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Orientadores: Walkiria Hanada Viotto, Mieko Kimura Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: A produção de iogurtes com Bifidobacterium spp. tem crescido muito nas últimas décadas visando a produção de alimentos funcionais. Contudo, para que o produto possa apresentar tais propriedades, tem sido alegado que o número mínimo de células viáveis de Bifidobacterium spp. presentes no momento do consumo deva ser de 106 UFC/g de produto. Entretanto, vários estudos têm mostrado produtos comerciais com contagens menores do que as recomendadas, durante a estocagem do iogurte. Esse fato é reflexo tanto da dificuldade de incorporação destes microrganismos ao iogurte, devido às condições de processo que não são favoráveis ao desenvolvimento da bifidobactéria, bem como pela dificuldade de enumeração destes microrganismos na presença das culturas do iogurte. Este trabalho avaliou o uso dos meios M-MRS, MRS-NNLP, MRS-LP, RCPB pH5 e RCPB pH5 enriquecido com extrato de fígado, visando a contagem seletiva ou diferencial de Bifidobacterium animalis Bb 12 na presença das culturas do iogurte e estudou o efeito do tratamento térmico do leite, visando o aumento do teor de lactulose e, da adição de Propionibacterium freudenreichii PS-1, sobre o desenvolvimento e manutenção do número de células viáveis de B. animalis Bb 12 durante a fermentação e estocagem do iogurte. Dos meios estudados, o meio RCPB pH5, enriquecido com 150mL/L de extrato de fígado, foi o mais indicado para a contagem de B. animalis Bb 12 em iogurte por ter apresentado uma excelente diferenciação deste microrganismo, após a estocagem refrigerada do iogurte. O tratamento térmico do leite de 142°C/15 segundos não afetou o desenvolvimento de B. animalis Bb 12 durante a fermentação do iogurte e também não influenciou a sua resistência à estocagem refrigerada. Entretanto, o tratamento térmico alterou significativamente a textura, diminuindo consideravelmente a dureza, gomosidade e adesividade do iogurte, resultando em um produto com menor separação de soro. A adição de P. freudenreichii PS-1 aumentou em aproximadamente duas vezes o número de células de B. animalis Bb 12 ao final da fermentação e melhorou a resistência da bifidobactéria à estocagem refrigerada. A presença da propionibactéria também alterou significativamente a textura final do iogurte, aumentando consideravelmente a gomosidade e adesividade do produto final, bem como resultou em um iogurte com menor separação de soro durante a estocagem refrigerada Abstract: Bifidobacterium spp. has been used to produce probiotic yoghurts due to its therapeutic properties. However, it has been claimed that the number of bifidobactéria in yoghurt at the time of consuming must be 106 CFU /g of product to perform their therapeutic functions. Many studies found a low recovery of bifidobactéria from commercial products during shelf life. The low viability of bifidobactéria can be attributed to the process conditions of yoghurt, which is not favorable to the growth of bifidobactéria, and to the difficulty for enumeration of bifidobactéria in the presence of yoghurt bacteria. The objectives of this work were to evaluate the following media: M-MRS, MRS-NNLP, MRS-LP, RCPB pH5 and fortified RCPB pH5 to enumerate B. animalis Bb 12 in yoghurt, and to evaluate the heat treatment of milk (142°C/15 seconds) and the addition of P. freudenreichii PS-1 on the growth of B. animalis Bb 12 during yoghurt fermentation and during shelf life. RCPB pH5 fortified with 150 mL/L of liver extract was the best media due to its excellent differentiation during refrigerated storage of yoghurt. The heat treatment of milk (142°C/15 seconds) did not have effect on the growth of bifidobactéria during fermentation and it also did not improve the bifidus viability during storage. Heat treatment, however, had a strong effect on yoghurt texture, decreasing the sineresis and some parameters of TPA (hardness, gumminess and adhesiveness). The addition of P. freudenreichii PS-1 increased two fold the bifidobactéria growing during yoghurt fermentation and it also increased the viability of bifidobactéria during yoghurt shelf life. The addition of P. freudenreichii PS-1 also decreased the sineresis and increased TPA parameters of hardness, gumminess and adhesiveness. Addition of P. freudenreichii PS-1 to the yoghurt seems to be a good growth promoter for B. animalis Bb 12 Doutorado Tecnologia de Alimentos Doutor em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Miriam Dupas Hubinger Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: A palmeira juçara ("Euterpe edulis" Martius) é uma espécie nativa da Mata Atlântica Brasileira e utilizada para extração de palmito. Além do palmito, pode-se também obter o fruto da juçara, semelhante ao açaí. Esse fruto apresenta coloração roxa quando maduro e alto conteúdo de antocianinas e polifenóis. Nesse contexto, para melhor aproveitar as propriedades funcionais e aumentar a estabilidade e biodisponibilidade desses compostos, objetivou-se com este trabalho obter extratos a partir da polpa do fruto da palmeira juçara e produzir partículas por dois métodos com princípios diferentes de encapsulação, spray drying e gelificação iônica. A obtenção dos extratos foi feita através de extrações hidroalcoólicas em leito de agitação, seguido do processo de concentração em evaporador rotativo a vácuo para remoção do etanol e aumento do conteúdo de sólidos totais. Os extratos concentrados foram submetidos à secagem por spray drying com uma temperatura de ar de entrada de 160 °C, utilizando maltodextrina com diferentes valores de dextrose equivalente (10, 20 e 30 DE) e goma Arábica como agentes carreadores. Os pós foram caracterizados em relação ao conteúdo de umidade, atividade de água, higroscopicidade, temperatura de transição vítrea, distribuição de tamanho e diâmetro médio de partículas, cor, retenção de antocianinas e compostos fenólicos, identificação e quantificação das antocianinas individuais, capacidade antioxidante, microestrutura através da microscopia eletrônica de varredura e confocal de varredura a laser. O processo de secagem por spray drying permitiu a estabilização dos compostos presentes no extrato de juçara na forma de micropartículas, apresentando alta retenção de antocianinas (superior a 88%) e compostos fenólicos com destaque para a capacidade antioxidante. O processo de gelificação iônica foi realizado através do gotejamento do alginato de sódio em solução de cloreto de cálcio e a inclusão do extrato de juçara ocorreu por absorção, através da estrutura porosa das partículas de gel. As amostras foram submetidas ao processo de recobrimento com quitosana, concentrado proteico de soro de leite e gelatina e foram analisadas em relação ao conteúdo de umidade, diâmetro médio e distribuição de tamanho, compressão uniaxial, conteúdo de antocianinas e capacidade antioxidante, estabilidade, liberação em condições gástrica e intestinal simuladas e microestrutura através da microscopia ótica, confocal de varredura a laser e eletrônica de varredura. O processo de gelificação iônica permitiu a formação de partículas em gel carreadoras de antocianinas, possibilitando desta forma, a liberação dos compostos bioativos em meios de pH específicos, como meio intestinal. A inclusão de antocianinas extraídas da polpa de juçara em partículas produzidas por spray drying e gelificação iônica permitiu manter a estabilidade das antocianinas em diferentes matrizes poliméricas, na forma de pó ou em gel Abstract: Jussara palm ("Euterpe edulis" Martius) is a native species of the Brazilian Atlantic Forest that produces an edible palm heart. Apart from its palm heart, it also yields the jussara fruit, similar to the açaí fruit. Jussara fruit, when ripe, presents a purple pulp and a high content of anthocyanins and polyphenols. In order to take advantage of the functional properties and to increase the stability of these compounds, this study aimed to obtain extracts from jussara pulp and to produce particles by two different encapsulation methods, spray drying and ionic gelation. The jussara extracts were produced by hydroalcoholic extractions in an agitated bed and, later, in order to remove ethanol and to increase total solids content, they were concentrated in a rotary vacuum evaporator. The concentrated extracts were dried by spray drying process with an inlet air temperature of 160 °C, using maltodextrin with different dextrose equivalent values (10, 20 and 30 DE) and gum Arabic as carrier agents. Microparticles were characterized in relation to moisture content, water activity, hygroscopicity, glass transition temperature, particle size distribution, color, retention of anthocyanins and phenolic compounds, identification and quantification of individual anthocyanins, antioxidant capacity, microstructure by scanning electron microscope and confocal laser scanning microscope. The bioactive compounds from jussara extract were stabilized by spray drying process, in the form of microparticles, and showed high anthocyanins (above 88%) and phenolic retention values and high antioxidant capacity. The ionic gelation process consisted in dripping the sodium alginate in a calcium chloride solution with the inclusion of the jussara extract occurring by absorption through the porous structure of the alginate hydrogel beads. The beads were subjected to a coating process using chitosan, whey protein concentrate and gelatin and were analyzed in relation to moisture content, particle size distribution, uniaxial compression, anthocyanin content and antioxidant capacity, stability, release in simulated gastric and intestinal conditions and microstructure by scanning electron microscope and confocal laser scanning microscope. Ionic gelation process led to the formation of hydrogel beads containing anthocyanins from jussara extract, thus enabling the release profile of the compounds at specific pH conditions, as intestinal fluid. The inclusion of anthocyanins from jussara extract in particles produced by spray drying and ionic gelation maintained the stability of bioactive compounds in different polymer matrices, in the form of powder or hydrogel Doutorado Engenharia de Alimentos Doutora em Engenharia de Alimentos CNPQ 140280/2013-8 CAPES FAPESP

Orientador: Helena Maria André Bolini Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: A formulação e desenvolvimento de produtos funcionais estão aumentando, pois a população tem buscado produtos que além de serem agradáveis sensorialmente tragam algum benefício à saúde. Ao elaborar uma bebida láctea achocolatada funcional através da adição do óleo de chia, rico em ômega-3, associado à utilização de diferentes edulcorantes, busca-se atender às exigências do mercado consumidor. Ao microencapsular o óleo de chia através da técnica de coacervação complexa, para ser adicionado à bebida láctea achocolatada, garantiram-se cápsulas que se mantiveram íntegras após o processo UHT, além de uma maior proteção dos ácidos graxos insaturados em relação à oxidação lipídica. A partir da determinação da doçura ideal com 120 provadores para o produto, assim como a equivalência de doçura, com provadores selecionados, para os edulcorantes: neotame, estévia, sucralose, blend sucralose/acessulfame K/ neotame (5:3:0,1) e aspartame, foi possível que se obtivesse a doçura considerada ideal para a bebida láctea achocolatada, sendo esta estabelecida em 9%. A menor quantidade de edulcorante necessária para promover um dulçor equivalente a 9% de sacarose ocorreu quando o neotame foi utilizado, sendo 5.351 vezes mais doce que a sacarose para bebida láctea achocolatada. No entanto, isso não pode ser observado para a estévia, sendo necessária, para este edulcorante, uma maior concentração e, consequentemente, foi o que apresentou o menor poder de dulçor dentre todos os edulcorantes utilizados. Além disso, determinou-se o perfil sensorial das amostras assim como a suas respectivas aceitações. Notou-se que não houve diferença significativa em relação ao perfil sensorial, de modo geral, entre as amostras contendo o óleo de chia livre ou microencapsulado. As principais diferenças entre as amostras foram relacionadas, principalmente, com o edulcorante utilizado, demonstrando, assim, que a incorporação das micropartículas não foi perceptível pelos assessores, nem pelos consumidores Abstract: The formulation and development of functional products is increasing since more people are looking for products that besides being sensory pleasant, bring some benefit to health. In preparing a functional chocolate milk by adding chia oil, rich in omega-3 associated with the use of different sweeteners, we seek to meet the demands of the consumer market. When microencapsulate the chia oil by complex coacervation technique, to be added to chocolate milk, it was guaranteed microcapsules that remained intact after the UHT process and a greater protection of unsaturated fatty acids from oxidation. From the determination of the ideal sweetness with 120 consumers for the product as well as the equivalence of sweetness, with selected assessors, for sweeteners: neotame, stevia, sucralose, blend Sucralose / Acesulfame K / Neotame (5: 3: 0.1) and apartame, it was possible to obtain the sweetness considered ideal for chocolate milk, which is set at 9%. The lowest amount of sweetener required to promote a sweetness equivalent to 9% sucrose occurred when neotame was used, with 5351 times sweeter than sucrose to chocolate milk. However, this can not be observed for stevia, requiring, for this sweetener, a higher concentration and consequently showed the lowest power of sweetness among all sweeteners used. Moreover, the sensory profile of the samples was determined as well as their respective acceptances. Note that there was no significant difference in sensory profile, generally between samples containing free or microencapsulated oil. The main differences between the samples are mainly related with the sweetener used, thus demonstrating that the incorporation of the microparticles was not noticeable by assessors or consumers Doutorado Consumo e Qualidade de Alimentos Doutora em Alimentos e Nutrição FAPESP

Orientadores: Miriam Dupas Hubinger, Catherine Brabet Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: O presente trabalho teve como objetivo a obtenção do suco de açaí em pó pelo processo de spray drying. Inicialmente, avaliou-se a influência das condições de processo sobre a umidade, higroscopicidade, a retenção de antocianinas e o rendimento do processo, através de um delineamento composto central rotacional 23 completo. A partir das condições selecionadas nessa primeira etapa (temperatura de secagem de 140ºC, vazão mássica de 15g/min e 6% de agente carreador), foram produzidas partículas utilizando quatro diferentes tipos de agentes carreadores: maltodextrina 10DE, maltodextrina 20DE, goma arábica e fécula de mandioca. Essas partículas foram então submetidas a uma caracterização físico-química, sendo analisadas em relação às seguintes propriedades: umidade, atividade de água, densidade, porosidade, solubilidade, molhabilidade, distribuição do tamanho de partículas, morfologia, cor, polifenóis totais, antocianinas e atividade antioxidante. As amostras produzidas com maltodextrina 20DE e com goma arábica apresentaram maiores valores de umidade e atividade de água, e menor tamanho de partículas., enquanto as produzidas com fécula de mandioca apresentaram menor solubilidade e porosidade e maior densidade aparente e molhabilidade, maior diâmetro médio e maior perda de polifenóis e antocianinas durante o processo de secagem. Em seguida, avaliou-se a estabilidade destas partículas, quando expostas a diferentes umidades relativas, através da construção de isotermas de sorção e da determinação da temperatura de transição vítrea. As amostras produzidas com fécula de mandioca foram apresentaram menor higroscopicidade, seguidas pelas produzidas com maltodextrina 10DE. A temperatura de transição vítrea diminuiu com o aumento do teor de umidade das amostras, confirmando o efeito plasticizante da água sobre esta propriedade. Por fim, realizou-se um estudo da estabilidade das antocianinas e da atividade antioxidante nos pós estocados em diferentes condições de temperatura e umidade relativa. O aumento nessas duas condições resultou em uma maior degradação das antocianinas. A atividade antioxidante das amostras também diminuiu com o aumento da umidade relativa, mas aumentou com o aumento da temperatura de estocagem. As partículas produzidas com maltodextrina 10DE foram as que apresentaram maiores tempos de meia-vida, seguidas pelas produzidas com goma arábica Abstract: The objective of this work was to obtain a powdered açaí juice by spray drying. The influence of process conditions on the moisture content, hygroscopicity, anthocyanin retention and process yield was evaluated using a 23 experimental design. From the conditions selected in this first section, (inlet air temperature of 140ºC, feed flow rate of 15 g/min and 6% of carrier agent), particles were produced with four types of carrier agents: maltodextrin 10DE, maltodextrin 20DE, gum Arabic and tapioca starch. These particles were then characterized with respect to moisture content, water activity, density, porosity, solubility, wettability, particles size distribution, morphology, color, total polyphenolics, anthocyanin content and antioxidant activity. The samples produced with maltodextrin 20DE and with gum Arabic exhibited the highest moisture content and water activity, and the lowest particles size. The particles produced with tapioca starch were the less soluble, less porous and with the lowest bulk density and wettability, highest mean diameter and highest poliphenolic and anthocyanin loss, during the spray drying process. Particles stability, when exposed to different relative humidities, was evaluated through the construction of sorption isotherms and determination of the glass transition temperature. The samples produced with tapioca starch were the less hygroscopic, followed by those produced with maltodextrin 10DE. Glass transition temperature decreased with increasing moisture content, confirming the plasticizant effect of water on this property. Finally, a study about anthocyanin stability and antioxidant activity of powders stored at different temperatures and relative humidities was carried out. The increase of both these conditions resulted in higher anthocyanin degradation. The antioxidant activity also decreased with increasing relative humidity, but increased with increasing temperature. The particles produced with maltodextrina 10DE showed the highest half-life followed by those produced with gum Arabic Doutorado Doutor em Engenharia de Alimentos