POMEGRANATE SEED OIL (PUNICA GRANATUM L.): CHEMICAL COMPOSITION AND PRODUCTION OF VALUE-ADDED MICROPARTICLES BY COMPLEX COACERVATION

ANDRÉ MESQUITA MAGALHÃES COSTA

Resumo: O óleo de semente de romã (OSR) é um óleo funcional com uma composição singular em compostos bioativos, principalmente isômeros do ácido linolênico conjugado (cLnA). O encapsulamento é uma tecnologia capaz de aumentar a estabilidade do OSR e dessa forma viabilizar a sua adição em alimentos. Este trabalho apresentou 3 grandes objetivos: 1) determinar a composição físico-química detalhada de OSR comerciais provenientes da Turquia e Israel, e identificar possíveis tendências regionais relacionadas à composição em compostos bioativos (fenólicos totais, tocoferóis totais, cLnA total, β-caroteno); 2) encapsular o OSR por coacervação complexa utilizando o sistema whey protein-goma Arábica e investigar a influência da concentração de polímeros totais (Cp) e razão material de parede:óleo (WM:Oil) nas propriedades físicas, químicas e morfológicas das micropartículas; e 3) avaliar a estabilidade oxidativa em duas condições de estocagem (temperatura ambiente por 90 dias e 60 °C por 10 dias seladas com/sem vácuo) e as propriedades tecnológicas da melhor formulação de micropartícula. A aplicação das micropartículas em um potencial veículo (bebida instantânea de café com leite adicionada de micropartículas de OSR) para o consumo de OSR também foi avaliada. A caracterização dos OSR comerciais demonstrou similaridades entre as amostras quanto aos índices de qualidade, perfil de classes lipídicas e teor de ácido punícico (590  mg/g óleo). O conteúdo total de cLnA e teor total de tocoferóis foi influenciado pela origem das amostras. OSRs apresentaram um baixo teor de β-caroteno e perfis variados de compostos fenólicos e voláteis. Todas amostras apresentaram uma baixa estabilidade oxidativa, provavelmente pelo alto teor de cLnAs altamente oxidáveis. Segundo a análise de componente principal, a composição em bioativos das amostras promoveu uma discriminação preliminar baseada na origem. Em seguida, o OSR foi encapsulado, nove formulações foram testadas segundo um planejamento rotacional composto central, onde as variáveis independentes foram Cp (2,2-7,8%) e razão WM:Oil (0,5-5,0), e as variáveis dependentes, retenção de óleo, eficiência de microencapsulamento (EM), conteúdo de ácido punícico, índice de peróxido, conteúdo de umidade, atividade de água e tamanho de partícula. Cp e razão WM:Oil influenciaram a retenção de óleo, EM, conteúdo de ácido punícico, conteúdo de umidade e tamanho de partícula. Valores intermediários de Cp e WM:Oil produziram micropartículas com alta retenção de óleo e o maior conteúdo de ácido punícico, neste sentido a formulação do ponto central foi escolhida (Cp = 5%; WM:Oil = 2,75). Por fim, o processo de coacervação complexa foi comparado com um método de encapsulamento mais tradicional, spray drying. As micropartículas coacervadas apresentaram estabilidade oxidativa equivalente às micropartículas não coacervadas por 60 dias e a estocagem à vácuo reduziu a taxa de oxidação do OSR. A alta solubilidade e estabilidade térmica das micropartículas coacervadas possibilitam a sua aplicação no desenvolvimento de alimentos. A adição das micropartículas coacervadas no produto desenvolvido alterou apenas o conteúdo de umidade do mesmo. A composição físico-química detalhada do OSR foi determinada e o mesmo foi encapsulado com sucesso por coacervação complexa, se mantendo estável por 60 dias, possibilitando assim sua aplicação no desenvolvimento de produtos alimentícios com potencial funcionalidade.

 

SÍNTESE DE ÉSTERES DE IMPORTÂNCIA NA INDÚSTRIA DE ALIMENTOS UTILIZANDO O PREPARADO ENZIMÁTICO SÓLIDO DE Yarrowia lipolytica EM FARELO DE SOJA (Glycine max (L.) Merrill)

CARLOS EDUARDO CONCEIÇÃO DE SOUZA

Resumo: O presente trabalho teve como objetivo desenvolver a produção de ésteres de interesse na indústria de alimentos por meio da síntese enzimática desses compostos, consequentemente caracterizando-se como pouco danosa ao meio ambiente. Para esta proposta, um biocatalisador sólido denominado preparado enzimático sólido (PES) foi produzido por meio da fermentação no estado sólido (FES) pela levedura Yarrowia lipolytica utilizando o farelo de soja, um co-produto da indústria de óleo de soja. Além disso, o PES também foi submetido a uma caracterização bioquímica com o intuito de estudar a atividade da lipase e suas características em diferentes condições. O efeito de diferentes condições sobre a atividade de hidrólise deste biocatalisador foi avaliado na presença de íons metálicos, inibidores, solventes, detergentes, vários parâmetros como pH e temperatura e diferentes substratos. A estabilidade do armazenamento  em diferentes temperaturas também foi estudada. O PES produzido em farelo de soja foi utilizado em reações de síntese visando a produção de ésteres de cadeia curta, média e longa. Os resultados mostraram que a melhor condição de fermentação para produzir o biocatalisador para a síntese de ésteres foi utilizando óleo de soja como indutor (3 % m/m), inóculo inicial de 2,1 mgbiomassaseca g-1farelodesojaseco, umidade de 55 % (v/m) e temperatura de 28 °C durante 14 h de fermentação. Elevadas conversões de aproximadamente 90 % do octanoato de etila, estearato de hexadecila e palmitato de octadecila foram obtidas na presença de solventes apolares em um curto período de tempo, que variou entre 4 e 6 h de reação, utilizando uma relação molar de substrato 1:1, a 38 °C, empregando 10-15 % (m/v) de biocatalisador. Este estudo mostrou o alto potencial da lipase de Y. lipolytica para ser aplicada em diferentes reações de síntese de ésteres. Além disso, o processo desenvolvido poderia ser considerado uma alternativa atrativa e econômica de baixo custo para a obtenção de produtos de alto valor agregado.

 

DESIGN AND CHARACTERIZATION OF A BEETROOT-CEREAL BAR AND ITS EFFECTS ON NITRIC OXIDE PRODUCTION AND HEMODYNAMIC PARAMETERS FOLLOWING THE CHRONIC INTAKE BY INDIVIDUALS WITH RISK FACTORS FOR DEVELOPMENT OF CARDIOVASCULAR DISEASES

DIEGO DOS SANTOS BAIÃO

Resumo: O NO3 dietético tem sido associado à bioconversão do NO, o que pode promover efeitos vasculares através da adaptação funcional das células endoteliais. Entretanto, a suplementação de NO3 é um desafio que deve ser superado para melhorar a adesão ao tratamento. O objetivo deste trabalho foi propor uma nova formulação a base de beterraba, enriquecida em NO3 e polifenóis. Foi avaliada a composição centesimal, açúcares, NO3/NO2, saponinas, ácidos orgânicos, compostos fenólicos, potencial antioxidante total e atividade antioxidante. A acessibilidade in vitro do NO3, compostos fenólicos e capacidade antioxidante da barra de beterraba-cereal foi avaliada por simulação in vitro da digestão gastrointestinal. Além disso, a síntese de NO, a função endotelial, a rigidez arterial e a pressão arterial foram avaliadas em cinco mulheres apresentando pelo menos três fatores de risco de desenvolvimento de DCV recrutados para um estudo randomizado controlado cruzado de 3 semanas de suplementação com 9,5 ± 0,05 mmol de NO3em comparação com a ingestão de uma barra de cereal de beterraba empobrecida em NO3. A nova formulação de beterraba apresentou uma composição superior de proteína, fibra dietética, açúcar e compostos bioativos, quando comparada às outras formulações de beterraba. A validade da barra de cereal de beterraba foi superior a 30 dias, sem adição de conservantes. As propriedades reológicas da barra de beterraba e cereal, como textura e cor que poderiam interferir nas avaliações dos consumidores, foram avaliadas. Análise sensorial de cor, sabor, aroma e textura mostraram aceitabilidade geral adequada para a barra de beterraba e alta intenção de compra. A suplementação com barra de cereal de beterraba aumentou a biodisponibilidade de NO através dos níveis plasmáticos de NO3 em ≈15.0 vezes e NO2 em ≈7.0 vezes, melhorou a função endotelial demonstrada pela condutância e perfusão microvascular cutânea, reduziu a rigidez arterial avaliada por parâmetros vasculares centrais e aórticos, e reduziu a PAS em ≈-14,0 mm Hg e na PAD em ≈-6,5 mm Hg. As melhorias nos parâmetros vasculares coincidem com os níveis de NO3, compostos fenólicos e capacidade antioxidante da barra de beterraba-cereal avaliada ao longo da digestão gastrointestinal simulada in vitro, onde 85% do NO3proveniente da dieta e 68% dos compostos fenólicos foram retidos após a digestão gastrointestinal, estando disponíveis para absorção. A barra de cereal de beterraba e cereais pode ser uma nova estratégia para oferecer altos níveis de nutrientes bioacessíveis e compostos bioativos que melhorem os parâmetros vasculares dos pacientes com fatores de risco para o desenvolvimento de doenças cardiovasculares.

 

MICROENCAPSULAÇÃO DE ÓLEO ESSENCIAL DE GENGIBRE (Zingiber officinale Roscoe) POR COACERVAÇÃO COMPLEXA

ELIANA DA SILVA GULÃO

Resumo: A interação entre proteínas e polissacarídeos pode resultar em novos produtos com propriedades superiores aos polímeros originais com grande potencial tecnológico e, neste contexto, a coacervação complexa é uma importante técnica de microencapsulação, especialmente de ingredientes lipídicos. As forças que regem a interação eletrostática nesta técnica sofrem influência de fatores intrínsecos e extrínsecos. Neste trabalho, foi estudada a interação entre a gelatina do tipo B (0,1, 0,2 0,3 0,5 e 1,0 % m/m) e a carboximetilcelulose de sódio (0,1% m/m) sob diferentes valores de pH (12,0-1,0) e diferentes concentrações de NaCl (0, 0,1, 0,25, 0,3 e 0,5 mol/L). A partir da titulação turbidimétrica, potencial zeta e tamanho de partícula foi constatada forte influência do pH, com maior interação entre os polímeros entre o pI da proteína e pKa do polissacarídeo (pH 3,5), em contrapartida, a força iônica não influenciou significativamente sem redução da interação. As condições ideais obtidas foram utilizadas para pesquisar a interação dos coacervados formados com diferentes concentrações de inulina e diferentes temperaturas através de ensaios dinâmicos no reômetro. Géis elásticos foram formados em todos os sistemas, com maiores valores de G’ nas menores concentrações de inulina pesquisadas (0,025 e 0,05g/g GE) a partir da temperatura de 40 °C. Através da espectroscopia de infravermelho e microscopia eletrônica de varredura foi possível confirmar a interação. Concentrações superiores (0,075 e 0,1 g/ g GE) representaram géis menos elásticos com menor interação. Os coacervados formados com e sem a presença da inulina encapsularam o óleo essencial de gengibre com eficiência de encapsulação de até 94 % para os coacervados utilizando inulina na ordem de 0,05 g/g GE e temperatura de 50 °C. As microcápsulas apresentaram baixos valores de higroscopicidade e solubilidade e diâmetro de partícula médio de 3,83 mm. Microcápsulas coacervadas adicionadas de inulina forneceram maior estabilidade frente a diferentes valores de pH (3,5, 5,0 e 7,0) e temperaturas (25 e 80 °C) quando comparadas as microcápsulas sem a adição da inulina, além disso, representaram sistemas com liberação mais controlada do óleo essencial de gengibre em pH 2,0 e 7,0 a temperatura de 37 °C. Nas imagens de microscopia óptica de fluorescência foi possível observar a camada de gelatina no material de parede das microcápsulas formadas. As microcápsulas formadas possuem potencial para facilitar o emprego de óleos essenciais em alimentos, agregando valor nutricional e propriedades tecnológicas superiores na textura e estabilidade de diferentes alimentos.

 

O BIOPROCESSAMENTO DO FARELO DE SOJA MODIFICA SEU PERFIL DE COMPOSTOS BIOATIVOS LEVANDO A UMA MAIOR EXCREÇÃO URINÁRIA DE ISOFLAVONAS EM ADULTOS

FABRICIO DE OLIVEIRA SILVA

Resumo: O bioprocessamento de alimentos à base de soja modifica seu perfil de compostos bioativos, o que afeta sua biodisponibilidade e bioatividade. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência do bioprocessamento no perfil de fitoquímicos do farelo de soja (FS) e na excreção urinária de isoflavonas em adultos. O FS e o FS fermentado por Saccharomyces cerevisiae foram utilizados na preparação de biscoitos para realização de um ensaio clínico para avaliação da excreção urinária de isoflavonas. A fermentação levou a um aumento de 7,8 vezes no teor de agliconas, melhorou a qualidade nutricional (aumento de 50% no teor de fibras e redução de 32%, 83% e 69% no teor de carboidratos, lipídios e inibidores de tripsina, respectivamente) e aumentou a atividade antioxidante (em até 206%) do FS. Os biscoitos apresentaram propriedades tecnológica e sensorial adequadas, e melhor qualidade nutricional em comparação com os biscoitos preparados com farinha de trigo (até 3,7, 4,6, 2,8 e 4,7 vezes mais proteína, fibra dietética, cinzas e atividade antioxidante, respectivamente). Através da cromatografia líquida bidimensional foram detectados mais de cem picos nas amostras analisadas, sendo o bioprocessamento uma forma prática para aumento da funcionalidade do FS. O bioprocessamento também influencia no metabolismo de isoflavonas no corpo humano. O consumo dos biscoitos com FS fermentado, aumentou em 31% a excreção urinária de isoflavonas agliconas e de seus metabólitos colônicos quando comparada aos biscoitos com FS não fermentado. A excreção urinária de metabólitos colônicos foi 129% e 97% maior em mulheres quando comparado a homens após ingestão dos biscoitos com FS não fermentado e fermentado, respectivamente. Desta maneira, a fermentação é um método barato para melhorar a qualidade nutricional e funcional do FS, com potencial aumento da biodisponibilidade de isoflavonas em adultos. O consumo diário dos biscoitos preparados é uma alternativa para aumentar o consumo de isoflavonas na população ocidental.

 

EXTRAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE BIOPOLÍMEROS OBTIDOS A PARTIR DO RESÍDUO AGROINDUSTRIAL DA MANGA UBÁ (MANGIFERA INDICA L.): APLICAÇÃO EM FILMES ALIMENTÍCIOS

ROSELI LOPES DA SILVA FONTES

Resumo: O Brasil é o sétimo maior produtor de mangas do mundo, e a variedade “Ubá” destaca-se, com sua produção destinada quase em sua totalidade para a indústria de sucos. Após o processamento industrial da manga, resíduos são gerados em larga escala, compostos basicamente de cascas e sementes, que necessitam de uma deposição adequada a fim de não agredir o meio ambiente configurando custos adicionais as empresas. A amêndoa da semente da manga é rica em amido, enquanto que o tegumento fibroso da manga apresenta materiais lignocelulósicos que representam uma potencial fonte para extração de celulose, e ambos são materiais relevantes que podem ser utilizados na indústria de alimentos. O objetivo do trabalho foi extrair e caracterizar o amido e celulose obtidos a partir do resíduo agroindustrial do processamento da manga visando a aplicação desses biopolímeros na formulação de filmes alimentícios. O amido extraído foi modificado quimicamente com anidro octenil-succínico e para produção dos filmes foi aplicado o líquido iônico 1-etil-3-metilimidazólio acetato. Primeiramente, foi realizado o estudo para adequação do processo de extração do amido, aplicando um planejamento fatorial fracionário e um planejamento delineamento composto central rotacional. As condições que propiciaram o maior valor de rendimento (59%) foram: temperatura de incubação 25oC, tempo de incubação de 20 horas, concentração de bissulfito de sódio 0,26% e tempo de mistura de 10 minutos. A modificação química do amido atingiu um grau de substituição de 0,03, próximo ao valor encontrado em amido modificado comercial. A análise da superfície do amido extraído e modificado mostrou formas ovais e com a ocorrência de poros, e a difração de raios X revelou estruturas semi cristalinas com padrões cristalinos do tipo A. Foram realizadas análises de termogravimetria, e de calorimetria exploratória diferencial mostrando perfil semelhantes em ambos os amidos. A análise de Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier, indicou bandas correspondentes à vibração de um grupamento éster e da vibração de um estiramento assimétrico de um grupamento carboxila no amido modificado, devido a reação com o anidro octenil-succínico. O rendimento de extração de celulose do tegumento fibroso do caroço da manga foi de 33,8%. A difratometria de Raios – X da celulose extraída mostrou a predominância de celulose do tipo I, e através da análise morfológica foi é possível observar a presença das fibrilas. Na produção dos filmes, observou-se que apenas o amido solubilizado em 1-etil- 3-metilimidazólio acetato não leva a formação de filme, sendo importante a presença de outros biopolímeros. Filmes baseados em amido e celulose comercial apresentaram-se quebradiços, enquanto que utilizando celulose extraída da manga, foram observados filmes coesos e não quebradiços. Dessa forma, com os resultados obtidos o resíduo da manga representa uma potencial fonte de biopolímeros, como amido e celulose, agregando valor ao resíduo agroindustrial. Assim, o material polimérico extraído mostrou a capacidade de ser empregado na formação de filmes alimentícios.

 

EFEITO DA ORDEM DE APRESENTAÇÃO DAS QUESTÕES CATA (CHECK-ALL-THAT-APPLY) NA AVALIAÇÃO SENSORIAL DE SMOOTHIES DE FRUTAS DESTINADOS AO PÚBLICO INFANTOJUVENIL

WÂNIA SILVEIRA DA ROCHA

Estimular o consumo de frutas entre crianças e adolescentes contribui para redução das doenças não transmissíveis relacionadas à obesidade na vida adulta. Desenvolver um smoothie, produto com textura similar ao milk-shake popular entre os jovens, à base de fruta, contribui simultaneamente com a ampliação da oferta de produto saudável e a redução da perda de fruta devido ao transporte. Atualmente, além dos testes de aceitação, o desenvolvimento de produtos tem sido orientado pelo envolvimento do consumidor tanto nas etapas iniciais, utilizando pesquisa qualitativa, a exemplo do grupo focal, quanto na elaboração do perfil sensorial e de emoção associada com uso do método Check-All-That-Apply– CATA. O CATA é de fácil entendimento e uso para o consumidor, que marca todas as palavras ou frases que descrevem os produtos e por este motivo foi sugerido para estudos envolvendo crianças e adolescentes. Os possíveis interferentes da sua utilização, tais como: forma de apresentação; ordem das palavras e frases; horário de teste e grau de facilidade de preenchimento, foram estudados com o público adulto. Os objetivos desse estudo foram: desenvolver smoothie exclusivamente de frutas, sem adição de açúcar e avaliar como a ordem de apresentação das palavras CATA interfere no perfil sensorial e de emoção do produto avaliado por crianças e adolescentes de bairros com Índice de Desenvolvimento Humano (IDH) médio e alto. O Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Estadual de Feira de Santana avaliou e aprovou a realização dos estudos que compuseram a tese. No primeiro estudo (Capítulo 1), através de grupos focais com pais e crianças e adolescentes foi possível observar as preferências e interferências das crianças e adolescentes nas compras da família; obter informação sobre quais frutas são mais apreciadas pelas crianças e adolescentes segundo o ponto de vista dos pais, e obter sugestões para nome do produto; possíveis momentos para consumo e principalmente a mistura com expectativa positiva para consumo. No segundo estudo (Capítulo 2), a partir da mistura selecionada no estudo anterior, foram elaboradas nove formulações (F1 – F9) e analisadas quanto às características: físico-químicas; microbiológicas; aceitação e perfil sensorial por CATA, com termos sensoriais apresentados em ordem alfabética (fixa) e em ordem balanceada entre consumidores, sendo que todos os termos foram obtidos através de discussão aberta com o público-alvo. As formulações F2 e F5 foram selecionadas em função da aceitação, diferença no perfil sensorial e da quantidade de fibra. O terceiro estudo (Capítulo 3) avaliou a aceitação às cegas, a aceitação esperada (avaliação somente observando a embalagem) e a informada (quando foram apresentados produto e embalagem), de cinco produtos os quais foram identificados utilizando delineamento fracionado com dois níveis dos seguintes fatores: formulação (F2 e F5); o apelo (saudável e delicioso); imagem (com e sem) e informação sobre a proporção das frutas (apresentada na frente e no verso). As questões CATA dos atributos sensoriais e de emoções associadas foram apresentadas tanto em ordem balanceada entre consumidores quanto em ordem balanceada simultaneamente entre consumidores e amostras. Os resultados demonstraram que o perfil das emoções associadas ajudou na diferenciação das amostras, uma vez que elas não diferiram na avaliação da aceitação às cegas. As informações na frente do rótulo influenciaram positivamente a aceitação, enquanto que, os apelos saudável e delicioso alteraram positivamente a aceitação para os IDH alto e médio, respectivamente. Não houve diferença significativa quanto à frequência de consumo de frutas e suco de frutas entre os IDHs. Tal resultado pode ser explicado devido ao fato dos participantes do IDH médio participarem de projeto especial de atenção à criança e adolescente, que incentivava e disponibilizava frutas visando uma alimentação saudável. A apresentação dos termos em ordem balanceada gerou um maior número de termos marcados, mas sem diferença significativa (p>0,05), em comparação com o número de termos marcados na apresentação em ordem alfabética (fixa). O coeficiente RV apresentou similaridade entre as formas de apresentação alfabética (fixa) e balanceada somente para os consumidores do IDH alto. Para IDH médio não houve similaridade em relação às comparações da ordem de apresentação das questões CATA. Os resultados demonstraram que não houve diferença (p>0,05) entre a apresentação na ordem balanceada e alfabética considerando o total de termos significativos, i.e., que diferiram entre as amostras (p≤0,05). Não foi observada maior frequência de marcação para os termos situados nas primeiras posições das questões CATA em nenhum dos IDHs estudados. De um modo geral, foi observado que quanto maior o esforço cognitivo envolvido, menor a quantidade de termos marcados, embora sem diferença significativa. Os perfis sensoriais e das emoções associadas aos produtos complementaram a avaliação da aceitação. Foi possível observar que as informações e apelos dos rótulos influenciaram diferentemente as crianças e adolescentes dos distintos IDHs sugerindo que estratégias de marketing diferenciadas e específicas para o aprimoramento do produto devem ser realizadas para esses dois nichos de mercado.