OLIVE OILS PRODUCED IN BRAZIL: CHEMICAL COMPOSITION ANDTRANSFORMATIONS IN DEEP-FRYING OF FRENCH FRIES

Aline Gabrielle Alves de Carvalho

Resumo: Informações sobre a qualidade e o perfil químico de azeites de oliva (extravirgem ou virgem) produzidos no Brasil são escassas, especialmente quando se diz respeito à amostras comerciais. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a qualidade e os compostos minoritários de amostras comerciais de azeites de oliva extravirgem (AOEV) dos cultivares Arbequina e Koroneiki produzidos no Brasil. Além disso, transformações no perfil químico de blends de azeites de oliva virgem (AOV) sob fritura por imersão (190 °C, seis ciclos contínuos de 12 minutos por cinco dias) de batatas foram avaliadas. O perfil metabólico de AOEV foi avaliado por um potente método multi-classes por CL-EM em fase reversa (compostos fenólicos e ácidos triterpênicos), por CL-DAD/fluorescência em fase normal (tocoferóis, fitoesteróis e pigmentos), e por MEFS-CG-EM (fração volátil). Todos os AOEV apresentaram parâmetros de qualidade, capacidade antioxidante, estabilidade oxidativa,
conteúdo de fenólicos totais, e composição em ácidos graxos de acordo com legislação vigente ou trabalhos publicados anteriormente. Cerca de 70 compostos minoritários foram identificados nos AOEV, incluindo secoridoides e seus derivados, e lignanas (subclasse majoritária dentre compostos fenólicos), fenólicos simples, ácidos fenólicos, flavonoides, compostos triterpênicos, ácidos graxos livres, tocoferóis, pigmentos, fitoesteróis, e compostos voláteis (aldeídos, álcoois, hidrocarbonetos e ésteres). AOEV de cv. Koroneiki do sudeste do Brasil apresentaram os maiores conteúdos de secoridoides (46.6 a 439.0 mg/kg), enquanto os AOEV de cv. Arbequina foram os mais ricos em lignanas (40.2 a 56.0 mg/kg). As somas dos conteúdos de fenólicos simples, ácidos fenólicos, e substâncias relacionadas foram encontradas entre 4.23 e 23.5 e entre 11.1 e 17.1 mg/kg nas cvs. Arbequina e Koroneiki, respectivamente. Adicionalmente, isômeros da oleuropeína aglicona, ácido linoleico, αtocoferol, e esteróis livres foram importantes variáveis no agrupamento das amostras de AOEV por região de origem e variedade de azeitona. Durante a fritura de batatas por imersão, esteróis, lignanas e ácidos graxos livres foram estáveis (mais de 70% de retenção) em todos os AOV. Por outro lado, o conteúdo total de fenólicos simples, ácidos fenólicos, e substâncias relacionadas diminuiu gradualmente, alcançando 46% de retenção final, em média, e substâncias relacionadas ao ácido elenólico, aglicona de ligstrosido e seus derivados e pigmentos retiveram menos de 5% dos seus conteúdos no último dia de fritura. Ácido eudesmico e fitoesteróis apresentaram as maiores taxas de transferência para os óleos de fritura absorvidos pelas batatas fritas (0.9 e 1.0, respectivamente) e substâncias relacionadas ao ácido elenólico e flavonoides não foram transferidos para os óleos absorvidos pelas batatas. Consequentemente, uma porção (70 g) de batatas fritas em azeite de cv.Arbequina incorporou conteúdo de esteróis livres mais de 1.5-vezes maior que quando fritas em cv. Koroneiki. Tocoferóis, por outro lado, foram incorporados a uma porção de batatas fritas em conteúdo 2-vezes maior quando fritas com cv. Koroneiki e cv. Arbequina do Brasil, quando comparados com cv. Arbequina da Espanha. Portanto, um perfil detalhado de compostos minoritários foi apresentado, mostrando peculiaridades das amostras de AOEV de diferentes regiões do Brasil, sendo possível apresentar uma discriminação preliminar destas amostras comerciais por regiões de origem e variedades de azeitona. Adicionalmente, batatas fritas foram enriquecidas com compostos dos AOV durante a fritura por imersão, melhorando o seu valor nutricional e potencial bioativo.

 

CONJUGATED LINOLEIC ACID (CLA): ELABORATION OF ENRICHED FERMENTEDMILK AND EVALUATION OF CLA-ISOMERS EFFECTS ON NEUROINFLAMMATORY DISEASE IN VITRO MODEL

Carla Paulo Vieira

Resumo: Conjugated linoleic acid (CLA) is a mixture of geometric and positional conjugated isomers of linoleic acid (LA). CLA isomers are naturally present in foods. However, their intake values through natural sources are below of level recommended for achieving health beneficial effects. Thus, to increase the CLA content in foods is a technological challenge. Currently, the milk fermentation with CLA-producing bacteria is one of main technologies strategies studied with this objective. Nevertheless, the previous screening of lactic acid bacteria (LAB) by ability to produce CLA from LA in esterified way, similar those found in milk fat, still is a bottleneck in literature. Regard to bioactive effect of CLA, although CLA can freely get through the blood-brain barrier, it being metabolized in the brain, reports on CLA effects in the central nervous system are still scarce. Studies revealed CLA as potent anti-inflammatory modulator of immune response of peripheral macrophages and these effects of CLA are thought to be mainly via inhibition of NF-κB pathway in human in vivo models. Recently, microglial NF-κB was proposed as a pivotal therapeutic target in neurodegenerative disorders as Parkinson´s disease. CLA also primes M2 macrophage polarization in human in vitro models, and this would allow the targeting microglia polarization by CLA as a therapeutic avenue in neurodegenerative diseases. However, the effects of CLA on microglia are still unknown. In this context, the original hypothesis of first step of this work was that previous screen of LAB by ability to produce CLA from sterified lipid produces CLA-enriched fermented milk. In the second step of work, the major hypothesis was that CLA has antiinflammatory effect on microglial activation inhibiting the NF-κB pathway. The results of the first step of present work showed that previous selection of probiotic LAB strain by ability to produce CLA from sunflower oil was a diferential step to produce CLA-enriched fermented milk. In the second step, CLA mitigated the mice primary microglia activation by LPS to reduce NO secretion. CLA completely prevented the suppression of arginase activity by LPS in primary microglia, droving it from M1 to M2 phenotype. This polarization was specificisomer and, at least in part, due to inhibition of NF-κB and iNOS pathway through expression of IκBα inhibitor. Finally, co-treatment with CLA and LPS completely
prevented cortical neuronal death induced by the endotoxin, being this neuroprotection also specific-isomer. Thus, CLA has potential as anti-inflammatory and neuroprotective agents against microglia-mediated neuroinflammatory disorders, in what seems to have specific-isomer particularities.

 

PHYSICOCHEMICAL AND MICROBIOLOGICAL CHARACTERIZATION OF BRAZILIAN DRY-CURED LOIN (SOCOL) AND APPLICATION OF NONTHERMAL TECHNOLOGIES TO CONTROL FOODBORNE PATHOGENS. NOTWITHSTANDING, A THESIS DEVELOPED IN THE COVID-19 PANDEMIC: AN APPROACH TO CONTROL AND MITIGATE OF THE SARS-CoV-2 INCIDENCE

Denes Kaic Alves do Rosário

Resumo: Carnes curadas a seco são amplamente produzidas e consumidas no mundo contribuindo em grande escala na econimia local de cada país produtor. No Brasil, um lombo suíno curado a seco é produzido e chamado de Socol. Riscos físico-químicos e microbiológicos podem estar presentes nesse produto. Entretanto, não há informações científicas sobre o Socol. A análise hierárquica de cluster e análise de componentes principais das amostras de Socol demonstram que a alta aw está associada a alta oxidação de lipidios e proteinas, baixa qualidade de cor e maciez. Entretanto, as conexões entre essas caractrísticas foram determinadas pelo nível alto e baixo de aw. Para controle de Staphylococcus spp. em Socol foi utilizado o tratamento combinado de ultrassom (40 kHz e 5.40 W/g) a 1.6-17.9 kJ/g, temperatura a 6.4-73.6 °C e ácido peracético a 5.5-274.5 mg/L empregando delineamento composto central rotacionado. O aumento da densidade de energia acústica resultou menores níveis de temperatura para inativar o microrganismo. O ultrassom não foi eficiente em baixa temperatura e foram determinados limiares de temperatura para garantir a efetividade do ácido peracético. Para controlar Salmonella Typhimurium intencionalmente inoculado em Socol foi utilizado o tratamento combinado de luz UV-C (0.01-0.64 J/cm2) e ácido lático (0.1-12.9%). A luz UV apresentou o dobro de efetividade em relação ao ácido lático. Os métodos combinados aumentaram a descoloração, oxidação de lipídios e proteínas. Entretanto, o processo foi otimizado alcançando a redução de até 1.3 log de ufc/g. Em relação ao foco de controle de patógenos durante a pandemia COVID-19, a radiação solar, velocidade do vento e temperatura podem colaborar com a mitigação da SARS-CoV-2 no estado do Rio de Janeiro. Em conclusão, métodos alternativos de conservação foram apresentados como potenciais tecnologias de controle de patógenos. Além disso, os primeiros dados científicos de Socol apresentados nesta tese marcam o início do progresso deste produto no Brasil.

 

THE EFFECT OF CONSUMERS CHOICES AND PREFERENCES ON QUALITY AND SAFETY ASPECTS OF FISH AND BEEF MEAT

Fernanda Medeiros Viana

Resumo: The demand production scheme and the aspects related to quality and safety in the food production chain are directly influenced by consumer’s choices and preferences, which may vary depending on a combination of intrinsic and extrinsic factors. Fish is well accepted by global consumers due to high-quality nutrients related to health benefits, however its high perishability negatively impacts the national average of fish consumption, which remains below the world average global. On the other hand, beef meat presents a high frequency of consumption in Brazil. However, the consumer’s inadequate handling practices from purchase to consumption, mainly cooking methods, are responsible for about 40% of foodborne diseases in Brazil. Therefore, this study aimed to (i) investigate through free word association the Brazilian consumers’ perception of fish as a meal and to explore whether different fish consumption frequencies play a role; (ii) evaluate the refrigerated fish spoilage through a multivariate approach involving classical physicochemical and bacteriological indicators as well as sensory acceptability limit considering different consumer profiles; (iii) assess the general handling practices of Brazilian consumers with respect to beef meat from purchase to consumption considering different consumer’s socioeconomic profiles; (iv) investigate the direct influence of lipid oxidation on thermal stability of myoglobin at typical meat conditions. Study 1 revealed that health benefits can be considered a motivating factor for high fish consumers. In contrast, unfamiliarity, the low convenience and the high price represent barriers for low fish consumers. Although occasional fish consumers did not present negative feelings regarding fish, it was not possible to identify which factors influence their fish consumption. The elaboration of novel products from fish residues and further studies focusing on occasional consumers can be strategies to increase the Brazilian per capita consumption of fish. Study 2 demonstrated that refrigerated fish are acceptable for purchase up to 4.128 days, however varied depending on the socioeconomic profile of consumers. Sixty-eight of the consumers represented by women and high income and education people rejected fish earlier (3.650 days), mainly due to discoloration. On the other hand, 32% of the consumers accounted by men and
people with less education and income had a late rejection (5.275 days) based mainly toconsistency parameters of fish. Therefore, heterogeneity of consumers should take into account in educational campaigns related to the improvement of the fish freshness assessment. Study 3
revealed that consumers can use unsafe methods from purchase to consumption depending on the circumstances. Thus, they should be better informed about the relevance of some practices such as use of cooler bags for meat transportation, thawing methods, and mainly cooking practices, including the use of thermometers for monitoring the safe internal temperature. Moreover, in general, women, older and consumers with higher education tend to be more careful with safety handling practices of beef meat, while men, younger, and consumers with lower education had an opposite behavior. Therefore, to reduce foodborne diseases acquired at home, it is necessary the development of targeted food-safety strategies. Study 4 demonstrated an increase in myoglobin denaturation by 4-hydroxy-2-nonenal (HNE) adduction at the distal histidine. Therefore, secondary products from lipid oxidation can alter the conformation of the heme protein by nucleophilic adduction, which compromise thermal stability of beef myoglobin.

 

Yarrowia lipolytica LIPASE NATURALLY IMMOBILIZED IN CELL DEBRIS(LipImDebri): PRODUCTION, CHARACTARIZATION AND APPLICATION IN FOOD PRODUCTS.
Jully Lacerda Fraga

Resumo: O presente estudo teve como objetivo produzir diferentes frações de lipase de Yarrowia lipolytica em biorreator utilizando como indutor de produção o óleo de fritura residual de palma cedido pelo restaurante Bob´s. O indutor utilizado foi eficaz em aumentar as atividades enzimáticas de todas as frações enzimáticas produzidas por Y. lipolytica. As atividades enzimáticas obtidas para as lipases extracelular, intracelular e ligada ao debri de Y. lipolytica (LipImDebri) foi de 4,700 U/L, 130 U/g e 180 U/g, respectivamente. Neste estudo foi avaliada uma possível ação sinérgica das lipases de Y. lipolítica e Penicilium camemberti, aparente existe algum tipo de colaboração entre as duas enzimas visto que houve aumento da atividade enzimática quando estas enzimas foram associadas. O LipImdebri apresentou concentração de proteína de 47%, baixa hidrofobicidade (8%) e boa dispersabilidade em soluções aquosas. Foram observadas diferenças microscópicas muito proeminentes entre as células inteiras de Y. lipolytica e o LipImDebri. A enzima naturalmente imobilizada mostrou-se termicamente estável (kd = 0.246 h-1 ; t1/2 = 2.82 h a Hill’s (R2 = 0.95) sendo observado um comportamento não-alostérico para essa enzima. O LipImDebri foi eficaz em promover a hidrólise da gordura de leite anidra gerando como produto a gordura de leite lipolisada (GLL) com rendimento de 8% em ácidos graxos livres, um pouco superior ao que já foi relatado na literatura. Após reações sucessivas o LipImDebri manteve 40% da atividade enzimática residual indicando um bom desempenho deste biocatalizador naturalmente imobilizado. Sendo assim, o LipImDebri produzido parece ser uma alternativa boa, inovadora e de menor custo para ser empregado em reações enzimáticas como hidrólises de Triacilgliceróis.

 

BEBIDAS NÃO ALCOÓLICAS: AVALIAÇÃO DA QUALIDADE MICROBIOLÓGICA E DO EMPREGO DE ADITIVOS

Marselle Marmo do Nascimento Silva

Resumo: O mercado de bebidas não alcoólicas é um nicho a ser explorado, com potencial crescimento devido a fatores como o crescimento populacional e a procura por diversificação de produtos. Neste trabalho, foram realizadas análises microbiológicas em bebidas não alcoólicas de uma marca brasileira e uma marca boliviana. No caso da indústria brasileira, amostras de matérias-primas e amostras ambientais foram obtidas. Como resultado, foram isoladas bactérias Gram positivas, Gram negativas, leveduras e fungos filamentosos. Estes resultados apontam para a falta de controle de processo e de padronização das matérias-primas utilizadas. A grande maioria das bebidas não alcoólicas possui aditivos em suas formulações, visando impedir o crescimento microbiano, para aumento da validade comercial do produto. Os principais aditivos utilizados são o ácido benzóico e o ácido ascórbico, conservante e acidulante, respectivamente. Contudo, durante o tempo de validade comercial do produto, estes compostos tendem a reagir, formando benzeno, um composto de potencial carcinogêneo. Soluções sintéticas contendo ácidos benzóico (500 mg.L-1) e ascórbico (300 mg.L-1) nas concentrações usualmente empregadas pela indústria de bebidas foram avaliadas durante 20 semanas, à 4, 25 e 40 °C. A formação de benzeno aumentou conforme o aumento da temperatura e ademais, outros compostos como fenol foram formados; também com potencial carcinogênico. Ao longo do tempo e com o uso indiscriminado, diversas linhagens de microorganismos têm sido selecionadas e vêm se tornando resistentes a esses aditivos. Este trabalho avaliou a atividade inibitória de seis ácidos orgânicos (benzóico, sórbico, cítrico, ascórbico, málico e gálico) frente a micro-organismos isolados de produtos comerciais deteriorados. Como busca de compostos alternativos aos ácidos orgânicos, a capacidade antimicrobiana de seis peptídeos sintéticos (FEFR, FEFEFRFK, FEFKFEFKK, FEFRFEFK, FEFRFEFKK e FEFKFEFKGGGRGDS) também foi avaliada frente a microorganismos de importância na indústria alimentícia.

 

DEVELOPMENT AND CHARACTERIZATION OF BIOACTIVE FILMS INCORPORATED WITH GREEN COFFEE OIL AND ITS RESIDUE EXTRACTS FOR FOOD APPLICATIONS

Oscar Lombo Vidal

Resumo: A prensagem de grãos verdes de café Arabica produz o óleo de café verde (OCV), de composição química única, com crescente demanda da indústria cosmética. No entanto, este processo gera uma biomassa residual rica em compostos fenólicos que pode ser reutilizada juntamente com o OCV para o desenvolvimento de biomateriais. A indústria de embalagens para alimentos tem buscado cada vez mais materiais ativos e biodegradáveis que atendam aos desafios dos produtos alimentícios e às preocupações dos consumidores com o uso de aditivos e o impacto ambiental dos materiais sintéticos. O objetivo deste trabalho foi desenvolver e caracterizar filmes baseados em carboximetilcelulose (CMC) incorporados com OCV e extratos dos seus resíduos visando a obtenção de filmes com propriedades técnico-funcionais satisfatórias para proteger o óleo de peixe contra a oxidação lipídica. A prensagem do OCV foi padronizada e o óleo junto com os resíduos do processo foram caracterizados quimicamente. O efeito da adição do OCV e dos extratos de torta (ET) e sedimentos (ES) sobre as propriedades físicoquimicas, mecânicas, de barreira, cor, microestrutura e antioxidante dos filmes foi investigado. Por fim, a liberação de compostos antioxidantes dos filmes mais satisfatórios e a capacidade deles para proteger o óleo de peixe contra a oxidação lipídica foram estudadas. Os resultados mostraram que a adição do ET e ES a 20 e 40% aumentou significativamente a elongação dos filmes e diminuiu a tensão na ruptura. A análise de FTIR indicou interações entre a CMC, os compostos fenólicos e ácidos graxos. A superfície dos filmes foi rugosa e heterogênea, sem comprometer as propriedades de barreira dos filmes ativos. A cor foi afetada pelo tipo e a concentração dos extratos dos resíduos com destacada capacidade de absorção UV-Vis. Com o intuito de produzir filmes com melhores propriedades técnico-funcionais ET e ES foram secos e adicionados à solução formadora dos filmes (0.5 g/g of CMC). Os filmes ativos resultantes atingiram três vezes maior atividade antioxidante contra o radical DPPH. De forma geral, a barreira permeável dos filmes ativos, contra o oxigênio e o vapor de água não foi afetada pela adição dos extratos (p >0.05). Os filmes com ET mostraram maior flexibilidade, atividade antioxidante e liberação de antioxidantes em meio polar, pela sua vez, os filmes com ES exibiram maior capacidade de absorção UV-Vis, liberação de antioxidantes em meio de baixa polaridade e menor impacto sobre a morfologia e a cor. A variação observada nessas propriedades pode ser explicada pela classe de compostos bioativos presentes em cada resíduo, a concentração deles e as interações com a matriz polimérica de CMC. Em virtude da efetiva barreira contra o oxigênio e a alta capacidade tanto da absorção UV-Vis, como da atividade antioxidante, o efeito protetor dos filmes ativos sobre a oxidação do óleo de peixe foi altamente satisfatória na forma de tampas. No entanto, ambos os dois extratos dos resíduos geram filmes ativos promissórios para embalagens ativas, o filme adicionado com SE poderia ser mais vantajoso para proteger alimentos gordurosos.