco explorado, podem desta forma ser considerados uma fonte rica de material para estudos de ômica. Atualmente, asociedade busca por compostos que possuam bioatividade e possam ser aplicados como nutracêuticos e também como insumo para indústrias farmacêuticas. Dentre as microalgas catalogadas e estudadas, a cepa de Phormidium autumnale destaca-se como pouco explorada de forma geral, os últimos estudos relatam teores de carotenoides e lipídeos, no entanto, o estudo da esterolômica é algo novo dentro do campo da biotecnologia migroalgal. Em face disso, o objetivo deste trabalho foi explorar a o perfil esterolômico das microalgas e também verificar a influência da destes metabólitos frente a doenças neurodegenerativas. Como resultado foram gerados artigos e capítulos de livros (publicadosou em processo de publicação), que foram organizados neste documento em capítulos. Os capítulos de 1 á a 3 referem se ao artigo de revisao revisão e aos capítulos de livros, já e os capítulos 4 e 5 referem-se as publicaçoes adquiridasaos artigos científicos publicados em periódicos de pesquisa. Capitulo 1: “Desenvolvimentode método de esteróis em microalgas: uma breve revisão sobre o isolamento e potencial bioativo” (artigo de revisão em processo de publicação); Capítulo 2: "Sterols from microalgae” (capítulo de livro/publicação concluída); Capítulo 3: “Sterols Biosynthesis in Algae” (capítulo de livro/publicação concluída); Capítulo 4: “Green microsaponification- based method for gas chromatography determination of sterol and squalene in cyanobacterialbiomass” (artigo de pesquisa/publicação concluída); Capítulo 5: “Phytosterol-rich compressed fluids extracts from Phormidium autumnale cyanobacteria with neuroprotective potential” (artigo de pesquisa/publicação concluída). Por fim, os resultados destas produções cientificas indicam que a cianobactéria Phormidium autumnale pode ser considerada fonte de esteróis devido as concentrações encontradas, sendo elas: 5–18 mg kg−1 estigmasterol, 6 mg kg−1 colesterol, e 3 mg kg−1 de β-sitosterol, obtidas a partir de uma micro saponificação. Também,dependendo das formas de extração, o extrato pode apresentar inúmeras bioatividades, conforme foi observado utilizando-se as tecnologias emergentes de extração, como fluído supercrítico e etanol/ solvente expandido por gás (GXL). Como resultados foram obtidos comoas melhores condições de otimização: 266,3 bar de pressão, e 7% de etanol. Os valores de inibição bioquímicos (IC50) adquiridos foram de: 65,80 μg mL−1 para acetilcolinaesterase, 58,20 μg mL−1 para inibição da lipoxigenase, e 7,40 μg mL−1 para atividade antioxidante.Logo, os resultados adquiridos indicam que o extrato apresenta bioatividade frente a doenças neurodegenerativas.

Orientadores: Maria Angela de Almeida Meireles Petenate, Tânia Forster Carneiro Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: A fibra de palma prensada (Elaes guineensis) é um resíduo procedente da indústria de extração de óleo de palma que possui na sua composição compostos bioativos tais como alfa- e beta-caroteno, assim como os polissacarídeos (celulose e hemicelulose). Estes compostos podem ser recuperados mediante processos de extração e hidrólise com a finalidade de produzir de forma sustentável, extratos enriquecidos com carotenoides e produtos hidrolisados com aplicação na indústria química, de alimentos e farmacêutica. Entre as tecnologias que utilizam solventes limpos a altas e baixas pressões, temos a extração por Soxhlet (LPSE-SOX), extração por percolação (LPSE-PE), extração por líquido pressurizado (PLE), extração com fluído supercrítico (SFE) e hidrólise subcrítica com água (SubWH). Neste trabalho, um processo integrado utilizando SFE e SubWH foi proposto como modelo de aproveitamento integral da fibra de palma prensada. O estudo incluiu a avaliação dos efeitos dos parâmetros operacionais de extração: temperatura e pressão empregando uma razão mássica de solvente por massa de matéria-prima (S/F) de 30 na obtenção de um extrato rico em carotenoides; e dos parâmetros operacionais de hidrólise: temperatura, pressão, S/F e tempo de residência na produção de monossacarídeos e oligossacarídeos nos produtos hidrolisados. Após esse primeiro estudo, um segundo estudo dos processos de extração LPSE-SOX, LPSE-PE e PLE utilizando etanol como solvente limpo foi realizado com o objetivo de explorar as condições de operação: temperatura, pressão e vazão na razão S/F de 20, que favorecessem a produção de um extrato rico em carotenoides (alfa e beta-caroteno) incluindo a avaliação econômica de cada processo. Os resultados do primeiro estudo para o SFE utilizando dióxido de carbono como solvente indicaram que o maior rendimento de carotenoides totais no extrato foi 800 ± 200 ug beta-caroteno/g extrato na condição de 318 K (45°C) e 15 MPa. Posteriormente, os experimentos de hidrólise subcrítica da fibra de palma desengordurada obtiveram uma mistura de produtos hidrolisados e produtos de degradação de açúcares, sendo a condição de 523 K (250°C), 15 MPa, tempo de residência de 2,5 min e S/F de 120 aquela com maiores rendimentos de açúcares redutores totais (22,9 g glicose/100 g carboidrato). Este estudo mostrou a viabilidade de integração de processos para o melhor aproveitamento da fibra de palma prensada. Na segunda parte do estudo, os processos de extração com etanol à baixa e alta pressão com melhores rendimentos de carotenoides foram: 305 ± 18 ug alfa-caroteno/g extrato e 713 ± 46 ug beta-caroteno/g extrato para o processo PLE na condição de 308 K (35°C), 4 MPa, 2,4 g/min e 37 min; 142 ± 13 ug alfa-caroteno/g extrato e 317 ± 46 ug beta-caroteno/g extrato para o processo LPSE-SOX num tempo de 6 h; 79 ± 9 ug alfa-caroteno/g extrato e 195 ± 20 ug beta-caroteno/g extrato para o processo LPSE-PE na condição de 308 K (35°C), 2,4 g/min e 37 min. Os custos de manufatura (COM) na escala industrial de 0,5 m3 utilizando 2 extratores em modo contínuo foram de US$98,1/g carotenoide para o processo LPSE-SOX; US$48,9/g carotenoide para o processo LPSE-PE e US$28,7/g carotenoide para o processo PLE. Diante dos resultados obtidos no primeiro e segundo estudo, um estudo cinético dos processos de extração a altas pressões PLE e SFE foi realizado nas condições operacionais que obtiveram altos rendimentos de carotenoides no extrato. O rendimento de extração na razão S/F de 7 e 10 resultou em 90% do total do extrato obtido no final da extração para o processo PLE e SFE, respectivamente. Para o processo PLE e SFE os menores valores de COM foram encontrados para as capacidades de extratores industriais de 0,05 m3 e 0,5 m3. Para o processo PLE, na razão S/F de 8 obtiveram-se os menores valores de COM e COM* específico: US$30,4/kg extrato e US$0,02/g carotenoide para 0,5 m3. Uma tendência similar foi observada para o processo SFE com valores de COM de US$30,8/kg extrato e US$0.08/g carotenoide para 0,5 m3. Baseados nestes resultados, o processo PLE apresenta uma melhor vantagem econômica que o processo SFE e pode ser considerado como a primeira etapa do processo integrado de obtenção de extrato rico em carotenoides seguido do processo SubWH para a obtenção de produtos hidrolisados Abstract: Pressed palm fiber (Elaes guineensis) is a residue obtained from the palm oil extraction industry that is a source of bioactive compounds such as alpha- and beta-carotene present in the residual oil and polysaccharides (cellulose and hemicellulose), which can be recovered by extraction and hydrolysis processes in order to produce in a sustainable manner extracts enriched with carotenoid for direct application in food industry as additives and/or formation of hydrolysate products with high yields of monosaccharides and oligosaccharides with application in the chemical food and pharmaceutical industry. Technologies that use clean solvents at high and low pressures include Soxhlet extraction (LPSE-SOX), extraction by percolation (LPSE-PE), pressurized liquid extraction (PLE), supercritical fluid extraction (SFE) and subcritical hydrolysis (SubWH). In this work, an integrated process using SFE and SubWH was proposed as the model of completely utilization of pressed palm fiber. The study included the evaluation of the effects of operating parameters of extraction: temperature and pressure at the ratio of solvent mass to feed mass (S/F) of 30 in the obtaining of extracts rich in carotenoids and the study of operational parameters of hydrolysis: temperature, pressure, S/F and residence time on the production of monosaccharides and oligosaccharides in the hydrolyzed products. After this first study, a second study of the extraction processes LPSE-SOX, LPSE-PE and PLE using ethanol as a clean solvent was conducted in order to explore the operational conditions: temperature, pressure and flow rate at S/F ratio of 20, which promotes the production of an extract rich in carotenoids (alpha- and beta-carotene) including the economic evaluation of each process. Results of the first study for SFE using carbon dioxide as a solvent indicated that the highest yield of total carotenoids in the extract was 800 ± 200 ug alpha-carotene/g extract at the condition of 318 K (45°C) and 15 MPa. Thereafter, the experiments of subcritical hydrolysis of defatted pressed palm fiber resulted in a mixture of hydrolysate products and sugar degradation products, where the condition of 523 K (250°C), 15 MPa, residence time of 2.5 min and S/F 120 presented the highest yield of total reducing sugars (glucose 22.9 g/100 g carbohydrate). In the second part of this study, the extraction processes with ethanol at low and high pressure with highest yields of carotenoids in extracts were: 305 ± 18 ug alpha-carotene/g extract and 713 ± 46 ug beta-carotene/g extract for the PLE process at the condition of 308 K (35°C), 4 MPa, 2.4 g/min and 37 min; 142 ± 13 ug alpha-carotene/g extract and 317 ± 46 ug beta-carotene/g extract for LPSE-SOX process at 6 h; and 79 ± 9 ug alpha-carotene/g extract and 195 ± 20 ug beta-carotene/g extract for LPSE-PE process at condition of 308 K (35°C), 2.4 g/min and 37 min. The cost of manufacturing (COM) for the industrial scale of 2 extractors in continuous mode with capacity of 0.5 m3 were US$98.1/g carotenoid for the LPSE-SOX process, US$48.9/g carotenoid for the LPSE-PE process and US$28.7/g carotenoid for the PLE process. From the results obtained in the first and second study, a kinetic study of the PLE and SFE processes at the operating conditions which obtained the highest carotenoid yields from pressed palm fiber was carried out in order to find the adequate processing time and manufacturing cost. The results showed that the extraction at the S/F ratio of 7 and 10 resulted in extract yields higher than 90% for the PLE and SFE process. On the other hand, the carotenoid yield of carotenoids in the extract increased with the S/F ratio. For PLE and SFE processes, the lowest COM values were found for the industrial scale of extractors of 0.05 and 0.5 m3. For PLE process, the S/F ratio of 8 resulted in the lowest COM and specific COM* value: US$30.4/kg extract and US$0.02/g carotenoid for 0.5 m3. A similar trend was observed for the SFE process with values of US$30.8/kg extract and US$0.08/g carotenoid for capacity of 0.5 m3. Based on these results, the PLE process is economically more advantageous than the SFE process and PLE can be considered as the first step of the integrated process for obtaining of extract rich in carotenoids followed by SubWH for obtaining of hydrolysate products Doutorado Engenharia de Alimentos Doutora em Engenharia de Alimentos CAPES

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Microalgal biomass has compounds of commercial importance, lipids, proteins, carbohydrates, pigments and toxins are the most researched and applied. However, synthesis intermediates can also be studied to help understand the metabolic pathways performed by these microorganisms. The objective of this work was to evaluate microalgal metabolites and to characterize biomass obtained from cultivations with different external conditions. Analyzes were carried out with integrated sample preparation methods, and for pigments, specifically, a new extraction method was developed. Except for pigments that are thermally unstable and determined by spectrophotometry or liquid chromatography (LC), gas chromatography (GC) presents itself as a suitable analytical tool for characterizing metabolites. This technique has the advantage of separating and detecting gases, volatile organic compounds, polar (organic acids, amino acids, sugars and sugar alcohols) and non-polar (fatty acids and sterols) metabolites, in addition to high resolution and selectivity. GC was used in the study of the Scenedesmus obliquus metabolomics, allowing the identification and quantification of organic acids, free amino acids and fatty acids. In addition to the precursors, proteins, lipids and total chlorophylls were determined. The synthesis of precursor metabolites was affected by the external cultivation conditions, different photoperiods, 24:0 and 12:12 (hour:hour; light:dark), and also by the phases of cell growth, exponential, stationary and declining. At the end of the cultivations, the highest concentrations of biomass (4020 mg L-1) and protein (47.30%) were obtained in the cultivation with constant lighting. In the 12:12 photoperiod (light:dark) culture, S. obliquus triggered a higher production of lipids (23.00%) and chlorophylls (26.40 mg g-1). The major pigments present in microalgae are chlorophylls and carotenoids, and there are still limitations in the extraction methods applied in these biomasses, such as high solvent consumption and time. For the method development of simultaneous extraction of chlorophylls and carotenoids from the microalgae Spirulina sp. and S. obliquus, different mechanical homogenization times and extracting solvents were evaluated. Satisfactory recovery values, from 101.11-124.18% for most pigments, in relation to the maceration method (MM) used as a reference, were obtained with 30 min of homogenization and extraction with chloroform followed by ethanol (PM30E). In general, the PM30E pigment profiles showed fewer isomers and possible degradation compounds, in addition to a reduction of about five times in the volume of organic solvents and is four times faster than MM. Subsequently, the characterization of S. obliquus biomasses cultivated with 3, 5, 10, 15, 20 and 25% of CO2 was carried out. Cultures with 3, 5, and 10% CO2 showed greater synthesis of amino acids and proteins (greater than 60% of dry biomass). The highest concentrations of chlorophylls were found in cultures with 15, 20 and 25% CO2, 24.23, 23.06 and 30.79 mg g-1. The total carotenoids were three times bigger cultures with 3, 5 and 10% of CO2 and all-trans-β-carotene was the main compound. The synthesis of lipids was intensified with the increase of CO2 percentages, as well as the accumulation of polyunsaturated fatty acids. A biomassa microalgal apresenta compostos de importância comercial, lipídios, proteínas, carboidratos, pigmentos e toxinas são os mais pesquisados e aplicados. Entretanto, intermediários da síntese também podem ser estudados, para auxiliar no entendimento das vias metabólicas desempenhadas por esses microrganismos. O objetivo desse trabalho foi avaliar metabólitos microalgais e caracterizar biomassas obtidas a partir de cultivos com diferentes condições externas. As análises foram realizadas com métodos integrados de preparo de amostra e para pigmentos, especificamente, foi desenvolvido um novo método de extração. Com exceção dos pigmentos que são termo instáveis e determinados por espectrofotometria ou cromatografia líquida (LC), a cromatografia em fase gasosa (GC) se apresenta como uma ferramenta analítica adequada para caracterização de metabólitos. Essa técnica tem como vantagens separação e detecção de gases, compostos orgânicos voláteis, metabólitos polares (ácidos orgânicos, aminoácidos, açúcares e açúcares álcoois) e não polares (ácidos graxos e esteróis), além de elevada resolução e seletividade. A GC foi emprega no estudo da metabolômica de Scenedesmus obliquus, permitindo a identificação e quantificação de ácidos orgânicos, aminoácidos livres e ácidos graxos. Além dos precursores, foram determinados proteínas, lipídios e clorofilas totais. A síntese dos metabólitos precursores foi afetada pelas condições externas dos cultivos, diferentes fotoperíodos, 24:0 e 12:12 (hora:hora; claro:escuro), e também pelas fases do crescimento celular, exponencial, estacionária e de declínio. Ao final dos cultivos as maiores concentrações de biomassa (4020 mg L-1) e proteína (47,30%) foram obtidas no cultivo com iluminação constante. Já no cultivo com fotoperíodo 12:12 (claro:escuro) a S. obliquus desencadeou maior produção de lipídios (23,00%) e clorofilas (26,4 mg g-1). Os pigmentos majoritários presentes em microalgas são as clorofilas e os carotenoides e ainda existem limitações nos métodos de extração aplicados nessas biomassas, como elevado consumo de solventes e tempo. Para o desenvolvimento do método de extração simultânea de clorofilas e carotenoides das microalgas Spirulina sp. e S. obliquus, foram avaliados diferentes tempos de homogeneização mecânica e solventes extratores. Valores de recuperação satisfatórios, de 101,11-124,18% para maioria dos pigmentos, em relação método de maceração (MM) utilizado como referência, foram obtidos com 30 min de homogeneização e extração com clorofórmio seguida por etanol (PM30E). Em geral, os perfis dos pigmentos do PM30E apresentaram menos isômeros e possíveis compostos de degradação, além da redução de cerca de cinco vezes no volume de solventes orgânicos e ser quatro vezes mais rápido que o MM. Posteriormente, foi realizada a caracterização de biomassas de S. obliquus cultivadas com 3, 5, 10, 15, 20 e 25% de CO2. Cultivos com 3, 5 e 10% de CO2 apresentaram maior síntese de aminoácidos e proteínas (superior a 60% da biomassa seca). As maiores concentrações de clorofilas foram encontradas nos cultivos com 15, 20 e 25% CO2, 24,23, 23,06 e 30,79 mg g-1. Os carotenoides totais foram três vezes maiores cultivos com 3, 5 e 10% de CO2 e all-trans-β-caroteno foi o composto principal. A síntese de lipídeos foi intensificada com o aumento das porcentagens de CO2, assim como o acúmulo de ácidos graxos poli-insaturados.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The market of natural ingredients has been increasing worldwide in the last years, and, as a consequent the development of efficient extraction methods can be a current challenge for food, chemicals and pharmaceutical industries. In this way, the employment of microwave and ultrasound technologies can be a promising alternative, mainly for providing high efficiency, fast processes and the high quality of obtained products. Thereby, the aim of this work was to promote the extraction of bioactive compounds from different vegetal material using microwave and ultrasound. The employment of the extraction method, microwave hydrodiffusion and gravity (MHG), showed advantageous in obtaining phenolic extracts as well as essencial oils. Its use allowed the simultaneous recovery of essential oil and aqueous extract from rosemary in a unique step process, fast and without organic solvent. Beyond that, the use of MHG also provided the obtention of an extract from olive leaf rich in phenolic compounds, through a multistep approach that resulted in the enhancement of process efficiency. As a strategy to accelerate the essential oil extraction, the ultrasound showed promising results in this study. The use of ultrasound as a pre-treatment prior to hydrodistilation step allowed a significant reduction of process time and energy saving and, the recovery of essential oil from basil, lemongrass and lemon peel of high quality. In addition, ultrasound also presented a good performance in the extraction process of pumpkin seed. The use of this technology combined with a mixture of ternary solvent provided a fast extraction of lipophilic and hydrophilic compounds of the seeds. It is important to note that, in all studies, the product obtained by the use of ultrasound or microwave presented higher antioxidant activity in comparison to those obtained by conventional methods. Furthermore, the use of this alternative technologies promoted a considerable reduction in the time of process, demonstrating the great potential of proposed methods O mercado de ingredientes naturais encontra-se em ascendência mundial nos últimos anos e com isso, o desenvolvimento de métodos de extração mais eficientes surge como atual desafio das indústrias alimentícias, químicas e farmacêuticas. Neste sentido, o emprego das tecnologias de micro-ondas e ultrassom pode ser uma alternativa promissora, principalmente por promover elevada eficiência de extração, rapidez de processo e qualidade dos produtos obtidos. Em face disso, o objetivo deste trabalho foi promover a extração de compostos bioativos de diferentes materiais vegetais empregando micro-ondas e ultrassom. O emprego da tecnologia de microondas por hidrodifusão e gravidade (MHG) mostrou ser uma alternativa vantajosa tanto na obtenção de extratos fenólicos quanto de óleos essenciais. Por meio desta, foi obtido a recuperação simultânea do óleo essencial e extrato aquoso do alecrim através de um processo de etapa única, rápido e sem uso de solventes orgânicos. Além disso, o uso do MHG também permitiu obter um extrato de folha de oliveira rico em compostos fenólicos utilizando uma abordagem de múltiplas etapas, que resultou no aumento da eficiência do processo. Como uma estratégia para aceleração da extração de óleo essencial, o uso de ultrassom apresentou resultados promissores neste estudo. O emprego deste como um pré-tratamento, anterior à etapa de hidrodestilação, possibilitou uma redução significativa no tempo do processo e economia energética, e a obtenção de óleos essenciais com teor de compostos oxigenados e atividade antioxidante superior. Além disso, o ultrassom também apresentou bom desempenho no processo de extração dos compostos da semente de abobora. Uma vez que, a combinação desta tecnologia com uma mistura de solvente ternária resultou em um rápido processo extrativo tanto de compostos lipofílicos quanto hidrofílicos da semente. Vale ressaltar que, a avaliação da extração assistida por micro-ondas ou ultrassom demonstrou em todos os estudos produtos com atividade antioxidante superior, comparados aos métodos convencionais de extração. Além disso, o emprego destas tecnologias alternativas promoveu uma drástica redução no tempo de processo, o que demonstra o potencial dos métodos propostos.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The beer industry requires high quality raw materials for its production due to the exponential growth in beer consumption in Brazil in recent years. Beer has several aroma and flavor compounds, mostly from malt and hops (Humulus lupulus L). Traditionally, hop production occurs in the northern hemisphere, so Brazil imports all its demand from other countries, due to the edaphoclimatic characteristics that until then were considered unfavorable to its spontaneous production. However, in 2016 there was success in planting seedlings imported from Europe of this crop, which guaranteed the first harvests in 2018. The objective of this research was to highlight the physical-chemical characteristics, phenolic potential, antioxidant and sensory activity of hops adapted to the climate in the flower form of the varieties: Cascade, Columbus, Hallertau Mittelfruh and Nugget, from the 2018 and 2019 vintages. In addition to palletized hops of the same varieties but produced internationally in the 2018 vintage. As well as beers made with the addition of hops adapted to the Brazilian climate, compared to palletized hops of the same international varieties. From the hops, hydroalcoholic extracts were elaborated, in which the contents of total phenolic compounds, total flavonoids and the antioxidant capacity by the DPPH and ORAC methods were studied. The aromatic sensory analysis was carried out with the four flower hops for the 2018 harvest through the CATA test. Eight beer formulations were prepared, four with the addition of national hops from the 2018 harvest and four international hops from the same harvest also from the 2018 harvest. The beers were evaluated for real and primitive extract, foam drainage, alcohol content, pH, total acidity titratable, total soluble solids, color, bitterness, content of total phenolic compounds, total flavonoids and antioxidant capacity by the ORAC method. The beers were analyzed sensorially through the affective test of preference by paired comparison. There was a statistical difference between the 2018 and 2019 harvests of national hops in all parameters analyzed. The Columbus and Nugget varieties showed the greatest evolution in the amount of total phenolic compounds from the 2018 to 2019 harvest. The Columbus variety also showed greater antioxidant capacity and greater antioxidant evolution from the 2018 to 2019 harvest. The result of the CATA sensory analysis demonstrated that the tasters found different characteristics among the hops, being possible to characterize and differentiate them through their aromas. The result of the physical-chemical analysis of the beers with the addition of national and international hops influenced the behavior of the foam content, color, bitterness and total acidity. The beers made with national hops showed higher values of phenolic compounds and antioxidant when compared to the same beers made with international varieties, showing a significant difference at the level of 5%. The result of the sensory analysis of paired comparison showed that the beers made with the national hops Cascade, Columbus and Nugget were preferred when compared to the same beers made with the international varieties. A indústria cervejeira requer matérias primas de grande qualidade para a sua produção devido ao crescimento exponencial do consumo de cervejas no Brasil nos últimos anos. A cerveja possui diversos compostos de aroma e sabor, provenientes em sua grande maioria do malte e do lúpulo (Humulus lupulus L). Tradicionalmente a produção de lúpulo ocorre no hemisfério norte, desta forma o Brasil importa toda sua demanda de outros países. Apesar das características edafoclimáticas serem consideradas desfavoráveis à produção espontânea, em 2016 houve sucesso no plantio de mudas importadas da Europa, o que garantiu as primeiras safras em 2018. Assim, o objetivo desta pesquisa foi destacar as características físico-químicas, potencial fenólico, atividade antioxidante e sensorial dos lúpulos adaptados ao clima brasileiro na forma de flor das variedades: Cascade, Columbus, Hallertau Mittelfruh e Nugget, das safras 2018 e 2019. Além de lúpulos paletizados das mesmas variedades, porém produzidos internacionalmente na safra 2018. Assim como as cervejas elaboradas com a adição dos lúpulos adaptados ao clima brasileiro, comparativamente aos lúpulos paletizados das mesmas variedades internacionais. Dos lúpulos foram elaborados extratos hidroalcóolicos, nos quais foram estudados os teores de compostos fenólicos totais, flavonoides totais e a capacidade antioxidante pelos métodos DPPH e ORAC. A análise sensorial aromática foi realizada com os quatro lúpulos em flor referentes a safra de 2018 por meio do teste CATA. Foram elaboradas oito formulações de cervejas, sendo quatro com adição de lúpulos nacionais da safra 2018 e quatro internacionais das mesmas variedades também da safra 2018. As cervejas foram avaliadas quanto ao extrato real e primitivo, drenagem de espuma, teor alcoólico, pH, acidez total titulável, sólidos solúveis totais, cor, amargor, teor de compostos fenólicos totais, flavonoides totais e capacidade antioxidante pelo método ORAC. As cervejas foram analisadas sensorialmente por meio do teste afetivo de preferência por comparação pareada. Houve diferença estatística entre as safras 2018 e 2019 dos lúpulos nacionais em todos os parâmetros analisados. As variedades Columbus e Nugget foram as que apresentam uma maior evolução da quantidade de compostos fenólicos totais da safra de 2018 para 2019. A variedade Columbus também mostrou maior capacidade antioxidante e maior evolução antioxidante da safra de 2018 para 2019. O resultado da análise sensorial CATA demonstrou que os provadores encontraram características distintas entre os lúpulos sendo possível caracterizá-los e diferenciá-los através dos seus aromas. O resultado das análises físico-químicas das cervejas com adição dos lúpulos nacionais e internacionais influenciou no comportamento do teor de espuma, cor, amargor e acidez total. As cervejas elaboradas com os lúpulos nacionais apresentaram valores de compostos fenólicos e antioxidante superiores quando comparadas as mesmas cervejas elaboradas com as variedades internacionais, apresentando diferença significativa ao nível de 5%. O resultado da análise sensorial de comparação pareada demonstrou que as cervejas elaboradas com os lúpulos nacionais Cascade, Columbus e Nugget foram preferidas quando comparadas as mesmas cervejas elaboradas com as variedades internacionais.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The objective of this work was to develop microcapsules containing L. acidophilus LA-02 by complex coacervation associated with crosslinking with transglutaminase to increase the viability of the probiotic culture after application in orange juice and apple juice. The microcapsules were produced with gelatin and gum arabic (1:1), with subsequent crosslinking of the microcapsules with 2.5 and 5.0 U of transglutaminase / g of gelatin, treatments 1 and 2, respectively, being produced in wet and dry forms. The following analyzes were performed for probiotics in free form and in microcapsules, without and with crosslinking. Encapsulation efficiency and morphology were evaluated in order to characterize the microcapsules. The viability of probiotics was also evaluated after exposure to simulated gastrointestinal conditions, exposed to heat treatments and during storage under different temperature conditions for 60 days. In fruit juices, only moist microcapsules were added and the concentrations of probiotics added to the juices (10 and 30%), the viability in storage in the juices for 63 days at 4°C and the pH conditions and total soluble solids of the fruit juices. The microencapsulation process associated with cross-linking with transglutaminase showed high encapsulation efficiency. The morphology was similar for microcapsules with and without crosslinking, being spherical and multinucleated, and the crosslinking influenced the average diameter of the dry microcapsules. The microcapsules showed resistance in simulated gastrointestinal conditions and in the face of heat treatment, and this resistance was increased in dry and reticulated microcapsules. Under storage, the microcapsules in the wet form offered better survival conditions for the probiotics, with the freezing temperature being the most appropriate and the effect of cross-linking with transglutaminase most evident in the refrigeration temperature. As for fruit juices, orange juice was the most adequate, providing probiotics for 63 days (8.12 log CFU mL-1) survival, in microcapsules. In apple juice, the cross-linking process associated with a concentration of 30% microcapsules was more appropriate, providing viability to probiotics for 35 days (7.68 log CFU mL-1). It was observed that the most relevant factor for the survival of the probiotics was the pH of the juices and that the variations in pH and total soluble solids of the fruit juices are related to the metabolic activity of the probiotics. Therefore, the complex coacervation associated with transglutaminase provided protection to probiotics against adverse conditions such as the gastrointestinal tract and heat treatment, as well as providing viability to probiotics under storage in fruit juices for up to 63 days at 4°C. O objetivo deste trabalho consistiu em desenvolver microcápsulas contendo L. acidophilus LA-02 por coacervação complexa associada à reticulação com transglutaminase para aumentar a viabilidade da cultura probiótica após aplicação em suco de laranja e suco de maçã. As microcápsulas foram produzidas com gelatina e goma arábica (1:1), com posterior reticulação das microcápsulas com 2,5 e 5,0 U de transglutaminase/g de gelatina, tratamentos 1 e 2, respectivamente, sendo produzidas nas formas úmida e seca. As análises a seguir foram realizadas para os probióticos na forma livre e nas microcápsulas, sem e com reticulação. Foram avaliadas a eficiência de encapsulação e a morfologia, no intuito de caracterizar as microcápsulas. Também foi avaliada a viabilidade dos probióticos após a exposição às condições gastrointestinais simuladas, em exposição a tratamentos térmicos e durante armazenamento em diferentes condições de temperatura por 60 dias. Nos sucos de frutas, somente microcápsulas úmidas foram adicionadas e foram avaliadas as concentrações de probióticos adicionados aos sucos (10 e 30%), a viabilidade em armazenamento nos sucos por 63 dias a 4°C e as condições de pH e sólidos solúveis totais dos sucos de fruta. O processo de microencapsulação associado à reticulação com transglutaminase apresentou alta eficiência de encapsulação. A morfologia foi semelhante para microcápsulas com e sem reticulação, apresentando-se esféricas e multinucleadas, sendo que a reticulação influenciou o diâmetro médio das microcápsulas secas. As microcápsulas apresentaram resistência em condições gastrointestinais simuladas e frente ao tratamento térmico, sendo essa resistência ampliada nas microcápsulas reticuladas e secas. Sob armazenamento, as microcápsulas na forma úmida ofereceram melhores condições de sobrevivência aos probióticos, sendo a temperatura de congelamento a mais adequada e o efeito da reticulação com transglutaminase mais evidente na temperatura de refrigeração. Quanto aos sucos de fruta, o suco de laranja foi o mais adequado proporcionando a sobrevivência dos probióticos por 63 dias (8,12 log UFC mL-1), nas microcápsulas. No suco de maçã, o processo de reticulação associado à concentração de 30% de microcápsulas foi mais adequado, proporcionando viabilidade aos probióticos por 35 dias (7,68 log UFC mL-1). Foi observado que o fator mais relevante para a sobrevivência dos probióticos foi o pH dos sucos e que as variações de pH e sólidos solúveis totais dos sucos de frutas está relacionada a atividade metabólica dos probióticos. Portanto, a coacervação complexa associada à transglutaminase proporcionou a proteção aos probióticos frente a condições adversas como o trato gastrointestinal e o tratamento térmico, bem como proporcionou viabilidade aos probióticos sob armazenamento em sucos de fruta por até 63 dias a 4°C.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES In the processing of olive fruits, large amounts of by-products are generated. The olive oil extraction process generates about 80% of by-products, such as bagasse. With this by-product, olive pomace oil (OB) can be produced when a mixture of olive pomace and water is subjected to a second centrifugation. Bagasse oil is a product of low resistance to lipid oxidation thanks to the low content of phenolic compounds, tocopherols and volatile compounds present. Thus, the aromatization of OB could increase the content of bioactive and volatile compounds that could benefit the product itself and the consumer. In addition to this process to add value to OB, oleogelation that aims at structuring oils and can be an innovation for the solid fat industries, since oleogels have a low content of saturated fatty acids and are free of trans isomers. Therefore, in this work, two strategies were used to add value to OB (aromatization with spices, by means of ultrasound to accelerate the process and increase the migration of bioactive and volatile compounds from spices to OB and oleogelation from aromatized OB). After optimizing the OB aromatization process with rosemary and basil, the samples were evaluated for quality parameters, content of total phenolic compounds, antioxidant capacity, oxidative stability, volatile compounds and fatty acid profile. The results were compared with OB and conventional flavoring for 7 and 15 days. Afterwards, the OB flavored with rosemary was structured with carnauba wax (CW) in two proportions (7 and 10%) and were evaluated: analysis of color (AC), oil binding capacity (OBC), crystal formation time (CFT), thermal analysis (DSC), texture analysis, X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), peroxide index (PV) and viscosity analysis, in comparison with commercial margarine (M). The greatest advantage of using the ultrasonic method is related to the acceleration in the OB aromatization process and, although this method has presented some less satisfactory results than the conventional method, it can be verified that it was efficient, especially in the migration of bioactive compounds. As for oleogelation, the two formulations of oleogel resembled, in many respects, to M and, although some results obtained for oleogels had a significant difference in relation to M, it can be confirmed that there was an efficient structuring of OB. In view of the above, it was possible to increase the bioactive potential of OB by means of the ultrasonic aromatization method, as well as to promote the oleogelation of olive pomace oil flavored with rosemary in order for it to be a product with the potential to replace products commercially available spreads, often rich in saturated fatty acids and trans isomers. No processamento dos frutos da oliveira são gerados grandes quantidades de subprodutos. O processo de extração do azeite de oliva gera cerca de 80% de subprodutos, como o bagaço. Com este subproduto pode-se produzir o óleo de bagaço de oliva (OB) quando se submete uma mistura de bagaço de oliva e água residual do processo a uma segunda centrifugação. O óleo de bagaço é um produto de baixa resistência à oxidação lipídica graças ao baixo teor de compostos fenólicos, tocoferóis e compostos voláteis presentes. Assim, a aromatização do OB poderia incrementar o teor de compostos bioativos e voláteis que poderiam beneficiar o próprio produto e o consumidor. Além deste processo para agregar valor ao OB, a oleogelação que visa à estruturação de óleos e pode ser uma inovação para as indústrias de gorduras sólidas, já que os oleogéis apresentam teor reduzido de ácidos graxos saturados e são isentos de isômeros trans. Portanto, neste trabalho, duas estratégias foram empregadas para agregar valor ao OB (a aromatização com especiarias, por meio do ultrassom para acelerar o processo e incrementar a migração de compostos bioativos e voláteis das especiarias para o OB e a oleogelação a partir do OB aromatizado). Após a otimização do processo de aromatização do OB com alecrim e com manjericão, as amostras foram avaliadas quanto aos parâmetros de qualidade, teor de compostos fenólicos totais, capacidade antioxidante, estabilidade oxidativa, perfil decompostos voláteis e de ácidos graxos. Os resultados foram comparados com o OB e com a aromatização convencional por 7 e 15 dias. Após, o OB aromatizado com alecrim foi estruturado com cera de carnaúba (CW) em duas proporções (7 e 10%) e foram avaliados: análise de cor (AC), capacidade de ligação ao óleo (OBC), tempo de formação dos cristais (CFT), análise térmica (DSC), análise de textura, difração de raios-X (DRX), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR), análise do índice de peróxidos (PV) e da viscosidade, em comparação com a margarina comercial (M). A maior vantagem de utilizar o método ultrassônico está relacionada à aceleração no processo de aromatização do OB e, embora este método tenha apresentado alguns resultados menos satisfatórios do que o método convencional pode-se constatar que foi eficiente, especialmente na migração de compostos bioativos. Quanto à oleogelação, as duas formulações de oleogel se assemelharam, em muitos aspectos, à M e, embora alguns resultados obtidos para os oleogéis tenham tido diferença significativa em relação à M, pode-se confirmar que houve a eficiente estruturação do OB. Frente ao exposto, com este trabalho foi possível incrementar o potencial bioativo do OB por meio do método ultrassônico de aromatização, bem como promover a oleogelação do óleo de bagaço de oliva aromatizado com alecrim à fim de este ser um produto com potencial para substituir os produtos espalháveis já disponíveis comercialmente, muitas vezes ricos em ácidos graxos saturados e isômeros trans.

This study aimed to evaluate different extrusion conditions, temperature and humidity of standard feed containing corn starch and fish meal as macro nutrients, as well as the physical- chemical and technological properties of the extrudates in addition to the evaluation of apparent digestibility in Nile tilapia. . The best extrusion condition was established using a central rotational composite design with outlet temperature (92 - 138 ° C) and humidity (15 - 39%) as independent variables, and buoyancy and available starch content as an answer. Through this experimental planning, 11 tests were carried out. The highest content was found in experiment 1, in which 100°C was used as the outlet temperature and 15% humidity. Through the images obtained by scanning electron microscopy, the presence of pores of different sizes is noted, with a predominance of pores of small diameter, indicating good expansion and development of starch. Subsequently, the apparent digestibility coefficients of dry matter (DM), crude protein (CP), mineral matter (MM), organic matter (OM) and ether extract (EE) of two diets were determined, one in extruded form and the other, pelleted for Nile tilapia specimens, both diets with the same nutritional composition. Digestive indexes and digestive enzyme activities were evaluated. Twelve specimens of Nile tilapia were randomly distributed in six incubators (200 L), the experimental design was completely randomized, with two treatments and three replications. The data were subjected to analysis of variance and the means compared by Student's t test (P

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Red fruits are characterized by a high concentration of bioactive, low glycemic index. In addition, they become attractive due to their color (red to purple), due to the presence of anthocyanins (a major compound of phenolic compounds). Among the red fruits, the strawberry and the grape are highly consumed and are produced as jelly, ice cream, wine, among others. The present work aimed to evaluate the efficiency of the Microwave Hydrodiffusion and Gravity (MHG) on the production of pre-dehydrated fruit and fruit extract, providing products with high phenolic concentration and antioxidant capacity. For this, the moisture content, concentration of phenolic compounds, anthocyanins, antioxidant capacity and color of products obtained by MHG (pre-dried grape, grape extract, strawberry extract, strawberry co-product). Furthermore, based on the MHG process, an attempt was made to estimate the environmental impact and economic advantages of this process. For comparison, the same techniques were performed by the conventional process (oven drying, freeze drying, and organic solvent). We observed that the pre-dried grape by MHG reduced 50% of the moisture content in just 10 minutes, and simultaneous drying also provided the extract of the grape. Both products obtained showed high concentration of phenolic compounds and antioxidant capacity and a significant reduction in production time compared to conventional processes. In the extraction of strawberry by MHG, we observed that only one extraction step provides the extraction of 70% of anthocyanins from the fruit in just 15 minutes, but as the aim is to perform an exhaustive extraction, when using green solvents, we found that the solvents exhaustively extracted the anthocyanins from the strawberry. In addition, the co-product obtained after extractions may be reused, since it retained anthocyanin concentrations in it, being a potentially bioactive co-product. The MHG process also had a low environmental impact, due to the non-use of organic solvents and use of green solvents. Furthermore, the MHG proved to be economically advantageous, industrial scale use being economically viable considering the time of analysis, labor costs and financial return on products obtained. With that, at the end of this work, we concluded the efficiency in the use of MHG for the production of products with high phenolic concentrations and antioxidant capacity, this process being sustainable and economically viable. As frutas vermelhas caracterizam-se por apresentar alta concentração de bioativos, baixo índice glicêmico. Além disso, elas tornam-se atrativas pela sua tonalidade (vermelho ao roxo), decorrente da presença das antocianinas (composto majoritário dos compostos fenólicos). Dentre as frutas vermelhas, o morango e a uva apresentam grande consumo e também são utilizados para produção de geleia, sorvete, vinho, dentre outros. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência do Micro-ondas de Hidrodifusão e Gravidade (MHG) na produção de fruta pré-desidratada e extrato de frutas, proporcionando produtos com elevada concentração fenólica e capacidade antioxidante. Para isso, foi avaliado o teor de umidade, concentração de compostos fenólicos, antocianinas, capacidade antioxidante e cor dos produtos obtidos por MHG (uva pré-seca, extrato de uva, extrato de morango, coproduto do morango). Ademais, com base no processo por MHG buscou-se estimar o impacto ambiental e as vantagens econômicas desse processo. Para meio de comparação, as mesmas técnicas foram realizadas pelo processo convencional (secagem por estufa, liofilizador e solvente orgânico). Observamos que a uva pré-seca por MHG reduziu 50% do teor de umidade em apenas 10 minutos, e simultâneo a secagem também proporcionou a obtenção de um extrato de uva. Ambos os produtos obtidos apresentaram elevadas concentrações de compostos fenólicos e capacidade antioxidante e uma redução significativa no tempo de produção em relação aos processos convencionais. Na extração do morango por MHG, observamos que apenas uma etapa de extração proporciona a extração de 70% das antocianinas da fruta em apenas 15 minutos, porém como o intuito é realizar uma extração exaustiva, ao utilizar solventes verdes, observamos que os solventes extraíram exaustivamente as antocianinas do morango. Ademais, o coproduto obtido após as extrações pode vir a ser reaproveitado, já que reteve concentrações de antocianinas, sendo um coproduto potencialmente bioativo. O processo por MHG também apresentou baixo impacto ambiental, em decorrência da não utilização de solventes orgânicos e utilização de solventes verdes. Assim, o MHG mostrou-se vantajoso economicamente, sendo o uso em escala industrial economicamente viável considerando o tempo de análise, custos de mão de obra e retorno financeiro dos produtos obtidos. Com isso, ao final deste trabalho, concluímos a eficiência no uso do MHG para obtenção de produtos com elevadas concentrações de fenólicos e capacidade antioxidante, sendo este processo sustentável e economicamente viável.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Grape pomace, the winemaking by-product, is characterized by a significant amount of dietary fiber and phenolic compounds. Most of these compounds are associated with the fibrous matrix. Physical modifications, such as micronization, have been used to modify the functionality of dietary fiber by caused by the breakdown of its polymeric constituents. Because it is underused by the wine industry, there is growing interest in its use. Few studies evaluate the effect of incorporation of micronized ingredients in food products as well as their influence on in vitro digestibility. Therefore, the aim of the present study was to evaluate the effect of micronization on the physicochemical properties of dietary fiber from grape pomace in order to enhance the functional properties of an extruded product. The effects of micronization of grape pomace and its fiber concentrate on dietary fiber fractions, physicochemical properties, phenolic compounds, and antioxidant capacity were evaluated. Factorial design with two independent variables (22) – speed and time – was used to determine the best milling conditions to increase the soluble fiber content. The insoluble fiber constituents, such as cellulose and lignin, were partially degraded and the content decreased after milling, resulting in higher soluble fiber content, which demonstrates the compound redistribution. Micronization had a significant effect on reducing the particle size, as evidenced by scanning electron microscopy. FT-IR spectra revealed changes in typical absorption bands of polysaccharides. After milling, powder solubility increased and water holding, oil and cation binding capacities decreased. Furthermore, micronization enhanced phenolic compound extraction, mainly catechin and epicatechin, and the antioxidant capacity evaluated by ABTS and ORAC assays. The results obtained indicate that micronization modifies the dietary fiber composition of grape pomace, increasing possibilities for use as a functional ingredient in the food industry. In this way grape pomace and micronized grape pomace were added to an extruded product. Physicochemical, technological and sensory characteristics, including phenolic and anthocyanin content, antioxidant capacity, and in vitro starch digestibility, were evaluated. The addition of grape pomace influenced the expansion ration, bulk density, and water absorption and solubility indexes. Regarding the composition, total, insoluble and soluble fiber content increased in fortified formulations. The inclusion of grape pomace and micronized grape pomace increased the total phenolic content, total monomeric anthocyanin and, consequently, the antioxidant capacity (ABTS and ORAC assays). The color and flavor attributes had the highest scores at the sensory analysis. The in vitro starch digestibility showed an increased in resistant starch fraction with addition of grape pomace and micronized grape pomace, which had lower glycemic index. The results demonstrate that the extruded products fortified with grape pomace and micronized grape pomace have interesting technological and functional characteristics, and could be considered as promising ingredients for using in the food industry. O bagaço de uva, resíduo da vinificação, caracteriza-se por apresentar quantidade significativa de fibra alimentar e compostos fenólicos. Grande parte destes compostos encontra-se associada à matriz fibrosa. Modificações físicas, como a micronização, vêm sendo utilizadas para alterar a funcionalidade da fibra alimentar, através da quebra de seus constituintes poliméricos. Por tratar-se de material subutilizado pela indústria vinícola, há crescente interesse pelo seu aproveitamento. Poucos estudos avaliam o efeito da incorporação dos ingredientes micronizados em produtos alimentícios bem como a influência destes na digestibilidade in vitro. Diante disto, o objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito da micronização sobre as características físico-químicas da fibra do bagaço de uva com o intuito de potencializar as propriedades funcionais de um produto extrusado. Foram avaliados os efeitos da micronização do bagaço de uva e do seu concentrado de fibra nas frações de fibra alimentar, propriedades físico-químicas, compostos fenólicos e capacidade antioxidante. Delineamento fatorial com duas variáveis independentes (22) - rotação e tempo - foi utilizado para determinar as melhores condições de moagem para aumentar o teor de fibra solúvel. Os constituintes da fibra insolúvel, como celulose e lignina, foram degradados parcialmente e os teores diminuíram após a moagem, resultando em maior teor de fibra solúvel, o que demonstra a redistribuição dos compostos. A micronização teve efeito significativo na redução do tamanho de partícula, como evidenciado pela microscopia eletrônica de varredura. Os espectros de FT-IR revelaram alterações nas bandas de absorção típicas de polissacarídeos. Após a moagem, a solubilidade dos pós aumentou e as capacidades de retenção de água, ligação ao óleo e a cátions diminuíram. Além disso, a micronização melhorou a extração de compostos fenólicos, principalmente catequina e epicatequina, e a capacidade antioxidante avaliada pelos métodos ABTS e ORAC. Os resultados obtidos indicam que a micronização modifica a composição da fibra alimentar do bagaço de uva, aumentando as possibilidades de uso como ingrediente funcional na indústria de alimentos. Desta forma, o bagaço de uva e o bagaço de uva micronizado foram adicionados a um produto extrusado. Foram avaliadas as características físico-químicas, tecnológicas e sensoriais, incluindo o conteúdo de fenólicos e antocianinas, a capacidade antioxidante e a digestibilidade do amido in vitro. A adição de bagaço influenciou a taxa de expansão, densidade aparente e os índices de absorção e solubilidade em água. Quanto à composição, o teor de fibra alimentar total, insolúvel e solúvel aumentou nas formulações fortificadas. A inclusão de bagaço de uva e bagaço de uva micronizado aumentou o conteúdo de fenólicos totais, antocianinas monoméricas totais e, consequentemente, a capacidade antioxidante (métodos ABTS e ORAC). Os atributos cor e sabor apresentaram os maiores escores na análise sensorial. A digestibilidade do amido in vitro revelou aumento no teor de amido resistente nas formulações contendo bagaço de uva, que apresentaram menor índice glicêmico. Os resultados demonstram que os produtos extrusados fortificados com bagaço de uva e bagaço de uva micronizado apresentam características tecnológicas e funcionais interessantes e mostram-se como ingredientes promissores para utilização na indústria de alimentos.

Orientador: Adriana Pavesi Arisseto Bragotto Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: O leite é um alimento altamente nutritivo, possui custo relativamente baixo e consumo amplamente difundido no Brasil e no mundo, abrangendo toda a pirâmide populacional, seja na forma in natura ou de produtos derivados, como o queijo. Entretanto, esses alimentos podem ter sua qualidade e inocuidade comprometidas em função do uso de fármacos veterinários na criação dos animais, com consequências negativas tanto do ponto de vista tecnológico como de saúde pública. Os antibióticos ionóforos poliéteres são amplamente utilizados na criação animal mundial, não apenas para tratar infecções, mas também como promotores de crescimento em bovinos de corte e no aumento da lactação em bovinos de leite e outros animais. Resíduos desses fármacos têm sido encontrados em diversos alimentos, como ovos, leite e carne, mas não há informações na literatura sobre sua ocorrência em produtos lácteos. O objetivo principal deste trabalho foi realizar um estudo sobre a presença de resíduos de ionóforos poliéteres em leite pasteurizado e queijo Minas Frescal, investigando a influência desses compostos no processo de fermentação do leite e nas etapas de produção do queijo, e contribuindo para um melhor entendimento dos riscos à saúde relacionados à presença destes fármacos na dieta. Inicialmente, foi feito um estudo de ocorrência dos ionóforos poliéteres (lasalocida, maduramicina, monensina, narasina, salinomicina e semduramicina) em amostras comerciais de leite pasteurizado por cromatografia líquida de alta eficiência acoplada à espectrometria de massas (LC-MS/MS). Verificou-se que apenas resíduos de monensina foram encontrados nas 40 amostras analisadas. Esse ionóforo foi confirmado em 45% das amostras e quantificado em 32,5%, em concentrações variando de 0,1 a 0,27 ?g kg-1. Em seguida, foi desenvolvido um método quantitativo para a determinação de ionóforos poliéteres (lasalocida, monensina e salinomicina) em queijo Minas Frescal por cromatografia líquida de ultra eficiência acoplada à espectrometria de massas (LC-MS/MS). O método desenvolvido foi validado em relação à linearidade, efeito da matriz, seletividade, limites de detecção (LOD) e quantificação (LOQ), exatidão (teste de recuperação) e precisão (repetibilidade e precisão intermediária), limite de decisão (CC?) e capacidade de detecção (CC?) e se mostrou adequado para a identificação e quantificação dos compostos no queijo Minas Frescal, pois atingiu todos os parâmetros exigidos pelo protocolo de validação adotado. Foram avaliadas 60 amostras de queijo Minas Frescal comerciais e apenas foram encontrados resíduos de monensina, que foi detectada em 55% das amostras e quantificada em cinco delas em níveis médios variando de 1,00 a 1,73 ?g kg?1. O método proposto demonstrou a adequação para monitorar essas substâncias no queijo. Por fim, foi investigada a influência do resíduo de monensina presente no leite em processos fermentativos bem como a estabilidade dessa substância durante o processamento do queijo Minas Frescal. Os resultados mostraram pela primeira vez que o fármaco não interfere na fermentação e pode se concentrar no queijo, demonstrando a estabilidade dessa substância frente aos processos de pasteurização e fabricação do produto. Apesar de constatada uma alta incidência de amostras contendo monensina, cálculos preliminares de exposição demonstraram que sua ingestão está muito abaixo da Ingestão Diária Aceitável (IDA) e que as concentrações da substância encontradas em leite pasteurizado e queijo Minas Frescal não representam um risco à saúde. Este é um trabalho inédito na literatura que pretendeu contribuir para um melhor entendimento dos riscos à saúde relacionados à presença destes fármacos na dieta e seus impactos na fabricação de produtos lácteos Abstract: Milk is a highly nutritious food, has relatively low cost and it is widely consumed in Brazil and the world, covering the entire population pyramid, whether being consumed as a beverage or as a derived products, such as cheese. However, these foods may have their quality and safety compromised due to the use of veterinary drugs in animal husbandry, with negative consequences from both a technological and public health point of view. Polyether ionophore antibiotics are widely used in animal husbandry worldwide, not only to treat infections but also as growth promoters in beef cattle and in the increase of lactation of dairy cows and other animals. Residues of these drugs have been reported in various foods, such as eggs, milk and meat, but there is no information in the literature about their occurrence in dairy products. The main aim of this work was to conduct a study about the presence of polyether ionophores residues in pasteurized milk and Minas Frescal cheese, investigating the influence of these compounds on the milk fermentation process and cheese production stages, and contributing to a better understanding of the health risks related to the presence of these drugs in the diet. Initially, a survey of polyether ionophores (lasalocid, maduramicin, monensin, narasin, salinomycin and semduramicin) in commercial samples of pasteurized milk was performed by using high performance liquid chromatography coupled to mass spectrometry (LC-MS/MS). Only residues of monensin were found in the 40 samples analyzed. This ionophore was confirmed in 45% of the samples and quantified in 32.5%, at concentrations ranging from 0.1 to 0.27 ?g kg-1. Posteriorly, a quantitative method was developed for the determination of polyether ionophores (lasalocida, monensin and salinomycin) in Minas Frescal cheese by ultra high-performance liquid chromatography coupled with triple quadrupole mass spectrometry (LC-MS/MS). The developed method was validated in relation to linearity, matrix effect, selectivity, detection limits (LOD) and quantification limits (LOQ), accuracy (recovery test), precision (repeatability and intermediate precision), decision limit (CC?) and detection capacity (CC?). The method proved to be appropriated for the identification and quantification of these compounds in Minas Frescal cheese, as it fulfilled all the parameters required by the adopted validation protocol. Sixty commercial samples of Minas Frescal cheese were evaluated by the validated method and only monensin residues were found, which was detected in 55% of samples and quantified in five of them at average levels ranging from 1.00 to 1.73 ?g kg?1. The proposed method demonstrated to be suitable to monitor these substances in cheese. Finally, the influence of monensin residues on fermentative processes as well as the stability of this substance during the processing of Minas Frescal cheese were investigated. The results showed for the first time that the drug does not interfere with fermentation and concentrates on cheese, demonstrating the stability of this substance during the heat treatment and cheese making process. Although a high incidence of monensin was found in the samples, preliminary exposure calculations showed that its intake is well below the Acceptable Daily Intake (ADI) and the concentrations found in pasteurized milk and Minas Frescal cheese do not represent a health risk. This is a new work in the literature that aimed to contribute to a better understanding of the health risks related to the presence of these drugs in the diet and their impacts on the manufacture of dairy products Doutorado Ciência de Alimentos Doutor em Ciência de Alimentos CAPES 3300301702P1

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Physalis peruviana presents a variety of biologically active compounds, especially in its calyx, which is considered a byproduct with potential to be explored and reused. Among the most promising technologies in the food industry, nanotechnology stands out with its ability to encapsulate various compounds, which have limitations. However, this technology still requires further studies on the nanotoxicity of formulations and its use in waste generated by industries. Therefore, the objective of this study was to develop nanoemulsions containing the P. peruviana calyx extract and evaluate the stability of the extract and nanoemulsions against different storage conditions, antioxidant capacity, and in vitro and in vivo toxicity, aiming its application in food. The extracts were prepared in 60% ethanol and characterized by antioxidant capacity, reducing capacity, HPLC-quantified major compound, antibacterial activity, and antibiofilm capacity. Nanoemulsions were prepared by the spontaneous emulsification method and physically and chemically characterized. Afterwards, the stability of the extracts and nanoemulsions were evaluated under different storage conditions, such as temperatures of 7 and 25 °C with the absence or incidence of light for 120 days. Additionally, the release of the major compound from the nanoemulsions and extract in a simulated gastrointestinal environment, the in vitro toxicity in tumor cell lines (MCF-7 breast cancer) and non-tumor cell lines (3T3 fibroblasts), and in vivo (using the Caenorhabditis elegans model) were evaluated. The P. peruviana calyx extract was characterized by its reducing capacity (610 mg Eq. of gallic acid/100 g of calyx), antioxidant capacity (138 μmol Trolox/g of calyx), and rutin content (11.3 μg/mL). The minimum inhibitory concentration ranged from 3.15 to 30 mg/mL extract, showing bacteriostatic activity against eight pathogens and bactericidal activity at 30 mg/mL concentration against six strains. Nevertheless, the extract inhibited the formation of biofilm produced by Pseudomonas aeruginosa PA01, although there was no destruction. The nanoemulsions had nanometric droplet size (160-180 nm), polydispersity index below 0.15, zeta potential (-8 to -11 mV), slightly acidic pH (5.4 to 6.3), droplets (unimodal peak in the nanometer range), morphology (spherical shape and smooth surface), rutin content (11 μg/mL), and encapsulation efficiency of 85%. Among the tested samples, the highest stability was observed in nanoemulsions containing the P. peruviana calyx extract when stored at room temperature and in the absence of light. The extract and nanoemulsions of the extract showed no toxicity in the non-tumor cell line. However, as the concentration of nanoemulsions increased, they demonstrated cytotoxicity against the tumor cell line. In the in vivo model, all samples analyzed did not cause toxicity to C. elegans in the survival test. Regarding resistance to oxidative stress, the formulations exerted their antioxidant effects at low concentrations in vivo. In addition, the rutin present in the nanoemulsion extract showed greater stability against the degradation of simulated gastrointestinal conditions compared to the free extract, controlling the release and increasing the levels of bioactive compounds released in the duodenum and ileum, which is where absorption occurs. Therefore, this study contributes to future applications in the food area to be studied and deepened. A Physalis peruviana apresenta uma variedade de compostos biologicamente ativos principalmente em seu cálice, o qual é considerado um subproduto, com potencial para ser explorado e reutilizado. Entre as tecnologias mais promissoras na indústria de alimentos, destaca-se a nanotecnologia, com a capacidade de encapsular variados compostos que possuem limitações. No entanto, ainda requer maiores estudos quanto à nanotoxicologia das formulações e sua aplicação em resíduos gerados pelas indústrias. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho consistiu em desenvolver nanoemulsões contendo o extrato do cálice de P. peruviana e avaliar a estabilidade do extrato e das nanoemulsões frente a diferentes condições de armazenamento, capacidade antioxidante, e toxicidade in vitro e in vivo, visando sua aplicação em alimentos. Os extratos foram preparados em etanol 60% e caracterizados quanto à capacidade antioxidante, capacidade redutora, composto majoritário, atividade antibacteriana e capacidade antibiofilme. As nanoemulsões foram preparadas pelo método de emulsificação espontânea e caracterizadas físico-quimicamente. Após, avaliou-se a estabilidade dos extratos e das nanoemulsões frente a diferentes condições de armazenamento, tais como temperaturas de 7 e 25°C com ausência ou incidência de luz por 120 dias. Também, verificou-se: a liberação do composto majoritário a partir das nanoemulsões e do extrato em meio gastrointestinal simulado; a toxicidade in vitro em linhagens de células tumorais (MCF-7 câncer de mama) e não tumorais (3T3 fibroblastos) e in vivo (utilizando o modelo Caenorhabditis elegans). O extrato do cálice de P. peruviana foi caracterizado quanto a sua capacidade redutora (610 mg Eq. de ácido gálico/100 g de cálice), capacidade antioxidante (138 μmol de Trolox/g de cálice) e teor de rutina (11,3 μg/mL). A concentração inibitória mínima variou de 3,15 a 30 mg/mL de extrato, demonstrando atividade bacteriostática frente a oito patógenos e atividade bactericida na concentração de 30 mg/mL frente a seis cepas. Ainda, o extrato inibiu a formação de biofilme produzido pela Pseudomonas aeruginosa PA01, porém não houve destruição. As nanoemulsões apresentaram tamanho de gotícula nanométrico (160-180 nm), índice de polidispersão abaixo de 0,15, potencial zeta (-8 a -11 mV), pH levemente ácido (5,4 a 6,3), distribuição do tamanho de gotículas (pico unimodal na faixa nanométrica), morfologia (formato esférico e superfície lisa), teor de rutina (11 μg/mL) e eficiência de encapsulamento de 85%. Entre as amostras testadas, a maior estabilidade foi observada para as nanoemulsões contendo o extrato do cálice de P. peruviana quando armazenadas à temperatura ambiente e com ausência de luz. O extrato e as nanoemulsões do extrato não mostraram toxicidade na linhagem celular não tumoral. No entanto, à medida que a concentração das nanoemulsões aumentou, elas demonstraram citotoxicidade contra a linhagem celular tumoral. No modelo in vivo, todas as amostras analisadas não causaram toxicidade para C. elegans no teste de sobrevivência. Em relação à resistência ao estresse oxidativo, as formulações exerceram seus efeitos antioxidantes em baixas concentrações in vivo. Além disso, a rutina presente no extrato nanoemulsionado apresentou maior estabilidade frente às condições gastrointestinais simuladas em relação a presente no extrato livre, controlando a liberação e aumentando os níveis de bioativo liberado no duodeno e íleo, onde ocorre a absorção. Portanto, este estudo contribui para que futuras aplicações na área de alimentos sejam estudadas e aprofundadas.

The aim of this study was to evaluate the effects of microencapsulation promoted on the viability of free and microencapsulated Lactobacillus acidophilus by ionic gelation associated with electrostatic interaction from pectin particles and whey protein concentrate sequentially adsorbed in up to 3 layers. The particle production stage by ion gelation was performed with low esterification pectin, being gelified in the presence of calcium ions, followed by coating, by electrostatic interaction, with the protein concentrate. The probiotic used in the free and microencapsulated form was Lactobacillus acidhophilus LA 02. Four types of particles were made, one particle produced only with the encapsulant matrix, pectin (2%), which was considered a control, since it did not have any coating, was identified by LA/P0; LA/P1 was formed by pectin (2%) and a WPC coating (2%); LA/P2 was formed by pectin (2%), a WPC coating (2%) and pectin overlay (0.3%) and LA/P3 was formed by pectin (2%), a WPC coating (2%), pectin overlay (0.3%) and lastly again the WPC (0.5%), characterizing them as multilayer particles and the standard, the free microorganisms. The encapsulation efficiency, size and morphology were evaluated in order to characterize the wet and freeze dried particles, as well as the viability of free and microencapsulated lactobacilli after in vitro exposure to gastrointestinal conditions, after simulation of heat treatments and during 120 days of storage at freezing (-18ºC), refrigeration (5ºC) and ambient (25ºC) temperatures. Encapsulation efficiency decreased when layers were adsorbed to both wet and freeze dried particles. Regarding the size, WPC adsorption reduced the particle size ranging from 447.6 - 208.0 μm for wet and between 575.2 - 421.1 μm for freeze drieds. The particles were slightly spherical, however, the freeze dried process promoted structure rupture with superficial pores. Exposure to different pHs that simulate passage through the gastrointestinal tract showed that LA/P1 and LA/P3 wet microparticles showed low permeability under acidic conditions and high permeability to the neutral environment of the intestine, while free microorganisms showed loss of viability. These same particles, and freeze dried LA/P2, exhibited better resistance than free probiotics in the simulated intestinal fluid. Regarding the heat treatments applied to the wet particles, it was observed that the LA/P1 resisted the exposure at 63ºC for 30 min, since it did not present significant difference (p> 0.05) in relation to the initial count (9.57 log CFU/g). When subjected to 72ºC for 15s, LA/P1 was also more resistant, with a reduction of 2.14 log CFU / g, while free culture reduced 5.4 log CFU/g. The freeze-dried particles at 72ºC for 15s showed resistance to the test, except for LA/P0 and free lactobacilli that showed loss of viability. The best viability of the wet particles was obtained at a storage temperature of -18ºC, with counts of 7.86 log CFU/g for LA/P1 at the end of the period (120 days) and 6.55 log CFU/g for the storage. LA/P3 for 105 days. The freeze-dried particles LA/ P1, LA/P2 and LA/P3 presented satisfactory resistance to 120 days with viability of around 7 log CFU/g when stored at refrigeration (5°C) and freezing (-18°C). This study showed that external ionic gelation and electrostatic interaction using WPC associated multilayer pectin proved to be an effective microencapsulation system to promote greater protection and viability of Lactobacillus acidophilus against adverse conditions. O objetivo deste estudo consistiu em avaliar os efeitos da microencapsulação promovidos na viabilidade de Lactobacillus acidophilus livres e microencapsulados por gelificação iônica associada à interação eletrostática a partir de partículas de pectina e concentrado proteico do soro de leite (WPC) adsorvidas sequencialmente em até 3 camadas. A etapa de produção de partículas por gelificação iônica foi realizada com pectina de baixo teor de esterificação, sendo gelificada na presença de íons cálcio, seguida pelo recobrimento, por interação eletrostática, com o concentrado proteico. O probiótico utilizado na forma livre e microencapsulado foi o Lactobacillus acidhophilus LA 02. Foram elaborados 4 tipos de partículas, sendo uma partícula produzida apenas com a matriz encapsulante, pectina (2%), a qual foi considerada controle, pois não apresentou nenhum recobrimento e foi identificada por LA/P0; a LA/P1 foi formada por pectina (2%) e um revestimento de WPC (2%); a LA/P2 foi formada por pectina (2%), um revestimento de WPC (2%) e sobrecamada de pectina (0,3%) e a LA/P3 foi formada por pectina (2%), um revestimento de WPC (2%), sobrecamada de pectina (0,3%) e por último, novamente o WPC (0,5%), caracterizando-as como partículas multicamadas e o padrão, os micro-organismos livres. A eficiência de encapsulação, tamanho e morfologia foram avaliados, a fim de caracterizar as partículas úmidas e liofilizadas, bem como foram avaliados a viabilidade dos lactobacilos livres e microencapsulados, após a exposição in vitro às condições gastrointestinais, após a simulação de tratamentos térmicos e durante 120 dias de armazenamento às temperaturas de congelamento (-18ºC), refrigeração (5ºC) e ambiente (25ºC). A eficiência de encapsulação reduziu quando camadas foram adsorvidas, tanto para as partículas úmidas quanto as liofilizadas. Em relação ao tamanho, a adsorção de WPC reduziu o tamanho das partículas que variaram entre 447,6 – 208,0 μm para as úmidas e, entre 575,2 – 421,1 μm para as liofilizadas. As partículas apresentaram-se ligeiramente esféricas, no entanto, o processo de liofilização promoveu rompimento da estrutura apresentando poros superficiais. A exposição aos diferentes pHs que simulam a passagem pelo trato gastrointestinal mostrou que as micropartículas úmidas LA/P1 e LA/P3 apresentaram baixa permeabilidade em condições ácidas e alta permeabilidade ao ambiente neutro do intestino, enquanto que os micro-organismos livres apresentaram perda de viabilidade. Estas mesmas partículas, e ainda, a LA/P2 liofilizadas, exibiram melhor resistência que os probióticos livres no fluido intestinal simulado. Em relação, aos tratamentos térmicos aplicados às partículas úmidas, observou-se que a LA/P1 resistiu à exposição à 63ºC por 30 min, pois não apresentou diferença significativa (p > 0,05) em relação a contagem inicial (9,57 log UFC/g). Quando submetidas a 72ºC por 15 s, também a LA/P1 foi mais resistente, com redução de 2,14 log UFC/g, enquanto que a cultura livre reduziu 5,4 log UFC/g. As partículas liofilizadas frente à 72 ºC por 15 s apresentaram resistência ao teste, exceto a LA/P0 e os lactobacilos livres que apresentaram perda de viabialidade. As melhores viabilidades das partículas úmidas foram obtidas na estocagem sob temperatura de -18ºC, com contagens de 7,86 log UFC/g para a LA/P1 ao final do período (120 dias) e 6,55 log UFC/gpara a LA/P3 por 105 dias. Já, as partículas liofilizadas, LA/P1, LA/P2 e LA/P3 apresentaram resistência satisfatória ao período de 120 diascom viabilidade em torno de 7 log UFC/g quando estocadas às temperaturas de refrigeração (5°C) e congelamento (-18°C). Este estudo mostrou que a gelificação iônica externa e interação eletrostática utilizando pectina associada a WPC em multicamadas demonstrou-se um sistema eficaz de microencapsulação para promover maior proteção e viabilidade a Lactobacillus acidophilus frente a condições adversas.

Commonly used in the Mediterranean diet, olive oils and table olives have become more frequent in the everyday meals of the Brazilian consumer. Despite the small consumption per capita, the country is already the second biggest importer of the fruit. The main provider is Argentina, followed by Spain, Portugal and Chile. In the last years, Brazil has been increasing olive growing, mainly in the Rio Grande do Sul state. However, there is not stablished law for olive trees cultivation and only one insecticide is permitted for olives. Therefore, many producers have to apply restricted pesticides, in the need to fight pests, like the olive fly, olive tree moth, rust and others. Therefore, the need to develop an analytical method to determine pesticide residues from different classes in olive oils and table olives, to guarantee that the produce brought to the consumer are not contaminated. This research developed and validated an analytical method for the determination of 80 different pesticides in olive oil and table olives employing QuEChERS and ultra-high performance liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry (UHPLC-MS/MS). The extracts were analysed by UHPLC-MS/MS according to the validation criteria stablished by SANTE. The proposed method showed adequate for the determination of 80 pesticides in olive oil and table olives. LOQ ranged from 0.5 to 10 μg L-1 and the LOD from 0.15 to 3 μg L-1 with adequate accuracy (70 to 120%) and precision (RSD ≤20%). The proposed method was applied in 23 samples of olive oils and 11 table olives from national and imported brands. From those, six samples of olive oils and all samples of table olives showed at least one pesticide above the LOQ. The compounds allowed by the Brazilian law were not detected in the samples. However, the fungicide difenoconazole, allowed for olive growing by Codex Alimentarius, showed concentration below the maximum residues limit. Muito usados na dieta mediterrânea os azeites de oliva e azeitonas de mesa têm se tornado cada dia mais frequentes na mesa do consumidor brasileiro. Apesar do consumo per capta ainda ser pequeno, o país já se configura no cenário internacional como o segundo maior importador do azeite. O principal fornecedor de azeite de oliva é a Espanha ede azeitona é a Argentina, seguida por Espanha, Portugal e Chile. Nos últimos anos a olivicultura vem crescendo no Brasil, principalmente no estado do Rio Grande do Sul. No entanto, ainda não há uma legislação bem estabelecida para o cultivo das oliveiras e apenas um inseticida apresenta LMR para azeitonas. Assim, agrotóxicos não permitidos acabam sendo utilizados para o combate de pragas. Por isso, desenvolver um método analítico que permita determinar agrotóxicos de diferentes classes em azeites de oliva e azeitonas de mesa é fundamental para garantir que os produtos levados à mesa do consumidor não estejam contaminados. Portanto, essa pesquisa desenvolveu e validou um método analítico para determinação de 80 diferentes agrotóxicos em azeite de oliva e azeitonas de mesa empregando o método QuEChERS e a Cromatografia Líquida de ultra eficiência acoplada a espectrometria sequencial (UHPLC-MS/MS). Os extratos foram submetidos à análise cromatográfica por UHPLC-MS/MS obedecendo aos critérios de validação estabelecidos pela SANTE (2017). O método proposto mostrou-se adequado para a determinação de 80 agrotóxicos de diferentes classes em azeite de oliva e azeitonas. O LOQ variou de 0,5 a 10 μg L-1 e o LOD de 0,15 a 3 μg L-1 dentro da faixa de aceitação utilizada que foi de 70 a 120% com RSD

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Fungi have relevance as agents of food spoilage, and the production environment, including air, is an important source for contamination of products such as bread, cheeses, salami and, cured hams. Thus, the adequate hygiene of these places plays a fundamental role in extending the useful life of these foods. On the other hand, information on the sensitivity of deteriorating fungi from food products to sanitizing agents is still scarce in the literature. Therefore, the aim of this study was to evaluate the antifungal activity of different classes of commercial sanitizers, with the permitted use in the food industry, against the main fungi involved in the spoilage of bakery products, dairy products, and meat products. The tests were carried out according to the protocol for testing the antimicrobial effects of chemical sanitizers of the European Committee for Standardization (CEN) and French Standard NF-T-72281. Species of the genus Aspergillus (A. brasiliensis, A. flavus, A. westerdijkiae, A. pseudoglaucus, A. chevalieri), Penicillium (P. roqueforti, P. commune, P. polonicum, P. paneum) and species of Hyphophicia burtonii, Candida albicans, Cladosporium cladosporioides, Mucor hiemalis and, Lichtheima corymbifera were tested against benzalkonium chloride (0.3%, 2.5%, 5%), biguanide (0.3%, 2.5%, 5%), peracetic acid (0.15%, 1.5%, 3%), quaternary ammonia (0.3%, 2.5%, 5%) sodium hypochlorite (0.01%, 0.1%, 0, 2%, 0.5%, 1%) and a smoke generating agent based on orthophenylphenol 15% (1g/m3). Peracetic acid was the most effective sanitizer considering all fungal species tested, followed by benzalkonium chloride and quaternary ammonia, but the efficacy of these agents only occurred at the highest doses recommended by the manufacturer. Biguanide, sodium hypochlorite, and the fuming agent were the least effective sanitizers among all those evaluated in the study. In general, there was variation between the species of fungi tested and also between strains of the same species, especially if they were isolated from different substrates. Spoilage fungi of meat products were the ones that presented greater resistance to the evaluated sanitizers. Thus, the knowledge of the antifungal efficacy of the main sanitizing agents allowed in the food industry against the main species of fungi involved in the spoilage of food can help in the choice of the best agent for industrial hygiene, aiming the fungal control in each specific segment and, therefore, collaborate in the reduction of economic losses caused by fungi. Os fungos possuem relevância como agentes de deterioração de alimentos, e o ambiente de produção, incluindo o ar, representam uma importante fonte para contaminação de produtos como pães, queijos, salames e presuntos curados. Assim, a adequada higienização destes locais assume um papel fundamental para prolongar a vida útil destes alimentos. Por outro lado, informações sobre a sensibilidade de fungos deteriorantes de produtos alimentícios a agentes sanitizantes ainda são escassas na literatura. Portanto o objetivo deste estudo foi avaliar a atividade antifúngica de diferentes classes de saneantes comerciais, com uso permitido na indústria de alimentos, frente aos principais fungos envolvidos na deterioração de produtos de panificação, laticínios e produtos cárneos. Os testes foram realizados de acordo com o protocolo para testes de efeitos antimicrobiano de sanitizantes químicos do Comitê Europeu de Normalização (CEN) e da Norma Francesa NF-T-72281. Espécies dos gêneros Aspergillus (A. brasiliensis, A. flavus, A. westerdijkiae, A. pseudoglaucus, A. chevalieri), Penicillium (P. roqueforti, P. commune, P. polonicum, P. paneum), e espécies de Hyphophicia burtonii, Candida albicans, Cladosporium cladosporioides, Mucor hiemalis e Lichtheima corymbifera foram testadas frente a cloreto de benzalcônio (0,3%, 2,5%, 5%), biguanida (0,3%, 2,5%, 5%), ácido peracético (0,15%, 1,5%, 3%), quaternário de amônia (0,3%, 2,5%, 5%) hipoclorito de sódio (0,01%, 0,1%, 0,2%, 0,5%, 1%) e um agente gerador de fumaça à base de ortofenilfenol 15% (1g/m3). O ácido peracético foi o sanitizante mais eficaz considerando todas as espécies fúngicas testadas, seguido pelo cloreto de benzalcônio e amônia quaternária, porém a eficácia destes agentes somente ocorreu nas doses mais altas recomendadas pelo fabricante. A biguanida, o hipoclorito de sódio e o agente gerador de fumaça foram os sanitizantes menos eficazes dentre todos os avaliados no estudo. De maneira geral, houve variação entre as espécies de fungos testadas e também entre cepas de uma mesma espécie, principalmente se tiverem sido isoladas de substratos distintos. Fungos deteriorantes de produtos cárneos foram os que apresentaram maior resistência aos sanitizantes avaliados. Assim, o conhecimento da eficácia antifúngica dos principais agentes sanitizantes permitidos na indústria alimentícia frente às principais espécies de fungos envolvidos na deterioração de alimentos pode auxiliar na escolha do melhor agente para a higiene industrial visando o controle fúngico em cada segmento específico e, portanto, colaborar na redução de perdas econômicas ocasionadas por fungos.

Currently, economic losses due to the disposal of fungal-spoiled foods are large, and the use of organic acids as a preservative in food represents a control alternative to this problem. The objective of this work was to evaluate the influence of acetic, sorbic and propionic acids on the growth of fungal species in culture media, under different pH conditions. The genera Penicillium, Aspergillus and Hyphopichia isolated from bakery products and a Penicillium roqueforti strain (IMI 217568) originally isolated from Stilton cheese were accessed. To evaluate their sensitivity to organic acids commonly employed in bakeries for fungal control, 12 isolates were cultivated in culture medium with four pH levels (4.5, 5.0, 5.5 and 6.0) and three organic acids: acetic acid (0; 25 ; 50; 100; 200; 400 and 800 mM), sorbic acid (0; 1; 2; 4; 8; 16 and 32 mM) and propionic acid (0, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 , 128, 256, 512 and 1,024 mM). The experiments were conducted in duplicate and incubated for seven days to determine the minimum inhibitory concentrations (MIC). Differences were observed in the sensitivity of the species tested to the acids evaluated. The genus Aspergillus was the most sensitive when confronted with acetic acid; Hyphopichia was the more sensitive when submitted to sorbic acid; and for propionic acid, Aspergillus and Hyphopichia behaved similarly. The genus Penicillium was the most resistant in relation to the other fungi tested when exposed to these acids. In addition, a difference was observed in the inhibitory concentration of the cheese-derived Penicillium roqueforti strain when compared to the other three fungal strains isolated from spoiled bakery products. This cheese strain, had sensitivity similar to the one observed in Penicillium paneum strains. It was also observed a direct relationship between pH values and inhibitory concentration. In general, each pH increase of 0.5, doubled the acid concentrations necessary to inhibit the growth of a fungal isolate. These results demonstrated the importance of considering the pH and fungal species inducing losses in bakery products of industries when deciding the dosage of organic acids to be applied in order to ensure the increase the product stability against fungal deterioration. Atualmente a perda econômica devido ao descarte de alimentos deteriorados por fungos é grande, e o uso de ácidos orgânicos como conservante em alimentos representa uma alternativa de controle para este problema. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência dos ácidos acético, sórbico e propiônico sobre o crescimento de espécies fúngicas em meio de cultura, em diferentes condições de pH, dos gêneros Penicillium, Aspergillus e Hyphopichia isolados de produtos de panificação e ainda uma cepa de Penicillium roqueforti (IMI 217568) originalmente isolada de queijo Stilton. Para avaliar a sensibilidade desses fungos a ácidos orgânicos comumente usados por indústrias de panificação para controle fúngico, foram cultivados 12 isolados em meio de cultura com quatro níveis de pH (4,5; 5,0; 5,5 e 6,0) e três ácidos orgânicos: ácido acético (0; 25; 50; 100; 200; 400 e 800 mM), ácido sórbico (0; 1; 2; 4; 8; 16; 32 mM) e ácido propiônico (0, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 e 1.024 mM). Os experimentos foram conduzidos em duplicata e incubados por sete dias para determinação das concentrações inibitórias mínimas (CIM). Houve diferença quanto à sensibilidade das espécies testadas para os ácidos avaliados. O gênero Aspergillus foi o mais sensível ao ser confrontado com o ácido acético, Hyphopichia foi mais sensível quando submetido ao ácido sórbico e para o ácido propiônico, Aspergillus e Hyphopichia se comportaram de forma semelhante. O gênero Penicillium foi o mais resistente em relação aos outros fungos testados quando expostos a esses ácidos. Além disso foi observada diferença na concentração de inibição de uma cepa de Penicillium roqueforti oriunda de queijo em relação às outras três isoladas de produtos de panificação deteriorados. Esta cepa de queijo se comportou de maneira similar às cepas de Penicillium paneum. Também foi verificado que houve uma relação direta entre os valores de pH e a concentração inibitória. Em geral a cada acréscimo de 0,5 no valor de pH, dobram as concentrações de ácido necessárias para inibir o crescimento do isolado. Esses resultados demostraram a importância de considerar o pH e as espécies fúngicas presentes no produto ao calcular a dosagem dos ácidos orgânicos para a aplicação a fim de garantir o aumento da vida útil frente à deterioração fúngica.

Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq The technological development for the production of microalgal biomass, configures the search for technologies that are energy efficient and economically viable. The hybrid photobioreactor is the combination of two types of reactors seeking the best configuration of the system, stand out for having greater productivity in microalgal biomass, lower energy consumption, efficient control of physicochemical variations when compared to open type raceway or closed type reactors tubular. The objective of this work was to: (I) perform the scaling up of a hybrid photobioreactor, (II) evaluate the growth kinetics of Scenedesmus obliquus microalgae (CPCC05) in hybrid photobioreactor, (III) operate the hybrid photobioreactor in (IV) to apply the economic technical analysis in hybrid photobioreactor, (V) to establish the life cycle analysis in hybrid photobioreactor, (VI) to extrapolate the discontinuous operation to continuous. In terms of process operating conditions, initial concentration of 100 mg/L and temperatures of 25°C, aeration of 1VVM (Air volume per volume of medium per minute), 15%CO2 and M-8a culture medium were set a ideal for growing of the microalga. The microalga Scenedesmus obliquus presented kinetic performance with maximum cellular concentration of 1775mg/L, in the winter season, at a temperature of 22,3°C a 26,2°C. Concomitantly, the water footprint of the system was 73% return of water used in the production of biomass. The cost required for the construction, operation and maintenance of the system is estimated at 886.08R$/m³. Finally, the results showed that the hybrid photobioreactor has potential of application for the production of microalgae biomass in a sustainable and efficient way. O desenvolvimento tecnológico para produção de biomassa microalgal, configura a busca por tecnologias que sejam energeticamente eficientes e economicamente viáveis. O fotobiorreator híbrido é a combinação de dois tipos de reatores buscando a melhor configuração do sistema, sobressaem por apresentar maior produtividade em biomassa microalgal, menor consumo de energia, eficiente controle de variações físico-químicas quando comparados reatores abertos do tipo raceway ou fechados do tipo tubulares. Em face disto, o trabalho teve por objetivos: (I) realizar o aumento de escala de um fotobiorreator híbrido, (II) avaliar a cinética de crescimento da microalga Scenedesmus obliquus (CPCC05) em fotobiorreator híbrido, (III) operar o fotobiorreator híbrido nas quatro estações do ano, (IV) aplicar a análise técnico econômica em fotobiorreator híbrido, (V) estabelecer a análise do ciclo de vida em fotobiorreator híbrido, (VI) extrapolar a operação descontínua para contínua. Em termos de condições operacionais do processo, definiu-se concentração inicial de 100mg/L e temperaturas de 25°C, aeração de 1 VVM (Volume de ar por volume de meio por minuto), 15% de CO2 e meio de cultura M-8a, como ideais para o cultivo da microalga. A microalga Scenedesmus obliquus apresentou desempenho cinético com concentração celular máxima de 1775mg/L, na estação do inverno, em temperatura de cultivo na faixa de 22,3°C a 26,2°C. Concomitantemente, a pegada hídrica do sistema foi de 73% de retorno da água utilizada na produção de biomassa. O custo necessário para construção, operação e manutenção do sistema é estimado em 886,08R$/m³. Finalmente, os resultados evidenciaram que o fotobiorreator híbrido tem potencial de aplicação para produção de biomassa de microalgas de forma sustentável e eficiente.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The aquaculture industry has been growing, developing and highlightning in the last few years. Many countries and international organizations have invested in developing the activity according to available resources. Chile stands out in the world market in salmon production (Salmo salar) being the main supplier of the product to Brazil. Veterinary drugs may be used during the production process for the proper management and prevention of financial losses. Once administered, veterinary drugs can be absorbed and remain in fish meat as residues. Many drugs are banned for veterinary use, many others are authorized and require application, attendance and appropriate withdrawal period to not leave residues in the product. The presence of drug residues is of great concern, since small doses given daily can lead to the development of bacterial resistance. Monitoring of the presence of residues can be carried out through programs and regulations. The presence of residues of veterinary drugs in products of animal origin is determined by reliable and suitable analytical methods. Therefore, the objective of this work was to develop an analytical method for the determination of residues of nitroimidazoles, quinolones, tetracyclines, amphenicoles, sulfonamides, macrolides, pyrethroids and benzamides in salmon (Salmo salar) using UHPLC-MS/MS. The development of the method was performed by assays for evaluation of the solvents used in the extraction and sorbents used in the sample preparation step. The conditions of the UHPLC-MS/MS system, such as mobile fase composition, chromatographic column, mobile phase elution gradient, mobile phase flow rate, desolvation gas temperature and tension applied to the capillary were also evaluated. The method of sample preparation was based on the extraction with acetonitrile and clean up step using SPE. The determination step was performed in UHPLC-MS/MS Xevo TQ® system. The mobile phase used was aqueous solution and acetonitrile, both 0.1% formic acid (v/v) at the flow rate of 0.1 mL min-1 in gradient mode. The chromatographic column used was an Acquity HSST3 (50 x 2.1 mm, 1.8 μm) at 60 ° C. The injection volume was 10 μL. The conditions of the ionization source (ESI) were desolvation gas temperature of 600 °C, capillary voltage of 2000 V, source temperature 150 °C. The validation of the method developed was based on documents CD/657/EU and SANTE, 2017. The results of recovery varied between 71 and 120% with deviations less than 24%. The quantification limits ranged from 5 to 25 μg kg-1 . Matrix effects were mostly negative ranging from -45 to -22%. The method was applied in the analysis of 15 real samples. The method is suitable for the determination of residues of veterinary drugs in routine laboratories for 5 of the classes under study within the limits established by the legislation. A indústria aquícola vem crescendo, se desenvolvendo e se destacando ao longo dos ultimos anos. Muitos países e organizações internacionais tem investido no desenvolvimento da atividade de acordo com os recursos disponíveis. O Chile se destaca no mercado mundial no que diz respeito a produção de salmão (Salmo salar) sendo principal fornecedor do produto para o Brasil. Os medicamentos veterinários podem ser utilizados durante o processo produtivo visando o manejo adequado e a prevenção de prejuízos financeiros. Uma vez administrados, os medicamentos veterinários podem ser absorvidos e permanecer na carne dos peixes na forma de resíduo. Muitos medicamentos são proíbidos para uso veterinário, muitos outros são autorizados e exigem aplicação, acompanhamento e período de carência adequado para não deixar resíduos no produto final. A prensença de resíduos de medicamentos é de grande preocupação uma vez que pequenas doses, administradas diariamente, podem levar ao desenvolvimento de resistência bacteriana. O monitoramento da presença de resíduos pode ser realizado através de programas e regulamentações. A determinação da presença de resíduos de medicamentos veterinários em produtos de origem animal é realizada através de métodos analíticos seguros e confiáveis. Portanto, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um método analítico para determinação de resíduos de nitroimidazóis, quinolonas, tetraciclinas, anfenicóis, sulfonamidas, macrolídeos, piretróides e benzamidas em salmão (Salmo salar) utilizando UHPLC-MS/MS. Para desenvolvimento do método ensaios para avaliação dos solventes utilizados na extração e sorventes utilizados na etapa de preparo de amostra foram realizados. As condições do sistema UHPLC-MS/MS, como composição da faz móvel, coluna de separação, gradiente de eluição da fase móvel, vazão da fase móvel, temperatura do gas de dessolvatação e tensão aplicada ao capilar também foram avaliadas. O método teve como etapa de preparo de amostra extração com acetonitrila e limpeza de extrato utilizando SPE. A etapa de determinação foi realizada em sistema UHPOLC-MS/MS Xevo TQ®. A fase móvel utilizada foi solução aquosa e acetonitrila, ambos 0,1% ácido fórmico (v/v) na vazão de 100 µL min-1no modo gradiente. A coluna cromatográfica utilizada foi uma Acquity HSST3 ( 50 x 2,1 mm, 1,8 µm) à 60 °C. O volume de injeção foi de 10 µL. As condições da fonte de ionização (ESI) foram temperatura do gás de dessolvatação de 600 °C, tensão do capilar de 2000 V, temperatura da fonte 150 °C. A validação do método desenvolvido foi realizada com base nos documento CD/657/EU e SANTE, 2017. Os resultados de recuperação variaram entre 71 e 120% com desvios menores do que 24%. Os limites de quantificação alcançados variaram entre 5 e 25 µg kg-1 . Efeitos de matriz foram em sua maioria negativos variando entre -45 e -22%. O método foi aplicado na análise de 15 amostras reais. O método é adequado para a determinação de resíduos de medicamentos veterinários em laboratórios de rotina para 5 das classes em estudo dentro dos limites estabelecidos pela legislação.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul - FAPERGS FIPE - “Enxoval” - CCR 2017 FIPE Jr. CCR 2017 Olive oil is obtained from the olive tree (Olea europaea L.) through the application of mechanical and/or physical methods. Initially, consumption of olive oil was restricted to Mediterranean countries, but due to nutritional, sensory and health benefits, there was an increase in the popularity of olive oil worldwide. The olive growing sector is booming in Brazil, especially in the state of Rio Grande do Sul, where there are currently 160 producers in 55 cities, with 6 industries and 11 brands of extra virgin olive oil. In this scenario, the aromatization of extra virgin olive oil with spices increases the nutritional value of the final product, besides being a strategy to diversify products and add value to extra virgin olive oil. Thus, the use of clean and innovative technologies can be explored in order to accelerate and increase the migration of volatile and bioactive compounds from spices to olive oil. Thus, this study aims to verify if ultrasound technology can actually accelerate the aromatization process of extra virgin olive oil, and how it affects the oxidative stability and chemical composition of the aromatizes product. For the development of the aromatization process of olive oil through ultrasound assisted infusion, it was necessary to optimize the operating conditions of the ultrasound through a central composite planning with three variables at two levels (23), with central points and axial forces. The variables were the ultrasound amplitude, the extraction time and the temperature during the extraction, with quadruplicate of the central point, resulting in 18 experiments. Then, the aromatization of olive oil with ultrasound assisted infusion with dry leaves of rosemary was carried out. It was evaluated the raw material (EVOO), olive oil aromatizado with the use of ultrasound (UAI) and the conventional method (IC) through the analysis of free fatty acids (FFA), peroxide index (PV), extinction coefficients (K232, K270 and ΔK), total phenolics compounds (TPC), antioxidant capacity (ORAC), oxidative stability by rancimat, polar compounds, fatty acid (FA) profile and volatile compounds (VOCs). It was then observed that the raw material is in accordance with a "Arbequina monovarietal extra virgin olive oil ", and correctly classified according to the current legislation. It was concluded that the use of ultrasound technology accelerates the process of aromatization of olive oil with rosemary leaves, causing the migration of volatile compounds, adding value to the final product obtained and improving its oxidative stability and, consequently, increasing its shelf life. O azeite de oliva é obtido a partir do fruto da oliveira (Olea europaea L.) através da aplicação de métodos mecânicos e/ou físicos. Inicialmente, o consumo de azeite de oliva restringia-se aos países mediterrâneos, porém, devido às propriedades nutricionais, sensoriais e benefícios à saúde, houve um aumento na popularidade desse produto em todo o mundo. O setor de olivicultura está em pleno crescimento no Brasil, em especial no estado do Rio Grande do Sul, onde atualmente existem certa de 160 produtores em 55 municípios, com 6 indústrias e 11 marcas de azeite de oliva extravirgem. Neste cenário, a aromatização do azeite de oliva extravirgem com especiarias aumenta o valor nutricional do produto final, além de ser uma estratégia para diversificar produtos e agregar valor ao azeite de oliva extravirgem. Sendo assim, pode-se explorar o emprego de tecnologias limpas e inovadoras a fim de acelerar e aumentar a migração de compostos voláteis e bioativos das especiarias para o azeite de oliva. Dessa forma, esse estudo tem o objetivo de verificar se a tecnologia do ultrassom de fato pode acelerar o processo de aromatização do azeite de oliva extravirgem, e como ele afeta a estabilidade oxidativa e a composição química do produto aromatizado. Para o desenvolvimento do processo de aromatização do azeite de oliva através da infusão assistida pelo ultrassom, foi necessária a realização de uma otimização das condições operacionais do ultrassom através de um planejamento composto central com três variáveis em dois níveis (2³), com ponto central e axiais. As variáveis foram a amplitude do ultrassom, o tempo de extração e a temperatura durante a extração, com quadruplicata do ponto central, resultando em 18 experimentos. Então, foi realizada a aromatização do azeite de oliva com infusão assistida por ultrassom, com folhas secas de alecrim. Foram avaliados a matéria-prima (EVOO), azeite de oliva aromatizado com o uso do ultrassom (UAI) e pelo método convencional (CI) através da análise de ácidos graxos livres (FFA), índice de peróxidos (PV), coeficientes de extinção específicos (K232, K270 e ΔK), fenólicos totais (TPC), capacidade antioxidante (ORAC), estabilidade oxidativa pelo rancimat, compostos polares, perfil de ácidos graxos (FA) e compostos voláteis (VOCs). Observou-se que a matéria-prima está de acordo com um “azeite de oliva extravirgem monovarietal Arbequina”, e corretamente classificado de acordo com as legislações vigentes. Concluiu-se que o uso da tecnologia do ultrassom acelera o processo de aromatização do azeite de oliva com folhas de alecrim, ocasionando a migração de compostos voláteis, agregando valor ao produto final obtido e melhorando a sua estabilidade oxidativa e, consequentemente, aumentando sua shelf life.

The classical methods of chemical quality control such as determination of content uniformity (CU) in medicines, saponification value (SV) in edible oils and active chlorine content in bleaching are often based on volumetric methods. In general, these methods require high amount of sample, too much time for performing the procedure and several steps for execution. In this way, alternative methods of analysis that overcome these disadvantages are interesting for application in laboratory routines. An alternative for the development of more environmentally correct analytical methods is miniaturization, which enables analysis with a minimal waste generation. The integration of analytical processes avoid the use of several flasks, all steps being done in a single reaction flask, minimizing the systematic and random errors, impacting in the quality of the results. In this sense, the thermal infrared enthalpimetry (TIE) technique was used to determine the saponification value in edible oils, the uniformity content in captopril tablets and active chlorine in sodium hypochlorite solutions. For this, microplates and a multichannel pipette were used for the addition of the reagents and an infrared camera for temperature monitoring generated from the chemical reactions were used. In the proposed methods, all operations were performed in microplates, reducing the volume of sample used and performing all analytical steps in the same well. The results obtained by TIE showed suitable accuracy and good agreement with official methods. In addition, it was observed that the proposed methods provided reduction of analysis time and reagent, sample and energy consumption, being a suitable alternative for application in routine analysis, according to the principles of the green analytical chemistry. Os métodos clássicos de controle de qualidade químico tais como a determinação da uniformidade de conteúdo (UC) em medicamentos, índice de saponificação (IS) em óleos comestíveis e teor de cloro ativo em saneantes são baseados, frequentemente, em métodos volumétricos. Em geral, estes métodos demandam elevada quantidade de amostra, demasiado tempo para execução do procedimento e diversas etapas. Desta forma, métodos alternativos de análise que superem essas desvantagens são de grande interesse para aplicação em rotinas laboratoriais. Uma alternativa para o desenvolvimento de métodos analíticos mais ambientalmente corretos é a miniaturização, a qual possibilita a análise com mínima geração de resíduos. Neste contexto, a integração de processos analíticos evita o emprego de vários frascos, sendo que todas as etapas são feitas em um único frasco de reação, minimizando os erros sistemáticos e aleatórios, impactando a qualidade dos resultados. Neste sentido, a técnica de entalpimetria no infravermelho térmico (TIE) foi empregada para determinação do índice de saponificação em óleos comestíveis, da uniformidade de conteúdo em comprimidos de captopril e de cloro ativo em soluções de hipoclorito de sódio. Foram utilizadas microplacas, uma pipeta multicanal para a adição dos reagentes e uma câmera de infravermelho para monitoramento de temperatura gerada a partir das reações químicas. Nos métodos propostos, todas as operações foram realizadas em microplacas, reduzindo o volume de amostra utilizado e permitindo a execução de todas as etapas analíticas no mesmo poço. Os resultados obtidos por TIE apresentaram adequada precisão e boa concordância em relação às metodologias oficiais. Foi observado que os métodos propostos proporcionaram redução do tempo de análise, do consumo de reagentes, de amostra e de energia mostrando-se uma alternativa adequada para aplicação em análise de rotina e de acordo com as bases da química analítica verde.

Orientadores: Helena Teixeira Godoy, Cristiano Augusto Ballus Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: A jabuticaba é uma fruta nativa do Brasil, rica em compostos fenólicos, dentre os quais estão as antocianinas. Estes compostos apresentam alta capacidade antioxidante e estão relacionados à prevenção de muitas doenças crônico degenerativas. Desta forma este trabalho teve como objetivo; realizar a otimização da extração dos compostos fenólicos totais (TPC) da semente e antocianinas monoméricas totais (TMA) da casca e efetuar a caracterização dos mesmos. Além disso, foi avaliada a capacidade de desativação de espécies reativas de oxigênio (ROS) e espécies reativas de nitrogênio (RNS), bem como a determinação do potencial antiproliferativo em células tumorais de próstata e mama, dos extratos das cascas e das sementes de cinco variedades de jabuticaba. Assim, este estudo realizou com sucesso a otimização da extração dos TPC da semente e das TMA da casca. Foram obtidas as seguintes condições ótimas para TPC da semente solvente etanol:água (60:40 v/v) e para TMA da casca solvente metanol:água:ácido acético (80:20:0,5 v/v/v), sendo o tempo de extração de 30 min. para ambas as extrações. Também foi efetuada a avaliação da capacidade dos extratos das cascas e das sementes das jabuticabas em desativar ROS e RNS. Ambos os extratos mostraram ser uma excelente fonte de antioxidantes exógenos: casca Sabará (SPF) desativou o HOCl com IC50 9,24 µg mL-1, semente Paulista (PF) desativou o O2¿? com IC50 16,15 µg mL-1, semente Coroada (CFP) desativou o ONOO- na ausência de NaHCO3 com IC50 3,84 µg mL-1, casca CFP desativou o ONOO- na presença de NaHCO3 com IC50 5,88 µg mL-1, casca SFP desativou o ROO¿ (ORAC) em 918,16 ?mol TE g-1 e a semente Sabará desativou o H2O2 em 49,11% inibição na concentração de 125 µg extrato mL-1. Para complementar este trabalho foi realizado o teste de atividade mitocondrial (MTT) sobre células tumorais de mama (MDA-MB-231) e de próstata (DU-145), o qual demostrou que os extratos da casca e da semente diminuem a proliferação das células tumorais. O extrato da casca PFP inibiu o crescimento celular da MDA-MB-231 com IC50 25,86 µg mL-1 de extrato. Para finalizar os experimentos foi realizada a quantificação e identificação dos compostos fenólicos antociânicos e não antociânicos por meio de cromatografia líquida de alta eficiência acoplada à espectrometria de massas. Os resultados demostraram que as antocianinas majoritárias foram a cianidina-3-glicosídeo e a delfinidina-3-glicosídeo. Foram detectados 3 derivados de miricitina, 14 derivados de quercetina incluindo a quercetina livre, 13 derivados de ácido elágico, incluindo o ácido elágico livre, e 4 derivados de ácido metilelágico. Dessa forma, foi possível caracterizar o perfil dos compostos fenólicos de variedades de jabuticabas, até então não estudadas. O método de extração otimizado mostrou-se rápido, simples, com um adequado rendimento. Os extratos analisados comprovaram um elevado potencial antioxidante, capaz de combater eficientemente a proliferação das células DU-145 e MDA-MB-231, demostrando que a jabuticaba possui efeitos benéficos à saúde humana Abstract: Jabuticaba is a Brazilian fruit, rich in phenolic compounds, specially anthocyanins. These compounds present higher antioxidant capacity and are related to the prevention of many chronic degenerative diseases. Thus, the present study aimed optimizing the extraction process of total phenolic compounds (TPC) in jabuticaba seeds, as well as total monomeric anthocyanins (TMA) in jabuticaba skins, and its characterization. It was also evaluated the potential of jabuticaba seeds and skins extracts, from five jabuticaba varieties, in the deactivation capacity of reactive oxygen species (ROS) and reactive nitrogen species (RNS), as well as the determination of the antiproliferative potential in prostate and breast tumor cells. The optimization of the extraction of TPC from seeds and TMA from skins was successfully performed and the best conditions were ethanol:water (60:40 v/v) for TPC from seeds and methanol:water:acetic acid (80:20:0,5 v/v/v) for TMA from skins; for both compounds classes the total extraction time was 30 min. The capacity of seeds and skins extracts on deactivation capacity of reactive oxygen species (ROS) and reactive nitrogen species (RNS) was also evaluated. Both extracts can be considered significant sources of exogenous antioxidants: Sabará skins (SPF) deactivated the HOCl with IC50 9.24 µg.mL-1; Paulista seeds (PF) deactivated the O2¿? with IC50 16.15 µg.mL-1; Coroada seeds (CFP) deactivated the ONOO- in the absence of NaHCO3 with IC50 3.84 µg.mL-1; CFP skins deactivated the ONOO- in the presence of NaHCO3 with IC50 5.88 µg.mL-1; SFP skins deactivated the ROO¿ (ORAC) in 918.16 ?mol TE g-1 and the Sabará seeds deactivated the H2O2 with 49.11% of inhibition in the concentration of 125 µg of extract.mL-1. To complement this study, it was performed the mitochondrial activity assay (MTT) in breast tumor cells (MDA-MB-231) and in prostate tumor cells (DU-145); the trial results allowed to conclude that the skin extracts present an excellent action against these tumor cells. PFP skins extract inhibited the MDA-MB-231 cellular growth with IC50 25.86 µg.mL-1 of extract. The identification and quantification of anthocyanic and non-anthocyanic phenolic compounds were performed by high-performance liquid chromatography coupled to mass spectrometry. The main anthocyanins identified in the samples were cyanidig-3-glycoside and delphynidin-3-glycoside. It was also found three myricetin derivatives; 14 quercetin derivatives, including free-quercetin; 13 elagic acid derivatives, including free-elagic acid; and, 4 methyl elagic acid derivatives. Thus, it was possible to characterize the phenolic compounds profile of the jabuticaba varieties that were not been studied yet. With the above information it is clear that the extraction method optimized here was extremely fast, simple, inexpensive and with adequate extraction performance. The analyzed extracts presented high antioxidant potential and efficiently reduced the proliferation of DU-145 and MDA-MB-231 cells, demonstrating that jabuticaba is extremely beneficial to human health Doutorado Ciência de Alimentos Doutora em Ciência de Alimentos CNPQ 145652/2014-9 CAPES 8888.1/135420/2016/01

Orientador: Juliana Azevedo Lima Pallone Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: O consumo global de preparados sólidos para refresco (PSRs) alcançou mais de 700.000 toneladas em 2015, justificado por preços baixos, praticidade, portabilidade e alto rendimento. Em geral, PSRs contêm açúcar, acidulantes, aromatizantes, e podem ser adicionados de minerais (como o ferro e o zinco) e vitaminas [como o ácido ascórbico (AA)], entre outros nutrientes. Este estudo objetivou validar e aplicar um método de determinação de ferro e zinco, por espectrometria de absorção atômica com chama, em PSRs de uva e maracujá em diferentes lotes e marcas comerciais fortificadas, bem como avaliar a bioacessibilidade desses nutrientes para amostras diluídas em água e em leite através de ensaios de solubilidade e diálise. Também foi averiguado o possível efeito promotor do AA na absorção dos minerais, e proposto o uso da técnica verde e rápida de espectroscopia no infravermelho próximo (NIR), associada à quimiometria, em alternativa aos métodos tradicionais de determinação de AA ao seu controle em PSRs. O método de determinação dos minerais foi satisfatoriamente validado e as amostras apresentaram teores totais de ferro ou zinco diferentes entre os lotes de mesma marca. Foram observados teores à solubilidade de ferro em água de 56,5% a 100%, aproximadamente 50% menores na diluição em leite; dialisabilidade de ferro em água de 19,7% a 41,5%, em média 40% menor para a diluição em leite; solubilidade de zinco foi em média 95,8%, aproximadamente 50% menor em leite, enquanto que a dialisabilidade de zinco em água foi de aproximadamente 52%, cujo sabor de maracujá apresentou menor dialisabilidade em leite. Quanto ao teor de AA nessas amostras, de 0,58 a 2,87 mg.g-1, a porcentagem de zinco dialisável foi maior às amostras contendo maior concentração de AA, enquanto que as maiores porcentagens de ferro solúvel e dialisável relacionaram-se a menor teor de AA. Os teores de AA também variaram entre lotes e marcas, até 75% das amostras superiores ao rotulado. Assim, foi avaliado o desempenho da técnica NIR como alternativa ao controle de AA no produto de forma rápida e objetiva. Para tanto, modelos de calibração multivariada foram construídos e validados para ambos os sabores de PSRs, após a aplicação de pré-tratamentos que resultaram em modelos de previsão de AA em PSRs com baixos erros de calibração, validação cruzada e predição para amostras no sabor de uva (RMSEC=0,49 mg.g-1, RMSECV=0,67 mg.g-1 e RMSEP=0,50 mg.g-1) e sabor de maracujá (RMSEC=0,24 mg.g-1, RMSECV=0,56 mg.g-1 e RMSEP=0,57 mg.g-1), cujas concentrações previstas de AA foram superiores aos limites de detecção e quantificação, além de boa predictabilidade a uma validação externa, com elevados valores de R² (>0,70) a todos os modelos. Assim, é recomendável o consumo destes PSRs diluídos em água para melhor bioacessibilidade de ferro ou zinco. O AA promoveu a absorção do zinco e esteve heterogêneo entre lotes e marcas, e seu controle dentro ou fora das linhas de produção de PSRs demonstrou-se satisfatório através do NIR em substituição a métodos tradicionais de determinação de AA, pois é um método verde, objetivo e que requerer simples preparo da amostra através de moagem Abstract: Global consumption of powdered soft drinks (PSDs) reached more than 700,000 tons in 2015, justified by low prices, feasibility, portability and high yield. In general, PSDs contain sugar, acidulants, flavorings and can be added of minerals (such as iron and zinc), and vitamins [such as ascorbic acid (AA)], among other nutrients. This study aimed to validate and apply a method of determination of iron and zinc, by flame atomic absorption spectrometry, in grape and passion fruit PSDs in different batches and fortified commercial brands, as well as to evaluate the bioaccessibility of these nutrients in samples diluted in water and in milk through solubility and dialysis essays. It was also investigated the potent promoter effect of AA in the absorption of these minerals, and proposed the use of the fast and green near-infrared spectroscopy (NIR) technique, associated with chemometrics, as an alternative to traditional AA determination methods for its control in PSDs. The mineral determination method was satisfactorily validated and the samples presented different total iron or zinc contents among the batches of the same brand. It was achieved iron solubility in water from 56.5% to 100%, approximately 50% lower when diluted in milk; iron dialyzability in water from 19.7% to 41.5%, in average, 40% lower in the milk-dilution; zinc solubility was around 95.8%, decreasing by approximately 50% in milk; whie the dialyzability of zinc in water was approximately 52%, which passion fruit flavor presented lower dialysability when diluted in milk. Regarding the AA content in these samples, from 0.58 to 2.87 mg.g-1, the percentage of dialyzable zinc was higher for the samples containing higher AA, while the higher percentages of soluble and dialyzable iron were related to lower AA content. Most of the evaluated PSDs were considered sources of iron, zinc and AA. AA contents also varied among batches and brands, until 75% of the samples higher than the labeled value. Thus, it was evaluated the performance of the NIR technique as an alternative for the control of AA in the product in a fast and objective manner. Hence, multivariate calibration models were built and validated for both PSD flavors, after applying pre-treatments that resulted in AA prediction models in PSDs with low calibration errors, cross validation and prediction for grape flavor samples (RMSEC=0.49 mg.g-1, RMSECV=0.67 mg .g-1 and RMSEP=0.50 mg.g-1) and passion fruit flavor (RMSEC=0.24 mg.g-1, RMSECV=0.56 mg.g-1 and RMSEP=0.57 mg.g-1), which predicted concentrations of AA were higher than the limits of detection and quantification in both models, moreover a satisfying predictability to an external validation, with high R² values (>0.70) for all models. Thus, it is recommended the consumption of these PSDs after dilution in water for better bioaccessibility of iron or zinc. Ascorbic acid promoted the absorption of zinc and it was heterogeneous within batches and brands. AA control in or off its production lines was demonstrated satisfactory by NIR instead of traditional AA determination methods, because it is a gree, objective method that requires simple sample preparation through grinding Mestrado Ciência de Alimentos Mestra em Ciência de Alimentos CNPQ 132497/2017-4

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Fruit processing and wine industries generate large quantities of solid wastes. Blueberry bagasse and grape pomace are some of them which are discarded or underutilized. However, it still is a rich source of bioactive compounds with putative beneficial effects to human health. The aim of this work was to optimize methodologies of aqueous extraction of anthocyanins present in blueberry bagasse and winemaking residue of Malbec grapes. Final solutions were characterized in relation to antioxidant activity and anthocyanin profile identification. Conventional extraction methodologies and use of microwave irradiation to obtain solutions rich in anthocyanins were tested. Blueberry bagasse was produced with the purpose of simulating industrial processing, from a mixture of commercially available cultivars (Duke, Bluecrop and Climax). Winemaking residues of Malbec grapes were donated by Vinícola Velho Amâncio (Itaara, RS) from 2016 harvesting year. The aqueous blueberry extract was obtained under optimum extraction conditions defined by the model determined using a central composite design (CCD) and the response surface methodology to evaluate the behavior of total monomeric anthocyanins using the pH-differential method. Independent variables for blueberry pomace extraction optimization were temperature (38 - 100 ° C) and extraction time (5 - 60 minutes). Optimal condition (100 ° C for 5 minutes) was able to recover more than 75% of the anthocyanins present in blueberry bagasse. Major anthocyanin was malvidin-3-galactoside (19%). Aqueous extracts of winemaking residue were obtained by microwave assisted extraction. The final behavior was majorly determined by the time under extraction and the highest recovery was predicted as using 15 minutes under 700 W. It was also determined by CCD and the response surface methodology. Extraction time (2 - 15 min) and power (350 - 700 W) were the independent variables studied for maximal response of total monomeric anthocyanins. Model’s best condition was able to recover more than 70% of anthocyanins present in grape residue. Final solution was majorly composed of malvidin-3-p-coumaroyl glycoside (42%). Aqueous extracts of blueberry bagasse and winemaking residue presented good antioxidant capacity and potential application as nutraceuticals in food or pharmaceutical industry. Present study optimized "green" methodologies for the recovery of bioactives present in fruit residues. Proposed methods are simple and fast and can be transposed to industrial scale. As indústrias de processamento de frutas e a vitivinicultura geram grandes quantidades de resíduos sólidos, como o bagaço de mirtilo e o de uva, os quais são descartados ou subaproveitados. No entanto, representam fontes ricas em compostos bioativos benéficos à saúde. O presente trabalho teve como objetivo otimizar metodologias de extração aquosa das antocianinas presentes no bagaço de mirtilo e no resíduo de vinificação de uvas Malbec, e posterior caracterização da atividade antioxidante e identificação das antocianinas. Foram testadas metodologias convencionais de extração e a utilização de irradiação por micro-ondas para obtenção de soluções ricas em antocianinas. O bagaço de mirtilo foi produzido com a finalidade de simular o processamento industrial, a partir de uma mistura das cultivares (Duke, Bluecrop e Climax) obtida no comércio. Os resíduos da vinificação de uvas Malbec, foram doações da Vinícola Velho Amâncio (Itaara, RS), da safra de 2016. Os extratos aquosos do bagaço de mirtilo foram obtidos em condições ótimas de extração definidas com a utilização de um delineamento composto central rotacional (DCCR) e superfície de resposta para avaliação do comportamento das antocianinas monoméricas totais, determinadas por pH-diferencial. As variáveis independentes do processo foram temperatura (38 – 100 °C) e tempo de extração (5 – 60 minutos). A condição ótima (100 °C durante 5 minutos) foi capaz de recuperar mais de 75% das antocianinas presentes no bagaço de mirtilo. A antocianina majoritária foi a malvidina-3-galactosídeo (19%). Os extratos aquosos do resíduo de vinificação foram obtidos por extração assistida por micro-ondas e a condição definida como máximo de resposta (15 minutos, 700 W) também foi determinada através da utilização de DCCR e superfície de resposta. As variáveis independentes, nessa etapa do trabalho foram o tempo de extração (2 – 15 minutos) e a potência (350 – 700 W). A melhor condição determinada pelo modelo foi capaz de extrair mais de 70% das antocianinas presentes no resíduo de uva, e a majoritária foi a malvidina-3-p-coumaroil-glicosídeo (42%). Os extratos aquosos do bagaço de mirtilo e do resíduo da vinificação apresentaram boa capacidade antioxidante e potencial aplicação como nutracêuticos na indústria de alimentos ou farmacêutica. O presente estudo otimizou metodologias “verdes” para a recuperação de bioativos presentes em resíduos de frutas. Os métodos propostos são simples e rápidos, podendo ser transpostos para escala industrial.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul - FAPERGS The paper devices are receiving high emphasis in chemical analysis due to the attractive features as low cost, facility of use and fabrication, low consumption of reagents and easy disposal, high surface area, portability and biodegradability. In this way, as an alternative for acidity evaluation in beverages, this work proposes an unprecedented combination of paper microplates and thermal infrared enthalpimetry (TIE), allowing a rapid and effective analytical method for determination of acidity in beverages according to the principles of green chemistry. Therefore, it was performed the determination of total acidity in soft drink samples and total, fixed and volatile in red, white and sparkling wine with comparison of results with conventional titration method. The proposed system was performed by the use of a microplates paper fabricated by the wax printing method, an infrared camera for temperature monitoring and a multichannel pipette for reagent addition. Firstly, it was observed that the conditions of pipette as well as the temperature measurement in data processing could directly influence the deviation of the results. Compared to conventional titration method the TIE in paper platform presented desirable results, with good agreement (from 96 to 104%) for all evaluated samples. Moreover, it was observed that it provided a higher sample throughput that reached 480 samples h-1 for fixed acidity. A significant reduction in the sample and reagent consumption was observed, with energy consumption up to 60 times lower in relation to conventional method. Thus, the proposed system in this work presented a good performance, and it could be considered a rapid, reliable and inexpensive to acidity analysis in routine following the principles of green chemistry. Os dispositivos de papel vêm recebendo um elevado destaque no cenário das análises químicas, devido às características atraentes como baixo custo, facilidade de uso e fabricação, baixo consumo e descarte de reagentes, elevada área superficial, portabilidade e biodegradabilidade. Desta forma, como uma alternativa para avaliação de acidez em bebidas, este trabalho propõe uma combinação inédita através do emprego de microplacas de papel e da entalpimetria no infravermelho (TIE, do inglês Thermal Infrared Enthalpimetry), perfazendo um método analítico rápido e eficiente para a determinação da acidez de bebidas de acordo com os princípios da química verde. Para tanto, foi realizada a determinação de acidez total em amostra de refrigerante e acidez total, fixa e volátil em vinho tinto, branco e espumante, com comparação com o método convencional de titulação. O sistema proposto foi organizado com o uso de microplacas de papel fabricadas pelo método de impressão em jato de cera, uma câmera infravermelho utilizada para o monitoramento da temperatura e uma pipeta multicanal para adição dos reagentes. Primeiramente, foi observado que as condições de pipetagem bem como das medidas de temperatura no tratamento dos dados podem influenciar diretamente na variação dos resultados. Comparado ao método convencional de titulação a TIE em plataforma de papel apresentou resultados promissores, com boas concordâncias (variando de 96 a 104%) para todas as amostras avaliadas. Além disso, observou-se que este permite obter uma maior frequência de análises que pode chegar à 480 amostras h-1 para acidez fixa. Uma redução expressiva no consumo de amostra e reagentes foi observada, com um consumo de energia até 60 vezes menor em relação ao método convencional. Assim, o sistema proposto neste trabalho apresentou um bom desempenho, podendo ser considerado uma alternativa rápida, confiável e barata para análise de acidez de acordo com os requisitos para aplicação em análises de rotina de acordo com a química verde.

Orientadores: Helena Teixeira Godoy, Cristiano Augusto Ballus Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: O azeite de oliva virgem (VOO) é uma reconhecida fonte de compostos fenólicos e, para a análise destes, necessita-se de uma etapa de extração, sendo normalmente utilizada a extração líquido-líquido (LLE), com uma mistura de metanol:água com solvente extrator. Contudo, não há estudos a partir de planejamentos multivariados para avaliar o uso de diferentes solventes e quais as proporções ótimas para a máxima extração dos compostos. O objetivo desse trabalho foi determinar a proporção ideal de solventes para a LLE de hidroxitirosol, tirosol, oleuropeina, (+)-pinoresinol, luteolina e apigenina através de três diferentes planejamentos binários de misturas (metanol:água; etanol:água; acetonitrila:água), de forma a extrair os máximos teores de cada composto. Os cinco ensaios de cada planejamento foram realizados em triplicata, e os fenólicos foram quantificados em mg.kg-1 por HPLC-DAD-FLD. Foram calculados modelos matemáticos para os teores dos seis compostos fenólicos para predizer a condição ótima teórica que permitiria a extração dos maiores teores destes analitos. Como havia seis modelos a serem considerados na otimização em cada planejamento, foi necessário utilizar as funções de desejabilidade de Derringer e Suich para a otimização simultânea destas seis respostas. As condições ótimas previstas foram testadas experimentalmente, e os valores experimentais obtidos para os teores de cada fenólico foram comparados com os valores preditos. Além disso, foram executados ensaios de recuperação para cada uma das condições ótimas. As proporções ótimas previstas pelos modelos foram: metanol:água (70:30, v/v), etanol:água (70:30, v/v) e acetonitrila:água (100:0, v/v). Ao serem testadas experimentalmente, as condições ótimas dos três planejamentos forneceram valores similares aos preditos, e não houve diferença significativa quando os teores obtidos nas três condições ótimas foram comparados entre si, com exceção da apigenina, cujo teor extraído com etanol:água (70:30, v/v) foi significativamente menor que nas demais condições ótimas. Os teores variaram de 4,26 a 7,97 mg.kg-1 para o tirosol e para o hidroxitirosol e de 0,96 a 1,56 mg.kg-1 para oleuropeina, (+)-pinoresinol, luteolina e apigenina. No estudo da recuperação, não houve diferença significativa entre os resultados obtidos nos três planejamentos para os compostos hidroxitirosol (valores entre 154 e 183%), tirosol (valores entre 90 e 115%), oleuropeina (valores entre 72 e 95%), luteolina (valores entre 82 e 97%) e apigenina (valores entre 73 e 102%). A recuperação do (+)-pinoresinol (79%), obtida através da condição metanol:água (70:30, v/v), foi significativamente diferente das recuperações obtidas com etanol:água (70:30, v/v) - 106% - e acetonitrila:água (100:0, v/v) - 125%, as quais não diferiram entre si. Para todos os compostos, os maiores valores absolutos de recuperação foram obtidos pela extração com etanol:água (70:30, v/v). Dessa forma, pelo fato da mistura etanol:água (70:30, v/v) ter extraído teores dos seis compostos fenólicos estatisticamente iguais às outras condições e apresentar maiores valores absolutos de recuperação, esse trabalho propõe que se substitua o metanol, comumente utilizado na técnica de LLE de compostos fenólicos em VOO e reconhecido pela elevada toxicidade, pelo etanol, solvente que possui menor toxicidade e maior disponibilidade de mercado, e que foi capaz de produzir resultados com qualidade analítica similar Abstract: Virgin olive oil (VOO) is a recognized source of phenolic compounds and, for their analysis, it is necessary an extraction step, and liquid-liquid extraction (LLE) with a mixture of methanol:water as extraction solvent is commonly used. However, there are no studies on multivariate experimental designs to evaluate the use of different solvents and which are the optimal proportions for the maximum compounds extraction. The aim of this work was to determine the ideal proportion of solvents for the LLE of hydroxytyrosol, tyrosol, oleuropein, (+)-pinoresinol, luteolin and apigenin, through three binary mixture designs (methanol:water; ethanol:water; acetonitrile:water), in order to extract the highest contents of each compound. The five assays of each design were performed in triplicate, and the phenolics were quantitated in mg.kg-1 by HPLC-DAD-FLD. Mathematical models were calculated for the contents of the six compounds to predict the optimal theoretical condition able to extract the highest contents of those analytes. Since there were six models to be considered in the optimization of each design, it was used the desirability functions of Derringer and Suich to the simultaneous optimization of those six responses. Optimal conditions predicted in the optimization were tested experimentally, and the experimental values obtained for the contents of each phenolic were compared to the predicted ones. Moreover, recovery assays were conducted for each one of the optimal conditions. The optimal proportions predicted by the models were: methanol:water (70:30, v/v), ethanol:water (70:30, v/v) and acetonitrile:water (100:0, v/v). After being tested experimentally, the optimal conditions provided values similar to the predicted ones, and there was no significant difference when the contents from the three optimal conditions were compared among them, except for apigenin, whose content extracted with ethanol:water (70:30, v/v) was significantly lower than in the other optimal conditions. The contents varied from 4.26 to 7.97 mg.kg-1 for tyrosol and hydroxytyrosol, and from 0.96 to 1.56 mg.kg-1 for oleuropein, (+)-pinoresinol, luteolin and apigenin. In the recovery study, there was no significant difference among the results obtained in the three designs for hydroxytyrosol (values between 154 and 183%), tyrosol (values between 90 and 115%), oleuropein (values between 72 and 95%), luteolin (values between 82 and 97%) and apigenin (values between 73 and 102%). Recovery for (+)-pinoresinol (79%) in the methanol:water (70:30, v/v) condition was significantly different from the recoveries obtained with ethanol:water (70:30, v/v) - 106% - and acetonitrile:water (100:0, v/v) - 125%, which do not differed between them. For all the compounds, the highest absolute recovery values were obtained in the extraction with ethanol:water (70:30, v/v). In this way, considering the fact that the mixture ethanol:water (70:30, v/v) extracted contents of the six phenolic compounds statistically equal to the other conditions and for having presented the highest absolute recovery values, this work suggests that methanol, commonly used in the LLE technique for the VOO phenolic compounds extraction and recognized for its toxicity, may be replaced by ethanol, a solvent which is less toxic, more easily available in the market and which was capable to produce results with similar analytical quality Mestrado Ciência de Alimentos Mestre em Ciência de Alimentos CNPQ 130503/2013-4

Orientador: Helena Teixeira Godoy Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: As pimentas do gênero Capsicum apresentam ampla aplicação em função dos atributos sensoriais de cor, pungência e aroma, decorrentes da presença de carotenoides, capsaicinoides e voláteis. No entanto, variações no conteúdo desses metabólitos secundários dependem de fatores como sazonalidade, ritmo circadiano, desenvolvimento da planta, características edafo-climáticas, ataque de patógenos. Neste estudo foi realizada a caracterização da composição de capsaicinoides e fração volátil de frutos de Capsicum chinense. A caracterização foi realizada através do uso de métodos analíticos cromatográficos (UPLC, UHPLC-MS e GC-MS). Com a execução desta pesquisa, foi possível caracterizar os frutos de C. chinense quanto à composição de metabólitos relacionados aos seus principais parâmetros de qualidade, fornecendo subsídios científicos para o conhecimento e melhoria da qualidade em termos de produção, aplicação industrial, compreensão de rotas metabólicas e melhoramento genético, além de gerar informações a respeito de substâncias potencialmente benéficas, devido a suas ações no organismo humano. Inicialmente foram desenvolvidos e validados os métodos, usando ferramentas estatísticas. De acordo com a etapa de otimização para a extração dos capsaicinoides, 100% de metanol combinado com o uso do banho de ultrassom por 10 minutos foram empregados. O método analítico desenvolvido através do uso de cromatografia em fase líquida de ultra eficiência permitiu a separação de 8 capsaicinoides em 4 minutos de análise cromatográfica e mostrou-se eficiente de acordo com a validação realizada. 9 acessos de pimentas C. chinense foram analisadas. Os teores de capsaicina e dihidrocapsaicina obtidos estavam nas faixas de 156 - 1442 ?g.g?1 e 26 - 478 ?g.g?1 (peso de fruto fresco), respectivamente. A caracterização do perfil de voláteis em pimentas 'Habanero', através do uso de HS-SPME (Headspace Solid-Phase Microextraction), foi realizada após etapa de otimização. Delineamento composto central e ferramenta de desejabilidade foram usadas a fim de avaliar, simultaneamente, duas respostas: soma total da área dos picos e número de compostos extraídos. O resultado maximizado para as duas respostas usando a fibra tripla (DVB/Car/PDMS) indicou o uso das condições de temperatura de extração de 40 °C e 30 min de extração. 82 compostos foram tentativamente identificados na fração volátil da pimenta 'Habanero' e os ésteres foram os compostos mais abundantes. O 2,3-dimetilciclohexanol e longifoleno foram identificados pela primeira vez em pimentas 'Habanero'. Além disso, pimentas 'Habanero' submetidas à diferentes condições de disponibilidade de água durante seu cultivo foram avaliadas quanto a composição de capsaicinoides e voláteis. Maiores quantidades de capsaicina e dihidrocapsaicina foram encontradas na pimentas maduras, alcançando valores entre as faixas de 2,85 - 3,33 mg.g-1 para capsaicina e 1,06 - 1,71 mg.g-1 para dihidrocapsaicina. Os teores de compostos voláteis totais foram maiores nas pimentas verdes (195,47 - 298,94 mg.kg-1), independente do tratamento de estresse hídrico que receberam. Os resultados obtidos com o PCA realizado possibilitaram, inicialmente, separar as pimentas 'Habanero' em função do grau de maturação. Enquanto, PCA aplicado, separadamente, nas pimentas verdes e maduras demonstrou uma separação evidente em função da data de colheita. Isso se deve ao fato de que influências do grau de maturação e época da colheita se sobressaíram no estudo. As pimentas foram agrupadas de acordo com o tratamento de irrigação recebido, mas para uma melhor compreensão dos efeitos dos tratamentos de estresse hídrico sobre a composição das amostras, seria necessário uma estratégia de estudo com monitoramento mais frequente dos frutos formados além de outras investigações sensoriais, como o uso de olfatometria. Abstract: The Capsicum peppers are largely used due their sensorial properties as color, pungency and aroma. These characteristics occur by the presence of determinate classes of compounds including carotenoids, capsaicinoids and volatiles. These secondary metabolism derivatives compounds are influenced by two factors: genetics and plant-environment interactions and are susceptible to water availability conditions. This study had a proposal of the characterization of the capsaicinoids and volatile composition of the Capsicum chinense pepper fruits. The analysis were carried out by using of chromatographic methods (UPLC, UHPLC-MS and GC-MS). The results obtained and the characterization of the C. chinense fruits regarding the mainly compounds which influenced in the quality of the peppers provide the scientific subsidies for improvement of general quality, agricultural practices, industrial applications and breeding programs and also, the knowledge about substances potentially beneficial to the human organism. Initially, was developed and validated a fast, efficient and reproducible method to analyze capsaicinoids in Brazilian Capsicum chinense fruits by means the use of an optimization strategy to extracted the capsaicinoids. The extracts were obtained following the condition 100% of methanol and 10 min on ultrasound assisted extraction. The analytical method developed in an ultra high performance liquid chromatographic system coupled to a mass spectrometer permits the separation of 8 capsaicinoids in 4 min of time analysis expending only 2 mL of solvent as mobile phase. The method achieved was fully validated and show the effectiveness and satisfactory performance to answer the analytical needs of this research area. Different accessions of C. chinense fruits were analyzed, the contents of capsaicin and dihydrocapsaicin were in the range of 156 - 1442 ?g.g?1 and 26 - 478 ?g.g?1 of fresh fruit, respectively. Characterization of aroma profile of Capsicum chinense peppers 'Habanero' type, using Headspace Solid-Phase Microextraction (HS-SPME), was performed after an optimization step by GC-MS. Central composite design and Derringer's desirability function strategies were used for this optimization, in order to evaluate simultaneously the 'total sum peak areas' and 'number of extracted compounds' responses. The maximized results for both responses were obtained using PDMS/Car/DVB fiber, temperature of 40 °C and extraction time of 30 min. Eighty-two compounds were tentatively identified in the volatile fraction of the 'Habanero' pepper and the most abundant were hexyl isovalerate, cis-hexenyl isovalerate, hexyl 3-methylbutanoate, 3,3-dimethylcyclohexanol, longifolene, and 2-methyl-1-tetradecene. The compound 2,3-dimethylcyclohexanol and longifolene were reported for the first time in 'Habanero' pepper. In addition, Brazilian 'Habanero' peppers grown under different condition of water availability were evaluated regarding their capsaicinoids and volatiles composition. The higher values of capsaicin and dihydrocapsaicin were found in the mature peppers, achieving ranges from 2.85 - 3.33 mg.g-1 for capsaicin and 1.06 - 1.71 mg.g-1 for dihydrocapsaicin. Total volatile compounds presented higher values for the peppers in green stage of maturity with ranges from 195.47 - 298.94 mg.kg-1, whereas in the mature samples the range was from 68.74 - 118.50 mg.kg-1. According the results obtained with the PCA performed was possible separe the 'Habanero' peppers in function of the degree of maturity. While, PCA apllied, separately, for green and mature peppers showed a clear separation in function of the harvest date. This fact can be justified by the large influence of maturity degree and harvest date on the peppers composition. The peppers were clustered in function of the water availability treatments received, but to better understand the effects of water availability on the peppers composition, another strategy of evaluation, with more frequent monitoring would be interesting, as well as the inclusion of sensorial studies, as the olfactometry technique. Doutorado Ciência de Alimentos Doutora em Ciência de Alimentos CAPES 1262/122 FAPESP 2011/17094-2

Orientador: Helena Teixeira Godoy Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: A semente do tamarindo, que possui boa parcela dos compostos bioativos do fruto, é pouco aproveitada para fins alimentícios. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi caracterizar o fruto (polpa e semente) com relação às propriedades antioxidantes, bem como elaborar e caracterizar um produto liofilizado composto de polpa e extrato aquoso da semente de tamarindo liofilizado de frutos oriundos de três estados do Brasil (MG, SP e BA) em lotes obtidos nos anos 2012 e 2013, aproveitando assim, as propriedades funcionais (antioxidante) e ao mesmo tempo que mantivesse as características sensoriais aceitáveis. O perfil de ácidos graxos e tocoferóis das sementes também foram avaliados. Inicialmente, foram determinadas as melhores condições para a extração em fase aquosa dos compostos bioativos da semente de tamarindo por Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR). A melhor condição se deu com 80 s de trituração em uma relação (m/v) de 1:3 (semente:água), sendo o resíduo gerado reprocessado por mais duas vezes nas mesmas condições. Os extratos foram adicionados às respectivas polpas nas concentrações [1] (0,3%), [2] (1,15%) e [3] (2,0%) em relação à polpa hidratada in natura, para elaboração da mistura (mix). O teor de compostos fenólicos totais (FT), a capacidade antioxidante (FRAP, DPPH, ABTS e ORAC) e atividade hemolítica foram determinados para as polpas, sementes, extratos liofilizados da semente e mix liofilizado de polpa e extrato da semente dos frutos. Os resultados foram dependentes da origem dos frutos e o enriquecimento da polpa se mostrou satisfatório com aumentos substanciais da capacidade antioxidante (ABTS?) de 1910, 1300 e 937%, para as misturas de MG[3], SP[3] e BA[3], respectivamente. As amostras dos estados de São Paulo e Bahia tiveram os maiores índices de hemólises, principalmente para aquelas em que se adicionaram concentrações elevadas de extrato, chegando a 98,8% de lise para a amostra SP [2] do lote 2 e 98,5% para a amostra BA [1] do lote 1. Dez ácidos graxos foram identificados e quantificados pela técnica de GC-FID no óleo da semente, dentre os quais 9 foram confirmados por GC-MS. Foram determinados cerca de 75% de ácidos graxos insaturados e 25% por saturados no óleo da semente. O ácido linoleico (C18:1n-6, cis) foi o predominante com teores que variaram de 145 até 270 mg.g-1sólido seco, seguido pelo ácido oleico (31 e 83 mg.g-1s.s) e ácido palmítico que apresentaram concentrações de 21 à 47 mg.g-1s.s,. Os quatro isômeros de tocoferóis (?, ?, ? e ?-tocoferol) foram detectados e quantificados, sendo que o ? e ?-tocoferóis se mostraram predominantes, com teores de 27 e 25 mg.kg-1s.s., respectivamente. O teste sensorial de diferença do controle mostrou que as concentrações 1,15 e 2% do extrato adicionado alteraram os atributos de aparência, aroma e sabor do néctar, porém, esta mudança também foi dependente da origem dos frutos. Por outro lado, o teste de aceitação apresentou grande variabilidade de notas em função do perfil dos provadores e uma tendência na redução da aceitação do néctar à medida que se adicionou mais extrato da semente Abstract: The seed of tamarind, responsible for the most amount of bioactive compounds of the fruit, has only been marginally exploited for food purposes. The aim of the present study was to characterize the fruit (pulp and seeds) regarding their antioxidant properties as well as produce and characterize a lyophilized product made of pulp and aqueous extract of freeze-dried tamarind seed, taking advantage of the functional properties (antioxidant) and at the same time maintaining acceptable sensory characteristics. Tamarind fruits were acquired from three different states of Brazil (MG, SP e BA). The lots were obtained in 2012 and 2013. The fatty acid profile and tocopherols seeds were also evaluated. The best conditions for the extraction of bioactive compounds, from tamarind seed in aqueous phase, was set by Central Composite Rotational Design (CCRD). The best extraction condition consisted of: 80 s of trituration with a ratio (w/v) of 1:3 (seeds:water), were the residue material was extracted twice under the same conditions. The extracts were added to the pulps at the concentrations [1] (0.3%), [2] (1.15%) and [3] (2.0%), relative to the in natura hydrated pulp, to made the mixture (mix). The content of phenolic compounds (FT), antioxidant capacity (FRAP, DPPH, ABTS and ORAC) and hemolytic activity were determined for the pulps, seeds, freeze-dried seed extracts and freeze-dried mix of pulp and fruit seed extract. The results were dependent on the origin of the fruit. The pulp enrichment were satisfactory with substantial increase of the antioxidant capacity (ABTS?) by 1910, 1300 and 937% for mixtures of MG [3] SP [3] and BA [3], respectively. The samples acquired from São Paulo and Bahia had the highest rates of hemolysis, especially for those in which high amount of extract was added, reaching 98.8% of cell lysis for the SPsample [2] Lot 2, and 98.5% for the BA sample [1] lot 1. Ten fatty acids from the seed oil were identified and quantified by GC-FID technique, and 9 of them were confirmed by GC-MS. The oil seed presented 75% and 25% of unsaturated and saturated fatty acids, respectively. Linoleic acid (C18:1n-6, cis) was the major fatty acid (ranging from 145 to 270 mg.g-1dry mass), followed by oleic acid (31 e 83 mg.g-1d.m) and palmitic acid (21 to 47 mg.g-1d.m). Isomers of tocopherols (?, ?, ? e ?-tocopherol) were detected and quantified, where ? and ?-tocopherols were present in higher amount (27 and 25 mg.kg-1d.m., respectively). Sensory analysis for the difference from the control test showed that the concentrations 1.15 and 2% of the added extract have altered the appearance attributes, aroma and taste of the nectar, however, this change was also related to the origin of the fruits. On the other hand, the acceptance test showed high variability in scores according to the assessors profile and a trend in reducing the nectar acceptance when increasing the seed extract concentration Doutorado Ciência de Alimentos Doutor em Ciência de Alimentos

Orientadores: Helena Teixeira Godoy, Isidro Hermosín-Gutiérrez Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: A produção de mirtilos iniciou-se no Brasil na década de 80 e a comercialização da fruta na década de 90. Apesar de ser um cultivo novo no país, observa-se que a cada dia o fruto tem ganhado mais espaço, o que fez com que aumentasse o número de produtores e cultivares comercializadas. Deste modo, o presente trabalho teve por objetivo analisar cultivares comercializadas por diferentes produtores, quanto a sua capacidade antioxidante e teor de antocianinas, flavonóis e ácido clorogênico. Foram elaborados um extrato hidrofílico e um extrato lipofílico para as trinta amostras, pertencentes a 10 cultivares de mirtilo da safra de 2010/2011 e 2011/2012 de quatro diferentes produtores e sua capacidade antioxidante foi medida pelos métodos de ABTS, FRAP, ORAC e ?-caroteno/ácido linoleico e correlacionadas com o teor de antocianinas, compostos fenólicos e carotenoides totais. Os extratos hidrofílicos apresentaram uma maior correlação positiva, entre o teor de compostos bioativos e os métodos de capacidade antioxidante, do que os extratos lipofílicos, os quais se diferenciaram na análise de componentes principais de acordo com o grupo que pertenciam, Rabbiteye ou Highbush. Enquanto, nos extratos hidrofílicos houve uma separação quanto aos produtores e safras analisados. Através de HPLC-DAD-ESI-MSn, foi determinado o conteúdo de flavonóis, ácido clorogênico e antocianinas nos mirtilos e observou-se que todas as cultivares apresentam grandes quantidades de ácido clorogênico. Em média os valores oscilaram entre 0,2 e 4,0 g / kg de fruta seca, também foram encontrados quarenta e quatro flavonóis, sendo os majoritários no grupo Highbush, quercetina 3-galactosídeo, enquanto os frutos do grupo Rabbiteye apresentam em maior quantidade quercetina 3-rhamnosídeo e quercetina 3-glucuronídeo. Dentre os flavonóis identificados, encontrou-se quercetina-3-O-[4¿¿-(3-hidroxi-3-metilglutaroil)]-?-rhamnose, pela primeira vez em mirtilos, sendo este composto exclusivo das cultivares Florida e Powderblue. Além deste composto, derivados da isorhamnetina, siringetina e laricitrina, foram encontrados pela primeira vez no mirtilo. Quanto as antocianinas foram encontradas trinta e seis, havendo também um diferenciação na antocianina majoritária, de acordo com o grupo de mirtilo. As cultivares do grupo Rabbiteye apresentaram maiores quantidades de cianidina 3-galactosídeo, enquanto as cultivares do grupo Highbush possuem maiores quantidades de arabinosídeos de delfinidina e malvidina Abstract: The blueberry production began in Brazil at 80¿s and your commercialization at 90¿s, despite being a new crop in the country, it is observed that each day the fruit has been gaining ground, which led to an increase the number of producers and cultivars marketed. Due to this, the objective of this study was to analyze different cultivars produced by different producers, for antioxidant capacity and anthocyanins, flavonols and chlorogenic acid levels. Hydrophilic and lipophilic extracts were prepared for thirty samples from 10 blueberry cultivars in two harvests, 2010/2011 and 2011/2012, and four different producers. Antioxidant capacity was measured by the ABTS, FRAP, ORAC and ?-carotene/linoleate methods and correlated to the amounts of carotenoids, total phenolics and anthocyanins. The hydrophilic extracts showed a higher positive correlation, between the amounts of bioactive compounds and the antioxidant capacity, compared to lipophilic extracts, which differentiated by principal component analysis according to whether they were Rabbiteye or Highbush. Already, in the hydrophilic extracts there was a separation by producers and harvest seasons. The flavonols, chlorogenic acid and anthocyanins content of blueberries were determined by HPLC-DAD-ESI-MSn and we observed that all cultivars showed high concentration of chlorogenic acid, average values ranged between 0.2 e 4.0 g / kg dry matter, were also found forty four flavonols, and the main in Highbush blueberry was quercetin 3-galactosídeo, while the fruits of Rabbiteye group presented in high proportions quercetin 3-ramnosídeo and quercetin 3-glucuronide. Amoung the flavonols identified, quercetin-3-O-[4¿¿-(3-hydroxy-3-methylglutaroyl)]-?-rhamnose was found, for the first time in blueberries, it was detected only in Florida and Powderblue cultivars, where was a major flavonol. Apart from this compound, isorhamnetin, siringetin and laricitrin derivatives, were also reported for the first time in blueberries. Were identified 36 anthocyanins, there were also differentiation in the majority anthocyanin according to the blueberry group. The cultivars of Rabbiteye group showed higher amounts of cyanidin 3-galactoside than cultivars of Highbush group, while Highbush cultivars have more 3-O-arabinoside of delphinidin and malvidin Doutorado Ciência de Alimentos Doutora em Ciência de Alimentos