Dissertations / Theses on the topic 'Pectine – Composés'

Ce rapport décrit une étude de recherche visant à améliorer la connaissance des propriétés émulsifiantes de la pectine. L’étude a été initiée par une demande commerciale de la société Cargill visant à trouver un additif alimentaire choisi dans une gamme de polysaccharides capable de remplacer la gomme arabique pour une utilisation en tant qu’agent émulsifiant. La recherche documentaire a montré que la pectine était un bon candidat avec des propriétés émulsifiantes reconnues. Cependant, si l’origine des propriétés émulsifiantes de la gomme arabique a été étudiée, celle de la pectine n’a fait l’objet d’aucune recherche spécifique au moment de cette étude. Le travail de recherche a mis en oeuvre 3 phases qui ont permis de comprendre l’origine des propriétés émulsifiantes de la pectine et ses limites. La première partie a porté sur la mise en évidence des capacités tensioactives de certains biopolymères, notamment de la pectine. Il en a été déduit que la pectine peut abaisser la tension à l’interface de systèmes eau/huile et que parmi les pectines celles de citron de faibles masses molaires et de betterave sont les plus efficaces. Les propriétés émulsifiantes sont corrélées avec les résultats de tensions et de bons résultats en matière de qualité d’émulsions ont été obtenus avec la pectine. Un examen du potentiel Zéta n’a pas apporté de contribution spécifique. La seconde partie a été consacrée aux aspects structuraux. La pectine a été séparée en fonction de son affinité pour l’huile en utilisant deux méthodes, une méthode physique de séparation à partir d’une émulsion et une méthode chromatographique (HIC). Dans tous les cas les fractions ont été analysées, ce qui a permis de reconnaitre des éléments structuraux contribuant aux fonctions amphiphiles. Le plus important est une protéine, qui fait probablement partie d’un ensemble arabinane-protéine-phénol. D’une façon quantitative on a trouvé que 26,7% de la pectine pouvait s’adsorber sur l’huile et que 3,83 mg/m2 de pectine recouvraient l’huile. Le rôle des acétyles n’est pas apparu comme essentiel. Et les protéines n’ont pas pu être séparées de la pectine, montrant ainsi la probabilité d’une liaison chimique entre des fractions protéiques et la pectine. Il est également ressorti de cette partie que la nature de l’huile est un paramètre qui a un effet sur l’adsorption de la pectine. Ainsi l’huile végétale comme celle de colza fixe plus de pectine et requiert moins de protéines que l’huile essentielle d’orange. La troisième partie a été axée vers la stabilité des émulsions préparées avec la pectine. Des émulsions modèles et d’autres plus proches de systèmes applicatifs ont été étudiées. Des limites quant à la capacité émulsifiante de la pectine ont été mises en évidence. Un processus de déstabilisation des émulsions préparées avec la pectine a été identifié. La présence d’agrégats a été observée et il a été reconnu que ces agrégats étaient responsables de l’instabilité des émulsions. L’origine de ces agrégats a été étudiée et il est en ressorti qu’ils sont liés à la présence de cations polyvalents et particulièrement du calcium qui stabilise des groupes de globules d’huile par pontage calcique. La stabilisation des émulsions par la pectine est possible mais il faut réduire les interactions avec le calcium en réduisant l’affinité du polymère pour les cations divalents. Ceci peut être réalisé en utilisant par exemple la pectine de betterave qui est moins sensible au calcium que la pectine de citron. On peut également réduire la masse molaire des pectines, ce qui réduit également les possibilités de recouvrement des chaines de pectines appartenant à des globules distincts. Enfin en utilisant moins d’huile, la faible fraction de pectine adsorbable peut de recouvrir davantage les globules ce qui permet d’augmenter la quantité de pectine adsorbée à la surface ainsi que les forces de répulsion
This report describes a research study that aims at a better understanding of the emulsifying capacities of pectin. This research study started with a commercial request regarding the need of a product and possibly a polysaccharide material that has emulsifying abilities equivalent to those of gum arabic and that can replace it in beverage applications. Literature has shown that pectin has good emulsifying ability and could be successfully used for this purpose. However, no study was done to elucidate the emulsifying properties of pectin whereas those of gum arabic were studied in depth. This research study was organised within 3 phases that have provided information about the origin and limits of emulsifying functionalities of pectin. The first part of the study focused on the observation of surface properties of biopolymers and specially pectins. It was turned out that pectin can lower surface tensions at oil/water interfaces and among the pectin variety, low molecular weight citrus pectin and sugar beet pectin gave the best results. Emulsifying abilities and surface properties are quite well correlated. However zeta potential measurements did not bring relevant information. In the second part, the chemistry of emulsifying properties of pectin was studied. Thus, pectin fractions were separated as a function of their affinity for the oily phase. Two approaches were made, first by separating and recovering the 2 phases in an emulsion and by hydrophobic interaction chromatography (HIC). In both cases fractions were analysed, and components that contribute to amphiphilic behaviour were identified. The first one is a protein that probably belongs to group made of arabinan-protein-phénolic acid. Quantitative results have shown that 26,7% of the pectin mass can absorb on the oil and that 3,83 mg/m2 is surface coverage load. It was not observed that acetyls have an important role regarding surface properties. As protein could not be separated from pectin, then we came up to the hypothesis of a strong chemical link between pectin and protein. It was also observed that the oil nature has an effect upon the surface adsorption. Thus pectin adsorbs more on rapeseed oil and lower protein content in the pectin is needed than for adsorption on orange oil. Within the third part of the study, the stability on storage of the emulsions made with pectin was examined. Model emulsions and commercial emulsion formulas were tested. So limits when using pectin in emulsions were observed and a process of pectin made emulsions was identified. Aggregates were observed and they were recognized as responsible for emulsions instability. The aggregates origin was studied and it was concluded that they are due to presence of divalent cations and specifically calcium that stabilizes groups of droplets by bridging. Indeed, pectin can stabilise emulsions; however calcium interaction must be carefully controlled. As it is not always feasible to use a calcium free medium, then the affinity of the polyelectrolyte for calcium has to be lowered. This can be achieved in using sugar beet pectin that is much less calcium sensitive than citrus pectin. Molecular weight of pectin can also be considered, when reducing the molecular weight, the overlapping of pectin chains belonging to separate droplets is reduced, therefore calcium bridging flocculation is reduced. At last, it is recommended to use less oil in the emulsion; this allows the small pectin fraction that has emulsifying capacity to better cover the oil

La pectine est un polysaccharide anionique extrait des végétaux supérieurs et, en particulier, de l'écorce des fruits et des légumes. Ce polymère a été modifié chimiquement par fixation de chaines alkyles en C₁₂, C₁₆ et C₁₈, par trois voies de synthèse différentes, de manière à obtenir des dérivés associatifs dans lesquels les chaines apolaires sont associées au squelette polymère par des liaisons covalentes et/ou des liaisons ioniques. Les propriétés physico-chimiques des différents dérivés hydrophobisés résultants ont été étudiées de façon comparative par viscosimétrie, spectrométrie de fluorescence, en rhéologie et par des mesures de tension de surface, dans l'eau pure ou en présence de sels. Quel que soit le mode de synthèse et donc de fixation des chaines hydrophobes au polymère, tous ces dérivés présentent des propriétés associatives. En régime dilué, des interactions intramoléculaires se mettent en place, conduisant à une diminution de la viscosité macroscopique du milieu. En régime plus concentré, des interactions hydrophobes intermoléculaires s'établissent, conduisant à l'obtention de solutions aqueuses de très haute viscosité, voire même de réseaux tridimensionnels physiquement pseudo - réticulés ayant l'apparence d'hydrogels. Cependant, à coté de ces ressemblances, les chaines hydrophobes ne s'organisent pas au niveau moléculaire de la même façon, selon qu'elles sont associées au squelette polysaccharidique de façon covalente ou ionique. Cette différence de structure se traduit au plan macroscopique, en particulier par des propriétés de surface et des comportements rhéologiques sensiblement dissemblables.

Cette thèse porte sur la fonctionnalisation de la pectine de citron par des composés phénoliques. Une première stratégie a consisté à greffer les produits issus de l’oxydation de l’acide férulique (AF), en milieu aqueux (pH 7,5, 30 ° C), en présence de la laccase de Myceliophthora thermophila (obtention de pectine F). L’enjeu était de démontrer le greffage covalent de composés phénoliques exogènes sur le polysaccharide, de recueillir des informations sur la structure et les propriétés du polymère fonctionnalisé et de les comparer aux caractéristiques du polymère natif. Une deuxième stratégie de fonctionnalisation de la pectine a été envisagée, basée sur l'adsorption des produits d'oxydation de l'AF sur la pectine (obtention de pectine POX). Quel que soit le mode de fonctionnalisation, des analyses biochimiques ont montré l'incorporation de composés phénoliques dans la pectine. La structure et les propriétés des pectines modifiées dépendent du type de fonctionnalisation subie par le polysaccharide (greffage covalent ou adsorption). Des analyses structurales suggèrent que le greffage covalent de phénols fait intervenir les fonctions carboxyles de la pectine (formation de liaisons ester) sur lesquelles des oligomères d'acide férulique viendraient se lier. Les propriétés des pectines fonctionnalisées (POX et F) et de la pectine native ont été étudiées et comparées afin de mettre en évidence les changements apportés. L'étude des propriétés thermiques des différentes poudres de pectine suggèrent une structure moins organisée et moins compacte pour les polymères fonctionnalisés par rapport à la pectine native. L’activité antioxydante des pectines fonctionnalisées est améliorée tandis que leur caractère hygroscopique est diminué en raison de l'incorporation de composés phénoliques hydrophobes. De même que la pectine native, les pectines POX et F présentent un profil rhéofluidifiant. Toutefois, la viscosité et la vitesse de gélification mesurées dans le cas de la pectine F sont significativement diminuées par rapport à celles obtenues pour la pectine native. La pectine POX présente un comportement intermédiaire. Des résultats préliminaires d'assemblages ont montré qu'il est possible d'associer la pectine native ou modifiée à un autre polysaccharide, le chitosane. Les microparticules obtenues ont montré leur capacité à encapsuler un principe actif tel que la curcumine
This dissertation concerns the functionalization of the citrus pectin with phenolic compounds. A first strategy consisted in grafting the products issued from the oxidation of ferulic acid (FA), in aqueous medium (pH 7,5, 30 ° C), in the presence of the laccase of Myceliophthora thermophila (pectin F). The main objectives were to demonstrate the covalent grafting of exogenous phenols onto the polysaccharide, to collect information about the structure and the properties of the modified polymer and to compare them with the characteristics of the native one. A second strategy of functionalization was applied, based on the adsorption of FA oxidation products onto the pectin (pectin POX). Whatever the functionalization pathway, biochemical analyses showed the incorporation of phenolic compounds into the pectin. The structure and the properties of the modified pectins depended on the type of modification undergone by the polysaccharide (covalent grafting or adsorption). Structural analyses suggested that the covalent grafting of phenols involved the carboxyl groups of the pectin (ester bound) on which FA oligomers were bound. The properties of native and modified pectins (POX and F) were studied and compared aiming to highlight the changes brought by functionalization. The study of the thermal properties of pectin POX and F suggested less organized and less compact structures compared to the native one. The antioxidant activity of the modified pectins was improved whereas their hygroscopic character was decreased because of the incorporation of hydrophobic phenolic compounds. As the native pectin, the pectins POX and F presented a shear-thinning profile. However, the viscosity and the gelation rate measured for the pectin F were significantly decreased, compared with those obtained for the native pectin. The pectin POX presented an intermediate behavior. Preliminary results of assemblies demonstrated the possibility to associate the native or modified pectin to another polysaccharide, the chitosan, leading to microparticles capable to encapsulate an active ingredient such as the curcumin

L'allongement de l'hypocotyle de lin résulte de la sommation des élongations des cellules épidermiques. Après 3 jours de culture à l'obscurité, les parois des cellules de l'hypocotyle sont très déformables. L'extensiométrie montre la nature plastique et élastique de la déformation. Les propriétés mécaniques de déformation des parois sont très diminuées quand l'élongation cellulaire est inhibée par la lumière. Même s'il n'y a pas d'évolution significative des surfaces et des compositions globales pariétales pendant la croissance, les liaisons des pectines dans les parois sont modifiées. Après 3 jours de germination à l'obscurité, les trois-quarts des molécules extraites par l'eau bouillante ou le chélateur du calcium CDTA,Na2 sont enchevêtrés. Ces polysaccharides sont majoritairement constitués d'oses neutres contenant des séquences riches en acides galacturoniques neutralisés par le magnésium. Le quart restant, lié de façon covalente et/ou ionique est un mélange de polysaccharides neutres, de rhamnogalacturonanes de type I intensément acétyles et de courts homogalacturonanes non linéaires. Ces polyanions neutralisés par le calcium in vivo présentent une faible affinité pour le calcium in vitro et réagissent avec le rouge de ruthénium et l'hydroxylamine ferrique. Quatre jours après repiquage sur milieu liquide ionique et transfert à la lumière continue, 90% des composés pectiques pariétaux appartiennent aux familles suivantes: 1) des rhamnogalacturonanes de type I porteurs de chaînes latérales arabinanes et galactanes liés de façon covalente ; 2) des acides polygalacturoniques liés aux parois par des ponts calcium localisés principalement dans l'épiderme ; 3) des rhamnogalacturonanes de type I en continuité avec des homogalacturonanes probablement non linéaires neutralisés par le magnésium in vivo. Ces polymères sont moins acétyles que les molécules de composition similaire après trois jours de croissance à l'obscurité

La couleur, la fermeté, la saveur, ou l’aptitude à la conservation, sont les principaux critères de qualité qui déterminent le choix du consommateur, les procédés de transformation et la stabilité des fruits charnus. Ces critères dépendent des mécanismes déterminants la qualité des productions, faisant intervenir les ions métalliques, les composés phénoliques et les parois cellulaires. Pour appréhender ces mécanismes, les travaux ont été réalisés sur deux variétés de pommes à cidre et étendus aux variétés de raisins de cuve. Le développement de méthodes de cryo-microscopie associées à la fluorescence X et UV a permis l’identification et la distribution tissulaire des ions métalliques et des composés phénoliques. Les métaux de transition et les flavanols sont retrouvés majoritairement dans la cuticule alors que le calcium, le magnésium et les pigments phénoliques sont co-localisés dans les couches sous-cuticulaires. Une distribution homogène du potassium est observée de la couche sous-cuticulaire au cortex externe, zones riches en acides phénoliques. Parmi ces acides, les acides hydroxycinnamiques sont potentiellement estérifiés dans les parois cellulaires. L’impact de ces composés sur la qualité des fruits lors de leur consommation ou transformation a été abordé par l’étude des interactions entre les ions métalliques, la pectine des parois cellulaires et les composés phénoliques en présence de peroxyde d’hydrogène. L’ensemble des résultats : distribution des ions métalliques et composés phénoliques, ainsi que les interactions et les mécanismes réactionnels possibles est résumé dans un modèle conceptuel qui servira de base pour de futurs travaux visant à un meilleur contrôle des propriétés organoleptiques des fruits frais et transformés
Colour, firmness, taste and long storage ability, are the main quality parameters that define consumer choice, processing and shelf-life of fleshy fruits. These quality criteria rely on physiological and physicochemical mechanisms that involve metallic ions, phenolic compounds and cell wall. To better understand these mechanisms, the thesis study was realised on two cider apples varieties and extended to wine grapes. The development of cryo-microscopy methods associated to X-ray and deep UV fluorescence highlighted the identification and distribution at the tissue scale of metallic ions and phenolic compounds. Transition metals and flavanols were mostly found in the cuticle while calcium, magnesium and phenolic pigments were co-localised in the sub-cuticle tissue layers. A homogeneous distribution of potassium was observed from the sub-cuticle to the outer cortex cell layers, a region that is rich in phenolic acids. Among these acids, hydroxycinnamic acids were found to be potentially esterified within cell wall. The impact of these compounds on the quality of fruit during consumption or processing was considered by studying the interactions between metal ions, cell wall pectin and phenolic compounds in the presence of hydrogen peroxide. All results: distribution of metal ions and phenolic compounds, as well as possible interactions and mechanisms of reaction, are summarized in a conceptual model that will serve as a basis for future work aiming at better controlling the organoleptic properties of fresh and processed fruit

Orientadores: Telma Teixeira Franco, Cristiana Maria Pedroso Yoshida
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química
Made available in DSpace on 2018-08-27T09:35:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maciel_ViniciusBorgesVieira_D.pdf: 3450420 bytes, checksum: 93b85fa848aed2fac2f71661da3c2d09 (MD5) Previous issue date: 2015
Resumo: Complexos de polieletrólitos (PEC) podem ser obtidos a partir de polímeros que apresentam cargas opostas, como quitosana e pectina. A inovação deste trabalho foi desenvolver sistemas carreadores de compostos bioativos (antocianina (ATH) e insulina), na forma de membranas e nanocomplexos (NCXs) obtidos a partir da interação eletrostática existente entre os polímeros naturais quitosana e pectina. Quitosana é um polímero linear catiônico composto por N-glucosamina e N-acetilglucosamina, e apresenta diferentes graus de acetilação (GA). Pectina é um polímero linear aniônico composto principalmente por ácido D-galacturônico com uma fração dos grupos carboxilas sendo metoxilados. Membranas PEC foram desenvolvidas para incorporar a ATH formando um dispositivo inteligente indicador de pH, com alteração visual e reversível da cor. NCXs foram elaborados na forma de micro/nanopartículas carregadas de insulina (pI = 5,3) para avaliar a liberação controlada do fármaco, via oral, em sistemas in vitro. Membranas PEC foram estudadas usando quitosana e pectina em diferentes pH (3,0, 4,0, 5,0 e 5,5) e relações molares pectina:quitosana. Soluções de pectina e quitosana, ambas de 0,50 g/100 g de solução e mesma força iônica foram misturadas e homogeneizadas. As membranas PEC apresentaram superfície rugosa e parcialmente homogênea. A máxima formação do PEC foi em pH 5,5, com aproximadamente 60,0 % de rendimento. O processo de difusão do bioativo ATH a partir das membranas PEC indicou que o composto foi incorporado na matriz, onde menos de 2,0 % (em massa) do bioativo migrou para a solução tampão em que estavam imersos (pH 4,0, 5,5 e 7,0). A compatibilidade entre os polímeros e ATH foi verificada pelas análises termogravimétricas, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier e difração de raios X. Os NCXs foram obtidos a partir da homogeneização das soluções de quitosana (5,0 mg/mL) e pectina (5,0 mg/mL) em diferentes pH (2,70, 4,0, 5,0 e 5,5), relações de carga, carga total e molaridade das soluções de NaCl. A melhor condição para obtenção das micro/nanopartículas foi em pH < 4,0, havendo formação de partículas entre 250-2500 nm e rendimento de formação entre 18-33 % (em massa). O GA da quitosana influenciou na citotoxicidade das células Caco-2. A relação de carga promoveu efeito significativo na associação da insulina às partículas, na ordem de 34,0-62,0 %. As micrografias indicaram a formação de partículas esféricas, compactas e distribuídas homogeneamente. A liberação de insulina ocorreu de forma lenta e gradativa em fluido intestinal simulado (SIF)
Abstract: Polyelectrolyte complex (PEC) with very strong intermolecular interaction can be obtained from polysaccharides that present opposite charges such as chitosan and pectin. The innovation of this work was developing carrier systems of bioactive compounds (anthocyanin (ATH) and insulin) using membranes and nanocomplexes (NCXs) obtained from electrostatic interaction that exists between the polymers chitosan and pectin. Chitosan is a linear cationic polysaccharide composed by N-glucosamine and N-acetil glucosamine and presents different degree of acetylation (DA). Pectin is a linear anionic polysaccharide composed mainly by D-galacturonic acid with one part of carboxyl group methoxylated. PEC membranes were developed to entrap ATH forming an intelligent pH indicator device, with visual and reversible colour change. NCXs were elaborated such as micro and nanoparticles loading insulin (pI = 5.3) to evaluate drug controlled delivery, oral pathway, in systems in vitro. PEC membranes were studied using chitosan and pectin in different pH (3.0, 4.0, 5.0, and 5.5) and molar ratios pectin:chitosan. Pectin and chitosan solutions, both at 0.50 g/100 g of solution and the same ionic force were mixed and homogenized. PEC membranes were characterized by rough and partially homogeneous surface. The maximum PEC formation was at pH 5.5, with approximately 60.0 % of yield. The diffusion process of bioactive ATH from PEC membranes indicated great entrapment of compound on matrix, where less than 2.0 % (mass) of pigment migrated to the aqueous buffer solution (pH 4.0, 5.5 and 7.0). The compatibility between the polymers and ATH was verified by thermogravimetric analysis, scanning electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy and X-ray diffraction. The NCXs were obtained from homogenization of chitosan (5.0 mg/mL) and pectin (5.0 mg/mL) solutions at different pH (2.7, 4.0, 5.0 and 5.5), charge ratios, total charge and molarity of NaCl solutions. The best condition to obtain micro/nanoparticles was in pH < 4.0, with size particles formation between 250-2500 nm and yield of NCXs formation between 18-33 % (mass). The DA of chitosan influenced on cytotoxicity of Caco-2 cells. The charge ratio promoted significant effect on drug efficient association to the particles, around 34.0-62.0 %. The micrograpH indicated the formation of shape and compact particles distributed homogeneity. The insulin delivery occurred slowly and gradually on simulated intestinal fluid (SIF)
Doutorado
Engenharia de Processos
Doutor em Engenharia Química

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:42:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kairin Ribeiro.pdf: 6162677 bytes, checksum: 0f20c9db1f4680a94411d055fb3f2d62 (MD5) Previous issue date: 2014-08-15
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
Researches based on the mixture of synthetic with natural polymers have intensified in recent times. The idea of using polysaccharides nano or micro level with polyolefins is the new of this work. Three compositions of polypropylene and commercial citrus pectin was prepared in proportions of 1, 3 and 5%. A coupling agent was used, the graphitized polypropylene with maleic anhydride to advance interaction between natural and synthetic particles. The obtaining of particles in nanometric scale pectin was made from colloid mill grinding. Some particles arrived near 100nm and majority the particles reached scales around 300nm. The structural analysis by X-ray diffraction and Fourier transform infrared spectroscopy demonstrated an interaction between maleic anhydride and pectin despite clusters of hydrophilic particles that were seen by scanning electron microscopy In the X-ray diffraction, the presence of crystals of sugars were detected. These crystals may have caramelized because processing temperatures are close to 200 C and were detected by colorimetry. Based on the mechanical data, it is possible realize that pectin had a plasticizing effect on the synthetic polymer, corroborating the rheological data and thermogravimetric tests, considering that the addition of higher amount of particles produces more thermal stability of the synthetic polymer.
Os estudos baseados na mistura de polímeros sintéticos com polímeros naturais têm se intensificado nos últimos tempos. A ideia de usar polissacarídeos em nano ou micro escala junto com poliolefinas é a novidade deste trabalho. Foram preparadas três composições de polipropileno e pectina cítrica comercial em proporções de 1, 3 e 5%. Foi utilizado um agente compatibilizante, o polipropileno grafitizado com anidrido maleico para favorecer a interação entre partículas naturais e as sintéticas. A obtenção de partículas em escala nanométricas de pectina foi feita partir de moagem em moinho coloidal e chegou próxima da faixa de 100nm, pois as partículas atingiram escalas em torno de 300nm. A análise estrutural feita por infravermelho e difração de raios-X demonstrou que houve interação entre o anidrido maleico e a pectina apesar dos aglomerados de partículas hidrofílicas que foram percebidos através da microscopia eletrônica de varredura. Também a partir dos dados de difração de raios-X, a presença de cristais de açúcares foram detectados, que por colorimetria podem ter se caralemizado devido temperaturas de processamento estarem próximas de 200ºC. A partir dos dados mecânicos, é possível perceber que a pectina teve um efeito plastificante no polímero sintético, corroborando com dados reológicos e com os testes termogravimétricos, considerando que quanto maior adição de partículas, maior a estabilidade térmica do polímero sintético.

Orientador: Carlos R. F. Grosso
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Made available in DSpace on 2018-08-12T23:51:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ChambiMamani_HuldaNoemi_D.pdf: 9409014 bytes, checksum: 97e2b913b661917a83ff6418ce0e823b (MD5) Previous issue date: 2009
Resumo: Uma alternativa interessante na produção de filmes comestíveis com propriedades mecânicas e de permeabilidade melhoradas é a mimetização de estruturas biológicas como a parede celular e a cutícula dos tecidos vegetais por conterem na sua composição polissacarídeos, proteínas e lipídios. O objetivo do presente trabalho foi produzir e caracterizar filmes compostos de glucomanana, pectina, metilcelulose, gelatina e lipídios. O trabalho foi desenvolvido em três etapas: (1) produção de filmes a partir dos polissacarídeos: glucomanana, pectina e metilcelulose, (2) produção de filmes à base de polissacarídeos e gelatina em diferentes proporções e pHs e (3) produção de filmes à base de misturas de polissacarídeos/gelatina e lipídios: cera de carnaúba, ácidos graxos esteárico e palmítico, estearoil-2-lactil-lactato de sódio (SSL) e éster de sacarose (ES). Nesta última etapa, os lipídios foram incorporados na forma de emulsão (contendo todos os lipídios) e na forma de dispersão (contendo SSL ou ES). Os filmes foram caracterizados quanto às suas propriedades mecânicas, permeabilidade ao vapor de água (PVA), morfologia, solubilidade, absorção de água, opacidade e estrutura (infravermelho e raios X). Na primeira etapa foram obtidos filmes com propriedades mecânicas melhoradas a partir da mistura metilceluloseglucomanana- pectina na proporção 1:4:1, respectivamente. Estes filmes mostraram superfícies homogêneas sem separação de fases e um valor de PVA intermediário em relação às outras formulações. Também foram evidenciadas interações entre os polissacarídeos nesta mistura, através dos espectros de infravermelho e raios X. Na segunda etapa foram obtidos filmes com PVA reduzida a partir da mistura de polissacarídeos e gelatina nas proporções 90/10 e 10/90, respectivamente, em pH 5. Para estes filmes foram observados altos valores de absorção de água a 95% de umidade relativa em relação às outras formulações. A seção transversal dos filmes com PVA reduzida mostrou uma estrutura pouco compacta e em camadas, e as propriedades mecânicas não foram melhoradas significativamente. Na terceira etapa também foram obtidos filmes com PVA reduzida a partir da mistura polissacarídeo/gelatina com adição de lipídios, onde as dispersões não prejudicaram as propriedades mecânicas. Os filmes polissacarídeo/gelatina contendo as emulsões mostraram glóbulos de tamanhos variados dispersos na superfície, enquanto que, os produzidos com as dispersões apresentaram superfícies lisas, com microfuros e granulosidade. A opacidade aumentou significativamente em função do uso das emulsões, enquanto que, as dispersões provocaram mudanças pouco significativas. Filmes comestíveis com bom desempenho, ou seja, com altos valores de tensão na ruptura e elongação foram obtidos através da mistura dos polissacarídeos e; filmes com baixos valores de PVA foram obtidos a partir da combinação dos polissacarídeos com a gelatina, ou da combinação polissacarídeo/gelatina com os lipídios
Abstract: One interesting alternative in edible films production with improved mechanical properties and water vapor permeability is the mimic of biological structures like cell wall and cuticle of plant tissue by containing in their composition polysaccharides, proteins and lipids. The objective of this work was to produce and to characterize composite films of glucomannan, pectin, methylcellulose, gelatin and lipids. This work was developed in three stages: (1) films production from polysaccharides: glucomannan, pectin and methylcellulose, (2) films production from polysaccharides and gelatin in different ratios and pHs and (3) films production from mixture of gelatin/polysaccharides and lipids: carnauba wax, stearic and palmitic fatty acid, sodium stearoyl-2-lactylate (SSL) and sucrose ester (ES). In this last stage, lipids were added like emulsions (containing all lipids) and like dispersion (containing SSL or ES). The films were characterized by their mechanical properties, water vapor permeability (WVP), morphology, solubility, water absorption, opacity and structure (infrared spectroscopy and x ray). In the first stage, films with improved mechanical properties were obtained from methylcellulose-glucomannan-pectin mixture in the ratio of 1/4/1, respectively. These films showed homogeneous surfaces without phases separation and WVP intermediate values with regard to others formulations. Also, interactions were verifyed between the polysaccharides in this mixture through infrared spectroscopy and x ray. In the second stage, films with reduced WVP were obtained from mixture of gelatin/polysaccharides in the ratios of 90/10 and 10/90, respectively, in pH 5. For these films were observed high water absorption values at 95% relative humidity with regard to other formulations. The transversal section microscopy of films with reduced WVP showed a structure few compact and in layers, and the mechanical properties were improved significantly. In the third stage, films with reduced WVP were obtained from mixture of gelatin/polysaccharides and lipids, where the dispersions had not impaired the mechanical properties. The films polysaccharides/gelatin containing emulsions showed globules of different size dispersed in the surface, whereas, the ones containing the dispersions showed homogeneous surfaces with micro holes and granularity. The opacity increased significantly by use of emulsions, whereas, the dispersions caused few changes. Edible films with good performance, that is, with high tensile strength and elongation values were obtained through of polysaccharides mixtures; and films with low WVP values were obtained from the combination of polysaccharides with gelatin or the combination of polysaccharides/gelatin with lipids
Doutorado
Consumo e Qualidade de Alimentos
Doutor em Alimentos e Nutrição

A manga é uma das frutas tropicais mais produzida no mundo, sendo amplamente consumida in natura e processada. O seu processamento gera grande quantidade de resíduos, sendo 15 % a 20 % do seu peso representado pela casca. A casca da manga contém quantidades significativas de fitoquímicos, como os compostos fenólicos, os carotenoides e a pectina. Devido à sua composição química, rica em compostos benéficos à saúde, e à grande quantidade de resíduos gerados anualmente a casca da manga apresenta enorme potencial para ser utilizada como ingrediente funcional. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi estudar a extração sequencial de compostos fenólicos e pectina da casca da manga com o auxílio do ultrassom. O trabalho foi divido em duas etapas. A primeira etapa avaliou a extração dos compostos fenólicos através de um planejamento experimental 32. As variáveis independentes foram a concentração de etanol na solução aquosa de extração (25-75 %, v/v) e a potência do ultrassom (25-75 %). Os resultados mostraram que o ultrassom não afetou significativamente a extração dos compostos fenólicos. Visando reduzir a quantidade de solvente e energia gastas no processo de extração, o melhor rendimento (67 %) foi obtido com solução aquosa com 50 % de etanol, sem aplicação do ultrassom, e 8 minutos de processamento. A segunda etapa do trabalho teve como objetivo estudar a influência do ultrassom e da extração prévia dos compostos fenólicos na qualidade e rendimento da pectina. Os resultados demostraram aumento superior a 50 % no rendimento da pectina com a aplicação do ultrassom no resíduo da extração dos compostos fenólicos. A extração prévia dos compostos fenólicos não prejudicou o rendimento e a qualidade da pectina extraída da casca da manga demostrando que os compostos fenólicos e pectina podem ser extraídos da casca da manga com auxílio de uma tecnologia emergente.
Mango is an important tropical fruit consumed in fresh or processed form worldwide. Commercial processing of mango into juice, nectar, pulp, puree, and jam produces 15-20 % peel waste. Mango peel contains significant amounts of phytochemicals, like phenolic compounds, carotenoids and pectin, which makes it suitable to be processed for value-added applications in functional foods and nutraceuticals. Mango peel has enormous potential as a functional ingredient. Thus the aim of this work was to study the ultrasound technology potential for sequential extraction of phenolic compounds and pectin from this agroindustrial waste. The work was divided in two steps. The first step was to explore the phenolic compound extraction assisted by ultrasound using an experimental design (32). The independent variables were ethanol concentration (%) and ultrasound power intensity (%). The results showed that the ultrasound power intensity did not affect the phenolic compound content extracted. Aiming to reduce the amount of solvent and the spending energy, the best extraction yield (67 %) was obtained using 50 % of ethanol concentration, without ultrasound intensity and 8 minutes of experiment under stirring. In the second step, the aim was to investigate the potential of ultrasound intensity and the influence polyphenols removal on the extracted pectin quality. Results showed that extraction yield enhance over than 50 % when ultrasound (75 %) was used on the phenolic extraction residue and the pectin obtained a galacturonic acid content higher than 65 %. The phenolic extraction did not affect the quality of the pectic polymer extracted from mango peel. The results showed that the phenolic compounds and pectin from mango peel can be extracted using an emerging technology.

Orientador: Florencia Cecilia Menegalli
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Made available in DSpace on 2018-08-27T18:11:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Eca_KalianaSitonio_D.pdf: 11624368 bytes, checksum: 1d2527979251f0edd2a7c6d6a523f634 (MD5) Previous issue date: 2015
Resumo: O objetivo do presente trabalho foi desenvolver revestimentos ativos de pectina incorporados com extratos de frutas a fim de entender e avaliar a estabilidade e a difusão dos nutrientes incorporados aos mesmos, assim como o seu efeito antioxidante quando aplicados em alimentos. Na primeira etapa foram desenvolvidos filmes ativos de pectina. Extratos alcoólicos e aquosos de acerola, caju, mamão, morango e pequi foram obtidos. Estes foram caracterizados e selecionados de acordo com teores de vitamina C, carotenoides, antocianinas, compostos fenólicos e atividades antioxidantes (ABTS, DPPH e FRAP). Como os extratos alcoólicos de acerola, caju e morango foram os com maior recuperação de nutrientes e, consequentemente, maiores atividades antioxidantes (969,0 ± 0,7, 163,6 ± 0,2 e 138,1 ± 0,5 mg de Trolox/g de extrato seco, respectivamente), eles foram incorporados aos filmes. Também foi elaborada uma formulação com a mistura dos extratos. Os filmes foram avaliados quanto às suas atividades antioxidantes, propriedades ópticas e pela capacidade de reter nutrientes através de um estudo de estabilidade. Dentre os filmes estudados, o de acerola possuiu a maior atividade antioxidante (36±2 ?g de Trolox/g de filme seco) com um tempo de meia vida de 99 dias. A segunda parte do trabalho avaliou a migração dos compostos fenólicos (nutrientes majoritários) para meios simulantes de alimentos a fim de entender o comportamento difusional desses compostos. Foram utilizados como simulantes líquidos, o metanol e a água, e como sólidos, géis de gelatina (com e sem adição de celulose). Os filmes foram aditivados com os extratos alcoólicos de fruta. Para os simulantes líquidos, o metanol foi o mais efetivo na extração de compostos fenólicos, enquanto que para o simulante sólido foram observadas maiores retenções para os filmes em contato com o gel contendo celulose (retenções entre 41 % e 45%) devido à maior resistência mecânica causada pela adição da fibra de celulose. Na terceira etapa do trabalho, foram preparadas coberturas de pectina, de acordo com as formulações testadas para os filmes na primeira parte do trabalho. Estas coberturas foram aplicadas a fatias de kiwi previamente ao processo de secagem. O estudo avaliou a influência das coberturas aditivadas sobre as características químicas e físicas do kiwi, após o processo de secagem e ao longo do armazenamento. As influências das coberturas nas isotermas de sorção e sobre as cinéticas de secagem também foram avaliadas. A aplicação das coberturas contendo antioxidantes contribuiu para minimizar os efeitos indesejáveis da oxidação de nutrientes sem influenciar no processo difusional da água, além de promover uma melhoria da manutenção das características de qualidade dos kiwis ao longo da estocagem por 31 dias. No geral, os resultados revelaram que a incorporação de extratos de frutas nos revestimentos de pectina, potencialmente, produz filmes e coberturas ativos, podendo ser utilizados para diferentes aplicações em produtos alimentares. Além de atuar como barreira anti-oxidante, podem conferir nutrientes aos produtos em questão
Abstract: This study aimed to develop pectin films and coatings incorporated with fruit extracts, evaluate the stability and diffusion of nutrients in these films and coatings, and understand the antioxidant effect of fruit extracts on food. The first stage of the study consisted in developing active pectin films. Evaluation of the alcoholic and aqueous extracts of five fruits (acerola, cashew, papaya, strawberry, and pequi) in terms of nutrient content (vitamin C, carotenoids, anthocyanins, and phenolic compounds) and antioxidant capacity (ABTS, DPPH, and FRAP) showed that the alcoholic extracts of acerola, cashew, and strawberry promoted the highest recovery of nutrients and, consequently, higher antioxidant activity (969.0 ± 0.7, 163.6 ± 0.2 and 138.1 ± 0.5 mg Trolox /g of dry extract, respectively) which justified their incorporation in the films. Next, a formulation with a mixture of these alcoholic extracts was prepared. The resulting films were assessed in terms of their antioxidant activity, optical properties, and ability to retain nutrients along a stability study. The film incorporated with acerola extract had the highest antioxidant capacity (36 ± 2 ?g of Trolox/g of dry film); its half-life was 99 days. In an attempt to understand the diffusion behavior of nutrients, the second part of this study investigated how phenolic compounds (major nutrients) migrated from films incorporated with alcoholic fruit extracts to different food simulants. Methanol and water served as liquid simulants; gelatin gels with and without cellulose were the solid simulants. In the case of liquid simulant systems, methanol extracted phenolic compounds more effectively than water. As for solid simulant systems, films in contact with the gel containing cellulose, which had increased mechanical strength, retained the nutrients more satisfactorily (retentions between 41% and 45%). The third stage of this work dealt with the preparation of pectin coatings using the formulation previously tested for the films. These coatings were then applied to kiwi by immersing kiwi slices in the filmogenic solution prior to the drying process. The influence of these coatings on the chemical and physical characteristics, sorption isotherms, and drying kinetics of kiwi was evaluated after drying and during storage. Coatings containing antioxidants significantly minimized the oxidation of nutrients without affecting water diffusion during the drying process; these coatings maintained the characteristics of kiwi for 31 days. Overall, incorporation of fruit extracts into pectin films and coatings could add active nutrients and become an alternative antioxidant barrier in food products
Doutorado
Engenharia de Alimentos
Doutora em Engenharia de Alimentos

SOUZA, C. G. Extração de compostos bioativos e pectina da casca de maracujá utilizando sistema pressurizado e ultrassom. 2015. 63 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015.
Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-05-11T18:29:04Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_cgsouza.pdf: 2503996 bytes, checksum: 32a158d1baab6b3ad58f5d837e2eec8e (MD5)
Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-05-22T18:59:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_cgsouza.pdf: 2503996 bytes, checksum: 32a158d1baab6b3ad58f5d837e2eec8e (MD5)
Made available in DSpace on 2015-05-22T18:59:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_cgsouza.pdf: 2503996 bytes, checksum: 32a158d1baab6b3ad58f5d837e2eec8e (MD5) Previous issue date: 2015-02-26
The residue of passion fruit, the peel represents 90% of the total weight of fresh fruit, which is wasted during the passion fruit processing. This waste can be recycled with the recovery of bioactive substances and pectin that have added value. These compounds have applicability in the food, pharmaceutical, chemical and cosmetic industries. In this context, the aim of this study was to extract bioactive compounds and pectin of passion fruit peel. The extractions were carried out using the Pressurised Solvent Extraction (PSE) and Ultrasound-Assisted Extraction (UAE). The PSE process conditions were: pressure (10342-11721 kPa), temperature (80 °C), rinse (5 min), extraction time of each cycle (10 min) and purge (200s). And UAE process conditions were: ultrasonic bath at ultrasonic frequency (40 kHz), actual power (135 W), power density (112 500 W/m3) and extraction time in each cycle (10 min). All extractions were performed three times sequentially, yielding three cycles of extraction for each sample. The solvents employed were: hexane, water, methanol solutions/water and ethanol/water in the proportions of 80:20, 70:30, 60:40 e 50:50 (v/v), respectively. The pectin extraction was performed sequentially after the phenolic compounds extraction, using an aqueous solution of citric acid 1%. The pectin extraction were performed following the same parameters employed in the UAE and PSE. The analytical determinations performed in the present study were: mass yield of the extracts, total sugars, determination of the content of total polyphenols, identification and quantification of compounds and characterization of pectin polymer. The results obtained showed that the extraction technique that highlighted was the PSE, it presented a fast and simple methodology. The most suitable type of solvent is ethanol because it has low toxicity to consumer. And the ratio 60:40 (v/v) proved promising, because afforded a yield of 36% total extract, an antioxidant content of 466 mg/100g of passion fruit peel, a content of 157mg luteolin /100g of passion fruit peel and 244 mg isoorientin/100g of passion fruit peel. The extracted pectin yield was 16g/100g for both the PSE and the UAE. The pectin characterization shows that the pectin structure has basically galactose and galacturonic acid
O resíduo do maracujá, a casca, representa 90% do peso total da fruta fresca, que é desperdiçado durante o beneficiamento do maracujá. Esse resíduo pode ser aproveitado com a recuperação das substâncias bioativas e pectina, que possuem valor agregado. Estes compostos possuem aplicabilidades nas indústrias de alimentos, farmacêuticas, químicas e cosméticas. Diante do exposto, o objetivo do trabalho foi extrair compostos bioativos e pectina da casca de maracujá. As extrações foram realizadas utilizando a técnica de extração com solvente pressurizado (ESP) e extração assistida por ultrassom (EAU). As condições de processo para a ESP foram: pressão de 10342-11721 kPa; temperatura de 80ºC; enxague de 5 min; tempo de extração de 10 min em cada ciclo e purga de 200s. E para a EAU as condições de processo foram: banho de ultrassom na frequência ultrassônica de 40 kHz, potência real de 135 W, densidade de potência de 112500 W/m3 e tempo de extração de 10 min em cada ciclo. Todas as extrações foram realizadas sequencialmente por três vezes, gerando três ciclos de extrações para cada amostra. Os solventes utilizados foram: hexano, água, soluções de metanol/água e etanol/água, nas proporções de 80:20, 70:30, 60:40 e 50:50 (v/v), respectivamente. A extração de pectina foi realizada sequencialmente após a extração dos compostos fenólicos, utilizando uma solução aquosa de ácido cítrico 1%. As extrações da pectina foram realizadas seguindo as mesmas condições de processo utilizadas na EAU e na ESP. As determinações analíticas realizadas no presente estudo foram: rendimento em massa dos extratos, açúcares totais, determinação do teor de polifenóis totais, identificação e quantificação dos compostos e caracterização do polímero péctico. Os resultados apontam que a técnica de extração que se destacou foi a ESP, pois apresentou uma metodologia rápida e simples. O tipo de solvente mais indicado é o etanol, pois possui menor toxicidade ao consumidor. E a proporção 60:40 (v/v) revelou-se promissora, pois proporcionou um rendimento de extrato total de 36%, um teor de antioxidante de 466 mg/100g de casca de maracujá, um teor de 157 mg de luteolina/100g de amostra e 244 mg de isoorientina/100g de amostra. O rendimento de pectina extraída foi de 16g/ 100g de amostra tanto na ESP como para a EAU. A caracterização da pectina aponta que a estrutura péctica possui basicamente galactose e ácido galacturônico

Le gène KDSA code pour l'acide 3-desoxy-D-manno-octulosonique 8-phosphate (Kdo-_P) synthase qui synthétise le précurseur phosphorylé du Kdo, un constituant indispensable et indissociable de la membrane externe des bactéries à Gram négatif. Chez les plantes, le rôle du Kdo reste méconnu, mais il entre dans la composition d'un polysaccharide pectique complexe : le rhamnogalacturonane II, indispensable à la structuration du réseau de pectines de la paroi primaire. L'étude de l'enzyme KDSA a été réalisée chez la tomate (Lycopersicon esculentum Mill. ) et chez Arabidopsis thaliana. Son expression est préférentiellement associée aux cellules en division et son rôle, potentiellement associé à la biosynthèse du RG-II, serait très important puisqu'aucune plante mutante, dépourvue d'activité Kdo-8-P synthase, n'a pu être isolé. Une étude préliminaire de la Kdo transférase, enzyme terminale de la voie de biosynthèse du Kdo a aussi été réalisée et les premiers résultats seront discutés
The KDSA gene codes for the 3-deoxy-D-manno-octulosonic acid 8-phosphate (Kdo-8-P) synthase which synthesizes the phosphorylated precursor of Kdo, an essential and indissociable component of the outer membrane in Gram-negative bacteria. In plants, the role of Kdo is largely misunderstood ; however it is a constituent of a complex pectic polysaccharide : rhamnogalacturonan II, essential for the structuration of the pectin bnetwork in primary cell wall. The study of the KDSA enzyme has been performed in tomato (Lycopersicon esculentum Mill. ) and in Arabidopsis thaliana. The expression of KDSA was shown to be preferentially associated with dividing cells. Its function is thought to be of great importance since no null mutant plants, lacking the Kdo-8P synthase activity, could be isolated. A preliminary study of the Kdo transferase has been performed. This enzyme is the last one of the biosynthetic pathway of Kdo and the first results will be discussed

Orientadora : Profª Drª Rosemary Hoffmann Ribani
Co-orientadora : Profª. Drª. Carmen Lúcia de Oliveira Petkowicz
Co-orientadora : Profª. Drª. Trust Beta (University Manitoba)
Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. Defesa: Curitiba, 04/12/2014
Inclui referências
Resumo: A biodiversidade é considerada uma forte estratégia para a manutenção da segurança alimentar, econômica e ecológica da humanidade. A flora brasileira constitui uma das maiores biodiversidades do planeta, elevando o Brasil ao posto de maior nação entre os dezessete países de maior biodiversidade possuindo milhares de espécies já catalogadas, dentre elas, muitas fruteiras silvestres. O gênero Physalis é uma frutífera silvestre, pertencente à família Solanaceae, ocorrendo em regiões temperadas, quentes e subtropicais, devido à sua adaptação a diferentes climas e tipos de solo. As espécies de ampla adaptação ecológica e comumente encontradas no Brasil são a Physalis angulata (P. angulata) e Physalis peruviana (P. peruviana), sendo o Rio Grande do Sul o principal produtor de P. peruviana in natura . Popularmente conhecido como camapu, é um fruto exótico, climatérico envolvido por um cálice que serve para protegê-lo de condições ambientais adversas e prolongar a vida útil do fruto. As espécies deste gênero apresentam uma longa lista de constituintes químicos, que tem despertado o interesse dos consumidores, tais como: compostos fenólicos, principalmente representados por ácidos fenólicos e flavonóides, ácidos graxos de cadeia linear, ácido ascórbico, carotenóides, alcalóides e vitaesteróides. Muitos dos fitoquímicos desse fruto podem ser responsáveis pela captura de radicais livres, atuando como antioxidantes sendo relacionados ao retardo do envelhecimento e prevenção de doenças degenerativas. Além do consumo in natura , os frutos são utilizados na produção de geléias caseiras, indicando a presença de pectinas. Neste contexto, o estudo dos compostos bioativos, a extração e caracterização dos polissacarídeos do fruto de P angulata torna-se relevante, pois se trata de um fruto nativo e pouco explorado na área da Engenharia de Alimentos. Este trabalho foi dividido em quatro capítulos. A revisão bibliográfica no Capítulo 1 de forma concisa, aborda as características do gênero Physalis, a definição e a importância dos compostos bioativos e dos polissacarídeos em frutas e produtos alimentícios. No Capítulo 2 estão apresentados os perfis dos ácidos fenólicos solúveis e insolúveis presentes nos frutos de P. angulata obtidos por meio de cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC); a atividade antioxidante dos extratos, determinada por meio da capacidade do extrato em sequestrar o radical livre (2,2- difenil-1-picrylhydrazil??DPPH); avaliação do conteúdo de compostos fenólicos totais dos frutos de P. angulata em dois estádios de maturação. O Capítulo 3 trata da caracterização dos subprodutos do fruto P. angulata : cálice, farinha e óleo das sementes dos frutos. A identificação do flavonol majoritário por cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a espectroscopia de massa (HPLC/MS); avaliação do teor de compostos fenólicos totais e atividade antioxidante determinada pelo método DPPH* nos cálices dos frutos de P. angulata . Na farinha das sementes do fruto foi realizada a determinação da composição físico-química, os minerais majoritários identificados por Espectrometria de emissão atômica por plasma acoplado indutivamente (ICP-OES)- e o teor de compostos fenólicos totais (CFT) por Folin- Ciocalteou. No óleo extraído da farinha a identificação da composição de ácidos graxos foi determinada por ICP-OES e teor de fosfolipídeos calculado através teor de fósforo pelo fator de conversão. O Capítulo 4 descreve a caracterização físico-química dos frutos de P.angulata, a extração dos polissacarídeos e sua caracterização através da composição monossacarídica, análises de homogeneidade efetuadas em um cromatógrafo de exclusão estérica de alta pressão (HPSEC), o grau de esterificação das pectinas analisado por espectroscopia de infravermelho (FT-IR), análise de espectroscopia de 13C-RMN. As propriedades reológicas foram avaliadas através de curvas de viscosidade aparente e análises oscilatórias dinâmicas.
Abstract: Biodiversity is considered a powerful strategy for maintaining food safety. The flora is one of the greatest biodiversity on the planet, elevating Brazil to the greatest nation stand among the seventeen countries with the highest biodiversity possessing thousands of species already cataloged, among them many wild fruit trees. The genus Physalis is a wild fruit, belonging to the Solanaceae family, occurring in temperate, subtropical and warm regions, due to its adaptation to different climates and soil types. Species of wide ecological adaptation and commonly found in Brazil are the Physalis angulata and Physalis peruviana), and Rio Grande do Sul, the largest producer of fresh P. peruviana. Popularly known as camapum, is an exotic fruit, climacteric surrounded by a cup which serves to protect it from adverse environmental conditions and prolong the life of the fruit. The species of this genus have a long list of chemical constituents, which has aroused the interest of consumers, such as phenolic compounds, mainly composed of phenolic acids and flavonoids, fatty acids, straight-chain, ascorbic acid, carotenoids, alkaloids and vitaesteróides. Many of phytochemicals that fruit are responsible for the capture of free radicals by acting as antioxidants and degenerative diseases prevention. Besides fresh consumption, the fruits are used for making jams, indicating the presence of pectins. In this context, the study of bioactive compounds, the extraction and characterization of polysaccharides from the fruit of P. angulata becomes relevant because it is a fruit native and underexplored in the area of Food Engineering. This work was divided into four chapters. Chapter 1 concisely discusses the characteristics of the genus Physalis, the definition and the importance of bioactive compounds and polysaccharides in fruits and food products. Chapter 2 shows the profile of soluble and insoluble phenolic acids in the fruits of P. angulata obtained by high performance liquid chromatography (HPLC); the antioxidant activity of the extracts, determined by the ability of the extract to capture the free radical (2,2- diphenyl-1-picrylhydrazil-DPPH); evaluation of total phenolic compounds of the fruits of P. angulata in two stages of maturation. Chapter 3 deals with the characterization of the byproducts of P. angulata fruit, calyx flour and oil from the seeds of the fruit. Identifying the major flavonol HPLC/MS; evaluation of the content of phenolic compounds and antioxidant activity determined by the CPPH - method in calyx. The flour from the seeds of the fruit was performed to determine the physical and chemical composition, the majority minerals identified by ICP-OES (optical emission spectrometry by inductively coupled plasma) and the TPC content by Folin-Ciocalteou. In the oil extracted from flour to identify the fatty acid composition was determined by ICP-OES and phospholipids content calculated using phosphorus content by the conversion factor. Chapter 4 describes the physicochemical characterization of the fruits of P. angulata , the extraction of polysaccharides and their characterization by monosaccharide composition analysis of homogeneity performed on a chromatograph steric exclusion high pressure (HPSEC), the degree of esterification of pectins analyzed by infrared spectroscopy (FT-IR) analysis, 13C-NMR spectroscopy. The rheological properties were evaluated using plots of apparent viscosity and dynamic oscillatory tests.

Une approche intégrée physicochimie et relations structure-activité a été mise en œuvre afin d'étudier le phénomène rétention-libération des composés d'arôme dans un gel laitier allégé additionné de pectine. Notre objectif était d'identifier les propriétés moléculaires qui régissent ce phénomène en supposant que la modification de la structure entraîne forcement un changement dans la rétention-libération des composés d'arôme. Dans ce but, nous avons déterminé les coefficients de partage de 28 composés d'arôme dans l'eau, dans des gels de pectine et dans des gels laitiers avec ou sans de pectine, à l'équilibre en utilisant la méthode PRV (Phase Ratio Variation). Nous avons ensuite effectué une étude des relations structure-rétention en évaluant les corrélations entre les coefficients de partage et quatre descripteurs traduisant quatre propriétés moléculaires : l'hydrophobie globale, la surface moléculaire, la polarisabilité et la densité de charge négative. Notre démarche d'étude des relations structure-activité (Structure-Activity Relationships, SAR) consistait à étudier des composés d'arôme appartenant à une gamme de structures variée, dans un même ensemble, puis en sous-groupes en fonction d'une particularité structurale donnée afin de révéler les particularités de la structure qui influent sur le phénomène rétention-libération. La comparaison des rétentions entre les milieux n'a pas montré l'existence d'un effet pectine. Les études des relations structure-activité ont montré l'impact de certaines particularités structurales telles que la ramification et la double liaison sur la rétention. Elles ont également montré que l'hydrophobie globale des molécules n'était pas la propriété moléculaire la plus à même d'expliquer les phénomènes impliqués dans les interactions de molécules odorantes avec les constituants du milieu (eau ou gel laitier). La surface et la polarisabilité rendent mieux compte des rétentions des composés d'arôme. Les corrélations impliquant la surface, la polarisabilité et l'hydrophobie globale, confirment que les interactions de type van der Waals (essentiellement Keesom et London) sont favorables à la rétention dans les gels laitiers et défavorables à la rétention dans l'eau. De même, les corrélations impliquant la densité de charge montrent que les interactions polaires sont favorables à la rétention dans l'eau. Notre choix de départ, qui consistait à faire varier la structure des composés d'arôme afin d'apprécier son effet sur le phénomène rétention-libération des composés d'arôme, s'est avéré concluant, et le groupe de 28 composés permet effectivement de mener une étude quantitative des relations structure-propriété. Cette démarche QSAR pourra se transposer à des systèmes alimentaires simples ou complexes.

Pectinas são polímeros compostos principalmente por unidades de α-D-ácidos galacturônicos ligados por ligações α-1,4 presente na parede celular das plantas. De acordo com os compostos ramificados na cadeia principal pode-se dividir a pectina em vários tipos. Esses polissacarídeos possuem estruturas complexas, são solúveis em água e geralmente apresentam baixa toxicidade e possuem várias aplicações na indústria química, alimentícia e farmacêutica. Este trabalho teve como objetivo extrair, isolar e caracterizar os compostos pécticos presentes no epicarpo dos frutos de Garcinia brasiliensis (bacupari). Utilizou-se dois métodos de extração: água em meio neutro e água em meio ácido, ambos com aquecimento. Utilizou-se uma pectina comercial de citrus para comparação com as análises das pectinas do bacupari. A pectina foi obtida dos resíduos de epicarpo oriundos de extrações rotineiras e exaustivas com etanol, realizadas no laboratório de Fitoquímica e Química Medicinal (LFQM). O processo de extração de pectina em meio aquoso neutro, resultou em um rendimento de 7,48%, e o processo de extração em fase aquosa ácida resultou em um rendimento de 6,15%. A pectina dos frutos de G. brasiliensis, extraída com solução aquosa neutra, apresentou alto teor de metoxilação e esterificação e também apresentou maior teor de compostos fenólicos com maior capacidade sequestrante de radical livre DPPH do que as demais pectinas utilizadas. Além disso, foi avaliada a atividade antimicrobiana e antiinflamatória. As pectinas extraídas do bacupari e a comercial não apresentaram atividade antimicrobiana significativa quando avaliadas contra fungos e bactérias padrões Americam Type Culture Collection (ATCC), porém demonstraram atividade antiinflamatória considerável, quando comparadas ao padrão indometacina, testado no modelo de edema de pata de camundongos induzido por carragenina. Foram realizadas a caracterização estrutural, bem como a correlação com os dados de atividade biológica dos compostos naturais e semi-sintéticos (acetilados) conduzindo ao desenvolvimento de novos agentes antiinflamatórios a partir dos resíduos de extração dos frutos do bacupari.
Pectins are polymers mainly composed by unities of α-D galacturonic acids bonded by α- 1,4 links that are present in the plants cell wall. According to the branched composts in the main chain, a pectin can be divided in many kinds. Those polysaccharides have many complex structures, that are soluble in water and usually present low toxicity and have many uses in the chemical industry. This work aimed to extract, isolate and characterize the pectin composts present in the epicarps from the Garcinia brasilensis fruits, also known as bacupari. Two extraction methods were perfomed: one with water in a neutral solution and other with water in an acid one, both of them were heated. A comercial pectin from citrus was used to compare the analysis from the bacupari’s pectins. The pectin was obtained from residues of epicarp derived of routine and exaustive extractions with ethanol, that were realized at the Medical Phytochemistry and Chemistry Laboratory (MFCL). The process of pectin extraction in neutral aqueous solution resulted in a yield of 7,48% and the extraction process in the aqueous acid solution resulted in a yield of 6,15%. The pectin extracted from the g. brasiliensis fruit presented a high level of methoxylation and esterification and also showed higher phenolic content with more sequestring capacity of the DPPH free radical. Besides that, the antimicrobial and anti-inflammatory actvity were evaluated. The pectins extracted from the bacupari and the commercial one didn’t show a meaningfully activity agaisnt fungi and American Type Culture Collection (ATCC) standard bacterias, however they showed a considerable anti-inflammatory activity when compared to the indomethacin standard, which was tested on the carrageenan-induced paw edema in mices. Structural characterization, as well as data correlation of biological activity of natural and semi-sinthetic (acetylated) composts were performed, conducing to the development of new anti-inflammatory agents from the residues of the extraction of bacupari’s fruits.

Gelification des pectines amidees en presence de calcium. Etude de modeles simplifies (acides pectiques amides). Les pko dependent du parametre de densite de charge et non pas du taux d'amidation/repartition non aleatoire des fonctions amides. La sensibilite au calcium des pectines amidees resulte de l'alternance de blocs de fonctions acides libres et methyles reparties aleatoirement et de fonctions amides, generateurs de liaisons h intermoleculaires, provenant de leur synthese concentre en ammoniac et en pectine

Mestrado em Bioquímica - Bioquímica Alimentar
A Indumape, Industrialização de Fruta S.A. é uma empresa sediada em Pombal, considerada o maior transformador de fruta para a produção de sumos concentrados, essencialmente de maçã e pera Rocha. O fabrico destes sumos tem vindo a ganhar popularidade por constituírem um produto com um mínimo grau de processamento e que mantém as características originais da fruta utilizada. No entanto, um dos principais problemas inerentes a este tipo de indústria é a turbidez elevada devido à presença de partículas em suspensão, por insolubilização de fragmentos de amido e pectina. A recuperação dos compostos de aroma durante a produção de concentrados é também motivo de interesse. Desta forma, a dissertação de Mestrado em ambiente empresarial na Indumape teve como objetivo estudar a influência na turbidez do sumo concentrado da atividade das enzimas pectina metilesterase e poligalacturonase das maçãs em diferentes alturas do ano e quantificar compostos voláteis do condensado de aroma de pera com o objetivo de melhorar o controlo de qualidade efetuado sobre este produto. A determinação da atividade da enzima pectina metilesterase foi efetuada pela quantificação do metanol libertado pela reação do pó de acetona, contendo a enzima extraída das maçãs, com a pectina, pela técnica de microextração em fase sólida em espaço de cabeça acoplada à cromatografia em fase gasosa com detetor de ionização de chama (HS-SPME/GC-FID). A atividade da enzima poligalacturonase foi determinada com base no método de viscosimetria. Ambas as enzimas apresentaram maior atividade em maçãs processadas muito depois da colheita. No entanto, verificou-se um aumento de turbidez nos sumos concentrados de maçã produzidos com frutos processados mais tardiamente, provavelmente devido a uma maior atividade enzimática, que levou a uma maior extensão da hidrólise das pectinas. A quantificação de compostos voláteis do condensado de aroma de pera foi efetuada no sistema HS-SPME/GC-FID. Várias amostras de condensado recém-produzido foram sujeitas à quantificação de dois compostos de interesse, o acetato de butilo e o acetato de hexilo. A quantificação destes compostos voláteis foi implementada na empresa e a gama de concentrações para os dois compostos de interesse foi de 3,52 g/L a 13,6 g/L para o acetato de butilo e de 0,520 g/L a 1,22 g/L para o acetato de hexilo. Mensalmente, verificaram-se variações em ambos os compostos analisados, nomeadamente nos meses de novembro, dezembro e janeiro, provavelmente devido ao estado de maturação em que as peras se encontravam. Por sua vez, verificou-se também que, apesar do acetato de butilo estar em maior concentração do que o acetato de hexilo, este último foi o que apresentou maior índice de aroma, podendo ser um dos compostos que mais contribui para o odor a pera no aroma produzido na Indumape.
Indumape – Industrialização de Fruta, S.A. is a company placed in Pombal, considered the largest fruit transformer to produce concentrate juices, including apple and pear of Rocha variety. Fruit juice concentrates with minimum degree of processing, retaining the original characteristics of the fruit, are highly valorized. Juice turbidity is the major technological problem in juice concentrate industry, caused by the suspension particles of degraded starch and pectin origin. This industry is also a producer of fruit aroma aqueous solutions resultant from the evaporation during juice concentrate production. These aroma compounds arise from several families of volatiles. Thus, with this work it is intended to understand how the activity of the enzymes pectinmethylesterase and polygalacturonase from apples processed along the year influence juice concentrate turbidity. Also, it aims to quantify the technologically relevant pear volatile compounds, allowing to improve the quality control applied to this product. The determination of pectinmethylesterase activity was accomplished by quantification of methanol released when the apple’s acetone powder, which contains the enzymes, was in contact with pectin, using headspace solid phase microextraction technique coupled to gas chromatography with flame ionization detector (HS-SPME/GC-FID). The activity of polygalacturonase was determined by viscosimetry. Both enzymes’ activity was higher when apples were processed later. However, there was an increase in concentrate apple juice turbidity when produced with apples processed later, probably due to the higher enzymatic activity, leading to a higher extend of pectin hydrolysis. The quantification of pear volatiles was performed by HS-SPME/GC-FID, two compounds of interest were selected, butyl acetate and hexyl acetate. The methodology for quantification of these two pear volatile compounds was implemented at the company, allowing a range of concentrations from 3.52 g/L to 13.6 g/L for butyl acetate and 0.520 g/L to 1.22 g/L for hexyl acetate. Monthly, it was observed some variations in both compounds analyzed, namely in the months of November, December, and January, probably due to differences in pear maturation state. It was also verified that although butyl acetate had higher concentration than hexyl acetate, the last one was the compound that had the highest aroma index, so it may be one of the compounds that contribute most to pear odor in the aroma produced at Indumape.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior
Os corantes artificiais, tais como amarelo sÃlido e laranja GGN, vÃm preocupando a populaÃÃo mundial por sua natureza tÃxica. Em substituiÃÃo a esses compostos, fontes alternativas de corantes naturais estÃo sendo buscadas pelos pesquisadores. O bagaÃo do pedÃnculo do caju, subproduto da indÃstria de sucos, apresenta quantidade apreciÃvel de carotenÃides, compostos com poder corante e biologicamente ativos, alÃm de apresentar teor de flavonÃides, sendo uma fonte promissora de corantes naturais. Este trabalho teve como objetivo estudar a obtenÃÃo de carotenÃides e flavonÃides a partir do bagaÃo do pedÃnculo do caju por maceraÃÃo enzimÃtica. Para o estudo da maceraÃÃo foi utilizado o bagaÃo de caju proveniente da indÃstria e um complexo enzimÃtico pectinolÃtico. Na primeira etapa do trabalho, selecionaram-se os melhores parÃmetros de proporÃÃo bagaÃo: Ãgua, concentraÃÃo enzimÃtica, tempo e temperatura de maceraÃÃo, em escala de bancada, cujo procedimento baseou-se na determinaÃÃo do parÃmetro b de cor instrumental. Definidos esses parÃmetros, os experimentos foram conduzidos em escala de planta piloto, nas quais os extratos foram obtidos por cinco ciclos de prensagem/diluiÃÃes sucessivas. O extrato foi centrifugado, obtendo-se um resÃduo e um sobrenadante, que foi concentrado a vÃcuo. Foi realizada caracterizaÃÃo fÃsico-quÃmica dos extratos brutos, concentrados e do resÃduo. Os resultados revelaram que as melhores condiÃÃes de maceraÃÃo do bagaÃo do caju para a obtenÃÃo de carotenÃides foram a temperatura de 30ÂC, proporÃÃo 1:1 (bagaÃo: Ãgua), adiÃÃo de 500 ppm de complexo enzimÃtico pectinolÃtico e tempo de incubaÃÃo de 1 hora. JÃ para o teor de flavonÃides, a adiÃÃo de preparado enzimÃtico pectinolÃtico, combinado com um aumento de 10ÂC na temperatura, aumentaram o teor desses compostos nos extratos. A concentraÃÃo do extrato resultou em perda dos teores de carotenÃides, vitamina C e compostos fenÃlicos, gradativamente, com o aumento dos nÃveis de concentraÃÃo.

Orientador: Katia Sivieri
Orientador no exterior: Lene Jespersen
Banca: Suzana Marta Isay Saad
Banca: Adriane Elisabete Antunes de Moraes
Banca: Carla Raquel Fontana Mendonça
Banca: Marcia Pinto Alves Mayer
Resumo: Diversos subprodutos de frutas tropicais, os quais são frequentemente descartados pelas indústrias alimentícias, apresentam elevado conteúdo de fibras e de compostos bioativos. Estes compostos, assim como determinadas cepas probióticas e algumas pectinas presentes nos subprodutos, têm o potencial de modular a microbiota intestinal humana, promovendo diversos benefícios à saúde, tais como a atenuação de parâmetros relacionados à obesidade. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da pectina do limão, de subprodutos secos de frutas tropicais (acerola e camu-camu) e de diferentes cepas probióticas (Bifidobacterium longum BB-46, Lactobacillus acidophilus LA-5 and L. paracasei L-431) na microbiota intestinal de indivíduos eutróficos e obesos utilizando o Simulador do Ecossistema Microbiano Humano (SEMH®). Seis artigos foram desenvolvidos a fim de se responder os objetivos propostos. O primeiro artigo trata-se de uma mini-revisão e, os cinco restantes, artigos originais. No primeiro artigo, sumarizou-se os principais achados sobre a composição da microbiota intestinal de obesos e, revisou-se as novas estratégias de modulação da microbiota intestinal em favor do tratamento da obesidade. Foi possível mostrar que a composição da microbiota intestinal é essencial para o entendimento de mecanismos envolvidos na etiologia da obesidade e que, várias estratégias, tais como, o consumo de prebióticos e probióticos, bem como a prática de atividade física moderada e regular, podem modu... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: Several by-products of tropical fruits, which are often discarded by the food industry, have high fibre content and bioactive compounds. These compounds, as well as certain probiotic strains and some pectins present in the by-products, have the potential to modulate the human gut microbiota, promoting several health benefits, including the attenuation of obesity parameters. The aim of this work was to evaluate the effects of lemon pectin, dried by-products of tropical fruits (acerola and camu-camu), as well as of different probiotic strains (Bifidobacterium longum BB-46, Lactobacillus acidophilus LA-5 and L. paracasei L-431) on the gut microbiota from healthy-weight and obese individuals using the Simulator of the Human Intestinal Microbial Ecosystem (SHIME®). Six articles were developed in order to meet the proposed aims. The first article is a mini-review and the other five are original articles. In the first article, we summarized the principal findings on obesity-related microbiota composition and reviewed new strategies for gut microbiota modulation in favour of obesity treatment. We showed that the composition of the microbiota is essential for understanding the mechanisms involved in the aetiology of obesity and, that several strategies, such as consumption of probiotics and prebiotics, as well as moderate and regular physical activity, can modulate the gut microbiota in favour of obesity treatment. In the second article, the chemical composition, the total phenolic co... (Complete abstract click electronic access below)
Resumé: Flere biprodukter fra tropiske frugter, som ofte kasseres af fødevareindustrien, har højt fiberindhold og bioaktive forbindelser. Disse forbindelser, såvel som visse probiotiske stammer og nogle pektiner, der er til stede i biprodukterne, har potentialet til at modulere den humane tarmmikrobiota, der fremmer flere sundhedsmæssige fordele, herunder dæmpning af fedmeparametre. Formålet med dette arbejde var at evaluere virkningerne af citronpektin, tørrede biprodukter fra tropiske frugter (acerola og camu-camu), samt forskellige probiotiske stammer (Bifidobacterium longum BB-46, Lactobacillus acidophilus LA-5 og L. paracasei L-431) på tarmmikrobioten fra raske og overvægtige individer, under anvendelsen af den humane intestinale mikrobielle økosystem simulator (SHIME®). Seks artikler blev udviklet for at opfylde de foreslåede mål. Den første artikel er en mini-anmeldelse, og de andre fem er originale artikler. I den første artikel opsummerede vi de vigtigste fund om fedme-relateret mikrobiota sammensætning og gennemgik nye strategier for tarmmikrobiota modulering til fordel for fedmebehandling. Vi viste, at mikrobiotas sammensætning er afgørende for forståelsen af mekanismerne i fedmens etiologi, og at flere strategier, såsom forbrug af probiotika og præbiotika, samt moderat og regelmæssig fysisk aktivitet kan modulere tarmmikrobiotaten til fordel for fedme behandling. I det anden artikel blev den kemiske sammensætning, de samlede phenolforbindelser og in vitro antioxidantkapac
Doutor

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2014.
Made available in DSpace on 2014-08-06T17:58:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 325596.pdf: 3398990 bytes, checksum: 333d0e853cd8e1b659b6cfccf1025e51 (MD5) Previous issue date: 2014
A produção de suco de uva no Brasil tem aumentado a cada ano, pois apenas no Rio Grande do Sul, maior estado produtor de uvas e derivados, a produção de suco passou de 126,9 milhões de litros em 2008 para 220 milhões de litros em 2012.Esses números são bastante relevantes, pois a produção mundial de sucos de uva está estimada entre 11 e 12 milhões de hectolitros. Outras regiões brasileiras têm investido na elaboração de sucos de uvas, como a região do Vale Submédio São Francisco (VSF),localizada no Nordeste do Brasil,onde recentemente empresas têm investido na produção de sucos de uva em escala comercial. Este trabalho teve por objetivo caracterizar os sucos das novas variedades brasileiras de uvas plantadas no VSFe avaliar diferentes condições extração do suco no processo industrial utilizado por empresas desta região,em relação a parâmetros clássicos de qualidade, compostos fenólicos, ácidos orgânicos e atividade antioxidante.O processo de extração do suco a quente sem prensagem do bagaço apresentou um alto rendimento de suco sem a necessidade de prensagem da uva. Os tratamentos de maceração exerceram influenciaram significativamente nos parâmetros de processo como rendimento e limpidez do suco, onde a temperatura de 60°C com adição do preparado enzimático a base de pectinase resultaram num incremento de 6,0% no rendimento e na redução da turbidez. O uso do preparado enzimático diminuiu a concentração de catequina e aumentou adeprocianidinas B1 e B2 nos sucos. O aumento da temperatura de maceração de 50 para 60°C foi o fator que mais contribuiu para a maior extração de compostos fenólicos das películas das uvas, principalmente em relação as antocianinas. A combinação da temperatura de 60°C com o uso do preparado enzimáticona dose 3,0 mL 100 kg-1 de uva resultaram numa maior extração de praticamente todos os compostos fenólicos analisados, bem como no aumento da concentração dos ácidos málico e láctico, e diminuição da concentração do ácido acético dos sucos. Foi observada uma significativa concentração de compostos fenólicos associados à atividade antioxidante in vitro nos sucos das novas variedades brasileiras de uvas plantadas nesta região. O uso dos híbridos "BRSVioleta" e "BRS Cora", em mistura com a "Isabel Precoce", aumentaram significativamente a intensidade de cor, a concentração de fenólicos totais e antocianinas totais do suco formulado, principalmente, em relação a fenólicos como catequina e epicatequina galato, ácidos gálico, ácido caféico, rutina, delfinidina e cianidinas, compostos que foram associados à alta atividade antioxidante encontrada nos sucos. O que faz com queo uso destes "cortes" seja uma prática importante na obtenção de sucos com alta concentração de fenólicos associados a atividades biológicas benéficas à saúde dos consumidores.O híbrido "BRS Cora" além de contribuir com o aumento da cor e compostos fenólicos no suco formulado com "Isabel Precoce", também foi responsável pelo aumento da concentração de ácidos tartárico e málico.A cultivar "BRS Magna" apresentou um bom potencial para ser utilizada em formulações de sucos, uma vez que apresentou uma composição fenólica inferior apenas a "BRS Violeta", variedade com a maior quantidade de fenólicos. Os sucos elaborados apresentaram uma alta concentração de trans-resveratrol, com destaque para o suco da"BRS Violeta" com valores semelhantes a vinhos tintos. De maneira geral a atividade antioxidante dos sucos foi alta, e associada, principalmente, aos fenólicos: catequina, procianidinas B1 e B2, ácido caféico, delfinidina 3-glicosideo e cianidinas mono e diglicosídicas. Portanto se conclui que é possível elaborar sucos de uva com as novas cultivares brasileiras plantadas no Nordeste do Brasil,que apresentem boa concentração de compostos bioativos e características próprias originadas da viticultura tropical praticada no Vale do Submédio São Francisco, que se difere das demais regiões tradicionais do mundo.

Abstract : The Brazilian production of grape juice have been incrasing every year, being Rio Grande do Sul the main state producer of grapes and derivations, the production passed through from 126,9 millions of liters in 2008 to 220 millions of liters in 2012.This number is relevant because the world production of grape juices is estimated around 11 and 12 millions of hectoliters. Other Brazilian regions have invested in the production of grape juice, like Sub-middle region of São Francisco?s Valley (SFV), located at the Norteast of Brazil.Recently, factories have invested in the production of grape juices in comercial large-scale at the region.In this context, this study aimed to characterize the juices of the new Brazilian grape varieties planted in SFV and evaluate different juice extraction conditions in the industrial process used by companies in this region, compared to classic quality parameters, phenolic compounds, organic acids and antioxidant activity. The process used by the companies presented a high juice without the need for pressing grapes. The maceration treatments have any significant influence on process parameters such as yield and clarity of juice where the temperature of 60°C with the addition of the enzyme preparation based pectinase resulted in a 6.0% increase in yield and reduction of turbidity. The use of the enzyme decreased amounts of catechins and increased procyanidins of B1 and B2. Increasing the temperature of maceration of 50 to 60°C was the main cause of the extraction of phenolic compounds from the skins of the grapes, especially the anthocyanins.The combination of 60° C with the use of the enzyme preparation in a dose of 3.0 mL per 100 kg of grapes resulted in better extraction of phenolic compounds evaluated, as well as increased the concentration of malic and lactic acids, and decreased the concentration of acetic acid in the juices.With a base on the results obtained could be observed significant concentration of phenolic compounds associated with the antioxidant activity in vitro on the studied juices. The use of blends between varieties "BRS Violeta" and "BRS Cora", with the variety "Isabel Precoce", increased significantly the intensity of color as well as the total phenolic concentration and total anthocyanins in the finished juice, especially in relation to phenolic catechin, epicatechin gallate, gallic acid, caffeic acid, rutin, delphinidin end cyanidins, compounds that were associated with high antioxidant activity found on juices. That makes of extreme importance the use of these blends in order to elaborate juices with great concentrations of phenolics associated to biological activities which are beneficial to consumers health. The variety "BRS Cora" not only contributed with the increase of color and phenolic compounds in juice "Isabel Precoce", but also was responsible for the increment in the concentration of organic acids as tartaric and malic. The variety "BRS Violeta" was responsible for the greatest increment of phenolics in the juice "Isabel Precoce", as well the variety "BRS Magna" showed a good potential to be used in commercial blends, since it presented a little less phenolic concentration compared to the juice "BRS Violeta".The juices elaborated showed a representative concentration of trans-resveratrol, remarking the juice "BRS Violeta" with values similar to red wines. In a general point of view, the antioxidant activity of juices were high, and were associated, essentially, to the phenolics: catechin, procyanidin B2, caffeic acid, delphinidin 3-glucoside and cyanidins mono and diglucoside. Due to this, it can be concluded that is possible to elaborate grape juices with new Brazilian varieties planted in the Northeast region of Brazil, which have good quantity of bioactive compounds and own original characteristics from the tropical viticulture practiced in the Sub-middle São Francisco's Valley, that differs with any other traditional regions of the world.

Orientador: Vânia Regina Nicoletti
Coorientador: Ana Paula Badan Ribeiro
Coorientador: Yrjö Henrik Roos
Banca: Fábio Yamashita
Banca: Wanderley Pereira de Oliveira
Banca: Maria Aparecida Mauro
Banca: Márcio José Tiera
Resumo: A proposta desse trabalho foi a produção e caracterização de emulsões e microcápsulas de óleo de buriti utilizando isolado proteico de soja e pectina de alta metoxilação como estabilizantes. Os biopolímeros foram caracterizados, individualmente, por meio de análises de solubilização, carga, turbidimetria e microscopia ótica. O complexo isolado proteico de soja-pectina de alta metoxilação foi caracterizado por ensaios de turbidimetria e microscopia ótica. Para caracterizar o óleo de buriti realizaram-se determinações de propriedades físico-químicas e termofísicas, matéria insaponificável, composição em ácidos graxos, classes acilglicerólicas, composição triacilglicerólica, classes triacilglicerólicas e comportamento térmico. As emulsões de óleo de buriti foram caracterizadas por análises de estabilidade, tamanho das gotas, condutividade elétrica, intensidade de cargas, microscopia ótica, microscopia confocal de varredura a laser e microscopia eletrônica de varredura. O comportamento reológico das emulsões foi analisado através de ensaios em cisalhamento constante e cisalhamento oscilatório. Microcápsulas de óleo de buriti foram obtidas por meio da secagem por spray dryer da emulsão de óleo de buriti otimizada e adicionou-se maltodextrina como adjuvante de secagem. As microcápsulas, por sua vez, foram caracterizadas por meio das análises de cor, umidade, rendimento, tamanho de partículas, eficiência de encapsulação e retenção de carotenoides, eficiência de encapsulação e...
Abstract: The aim of this study was the preparation and characterization of buriti oil emulsions and microcapsules using soy protein isolate and high-methoxyl pectin as stabilizers. The biopolymers were characterized individually by analysis of solubilization, charge, turbidity and optical miscrocopy. The soy protein isolate-high-methoxyl pectin complexes were characterized by turbidity and optical microscopy analyses. Characterization of the buriti oil was performed by analyses of physicochemical and thermophysical properties, unsaponifiable matter, fatty acid composition, acylglycerol classes, triacylglycerol composition, triacylglycerol classes, and thermal behavior. The buriti oil emulsions were characterized by analyses of stability, particle size, electric conductivity, zeta potencial, optical microscopy, confocal laser scanning microscopy, and scanning electron microscopy. The rheological behavior of the emulsions was analyzed by constant shear and oscillatory shear tests. The buriti oil microcapsules were produced by spray drying of the optimized conditions for elaborating buriti oil emulsion added with maltodextrin as a drying aid. The microcapsules, in turn, were evaluated by analyses of colour, moisture content, encapsulation yield, particle size distribution, encapsulation efficiency and retention of carotenoids, encapsulation efficiency and retention of oil, water sorption, water plasticization and mechanical relaxation. The microcapsules morphology was analysed by ...
Doutor

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2013.
Made available in DSpace on 2013-12-05T23:39:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 318283.pdf: 1044737 bytes, checksum: a71db29cc74dc1982c5e0e982186be71 (MD5) Previous issue date: 2013
A melancia (Citrullus lanatus) é uma fruta típica de países com clima tropical a temperado. Durante a produção de suco de melancia, apenas cerca de 54 % da matéria prima é transformada em suco; sendo os outros 46 % considerados resíduos, constituídos principalmente por albedo. O objetivo deste trabalho foi determinar a melhor condição para obter alto rendimento de albedo hidrolisado utilizando a enzima pectinase e também estudar o efeito da adição deste na composição do suco de melancia. A metodologia de superfície de resposta foi aplicada e determinou a condição de maximização do rendimento do suco de albedo, que foi encontrada utilizando a concentração enzimática de 1,5 mL/kg, a 50 °C por 45 minutos. As amostras de suco de melancia (Controle), albedo hidrolisado e as formulações de suco de melancia com 10, 20 e 30 % de albedo hidrolisado foram caracterizadas. Todas as formulações de suco de melancia apresentaram menor pH e sólidos solúveis totais que o suco controle. Análises químicas e espectroscópicas mostraram que a adição de albedo hidrolisado diminuiu as quantidades de sacarose, glicose e frutose nos sucos formulados. O suco de melancia formulado com 10 % de albedo hidrolisado não apresentou mudanças significativas nos compostos fenólicos, flavonóides e na atividade antioxidante da fração lipofílica, mensurada no ensaio DPPH. Também foram observadas fortes correlações entre a atividade antioxidante e os compostos bioativos presentes nas amostras. Esses resultados sugerem que a adição de até 10 % de albedo hidrolisado no suco de melancia pode ser utilizada para o aproveitamento do albedo sem diminuir os compostos bioativos e a atividade antioxidante. Além disso, os resultados da análise sensorial mostraram que todas as formulações de suco de melancia com diferentes concentrações de albedo hidrolisado obtiveram boa aceitabilidade e intenção de consumo.

Abstract : Watermelon (Citrullus lanatus) is a typical fruit of the tropical countries with temperate climate. During the watermelon juice production, only around the 54 % of raw material is transformed into juice. The other 46 % is considered as residue of the production that#s mainly constituted by albedo. The aim of this work was to determine the best condition for obtaining the highest yield of albedo hydrolised using pectinase and also to study the effect of addition of this on the composition of watermelon juice. The response surface methodology was applied and determined the condition to maximize the yield of albedo hydrolised, that could be achieved by using an enzyme concentration of 1.5 mL/kg, at 50 °C for 45 minutes. Samples of watermelon juice (control), albedo hydrolised, and watermelon formulations with 10, 20 and 30% of albedo hydrolised were characterized. All watermelon formulations presented lower pH and total soluble solids than the control juice. Chemical and spectroscopic analyses showed that the addition of albedo hydrolised decreased the sucrose, glucose and fructose contents. Watermelon formulation with 10% of albedo hydrolised showed no significant changes in phenolics, flavonoids and antioxidant activity in lipophilic fraction by DPPH assay. Strong correlations were also observed between the antioxidant activity and the bioactive compounds present in the samples. These results suggesting that the addition of up 10% of albedo hydrolised in watermelon juice could be performed to utilize of albedo without decreased bioactive compounds and activity antioxidant. Moreover, results of sensory analysis showed that all formulations of watermelon juices with different concentration of albedo hydrolised obtained good acceptability and consumer intention.

Le rhamnogalacturonane ii ou rg-ii est un polysaccharide pectique complexe qui joue un role essentiel dans la regulation de la cohesion et de la taille des pores au sein de la paroi primaire. Sa resistance aux activites enzymatiques mises en uvre dans le domaine de la transformation des fruits et des legumes a ete mise en evidence et l'abondance de cette molecule dans les jus de fruits et les vins a ete demontree. La purification de rg-ii a ete realisee a partir du vin rouge ; ce qui a permis des avancees importantes tant dans le domaine de sa caracterisation structurale que pour l'evaluation de l'influence de sa presence dans les produits finis. Une souche de penicillium daleae a ete isolee a partir d'un echantillon de sol forestier pour sa capacite a degrader le rg-ii. Apres avoir fixe les conditions de culture de ce champignon filamenteux, les enzymes de degradation du rg-ii ont ete fractionnees. Une fraction proteique substantiellement pure degradant le rg-ii a ete obtenue et la proteine majoritaire, possedant une masse molaire apparente de 110 kda a ete sequencee. Cette enzyme, de sequence inconnue dans les bases de donnees, et possedant des caracteristiques de glycohydrolases, a ete clonee chez aspergillus niger. L'utilisation de la fraction proteique purifiee a egalement permis la production de fragment de rg-ii, dont la caracterisation structurale, par analyse rmn 1d et 2d, nous a permis de preciser l'organisation generale de cette molecule complexe.