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Carotenoid content of persimmon fruit exposed to UV-B radiation
No full textMany studies have elucidated the important role of carotenoids in promoting human health due to their high antioxidant properties. The consumption of these compounds via carotenoid-rich foods has proven to be inversely correlated to the incidence of chronic diseases. This work aimed at evaluating the effectiveness of post-harvest UV-B treatment in order to improve carotenoid content in persimmon fruits. The fruits were harvested at commercial maturity and placed into climatic chambers equipped with UV-B lamps (1.69 W.m-2). This radiation was applied for 48 hours and fruits were sampled at 24, 36 and 48 hours on each treatment. Control fruits were keeped in the same condition without UV-B radiation. HPLC analysis was performed to separate and identify carotenoid compounds. From 36 hours was observed a stimulation of carotenoid synthesis, with the major component -cryptoxanthin undergoing the highest increase (+41.56%) at 48 hours of UV-B treatment. Total carotenoid content varied from 346.28 mg.kg-1 at time zero to 374 mg.kg-1 after 48 hours of UV-B radiation. The results presented in this work indicate that irradiation with UV-B in post-harvest is an effective tool to modulate the concentration of health-promoting compounds in persimmon fruits
Produção de B-Galactosidade por Erwinia aroidae cultivada em soro de queijo
No full textOrientador: Ranulfo Monte AlegreDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: Soro de queijo integral e/ou desproteinado por acidificação e aquecimento podem ser utilizados como meio de cultura para produção de lactase de Erwinia aroideae NRRL B-132. A maior atividade de lactase obtida em fermentação de soro de queijo desproteinado (434,10 UI/m1) foi com 55 g/l de lactose, em doze horas de fermentação em erlenrneyer com produção de 1,9 g/l de massa celular seca. A suplememtação do meio de cultura com 5g/1 de asparagina aumentou em 15% a atividade da enzima intracelular e 202% a atividade da enzima extracelular. A temperatura ótima de incubação da enzima para hidrólise de ONPG foi 45°C e pH na faixa de 7,5 a 8,0. Em fermentador de 6 litros variou-se a temperatura de fermentação (25, 27, 30, 32 e 35°C) mantendo-se a taxa de aeração em 1 vvm e rotação de 350 rpm. Obteve-se maior atividade de lactase quando foi utilizado soro de queijo integral. A 30°C a produção em lactase extracelular foi maior e a 32°C houve maior produção de lactase intracelular. Utilizou-se o modelo matemático de Michaelis-Mentem para carac~erizar cineticamente a enzima, obtendo-se o valor para K.m de 3,46, 3,62, 3,85 e 0,60: mM para as temperaturas de 20, 23, 25 e 27°C ,respectivamente. A energia de ativação para K.m, determinada pelo modelo de Arrhenius foi 3.84 Kcal/mol. A inativação da enzima nas temperaturas de 45, 47, 49 e 50°C seguiu cinética de primeira ordem com constante de inativação Kd de 23,20, 47,60, 60,20 e 90,90 mM, respectivamente, e energia de ativação para a desnaturação Ed 51,50 KcaVmol. A enzima apresentou baixa estabilidade quando quando pré-incubada em pH diferente do ótimo por 20 minutos.Abstract: Production of intra and extracellular /3-galactosidase by Erwinia aroidea grown in cheese whey was studied. Preliminary experiments with edenrneyers and desproteinized cheese whey showed the optimallactose concentration of 5.5% when the lactase activity achieved 434.10 VI/ml and cellular dried mass' 1.9048 g/l for 12 hours culture. Optimals temperature and pH for ONPG hidrolysis was 45°C and 7.5, respectively. Medium culture suplementation with asparagine (5g/l) caused an increase of 15% in intracellular enzyme activity and of 202% in extracellular enzyme activity. Fermentation experi1:nents were carried out in 6 liters fermenter; it was used integral and deproteinized cheese whey under temperatures of 25, 27, 30, 32 and 35° C, 350 rpm and 1 vvm for 12 hours culture. When integral cheese whey was used the largest activity was achieved compared with the deproteinized cheese whey. The production of extracellular enzyme was greater at 30°C and the largest production of intracellular enzyme was obtained at 32°C. Enzyme inibition by temperature ocçured above 32°C. Glucose in culture medium caused enzyme carbon catabolite repression. Kinectis parameters was obtained through Michaelis-Mentem model ; Km for ONPG was 3.46 mM, 3.62 mM, 3.85 mM and 0.5960 mM at 20, 23, 25 and 27°C, respectively. The activation energy for ONPG hidrolysis was 3.84 Kcallmol °K. In stability study, it was obtained Kd values of 23.20 mM, 47.60 mM, 60.20 mM and 90.90 mM at 45, 47, 49 and 50°C, respectively. The activation energy for denaturation was 51.50 Kcal/mol °K. Enzyme low pH stability was observed and this fact means that it must be used around the optimum value (7.5 - 8.0).MestradoMestre em Engenharia de Alimento
Estudo da produção do bioconservante nisina por Lactococcus lactis subsp lactis
No full textOrientador: Ranulfo Monte AlegreTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: o grande interesse em novos métodos de conservação biológica de alimentos, com a finalidade de reduzir o uso de aditivos, sem comprometer a segurança dos mesmos, tem incentivado a pesquisa na área de conservantes seguros de origem alimentícia e biológica (bioconservantes) Peptídeos antibacterianos ou bactericidas produzidos por diferentes tipos de bactérias ácido lácticas (LAB) tem gerado interesse no uso destes como bioconservante. Bactérias ácido lácticas e seus metabólitos, incluindo os bactericidas, têm sido consumidos a milhares de anos, através de alimentos fermentados, sem nenhum efeito adverso
conhecido. Estas bactérias podem atuar como bioconservantes, tendo efeito inibidor contra vários microorganismos. O presente trabalho trata do estudo da produção do bioconservante nisina por Lactococcus lactis subps lactis, consistindo nas seguinte etapas: seleção do melhor microrganismo produtor, seleção da melhor fonte de substrato e do meio de cultura; avaliação e otimização das variáveis experimentais e fermentação em reator de bancada, para obtenção das condições de operação que influenciam na produção de nisina. A primeira etapa consistiu na seleção do melhor microrganismo produtor a ser utilizado nos estudos posteriores. Partiu-se das seguintes culturas de Lactococcus lactis subsp lactis, tidas como boas produtoras de nisina: ATCC 7962, ITAL SL-0256, NCDO 176, ITAL BL-008 E ATCC 11454. Nesta fase, os ensaios foram realizados em frascos agitados. Com base nos resultados obtidos, selecionou-se o Lactococcus lactis subsp lactis ATCC 7962, que chegou a uma produção máxima de 496 UI/rnL de meio. A escolha da melhor fonte de substrato e do meio de cultura com melhor composição ocorreu paralelamente à escolha do microrganismo. Foram testados sacarose, permeado de soro de queijo, melaço de cana-de-açúcar e mais 4 composições de meios. Lactose, na forma de permeado de soro de queijo, proporcionou a maior produção de nisina
alcançando 2476 VI de nisinaJmLde meio. Na terceira etapa, estudou-se a influência de 4 variáveis experimentais na produção do bioconservante nisina. Foram elas: concentração da fonte de carbono, concentração da
solução salina, concentração da solução de vitaminas e concentração da solução de aminoácidos. As variáveis que influenciaram significativamente na produção de nisina foram concentração da fonte de carbono (8g/L) e adição de aminoácidos (22%). O planejamento experimental permitiu um aumento de 73% na produção de nisina, alcançando um máximo de (4280UI/rnL de meio). Os ensaios em fermentador de bancada objetivaram estudar a influência do controle de pH e aeração na produção de nisina. A aeração e controle de pH influenciaram significativamente na produção de massa celular seca, porém não influenciaram na atividade de nisina.Abstract: Current consumers interest for commercially processed foods that are not preserved with non-food preservatives has provided an incentive to search for safe and food-grade preservatives (biopreservatives) of biological origin. Antibacterial peptides or bacteriocins produced by several strains of lactic acid bacteria (LAB), have generated interest as potencial food preservatives. Cells of LAB and their metabolites, incluing the bacteriocins, have been consumed by humans for thousands of years through fermented food without any know adverse effect. This bacteriocins are bactericidal to many strains. The present is about the study of the biopreservative nisin production by Lactococcus lactis subps lactis, consisting of the following stages: selection of the best producing microorganism, substrate source and culture medium; evaluation and optimization of the experimental variables and fermentation in a bench-fermentor to obtain the operation conditions that influence in the nisin production. The first phase consisted of the selection of the best producer microrganism to be used in the posterior studies. The following strains of Lactococcus lactis subsp lactis were used:ATCC7962, ITAL SL-0256,NCDO 176,ITALBL-008AND ATCC 11454.In this phase, the experiments were conducted in shake-flasks. Based on the obtained results, the Lactococcus lactis subsp lactis ATCC 7962 produced a maximum of 496 DI nisin/rnL. The selection of the best substrate source and medium composition was done parallelly to the microorganism selection. It was tested sucrose, whey permeate, molasses sugar cane and more 4 compositions of medium. Lactose in the form of whey permeate provided the argest nisin production reaching2476DI nisin/rnL. In the third stage, it was studied the influence of four experimental variables in the biopreservative nisin production: carbon source concentration, saline solution concentration, vitamins solution and amino acids solution concentration. The variables that
presented significant influence in the nisin production were carbon source concentration (8g1L) and amino acids addition (22%). The experimental design allowed an increase of 73% in the nisin production reaching a maximum of 4280UI/mL. The experiments in the bench-fermenter were done to verify the influence ofthe pH control and aeration in the nisin production. The aeration and pH control influenced significantly the mass cellular production, even so they did not influence on the nisin activity.DoutoradoDoutor em Engenharia de Alimento
Avaliação do potencial nutricional e de compostos bioativos em plantas alimentícias não convencionais do Rio Grande do Sul
Get PDFA região Sul aparece com destaque na biodiversidade vegetal devido à sua gama única de clima e relevo. Além disso, a falta de pesquisa dessas plantas as torna subutilizadas e conhecidas como "plantas do mato". Embora algumas plantas nativas estão sendo domesticadas, a utilização potencial de muitas espécies não foi ainda explorada e caracterizada. O objetivo deste estudo foi avaliar as características nutricionais de três espécies do Sul do Brasil através da composição nutricional, determinação dos compostos fenólicos totais e pigmentos totais, quantificação de compostos bioativos individuais e avaliação da atividade antioxidante utilizando métodos diferentes. Além, dos compostos que contribuem para a atividade antioxidante em dois diferentes extratos. A polpa Opuntia monacantha (Willd) Haw foi promissora, especialmente em comparação com outras espécies do mesmo gênero Opuntia. A O. monacantha apresentou altos níveis de carotenoides (luteína 133,04 ± 0,84 mg/ g peso seco (ps) e β - caroteno 102,42 ± 0,94 mg/ g ps), flavonoides (luteolina 440 ± 3,87 mg/ g ps), compostos fenólicos totais (6,61 ± 0,01 mg equivalente de gálico ácido EAG)/ g de (ps), clorofila total (0,98 ± 0,15 mg/ g de ps) e apresentou atividade antioxidante, pelos métodos DPPH e ABTS (577 ± 0,56 g ps/ g de DPPH e 149,03 ± 1,50 uM trolox/ g ps). No entanto, a reatividade do extrato foi baixa, medida pelo método TAR. A Urera Aurantiaca Wedd tem potencial no setor agrícola pelas suas altas quantidades de luteína (808,09 ± 5,95 mg/g ps), zeaxantina (24,89 ± 0,18 mg/ g ps), (β-caroteno 613,25 ± 4,74 mg/ g ps), quercetina (1970 ± 6,98 mg/ g ps), clorofila total (12,39 ± 0,95 mg/g ps) e proteína (20,98 ± 0,71 g/ 100g ps). Este estudo também demonstrou alta atividade antioxidante utilizando o método DPPH (119,87 ± 0,84 g ps/ g DPPH ) e alta quantidade e qualidade do extrato usando os métodos TRAP e TAR. O tubérculo, as folhas e as flores do Tropaeolum pentaphyllum Lam revelaram diferença significativa (p < 0,05) em todos os parâmetros, com alto teor de luteína (642,50 ± 4,56 mg/ g ps e 243,23 ± 0,89 mg/ g ps) nas folhas e flores, respectivamente. Alto conteúdo de luteolina (4450 ± 12,50 mg/ g ps) e quercetina (3750 ± 8,09 mg/ g ps) foram observados nas folhas. Além disso, as qualidades antioxidantes dos extratos das folhas e flores foram reveladas utilizando o método TAR. O estudo apresentou o potencial da espécie pentaphyllum, particularmente em comparação com as folhas e flores do Tropaeolum majus, que têm sido investigados em outros estudos.The southern region features prominently in plant biodiversity because of its unique range of climate and topography. Moreover, a lack of research of these plants leaves them underutilized and they are known as "plants in the jungle." Although some native plants are being domesticated, the potential use of many species has not yet been explored and characterized. The objective of this study is to assess the nutritional characteristics of three species in South Brazil by determining the total phenolics and total pigments, quantifying individual bioactive compounds, and evaluating the antioxidant activity suing different methods. Moreover, the compounds that contribute to the activity of two different extracts will be identified. The Opuntia monacantha (Willd.) Haw pulp was promising, particularly compared to other species of the same genus Opuntia. The O. monacantha exhibited high levels of carotenoids (lutein 133.04 ± 0.84 µg/g dry weight (dw) and β-carotene 102.42 ± 0.94 µg/g dw), flavonoids (luteolin 440 ± 3.87 µg/g dw), total phenolics (6.61 ± 0.01 mg gallic acid equivalent GAE)/ g dw, and total chlorophyll (0.98 ± 0.15 mg/g dw) and was presented with antioxidant activity, as measured by DPPH and ABTS (577 ± 0.56 g/g DPPH dw and 149.03 ± 1.50 µM trolox/g dw). However, the reactivity of the extract was low as measured by the TAR method. The Urera aurantiaca Wedd has potential in the agricultural industry because of its high amounts of lutein (808.09 ± 5.95 µg/g dw), zeaxanthin (24.89 ± 0.18 µg/g dw), (β-carotene 613.25 ± 4.74 µg/g dw), quercetin (1970 ± 6.98 µg/g dw), total chlorophyll (12.39 ± 0.95 mg/g dw), and protein (20.98 ± 0.71 g/100g dw). This study also demonstrated high antioxidant activity using the DPPH (119.87 ± 0.84 g dw/ g DPPH) and TRAP methods and high quantity and extract quality using the TRAP and TAR methods. The tuber, leaves and flowers of Tropaeolum pentaphyllum Lam displayed significant differences (p < 0.05) in all parameters, with high lutein contents (642.50 4.56 µg/g dw and 243.23 0.89 µg/g dw) in the leaves and flowers, respectively. High luteolin (4450 12.50 µg/g dw) and quercetin (3750 8.09 µg/g dw) contents were observed in the leaves. In addition, the antioxidant qualities of leaf and flower extracts were revealed using the TAR method. The study revealed the potential of the species pentaphyllum, particularly in comparison with the leaves and flowers of Tropaeolum majus, which have been investigated in other studies
Extração de antocianinas a partir de casca de berinjela (solanum melongena)
Get PDFA obtenção de corantes naturais a partir de vegetais torna-se mais importante à medida que o consumidor vem buscando alimentos saudáveis, naturais e com aparência agradável. Outro aspecto evidenciado é um crescente interesse às suas potenciais propriedades medicinais e, especialmente aos seus efeitos sobre os sistemas biológicos. Dentre os corantes naturais, as antocianinas são os principais pigmentos naturais responsáveis pelas colorações vermelha, azul e púrpura de uma grande variedade de flores e frutos e vêm sendo empregadas como corantes alimentícios e indicadores de pH. Seus efeitos benéficos em relação à nutrição e saúde estão relacionados às suas propriedades antioxidantes e antidegenerativos. Uma fonte desse pigmento é a berinjela (Solanum malongela), sendo ele responsável pela coloração púrpura da sua casca. Além disso, a casca da berinjela é geralmente descartada no processamento do fruto, podendo representar uma excelente matéria-prima. Este trabalho teve como objetivo realizar procedimentos de extração de antocianinas a partir de casca de berinjela utilizando etanol acidificado com 1% de ácido cítrico como solvente. Os ensaios foram desenvolvidos através de um Planejamento Experimental Completo (23) para avaliar o volume de solvente (mL/g), número de extrações e tempo de extração (min) para determinar as melhores condições de extração e o método mais eficiente. Foram obtidos extratos com concentração de antocianinas totais entre 23,9 mg/100 g e 36,7 mg/100 g de amostra. Através da análise estatística para cada variável, observou-se que as variáveis: volume de solvente (mL/g), número de extrações e tempo de extração assim como as interações volume/tempo extrações/tempo foram significativas com efeitos positivos, ou seja, o aumento dos valores dessas variáveis fazem crescer o teor de antocianinas extraídas. O modelo desenvolvido por superfície de resposta explica bem essa variabilidade
Mineral characterization of native fruits from the southern region of Brazil.
Get PDFAlthough the greatest variety of Brazilian flora is in the Amazon region, the Southern region of Brazil also has an estimated number of at least 5,000 species of vascular native plants. These species have been neglected as potential food sources, remaining unknown and under-utilized and limiting the potential variety in the diet of Brazilians and other peoples. Therefore the aim of this study was to characterize the mineral composition and content present in seven native fruit species of Southern Brazil using inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES). The essential element concentrations in the fruit samples were higher or similar to the values reported for traditional fruits. The araticum-do-mato fruit samples had high concentrations of the elements Ca, K, and Cu, and trace elements such as Pb and Sr. Mandacaru-de-três-quinas had predominance of Ba, Bi, and Ga, and the essential elements Mg and Mn. Uvaia and guabiroba had the highest levels of Al and Cr, but uvaia had high levels of Fe and Zn. The pindo palm had high amounts of Cd and Ni, and the yellow guava had high concentrations of Na, while red guava had high levels of Co
Estudo do efeito de espessantes, leite em pó e gelatina nas características sensorias e reológicas do iogurte desnatado
Get PDFDesenvolvimento e avaliação da estabilidade de nanocapsulas de luiteína
Get PDFOs carotenoides são pigmentos amplamente distribuídos na natureza e estão presentes, em sua maioria, nos tecidos vegetais. Nos últimos anos, diversos estudos sugerem que o consumo de frutas e verduras com elevado teor destes compostos bioativos, está associado à diminuição da incidência de algumas doenças em seres humanos. No entanto, os carotenoides apresentam algumas características indesejáveis como a instabilidade frente à luz, ao calor e ao oxigênio, além da insolubilidade em meio aquoso, o que os torna, sob certo aspecto, inviáveis para a utilização em formulações alimentares e farmacêuticas. Neste contexto, o presente estudo desenvolveu nanocápsulas poliméricas, contendo luteína, com o objetivo de melhorar a solubilidade e estabilidade deste carotenoide. As nanocápsulas de luteína foram desenvolvidas pela técnica de deposição interfacial do polímero pré-formado poli (e-caprolactona). Os cristais de luteína foram obtidos a partir de flores de Tagetes patula por extração exaustiva usando tetrahidrofurano para obtenção de luteína 92% pura. Paralelamente, os ésteres de luteína foram extraídos utilizando-se um sistema de extração com fluido supercrítico de CO2 e etanol a 10%. As nanocápsulas foram preparadas, caracterizadas e sua estabilidade investigada. Os resultados mostraram distribuição de tamanho monomodal com índice de polidispersão de 0,11 ± 0,02, diâmetro médio de 191,90 ± 3,24 nm, potencial zeta de –5,14 ± 2,22 mV e eficiência de encapsulação de 99,51%. As propriedades físico-químicas da suspensão de nanocápsulas poliméricas foram avaliadas em função do tempo de armazenamento para determinar a estabilidade da formulação. Após 60 dias de armazenamento (4 °C), a nanocápsula manteve-se estável, sem alterações significativas no diâmetro e cor (p ≥ 0,05); e o conteúdo residual de luteína foi de 36% em relação ao valor inicial. No entanto, a nanocápsula armazenada a 25 °C apresentou alterações no potencial zeta, pH, valores de cor e conteúdo residual ao longo do tempo, quando comparada às nanocápsulas armazenadas a 4 °C. O teor de luteína nas nanocápsulas após 90 dias de armazenamento a 4 °C e 25 °C apresentou valores superiores aos da luteína livre, após 30 dias de armazenamento nas mesmas condições. Outro estudo realizado neste trabalho foi a avaliação da estabilidade da luteína (92% de pureza) nas nanocápsulas produzidas, durante fotossensibilização (5-25 °C) e aquecimento (70-90 °C) em sistema modelo. Durante a fotossensibilização e aquecimento, a luteína nanoencapsulada exibiu energia de ativação (Ea) de 24,67 kcal/mol e 9,96 Kcal/mol, respectivamente, e estes valores foram superiores aos valores para luteína livre relatados em outros estudos para ambos os experimentos. Assim, a nanoencapsulação permitiu a solubilização da luteína em meio aquoso, aumentou a estabilidade da luteína frente ao tratamento térmico e radiação luminosa.Carotenoids are pigments widely distributed in nature and are mostly present in plant tissues. In recent years, several studies have suggested that the consumption of fruits and vegetables with a high content of these bioactive compounds are associated with a decrease in the incidence of some diseases in humans. However, carotenoids exhibit some undesirable characteristics such as instability against light, heat and oxygen, as well as insolubility in aqueous media, which makes them in some ways unviable for use in food and pharmaceutical formulations. In this context, the present study developed polymeric nanocapsules, containing lutein, with the aim of improving the solubility and stability of this carotenoid. Lutein nanocapsules were developed by the technique of interfacial deposition of the preformed polymer poly-ɛ-caprolactone. The lutein crystals were obtained from Marigold flowers by exhaustive extraction using tetrahydrofuran to obtention of lutein 92 % pure. In parallel, the lutein esters were extracted using a supercritical fluid extraction system with CO2 and ethanol 10%. The nanocapsules were prepared, characterized and their stability investigated. The results showed monomodal size distribution with polydispersity index of 0.11 ± 0.02, z-average of 191.90 ± 3.24 nm, zeta potential of –5.14 ± 2.22 mV and encapsulation efficiency of 99.51%. The physicochemical properties of polymeric nanocapsules suspension were evaluated in function of storage time to determine the formulation stability. After 60 days of storage (4 °C) the nanocapsules were stable without significant changes in diameter and color (p ≥ 0.05); and residual content of lutein was 36 % relative to initial value. However, nanocapsules stored at 25 °C presented changes in zeta potential, pH, color values and residual content over time when compared to nanocapsules stored at 4 °C. Lutein content in the nanocapsules after 90 days of storage at 4 °C and 25 °C presented superior values than free lutein after 30 days of storage in same conditions. Thus, the nanoencapsulation allowed the solubilization of lutein in aqueous medium and increased the stability of lutein in different temperatures. Another study carried out in this work was to evaluate the stability of lutein (92% of purity) in lipid-core nanocapsules, prepared by interfacial deposition of preformed polymer, during photosensitization (5-25 °C) and heating (70-90 °C). During photosensitization and heating, nanocapsules exhibited activation energy (Ea) of 24.67 kcal/mol and 9.96 Kcal/mol, respectively, and these values to nanocapsules were superior than free lutein values reported in other studies for both experiments. The results obtained in this study suggest that nanotechnology can improve the stability of lutein. Thus, the nanoencapsulation allowed the solubilization of lutein in aqueous medium, increased the stability of lutein against heat treatment and light radiation
Uso da metodologia de superfície de resposta em análise sensorial e otimização de formulações
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