Ciência e Tecnologia de Alimentos

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Avaliação físico-química, microbiológica e sensorial de carne de rã (Rana catesbeiana) estocada sob refrigeração e congelamento
(Universidade Federal de Viçosa, 1996-02-28) Uquillas Loaiza, Juan Francisco; Gomide, Lúcio Alberto de Miranda
Foram estudados dois sistemas de evisceração de rãs (tradicional e alternativo), com o objetivo de verificar sua influência na qualidade das carcaças, estocadas sob refrigeração (4±1oC) até 15 dias, ou sob congelamento (-18±2oC), durante 180 dias. Periodicamente (0, 2, 4, 7, 10 e 15 dias, no caso da refrigeração, e 0, 30, 60, 90, 120, 150 e 180 dias, no caso do congelamento) foram realizadas análises microbiológicas (contagens de mesófilos, psicrotróficos, fungos e leveduras e NMP de coliformes totais e fecais), físico-químicas (pH, NNP, BVT e TBA) e sensorial (limosidade, textura, odor, brilho e cor). Os resultados das análises mostraram que o índice de BVT e as contagens de mesófilos e psicrotróficos foram os melhores indicadores das alterações, ocorridas no produto estocado sob refrigeração, o qual foi considerado apto para consumo até o oitavo dia. O odor, seguido da cor e da textura, foi o melhor atributo sensorial para se determinar a qualidade da carne refrigerada. Na carne de rã congelada, até 180 dias de estocagem, não foram detectadas alterações físico-químicas, microbiológicas ou sensoriais, que prejudicassem sua qualidade. Nenhum dos atributos sensoriais mostrou um comportamento, que permite ser utilizado como índice de qualiade de carne congelada. O sistema de evisceração alternativo mostrou-se superior ao tradicional, por apresentar menor contaminação com coliformes e por permitir menos operários na linha de abate. Sugere-se, portanto, a utilização do sistema de evisceração alternativo para o abate de rãs.
Caracterização nutricional e beneficiamento do leite humano ordenhado descartado por não conformidade
(Universidade Federal de Viçosa, 2021-03-19) Ribeiro, Otávio Augusto Silva; Coimbra, Jane Sélia dos Reis; http://lattes.cnpq.br/6665580276590489
O leite humano é considerado o melhor e mais completo alimento para o lactente. O banco de leite humano (BLH) fornece o leite humano ordenhado (LHO) a neonatos que não possam ir ao seio materno. Em um BLH, o LHO é submetido a um tratamento térmico de pasteurização e então é congelado e armazenado a -18oC por até 6 meses. Até 50% desse LHO é descartado por se encontrar em não conformidade pela presença de sujidades físicas. Por este motivo propõe- se, no presente trabalho: (i) a caracterização do LHO não conforme por sujidades físicas; (ii) a quantificação de seus ácidos graxos livres durante seis meses de armazenamento; (iii) o beneficiamento do leite humano para obtenção de leite humano em pó, visando facilitar o seu armazenamento, transporte e aumento da sua vida de prateleira. Os resultados indicam a alta qualidade nutricional do LHO analisado, redução do teor de ácidos graxos (DHA e EPA) e de imunoglobulinas pelo processamento, boa dispersibilidade e qualidade nutricional no leite humano em pó. Assim, o LHO analisado pode ser utilizado para fabricação de leite humano em pó trazendo economia, praticidade e aproveitamento do leite que seria descartado devido à presença de pelos, mesmo com as ocorrências das perdas nutricionais devidas ao processamento e armazenamento do leite humano. Palavras-chave: Ácidos graxos – leite humano. Leite desidratado. Liofilização – processamento.
Caracterização nutricional e toxidez da microalga Scenedesmus obliquus e propriedades técnico-funcionais de suas proteínas
(Universidade Federal de Viçosa, 2020-02-28) Silva, Monique Ellen Torres; Coimbra, Jane Sélia dos Reis; http://lattes.cnpq.br/6203070783977568
A necessidade por novas fontes de alimentos com produção sustentável é um dos maiores desafios e interesse de pesquisa na área de alimentos e nutrição. A microalga Scenedesmus obliquus possui resistência a diferentes condições climáticas e mudança de pH, sendo uma espécie robusta, capaz de se adaptar em diferentes condições, e possui alta quantidade de proteínas e outros biocompostos. Os objetivos desse trabalho foram avaliar a ingestão de S. obliquus, como fonte de proteína na dieta de ratos Wistar machos, para determinar: ( i) a ingestão segura da microalga em altas doses (11,6 g de microalga / 100 g de dieta e 23,2 g de microalga / 100 g de dieta), ( ii ) a influência da ingestão de microalgas no perfil bioquímico do sangue, ( iii ) o efeito do consumo da microalga nos aspectos morfofuncionais no fígado e nos rins; e ( iv ) qualidade in vivo da proteína da microalga; integrar a extração de proteína com a extração de outros compostos da microalga S. obliquus além de analisar a capacidade técnico funcional dessa proteína quanto a formação de espuma e emulsão e avaliar a capacidade e estabilidade de formação de emulsão destas proteínas, bem como a resistência destas emulsões a variação de pH e alta força iônica, afim de simular o que ocorre no processamento de alimentos emulsionados. As dietas contendo microalga S. obliquus nas concentrações de 11,6 % e 23,2 %, que correspondem a 50 % e 100 % da proteína da dieta, foram bem toleradas pelos ratos no período de alimentação de 28 dias. A ingestão de microalga S. obliquus reduziu o teor de triglicerídeos (70 %), índice aterogênico (80 %) e concentração sérica de glicose (42 %), mesmo em uma dieta balanceada. Além disso, não foi observada alteração nos órgãos analisados (fígado, baço e rim), sugerindo o uso da microalga como alimento potencialmente seguro. A inclusão da etapa de separação de proteínas antes da extração de lipídeos é uma alternativa para a produção de óleo com menor teor de pigmentos e interferentes, visto que a maior parte dos pigmentos é separada junto com as proteínas solúveis. O uso da rota proposta gerou um concentrado de proteína solúvel da microalga S. obliquus, livre de cor intensa, e com alta capacidade e estabilidade de formação de espuma e emulsão. As proteínas da microalga Scenedesmus obliquus podem ser úteis como ingredientes em formulações alimentares pela semelhança nos valores de estabilidade da emulsão em comparação com proteína isolada do soro de leite e pela maior capacidade e estabilidade da espuma comparada com a proteína de soja. Além disso, as proteínas da microalga apresentaram alta estabilidade da emulsão, mesmo utilizando baixas concentrações (0,3 e 0,5 % de concentrado proteico contendo 63 % de proteína). Emulsões formadas com 0,5 % de proteína em pH 7,0 e 10,0 apresentaram estabilidade ao longo de 30 dias de armazenamento. As emulsões formadas a partir da microalga apresentaram resistência a mudança de pH (exceto próximo ao pI), e resistiram a altas concentrações de NaCl (< 500 mM), enquanto as proteínas de soja e soro de leite desestabilizaram em pH 4 a 6 e em concentrações acima de 100 mM de NaCl. Portanto, as proteínas da microalga S. obliquus possuem boa capacidade para formar emulsões estáveis, resistentes a variação de pH e à presença de sais, sendo assim, uma alternativa de agente emulsificante para uso na indústria de alimentos e aplicação em sistemas alimentares, mesmo em baixas concentrações. Palavras-chave: Microalga. Hipoglicemiante. Hipolipidêmico. Emulsão. Extração de proteínas. Pigmentos. Carotenoides. Perfil ácido graxo. Ômega.
Clarificação de águas por eletrocoagulação alimentada por sistema fotovoltaico
(Universidade Federal de Viçosa, 2018-08-16) Mendoza Combatt, Maria Paulina; Mendonça, Regina Célia Santos; http://lattes.cnpq.br/4246363757601684
O objetivo geral deste trabalho foi implementar o uso de ferramentas estatísticas na otimização do processo de eletrocoagulação para o tratamento de águas superficiais; comparar os mecanismos de coagulação dominantes na eletrocoagulação com eletrodos de alumínio e no tratamento convencional com sulfato de alumínio; e avaliar técnica e economicamente o uso da eletrocoagulação baseada em energia fotovoltaica como tratamento complementar à remoção de poluentes de águas para consumo humano. Inicialmente os modelos e condições ótimas de operação para a eletrocoagulação foram baseados na metodologia de “superfície de resposta” usando o delineamento composto central. A função “desejabilidade” foi utilizada para encontrar as condições operacionais que levassem ao aumento da remoção de cor aparente, da demanda química de oxigênio (DQO) e da turbidez, de maneira simultânea. Foi possível cumprir o padrão estético/organoléptico estipulado para esta etapa do processo (cor < 15 uH, DQO < 18 e turbidez < 5 uT) considerando três amostras de água (turbidez inicial baixa, média e alta). Em uma segunda etapa, gráficos de isoeficiência para remoção de poluentes foram utilizados para determinar e comparar os mecanismos de coagulação atuantes na coagulação convencional e na eletrocoagulação. Para águas com turbidez inicial baixa o mecanismo de adsorção de cargas mostrou eficiências de remoção maiores nos dois tratamentos estudados. Para águas com turbidez inicial média e alta, o mecanismo de varredura mostrou-se eficiente nas duas tecnologias utilizadas. Na terceira fase, a metodologia de superfície de resposta foi utilizada para desenvolver modelos matemáticos considerando os efeitos dos parâmetros intensidade de corrente e tempo de eletrólise (i.t) sobre a remoção da cor aparente e turbidez de uma amostra de água proveniente do rio Turvo Sujo. As condições de desenho e operação para o sistema integrado eletrocoagulação-sistema fotovoltaico (EC-SF) foram estabelecidas assumindo o conceito de reprodutibilidade das condições quando conhecidos os parâmetros de uma única célula eletrolítica. A metodologia estatística utilizada mostrou-se eficiente para a previsão dos melhores valores do binômio i.t, permitindo o cumprimento do padrão estético/organoléptico (cor < 15 uH e turbidez < 5 uT). O desenho de um sistema EC-SF que suprisse a necessidade de consumo de 50 pessoas foi realizado para avaliação do custo do tratamento. Para isto foram considerados o custo do material do eletrodo e o custo de energia elétrica, obtendo-se um custo de R$ 0,70 m -3 de água clarificada. A correlação existente entre as respostas analisadas permitiu encontrar condições especificas dos parâmetros, auxiliando a determinação de pontos de trabalho seguros na operação. A eletrocoagulação mostrou-se eficiente para clarificar águas naturais com diferentes características de turbidez inicial. No que diz respeito aos mecanismos de coagulação encontrados, para águas com turbidez inicial média e alta, o mecanismo de varredura mostrou-se eficiente nas duas tecnologias utilizadas. No entanto, a amplitude de eficiência de remoção, quando utilizada a coagulação convencional, abrange uma área maior do que quando utilizada a eletrocoagulação. Isto implica em uma maior segurança operacional quando ocorrem eventuais flutuações das características da água bruta, bem como no controle da dosagem de coagulante empregado. A metodologia de superfície de resposta permitiu encontrar condições ótimas para os parâmetros de operação, auxiliando na determinação dos parâmetros relativos às necessidades energéticas e de dimensionamento de um sistema fotovoltaico integrado à célula eletrolítica. Assim é possível instalar o sistema EC-SF em qualquer localização onde existam níveis satisfatórios de irradiação como uma alternativa inovadora que ao mesmo tempo ofereça uma opção sustentável ao tratamento de águas em zonas rurais utilizando energias renováveis.
Desenvolvimento de estratégias de purificação de lactoferrina e lactoperoxidase do soro de leite
(Universidade Federal de Viçosa, 2022-02-03) Maciel, Kátia Silva; Minim, Luis Antônio; http://lattes.cnpq.br/1856426282645117
Processos de purificação da lactoferrina e da lactoperoxidase têm sido relatados na literatura. No entanto, é apresentado um grande número de operações unitárias, alto custo dos suportes cromatográficos, baixa pureza e rendimento da molécula. Nesse sentido, a redução de etapas, a busca por novos adsorventes e, consequentemente, a redução de custos é crucial nesses processos. Além disso, a utilização de sistemas com maior porosidade oferecem alternativas por permitir a captura direta da molécula a partir de soluções particuladas e viscosas, sem a necessidade de tratamento prévio. Nesse sentido, estudar os parâmetros operacionais que afetam a porosidade do meio é determinante para otimizar as condições experimentais. A fim de melhor avaliar estes mecanismos, foram realizados estudos hidrodinâmicos e de capacidade adsortiva em colunas macroporosas de leito expandido e fixo, e posteriormente, a captura das proteínas alvo. Portanto, esse trabalho apresenta uma nova estratégia de purificação para as proteínas lactoferrina (Capítulo I) e lactoperoxidase (Capítulo II) a partir do soro de leite utilizando colunas de leito expandido e de criogel de afinidade, respectivamente. Os suportes cromatográficos analisados foram uma resina de troca catiônica Streamline SP XL e uma matriz polimérica esponjosa altamente interconectada ativada com p-aminobenzenosulfonamida para interação específica com a lactoferrina e a lactoperoxidase, respectivamente. Com o objetivo de avaliar a eficiência da separação das proteínas de cada processo, parâmetros de purificação foram investigados. Palavras-chave: Colunas macroporosas. Propriedades hidrodinâmicas. Capacidade adsortiva. Separação. Proteínas.
Desenvolvimento de uma estratégia de purificação de avidina e lisozima da clara de ovo
(Universidade Federal de Viçosa, 2018-03-22) Cassimiro, Débora Mara de Jesus; Minim, Luis Antônio; http://lattes.cnpq.br/7885998850178289
As diversas propriedades tecnológicas da avidina e da lisozima propiciam o desenvolvimento de técnicas visando a purificação dessas proteínas a partir da clara de ovo. É desejável que os processos para purificação das proteínas apresentem número de etapas reduzidas, que sejam de baixo custo, além de apresentarem eficiência na separação e elevada pureza das proteínas purificadas. A utilização da cromatografia de troca iônica para a purificação da lisozima apresenta o inconveniente da presença da avidina nas frações de lisozima, devido à similaridade entre o ponto isoelétrico (pI) das proteínas. Para purificação da avidina a cromatografia por afinidade se torna inviável devido ao alto custo do ligante, bem como a baixa vida útil da matriz cromatográfica. Neste estudo, foi utilizado um criogel supermacroporoso ativado com tris hidroximetil aminometano (TRIS) para captura da lisozima da clara de ovo. Em uma segunda etapa, a cromatografia de troca catiônica, através de um criogel ativado com AMPSA (ácido 2- acrilamido2-metil-1-propanosulfônico), foi utilizada para captura da avidina da clara de ovo. Os criogéis utilizados apresentaram estrutura esbranquiçada e esponjosa. A matriz utilizada para captura da lisozima apresentou porosidade igual a 0,79 e a utilizada para captura da avidina 0,90, ambas apresentaram baixa resistência ao escoamento bem como baixa dispersão axial. A capacidade de inchamento, o grau de expansão para o criogel ativado com TRIS e AMPSA foram, respectivamente 15,15 Kg/Kg e 18,34 L/Kg; 19,56 Kg/Kg e 21,05 L/Kg. O coeficiente de dispersão axial variou de 0,0954 a 0,739 cm 2 /min para o criogel de afinidade e de 0,0954 a 5958 cm 2 /min para o criogel de troca catiônica. A altura equivalente (HETP) a pratos teóricos situou-se entre 0,100 e 0,148 cm para o criogel de afinidade e 0,122 a 0,168 cm para o criogel de troca catiônica. A matriz de afinidade apresentou permeabilidade ao escoamento de 3,34 x 10 -13 m 2 e a de troca catiônica de 2,0 x 10 -13 m 2 . Para o criogel de troca catiônica calculou-se também o grau da enxertia (34,15%), a densidade de ligação (1,65 x 10 -3 mol/Kg), o rendimento da enxertia (4%) e a capacidade iônica de ligação (582,74 x 10 -3 mol Na+ /Kg criogel seco ). Na etapa de captura da lisozima, a proteína purificada apresentou pureza média de 90%, fator de purificação igual a 19,42 e rendimento de 30,07%. O efeito da variação do pH sobre o rendimento e a concentração na captura da avidina foi avaliado, sendo que em pH 9,0 maior rendimento médio foi obtido (46,8%) e em pH 10,0 maior concentração média (0,0043 mg/mL) foi recuperada. A lisozima foi purificada satisfatoriamente através da utilização do criogel funcionalizado com o TRIS, evidenciando que o ligante é realmente específico para essa proteína. O novo protocolo para purificação da avidina permitiu que fossem alcançados rendimento e pureza superiores à maioria dos trabalhos relatados na literatura para a mesma proteína, além disso, o protocolo utilizado nesse trabalho utilizou um número de etapas reduzido, bem como reagentes baratos (que conferiram funcionalização à matriz), viabilizando a utilização do mesmo para purificação da proteína e caracterizando-o como uma técnica rápida e de baixo custo.
Efeito da suplementação com castanha-do-brasil (Bertholletia excelsa) na dieta materna sobre o perfil nutricional do leite humano: ensaio clínico randomizado
(Universidade Federal de Viçosa, 2020-07-31) Rodrigues, Denise Cristina; Coimbra, Jane Sélia dos Reis; http://lattes.cnpq.br/5833392711512985
A composição do leite humano (LH) reflete o estado nutricional e a ingestão dietética da nutriz, principalmente no que se refere ao consumo de ácidos graxos (AG). Evidências têm mostrado que a castanha-do-brasil é uma boa fonte de AG, monoinsaturados e poliinsaturados, e de selênio. Diante disso, tem-se a hipótese de que o consumo dessa castanha durante a lactação pode modificar o perfil nutricional do LH, ocasionando um aumento na sua densidade energética e no teor de selênio e melhorar as suas características lipídicas. Portanto, este estudo teve como objetivo avaliar o efeito da suplementação com castanha-do-brasil (Bertholletia excelsa) na dieta materna sobre o perfil nutricional do LH. Trata-se de um estudo crossover, realizado com 28 díades mães-bebês nascidos a termos, recrutados em maternidade hospitalar e acompanhados em consultório pediátrico até o terceiro mês pós-parto. Questões relacionadas aos aspectos sociodemográficos, hábitos de vida, obstétricos e de nascimento foram obtidas aos sete dias pós-parto. As informações referentes à avaliação nutricional, como antropometria, composição corporal, consumo alimentar, exames bioquímicos, coleta de leite e os dados dos bebês, avaliação antropométrica e de saúde foram coletadas, em média, aos 37, 52, 75 e 90 dias pós-parto. As nutrizes foram separadas aleatoriamente em dois grupos. No primeiro, iniciou-se a suplementação com 1,5 g/dia de castanha-do-brasil (caso) por quinze dias, mais quinze de washout; a seguir, foi considerado o grupo controle e recebeu acompanhamento por mais quinze dias. O segundo iniciou como controle, por um período de quinze dias, passou por washout por quinze dias, para, então, iniciar a suplementação por quinze dias (caso). Verificou-se que o consumo desse alimento apresentou resultado benéfico em marcadores do perfil lipídico, na inflamação e na manutenção da massa magra em nutrizes, além de uma resposta significativa no selênio sérico, e influenciou positivamente o perfil de ácidos graxos do leite humano, refletindo no crescimento ponderal dos lactentes. Palavras-chave: Bertholletia. Leite humano. Composição corporal. Colesterol. Estudos crossover. Selênio. Ácidos graxos. Lactente.
Emulsões simples e multicamadas estabilizadas por lisozima e β-lactoglobulina
(Universidade Federal de Viçosa, 2017-10-30) Fidelis, Priscila Cardoso; Minim, Luis Antonio; http://lattes.cnpq.br/8219194164102198
β-lactoglobulina (BLG) é uma proteína presente no soro de leite, com propriedades emulsificantes, nutricionais e de transporte, amplamente utilizada como ingrediente. Esta proteína tem um ponto isoelétrico (PI) baixo, o que permite a sua interação eletrostática com proteínas de alto PI, como a lisozima (LIS), uma proteína da clara de ovo. Essas proteínas são usadas como emulsificantes, de forma a aumentar a estabilidade cinética de emulsões. A estabilidade das emulsões é afetada pela composição das fases contínua e dispersa. Emulsões óleo em água (O/A) de misturas de LIS e BLG foram avaliadas quanto ao efeito do pH e da adição de sal nas suas propriedades emulsificantes (tamanho, potencial ζ, floculação, concentração e composição interfacial proteica) e estabilidade cinética. Posteriormente, emulsões multicamadas formadas por uma emulsão primária de BLG ou LIS, seguida da adição de uma segunda camada de BLG, LIS ou pectina, com carga inversa, foram obtidas e avaliadas quanto a suas propriedades de emulsificação (floculação, diâmetro hidrodinâmico médio e potencial ζ) e estabilidade cinética. Emulsões formadas pelas proteínas puras apresentaram diâmetros menores. A BLG apresentou uma adsorção preferencial na interface em relação a LIS. O pH influenciou principalmente a carga superficial de emulsões, o que afetou a interação entre proteínas, o tamanho final e a estabilidade de emulsões. O aumento da força iônica influenciou negativamente a estabilidade das emulsões formadas pela mistura das proteínas, levando a um aumento dos tamanhos das gotículas, com posterior separação macroscópica de fases. As emulsões estabilizadas por múltiplas camadas, contendo pectina, apresentaram menores diâmetros e maior potencial ζ, em comparação com emulsões formadas apenas por proteínas. A adição de pectina, um polímero carregado e estabilizante, favoreceu a resistência de emulsões multicamadas ao armazenamento e à adição de NaCl. As emulsões podem ser usadas para dispersar compostos lipofílicos, como o β-caroteno (BC), que pode ainda interagir com as proteínas da interface, aumentando a capacidade de carreamento da emulsão. A interação de BLG e LIS com BC foi determinada por meio de espectroscopia de fluorescência, de forma a explorar a possibilidade de uso dessas proteínas em sistemas para a incorporação desse composto. A fluorescência da LIS e BLG foi suprimida pela presença do BC por um processo de supressão estático. As constantes de velocidade de supressão e as constantes de interação calculadas indicaram o mecanismo de supressão estática e a força de ligação média. A capacidade de ligação do BC a BLG diminui significativamente (p<0,05) com a desnaturação, indicando uma inativação parcial dos sítios de ligação. Esses resultados são importantes para embasar o uso dessas proteínas para incorporação do BC em alimentos, o que pode ser alcançado utilizando emulsões simples ou multicamadas de até duas camadas, utilizando pectina.
Extração de globulinas da farinha de sementes de tremoço: purificação da proteína -conglutina e aplicações tecnológicas do isolado proteico
(Universidade Federal de Viçosa, 2022-07-06) Silva, Richard Marins da; Minim, Luis Antônio; http://lattes.cnpq.br/5310475263002211
Algumas proteínas alimentares, além das suas propriedades nutricionais, podem apresentar propriedades nutracêutica, como ação antidiabética, e tecnológicas, como estabilizante interfacial, propriedades essas que são de interesse tanto para o consumidor quanto para a indústria de alimentos. As proteínas extraídas de sementes de cereais e leguminosas têm recebido muita atenção de pesquisadores e da indústria de alimentos devido à sua composição e sustentabilidade ambiental, bem como a sua grande disponibilidade em comparação com as proteinas animais. Entretanto, estudos sobre purificação e aplicações técnicas ainda são poucos comparados as proteínas animais, assim, estudos sobre as proteínas vegetais, em especial as proteinas de tremoço é necessário. O objetivo desta tese foi desenvolver uma metodologia de extração de proteínas do tremoço para produção de isolado proteico de globulinas e purificação da proteína γ – conglutina e também estudar as propriedades interfaciais (adsorção interfacial e cinética de adsorção) do isolado proteico. A purificação da γ – conglutina foi realizada através de uma combinação de técnicas de extração (alcalina – salina e precipitação isoelétrica) e uma etapa cromatográfica, utilizando uma coluna de criogel de troca catiônica. Após sua purificação, a espectrometria de massa foi utilizada para confirmar sua identidade. A γ – conglutina purificada apresenta folhas betas como estrutura secundária principal, ponto isoeletrico de 7,51 e temperatura de desnaturação de 68° C. Através dessa metodologia foi possível obter essa proteína com alto grau de pureza. Posteriormente, as propriedades interfaciais do isolado proteico em um sistema água – ar através do tensiometro de gota pendente, além de sua solubilidade e potencial zeta, foram estudadas em pH 3,4 e 6,8 e com adição de NaCl e CaCl 2 . A solubilidade e potencial do isolado proteico foram dependentes das condições do meio. A redução da tensão interfacial, analisada por 2.5 h até o equilíbrio, foi maior em pH 3,4 e ausência de sais. O pH e os tipos de sais afetaram a taxa de difusão e adsorção interfacial do isolado. A partir dos resultados obtidos, foi possível entender como o ambiente afeta as propriedades tecnológicas das proteínas do tremoço, principalmente a capacidade do isolado proteico de tremoço reduzir a tensão interfacial do sistema estudado. Esses resultados são relevantes mediante o crescimento do uso das proteinas vegetais e traz informações de como separar e aplicar essas proteínas no âmbito da Ciência e Tecnologia de Alimentos. Palavras-chave: Purificação. Proteinas vegetais. Propriedades interfaciais. Tremoço.
Extração de lipídios da microalga Tetradesmus obliquus
(Universidade Federal de Viçosa, 2023-01-04) Meroiço, Neuza Liliana Calvo; Coimbra, Jane Sélia dos Reis
As células de microalgas são ricas em lipídios com características físico-químicas semelhantes aos óleos vegetais e apresentam-se como uma fonte alternativa para obtenção de ácidos graxos de cadeia longa para suplemento alimentar. Assim, este trabalho avaliou a extração por solvente de lipídios da biomassa microalgal de Tetradesmus obliquus. A biomassa úmida foi liofilizada, as células da biomassa seca foram rompidas em moinho de bolas e a biomassa moída foi suspensa em água para obtenção de teores de sólidos de 5%, 10% m/v. Os lipídios foram extraídos da suspensão aquosa com dois solventes orgânicos, um solvente polar (etanol) e posteriormente um solvente apolar (hexano). A biomassa foi misturada com solvente na proporção 1:3 de biomassa:solvente, em que as proporções dos solventes foram de etanol:hexano de 1:1, 1:2 e 3:5 v/v. Também foram realizados testes com a biomassa desproteinizada para avaliar o efeito da proteína presente na extração de lipídios. A biomassa foi desproteinizada antes da extração dos lipídios com NaOH em pH 10. O maior teor de lipídios foi verificado para a proporção de solventes etanol:hexano 1:2. O menor teor de lipídios foi observado para a proporção de solventes 1:1. Na proporção de 3:5, as fases orgânica e aquosa emulsificaram devido à presença de lipoproteínas, dificultando a extração de lipídios. Nas condições estudadas, não foi observado o aumento no rendimento de extração de lipídios com o aumento do teor de sólidos ou desproteinização da biomassa. Palavras-chave: Etanol. Hexano. Rompimento celular. Moinho de bolas. Lipoproteínas.
Feijão comum branco (Phaseolus vulgaris): produção de isolado proteico, fracionamento cromatográfico e investigação das propriedades superficiais
(Universidade Federal de Viçosa, 2020-06-25) Matta, Lucidarce Martins da; Minim, Luis Antônio; http://lattes.cnpq.br/0312710641554962
O estudo das propriedades reológicas superficiais é essencial na compreensão da formação e estabilização de sistemas envolvendo proteínas. A formação de filme interfacial viscoelástico e coeso podem ser avaliadas através da dinâmica de redução da tensão interfacial (σ). Diante de evidências científicas da atividade espumante de proteínas globulares de feijão e da necessidade de avaliar a propriedade reológica superficial, o objetivo deste estudo foi extrair, purificar e caracterizar a faseolamina e, avaliar os efeitos do pH e da concentração de NaCl e a presença de polissacarídeo na condição ácida salina sobre as propriedades reológicas superficiais do isolado proteico do feijão comum branco (IFB). Inicialmente, duas variáveis do processo da extração por solubilização salina, Proporção solvente (NaCl aq )/farinha desengordurada (Far des ) – X 1 e Temperatura – X 2 , foram estudadas sobre a atividade inibitória da α-amilase (αIA) do isolado e a purificação da faseolamina foi avaliada por cromatografia de interação hidrofóbica (HIC). Em seguida, por meio do método da gota pendente, foram avaliados os efeitos do pH (3, 5 e 7) e da concentração de NaCl (0 %, 1,5 % e 3,0 % m/v) e da presença de polissacarídeo (carboximetilcelulose CMC, goma arábica ou pectina LM) em meio ácido salino (pH 3 e 1,5 % m/v NaCl) sobre as propriedades reológicas superficiais do IFB. Apenas a proporção NaCl aq /Far des exibiu efeito sobre a αIA, o IFB exibiu αIA igual a 5274,03±86,67 U.g iso-1 e, na presença de β-mercaptoetanol, o perfil eletroforético obtido apresentou bandas de 97 kDa, 48 – 43 kDa, ~35 kDa e 20 – 18 kDa. Com base no perfil eletroforético, verificou-se que as frações proteicas obtidas na purificação não foram constituídas por proteínas isoladas. A variação do pH e da concentração de NaCl não possuíam efeito significativo (Pr>0,05) sobre os parâmetros de decaimento da σ. Constatou-se que IFB preparado em pH 5 sem NaCl apresentou a maior taxa de decaimento (k = 1,163 ms) e o menor valor de tensão interfacial de equilíbrio (σ eq = 9,173 mN/m). Os filmes superficiais exibiam estrutura gélica com comportamento viscoelástico, baixa concentração de NaCl favoreceu o aumento da viscoelasticidade em qualquer pH e os maiores valores de viscoelasticidade foram obtidos em amostras preparadas em pH 3, com ou sem Sal. Na presença de polissacarídeos, observou-se o favorecimento da redução da σ apenas na presença da goma arábica (11,5 – 7,17 mN/m), o comportamento viscoelástico dos filmes variava ao longo do tempo e dependia da identidade do polissacarídeo e, todos filmes formados possuíam estrutura gélica. Logo, concluiu-se que (i) a purificação da faseolamina por cromatografia HIC não foi eficiente e pode ser avaliada combinando-a com outra(s) técnica(s) cromatográfica(s), (ii) pH e concentração de NaCl não exibiram efeito significativo sobre os parâmetros de decaimento da σ e, (iii) em meio ácido (pH 3) salino (1,5 % m/v NaCl), além da presença, a identidade do polissacarídeo também pode interferir no desempenho das habilidades superficiais das proteínas globulares de feijão comum branco. Palavras-chave: Faseolamina. Atividade inibitória da α-amilase. Tensão interfacial. Interface ar/água. Viscoelasticidade. Carboximetilcelulose. Goma arábica. Pectina LM.
Formação e caracterização de coacervados complexos e nanoestruturas contendo ovalbumina e lactoferrina
(Universidade Federal de Viçosa, 2019-07-16) Balbino, Douglas Fernando; Coimbra, Jane Sélia dos Reis; http://lattes.cnpq.br/3237038042491022
Estruturas supramoleculares (E-Sup) são sistemas complexos formados por meio de interações intermoleculares entre biopolímeros com o propósito de conferir características biológicas e físico-químicas melhores em relação às moléculas precursoras. Diferentes E-Sup, como os complexos coacervados e as nanoestruturas, podem ser obtidas a depender da finalidade desejada, das biomoléculas utilizadas, das técnicas empregadas e das condições físico-químicas de formação. Embora algumas pesquisas relatem a formação de E-Sup a partir de proteínas alimentares, não foram encontrados estudos que abordem a associação entre ovalbumina (OVA) e lactoferrina (LF). Dessa forma, este trabalho foi subdividido em três capítulos para melhor entender os aspectos relacionados à formação de complexos coacervados e nanoestruturas de OVA e LF. No primeiro capítulo, o objetivo foi realizar uma revisão bibliográfica sobre as proteínas e E-Sup estudas. No segundo capítulo, o objetivo foi produzir e caracterizar complexos coacervados de OVA e LF, variando razão molar, pH e adição de NaCl ou ureia. Medidas de turbidez e potencial zeta indicaram que a melhor condição de formação foi obtida na razão (OVA:LF) 2:1, em pH 6,0 e sem adição de NaCl ou ureia. A análise de calorimetria de titulação isotérmica indicou que a interação entre as proteínas em pH 6,0 foi espontânea e entalpicamente dirigida. Estruturas, em sua maioria,esféricas e de diâmetro hidrodinâmico médio (dh) de cerca de 620 nm foram formadas. Espectros de fluorescência e de dicroísmo circular indicaram possíveis mudanças conformacionais das proteínas na formação dos coacervados. Por fim,no terceiro capítulo, o objetivo foi produzir nanoestruturas de OVA e LF a partir da técnica de gelificação térmica, variando pH, temperatura e tempo de aquecimento. Os resultados demonstraram que a combinação destes fatores influenciou no tipo e tamanho das estruturas obtidas. Análises de espalhamento dinâmico de luz mostraram que os sistemas preparados em pH 7,0 e 8,5 produziram estruturas com dy < 300 nm e índice de polidispersidade < 0,2. Nanoestruturas de menor dh (~130 nm), obtidas em pH 8,5 e tratamento térmico de 86 C/34 min, foram estáveis por 30 dias de armazenamento a 4, 25 e 40 ºC. Desse modo,este trabalho demonstrou que diferentes tipos de E-Sup podem ser formadas a partir da associação entre OVA e LF, podendo oferecer novas aplicações bio e técnico-funcionais. Palavras-chave: Química supramolecular. Proteína. Interação. Termodinâmica. Espectroscopias.
Formation and characterization of nanostructured conjugates from tara gum and α-lactalbumin or β-lactoglobulin
(Universidade Federal de Viçosa, 2018-08-02) Hernández Hernández, Héctor Luis; Coimbra, Jane Sélia dos Reis; http://lattes.cnpq.br/5990288963992085
The conjugation of proteins with polysaccharides has been used to improve and/or enhance the technical-functional properties of proteins, to increase the thermal stability of proteins and to form nanostructures able to act as carrier of bioactive compounds. Due to the differentiated functionality of conjugates, Chapter I presents a review on the techniques used to produce and to characterize proteins/polysaccharides conjugates formed via Maillard reaction. Articles 2 and 3 describe the formation and characterization of, respectively, α-lactalbumin (α-la) and β-lactoglobulin (β-lg) conjugates with Tara gum (TG), as well as the obtaining and characterization of nanostructures formed from these conjugates. The conjugates were obtained through Maillard reaction using the dry-heating method. Dispersions containing protein and polysaccharide (mass ratio 1:1) were initially lyophilized and/or spray-dried in order to evaluate the effect of the drying technique, and subsequently heated to 60 ° C and relative humidity of 79 % for up to 9 days. The formation of the conjugates was evaluated by measures of the browning index and by using the ortho-phthalaldehyde test. Variance analysis and Tukey test were used as criteria to determine the most appropriate incubation time for obtaining the conjugates. Nanostructures from conjugates were synthesized under different physicochemical conditions (temperature, pH and heating time) and characterized by dynamic light scattering, zeta (ζ-) potential, fluorimetry and circular dichroism. The thermal stability parameters (denaturation temperature, T d ; change of enthalpy, ΔH) were determined by differential scanning calorimetry, as well as the technical-functional properties (foam ability and emulsion stability index) of pure proteins, mixtures of protein+TG and nanostructures. The morphology of the nanostructures was evaluated by transmission electron microscopy and atomic force microscopy. The progress of the Maillard reaction increased with the increment of the heating time, with a larger extension in the systems formed with lyophilized mixtures. The most appropriate time of glycosylation for the two studied systems was 2 days. Nanostructures from β-lg-TG conjugates presented electrostatic instability with ζ-potential values varying from -30 to 30 mV. Systems containing β-lg-TG, formed at process condition of 50 °C, pH 9.2, 45’ and dried by spray (SD) showed excellent emulsifying stability. Nanostructures from α-la-TG conjugates showed a conical shape with a mean hydrodynamic diameter ranging from 34.3 to 290.1 nm, depending on the system and the conditions used. Systems of α-la-TG (SD) formed at conditions of 50 °C, pH 9.2, 45’ showed T d = 67.50 °C indicating better thermal stability when compared to the control (pure α-la; T d = 63.56 °C). Changes were observed in the secondary structure of nanostructures formed from α-la-GT system, mainly a decrease in α-helix content.
Influência da homogeneização de leite humano sobre parâmetros nutricionais e fisiológicos: análises in vitro e in vivo
(Universidade Federal de Viçosa, 2021-06-14) Correa, Kely de Paula; Coimbra, Jane Sélia dos Reis; http://lattes.cnpq.br/1642985702086729
O leite humano possui composição balanceada e é considerado a primeira fonte de nutrição do lactente recém-nascido. Seus componentes incluem anticorpos, enzimas digestivas, micro- organismos benéficos e hormônios. Contudo, estudos comprovam que a composição do leite humano pode passar por variações em função de fatores intrínsecos e extrínsecos. Os lactentes prematuros internados em unidades de tratamento intensivo neonatal, muitas vezes incapacitados de se alimentar diretamente ao seio materno, contam com o leite humano ordenhado e pasteurizado. Esse leite é oferecido por meio de sondas de alimentação administradas por gavagem ou por bomba, o que leva a perda de alguns nutrientes, principalmente a gordura. Assim, o objetivo desse trabalho foi avaliar a influência da operação unitária de homogeneização nos constituintes do leite humano no decorrer de seis meses de armazenamento e analisar o efeito nutricional do leite homogeneizado sob o perfil lipídico e ganho calórico in vivo. Nesse estudo foi realizada a comparação do custo/ benefício de seis tipos de equipamentos de homogeneização (ultraturrax, processador mixer, agitador orbital, homogeneizador de alta pressão, banho ultrassônico e ultrassom de sondas) usados para avaliar a redução da retenção de gordura em sondas de alimentação. Os critérios de desempenho adotados para a avaliação dos homogeneizadores do leite humano para dar continuidade aos estudos foram a formação de glóbulos de gordura com o menor diâmetro médio, a menor percentagem de retenção de gordura nas sondas de alimentação e o menor custo para a implantação. O emprego do processador mixer e do ultrassom de sondas forneceram as menores percentagens de retenção de gordura nas sondas de alimentação e não alteraram os perfis das principais proteínas e principais ácidos graxos do leite humano. O processador mixer foi o dispositivo selecionado para ser adicionado à linha de processamento de leite humano devido a sua alta eficiência, simplicidade de operação e baixo custo de aquisição e processamento. Com isso, a suplementação da dieta de ratos Wistar foi feita com leite humano homogeneizado no processador mixer. De acordo com os resultados, a ingestão da dieta suplementada com leite humano homogeneizado não afetou os parâmetros bioquímicos sanguíneos nem o valor da razão de eficiência alimentar. As análises histológicas do intestino dos animais alimentados com leite humano homogeneizado e pasteurizado exibiram um fígado saudável e um aumento na profundidade das criptas. A contagem de adipócitos mostrou valores de menor área para o grupo de ratos suplementados com leite humano homogeneizado e pasteurizado quando comparado aos demais grupos. O perfil de ácidos graxos do tecido cerebral animal do grupo suplementado com leite humano homogeneizado mudou após a suplementação com leite humano homogeneizado e pasteurizado, aumentando o conteúdo de ácidos graxos essenciais como o nervônico e docosaexaenoico no tecido cerebral. A microtomografia do fêmur mostrou tecidos ósseos saudáveis para todos os grupos analisados. Portanto, a etapa de homogeneização na linha de processamento do leite humano pode ser considerada uma abordagem segura e promissora para reduzir a alteração na composição do leite humano após escoamento em sondas de alimentação. Palavras-chave: Homogeneização. Processamento. Nutrição. Lipídeos.
Inteligência artificial aplicada a modelagem de processos da indústria de alimentos
(Universidade Federal de Viçosa, 2021-08-05) Cotrim, Weskley da Silva; Minim, Luis Antônio; http://lattes.cnpq.br/9535977973987932
A torra e o forneamento são responsáveis pelas transformações observadas em alguns alimentos, tais como café e pães. Dentre essas modificações, a cor é aquela de maior destaque pois consiste num indicador da evolução do processo e tem sido utilizada no desenvolvimento de ferramentas de controle. Dessa forma, a modelagem do escurecimento não enzimático decorrente dos processos de torra e forneamento possibilita o desenvolvimento de sistemas de visão computacional para acompanhamento e classificação desses processos. A modelagem fenomenológica, baseada na abordagem da cinética de reações, permitiu uma maior compreensão dessas mudanças de cor. Porém, os modelos resultantes apresentam grandes limitações de ordem prática para sua aplicação nos processos industriais, em especial no contexto da indústria de quarta geração (Indústria 4.0), a qual preconiza o uso de sistemas e equipamentos inteligentes. Nesse sentido, a adoção de técnicas de inteligência artificial (AI), em especial as redes neurais convolucionais (CNN), parece ser o caminho a ser seguido. Assim, neste trabalho foram introduzidas técnicas de modelagem por AI do escurecimento não enzimático decorrente dos processos de torra e forneamento de café e pães, respectivamente. A adoção de CNN com reduzido número de camadas convolucionais resultou numa redução no consumo de memória de mais de 90%. Além disso, o sistema híbrido formado por uma CNN e uma máquina de vetores de suporte (SVM) resultou na redução de 93% no tempo de convergência. Foram identificados mais 20% dos núcleos convolucionais seletivos a cores, o que evidencia a capacidade das CNN de extrair características de cores e utilizá-las para classificação das amostras. Ao classificar amostras de pães e café, as CNN apresentaram exatidão superior a 98,0% e 95%, respectivamente, superando arquiteturas tradicionais. A CNN também foi capaz de estimar o tempo necessário para o final do processo de torra de café com Root Mean Square Error (RMSE) de 0,4 min. As CNN se mostraram uma poderosa ferramenta não invasiva e não destrutiva para modelagem do escurecimento não enzimático decorrente dos processos de torra e forneamento. Palavras-chave: Torra. Forneamento. Redes Neurais Convolucionais. Escurecimento Não Enzimático. Aprendizado Profundo.
Liquid-liquid extraction of carotenoids from palm oil (Elaeis guineensis)
(Universidade Federal de Viçosa, 2023-02-23) Adamu, Muhammad Alhaji; Coimbra, Jane Sélia dos Reis; http://lattes.cnpq.br/6493960433835694
Palm oil is one of the major fats and oils produced in worldwide. It forms an important ingredient in the diet of many people in the world. The quality of palm oil is mostly determined by the following parameters: Free Fatty Acid (FFA) content, Iodine Value (IV), Peroxide Value (PV), Moisture Content, Saponification Value (SV) and Impurity Content. The crude and degummed palm oil results were, respectively, (a) acid value (mg KOH/g) from 2.79 ± 0.21 and 4.31 ± 0.06, (b) peroxide value (mEq/kg) of 3.82 ± 0.03 and 1.91 ± 0.01, (c) iodine value (g I2/100 g) of 50.01 ± 2.33 and 45.96 ±1.09, (d) saponification value (mg KOH/g) of 199.57 ± 4.20 and 174.85 ± 26.66, (e) reflective index (40°C) of 1.4578 ± 0.00 and 1.4588 ± 0.00, and (f) total carotenoids (μg/g) of 668.81 ± 0.01 and 638.14 ± 0.03. Crude palm oil presented an ash content of 0.03 ± 0.00% and humidity of 0.28 ± 0.04% (m/m). The ash and humidity contents of degummed palm oil were not determined. Density and rheological behavior were evaluated for both crude and degummed palm oil. All the parameters investigated had values within the standards. The liquid-liquid extraction at temperatures of 40, 45, and 50 °C. First, studies were conducted to evaluate the phase-forming capability and extraction performance of low-toxicity, low-cost, and environmentally friendly organic solvents. According to the screening results and the good performance of palm carotene extraction with high distribution coefficients, ethanol and dimethyl sulfoxide were the best solvents for extraction, followed by acetic acid with less effective extraction. The density-based solvation behavior effectively explained the affinity of carotene for the solvent mixture and the tendency of biphasic system formation. The total carotenoid extraction increased with increasing temperature, with 50 °C having the highest extraction, followed by 45 and 40 °C. Equilibrium data for a system composed of palm oil + anhydrous ethanol + DMSO at temperatures ranging from 40, 45, and 50 °C. Using the method developed by Merchuk et al. (1998). Cloud point determination was used to generate experimental binodal curves, showing a decrease in the biphasic region with increasing temperature. The rise in temperature within the experimental ranges enhanced oil solvent miscibility in both stages, according to the findings. Keywords: Palm oil. Liquid- liquid equilibrium. Carotenoids. Solvent.
Modelagem e predição das propriedades reológicas e do perfil de textura de iogurte sem gordura
(Universidade Federal de Viçosa, 2020-02-20) Batista, Laís Fernanda; Vidigal, Márcia Cristina Teixeira Ribeiro; http://lattes.cnpq.br/0873443774765689
O iogurte é um dos leites fermentados mais consumidos, podendo ser obtidos a partir de diferentes formas de processamento e tipos de ingredientes, o que torna difícil estabelecer a padronização da textura. Produtos mais consistentes e sem de gordura são um desafio para o setor, visto que esses apresentam uma textura mais frágil. Nesse sentido, a adição da enzima transglutaminase e de proteína e modificações no processo de fabricação podem ser utilizadas como alternativas para melhorar a textura desses produtos. No entanto, o estudo instrumental de textura por perfil de textura (TPA) ou reologia é uma limitação para a indústria de alimentos devido ao alto custo dos equipamentos. Assim, a aplicação de modelagem por redes neurais artificiais (RNA's) pode ser uma ferramenta utilizada na construção de modelos de predição dessas medidas. Este trabalho teve como objetivo modelar e otimizar a textura do iogurte sem gordura a partir de alterações na composição do produto e no processo, sendo dividido em duas partes. Na primeira parte, o efeito dos fatores proteína caseína (Cas), enzima transglutaminase (TgE) e velocidade de rotação no processo de centrifugação (CRS) no perfil de textura (firmeza, coesão, goma e adesividade) e nas medidas reológicas (rotacional e oscilatório) foi avaliada. Por fim, a função desejabilidade foi aplicada para obter a melhor combinação entre os fatores estudados que proporcionaria um produto com uma textura adequada. A concentração final de proteína do iogurte e o volume de soro retirado no processo de centrifugação se correlacionaram positivamente com firmeza, índice de consistência, viscosidade aparente e tixotropia (p<0,05). A condição otimizada capaz de atender a todas as restrições aplicadas é obtida quando são utilizados 3,4% CAS, 1U TgE e 5500 rpm (CRS). Na segunda parte, as propriedades de textura instrumentais foram modeladas por RNA's e três modelos foram desenvolvidos. A melhor configuração encontrada para a predição das propriedades de textura obtidas no TPA (modelo 1), tixotropia (modelo 2) e viscosidade aparente (modelo 3) foram, respectivamente, 3-10-4, 4-5-1 e 4-45-1, em que a sequência apresentada representa o número de entradas, o número de neurônios na camada oculta e as saídas de cada modelo, respectivamente. As RNA's foram capazes de predizer tanto o TPA quanto as medidas reológicas com boa precisão e com desempenho superior aos modelos de regressão obtidos na primeira parte do trabalho. Portanto, o uso de ferramentas estatísticas pode auxiliar a indústria na definição de uma combinação adequada dos fatores em estudo para a obtenção de um produto final com caracteristicas de textura desejáveis, e também na obtenção de modelos de previsão das propriedades de textura. Palavras-chave: Modelagem. logurte. Transglutaminases. Reologia.
Óleo de babaçu (Orbignya speciosa): determinação das propriedades físicas e físico-químicas e aplicação em nanoemulsões
(Universidade Federal de Viçosa, 2022-08-26) Marques, Malú de Andrade Marques; Vidigal, Márcia Cristina T. Ribeiro; http://lattes.cnpq.br/3789179943128391
O coco de babaçu é um fruto comum no norte e nordeste brasileiro, que apesar de ser um fruto representativo para o comercio local, ainda é pouco explorado pela indústria de alimentos. Das amêndoas do coco de babaçu, pode ser obtido um óleo rico em ácidos graxos essências com excelentes características térmicas e oxidativas. O objetivo deste trabalho foi determinar as propriedades físicas e físico-químicas de diferentes marcas de óleo de babaçu refinado (Orbignya speciosa) comercial, e analisar sua estabilidade térmica e oxidativa, e posteriormente, aplicá-lo em sistemas coloidais, nanoemulsões do tipo óleo em água (O/A), em três proporções (10:90, 20:80 e 30:70) e avaliar o efeito da concentração de gomar guar (0%, 0,1%, 0,15% e 0,2%) na estabilidade cinética das nanoemulsões, durante 30 dias de armazenamento a temperatura de 5 °C. A caracterização físico-química do óleo seguiu a metodologia padrão da American Oil Chemists Society (AOAC). O perfil de ácidos graxos e triacilglicerídeos foi determinado por cromatografia gasosa. Os teores de compostos fenólicos e carotenoides totais foram determinados por espectroscopia eletrônica. A estabilidade térmica e oxidativa foi obtida por TGA e Rancimat, respectivamente. Foram avaliadas as propriedades físicas densidade, índice de refração e viscosidade a uma faixa de temperatura de 293,15 a 33,15 K. As diferentes formulações de nanoemulsões foram preparadas em um homogeneizador de alta pressão. A estabilidade cinética das nanoemulsões foi avaliada a partir do índice de cremeação, potencial zeta, diâmetro médio das gotículas de óleo, polidispersidade, viscosidade e microestrutura. A estabilidade oxidativa foi avaliada por meio dos índices de acidez e de peróxido das nanoemulsões. Os parâmetros físico-químicos de ambas as marcas estão dentro dos limites permitidos pelo Codex Alimentarius e próximos aos encontrados na literatura para óleos vegetais de mesma natureza. A diferença significativa (p < 0,05) entre os valores encontrados para as marcas pode ser explicado pelas diferenças de espécies e grau de refino de cada uma. As propriedades físicas estudadas foram inversamente proporcionais ao aumento da temperatura.Esse fato pode ser relacionado à composição de ácidos graxos majoritariamente saturada do óleo de babaçu que também confere maiores estabilidades oxidativas ao óleo. As nanoemulsões produzidas se mantiveram estáveis cineticamente durante os 30 dias de armazenamento, sendo que o potencial zeta foi o único parâmetro influenciado pelo tempo, diminuindo após os 30 dias. A adição de goma guar proporcionou maior estabilidade ao sistema devido ao aumento da viscosidade da fase aquosa, reduzindo o movimento browniano das gotas. As concentrações de goma e óleo tiveram efeito significativo (p < 0,05) no potencial zeta, diâmetro médio das gotículas e pH das amostras. Amostras com 30% de óleo tiveram índices de acidez e peróxidos superiores as demais amostras. As nanoemulsões com adição de goma guar apresentaram menoresíndices de acidez e peróxido. Contudo, este trabalho demonstrou que o óleo de babaçu possui parâmetros de qualidade interessantes e acetáveis, além de ter fornecido informações úteis para ampliar a aplicação do óleo de babaçu em sistemas alimentares emulsionados. Palavras-chave: Estabilidade. Ácidos graxos. Nanoemulsões.
Propriedades técnico-funcionais de óleo de baru (Dipteryx alata Vog.): um promissor ingrediente para a indústria de alimentos
(Universidade Federal de Viçosa, 2020-07-28) Paulo, Linamarys Aparecida de Oliveira; Vidigal, Márcia Cristina Teixeira Ribeiro; http://lattes.cnpq.br/6429703336996292
O baru (Dipteryx alata Vog.) é um fruto típico do Cerrado brasileiro, utilizado na culinária regional, e pouco explorado industrialmente. Sua semente contém um óleo constituído, majoritariamente, de ácidos graxos insaturados e substâncias bioativas com capacidade antioxidante. O objetivo deste trabalho foi caracterizar o óleo de baru a fim de aplicá-lo em formulações coloidais do tipo óleo/água (O/A) em diferentes condições de força iônica (0, 100 e 200 mmol/L) e pH (6, 7 e 8) e avaliar sua estabilidade cinética ao longo de 28 dias. Os parâmetros físico-químicos do óleo de baru foram analisados de acordo com os métodos oficiais da American Oil Chemists' Society (AOCS). O perfil de triacilgliceróis e ácidos graxos foi determinado por cromatografia gasosa. Os teores de compostos fenólicos e de carotenoides determinados por espectroscopia eletrônica. A estabilidade térmica e oxidativa foi avaliada por TGA e Rancimat, respectivamente. A tensão interfacial dinâmica do óleo de baru/água foi determinada por tensiometria de gota pendente. A estabilidade cinética das emulsões formuladas foi avaliada por meio do potencial zeta, diâmetro médio das gotículas, polidispersidade, propriedades reológicas, microestrutura e índice de cremeação. A tensão interfacial de equilíbrio e a reologia das interfaces O/A foram investigadas para elucidar suas contribuições na estabilidade cinética das emulsões com óleo de baru. As propriedades físico- químicas do óleo de baru incluem: ácido graxo livre de 0,08 % de ácido oleico; índice de peróxido igual a 6,69 meq O 2 /kg de óleo; teor de umidade de 0,03%; densidade igual a 0,92 g/cm 3 ; viscosidade de 32,9 mPa.s a 40 °C e índice de refração de 1,47. Os conteúdos de fenólicos e carotenoides foram 282,06 ± 5,51 mg EAG.100 g -1 e 10,8 ± 2,79 μg β-caroteno/g, respectivamente. O óleo de baru é formado predominantemente por triacilgliceróis de cadeia longa e contém um alto teor de ácidos graxos insaturados (84,04%). A estabilidade térmica do óleo de baru foi próxima a óleos vegetais insaturados comumente consumidos, e o tempo de indução obtido de 10,99 h indicou boa estabilidade oxidativa. A tensão interfacial dinâmica entre o óleo de baru e água decaiu para 10,63 mN.m -1 . O pH e o tempo de armazenamento, respectivamente, diminuiu e aumentou (em módulo) significativamente o potencial zeta; e aumentaram o diâmetro médio das gotículas (p < 0,05). Todos os sistemas apresentaram potencial zeta superior a 39 mV (em módulo), diâmetro médio das gotículas inferior a 390 nm e foram caracterizados como fluidos newtonianos. O baixo índice de polidispersidade (< 0,39) não foram influenciados pelas variáveis estudadas. Na presença de NaCl (100 e 200 mM) houve floculação de gotículas, porém nenhuma alteração visual foi observada nas emulsões armazenadas por 28 dias a 25 °C. A baixa tensão interfacial (1,21 a 3,40 mN.m -1 ) e o caráter predominantemente elástico da interface favoreceram a formação e não coalescência rápida das gotículas de óleo, respectivamente. Com base na caracterização físico-química, composição nutricional, estabilidade térmica e oxidativa do óleo de baru, bem como a sua atuação em sistemas emulsionados estáveis cineticamente por 28 dias, o óleo de baru é um promissor ingrediente alimentar para o desenvolvimento de novos produtos baseados em emulsão, com potencial aplicação em diversas áreas industriais. Este estudo poderá contribuir para o maior uso do baru e proporcionar impacto científico, tecnológico e socioeconômico para a região do Cerrado Brasileiro. Palavras-chave: Óleo de baru. Emulsões. Reologia
Rompimento celular da microalga Tetradesmus obliquus e extração líquido-líquido de pigmentos e lipídios
(Universidade Federal de Viçosa, 2022-08-29) Miranda Júnior, José Roberto; Coimbra, Jane Sélia dos Reis; : http://lattes.cnpq.br/2811426511619982
As microalgas são microrganismos unicelulares capazes de armazenar e sintetizar grande quantidade de biomoléculas, tais como, proteínas, lipídios, ácidos graxos poliinsaturados, pigmentos e vitaminas, podem ser usadas nas indústrias de alimentos, rações, cosméticos, farmacêuticas e de biocombustíveis. Para a extração de biocompostos de microalgas é necessário a utilização adequada de técnicas de rompimento celular. A eficiência dos métodos de ruptura celular implica a liberação seletiva e eficiente dos compostos, atingindo uma alta recuperação do conteúdo intracelular de interesse. Visando a extração de biocompostos de Tetradesmus obliquus, esse trabalho apresenta um estudo sobre aplicação de técnicas de rompimento celular por meio de moagem, ultrasonicação e homogeneização de alta pressão. Para ruptura celular por moagem, foi proposto a otimização do processo por meio do controle das condições operacionais do moinho de bolas através de um delineamento composto central rotacional (DCCR). Foi estudado o efeito do tempo de moagem (Tm) e a massa (Mb) utilizada no volume útil do cilindro do equipamento. Para ultrasonicação, os parâmetros avaliados nos rompimentos foram a potência ultrassônica (Pu), o tempo de sonicação (Tu) e a concentração das biomassas (Cs) através de um delineamento fatorial de superfície de resposta pelo planejamento de Box e Behnken (DBB). Na homogeneização de alta pressão, os parâmetros de processo avaliados foram a pressão de trabalho (P), o número de passagens das suspensões pelo equipamento (Np) e as concentrações das suspensões (Cs). A otimização foi avaliada através de um delineamento fatorial de superfície de resposta pelo planejamento de Box e Behnken (DBB). As biomassas rompidas nas três condições foram utilizadas para a extração líquido- líquido de pigmentos e lipídios com os solventes etanol, dimetilsulfóxido (DMSO) e acetona. Para a moagem, extrato de pigmentos em acetona apresentou maior teor de clorofila-a (1.72g/100g) para (Tm= 46 min e Mb= 9.25 g) do que ultrasonicação e homogeneização. No processo de homogeneização, o maior conteúdo de clorofila-a (0.8g/100g) foi observado para extrato de pigmentos em acetona para (P=312 bar, Cs=1.5 e Np= 22). Ultrasonicação obteve maior conteúdo de clorofila-b (1.00g/100g) para (Pu=475W e Tu=13 min) para extrato de pigmentos em etanol e carotenoides totais (0.51g/100g) para (Pu=475 W e Tu=13 min) para extrato de pigmentos em acetona. Na quantificação lipídica os maiores teores quantificadosforam (5.18g/100g) para o processo de moagem, (4.04g/100g) para o processo de homogeneização e (3.56g/100g) para o processo de ultrasonicação. Em todas as técnicas de rompimento observou-se que o teor de pigmentos e lipídios aumentaram com o aumento dos parâmetros de processo para os ensaios realizados. Portanto, pode-se inferir que a quantificação desses biocompostos podem ser utilizadas como indicadores de rompimentos celular para microalgas. Palavras-chave: Microalgas. Ruptura. Otimização. Quantificação. Metabólitos.