01 - Doutorado - Ciência de Alimentos

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Desenvolvimento de materiais biodegradáveis contendo casca de aveia e polpa peletizada cítrica produzidos por extrusão e injeção termoplástica
(2025-09-19) Silva, Samuel Camilo da; Yamashita, Fábio; Beluci, Natália de Camargo Lima; Oliveira, André Luiz Martinez de; Marim, Beatriz Marjorie; Oliveira, Suzana Mali de
Resumo: O uso de polímeros derivados de fontes fósseis é amplamente difundido em diversos setores, mas sua baixa biodegradabilidade resulta na geração de grandes volumes de resíduos. Nesse contexto, biopolímeros renováveis e biodegradáveis, como o poli(butileno succinato) (PBS), têm sido investigados como alternativas sustentáveis, embora ainda apresentem elevado custo e limitações de desempenho. A incorporação de fibras naturais (FN) provenientes de resíduos agroindustriais, como a polpa cítrica (PC) e a casca de aveia (CA), surge como estratégia para reduzir custos, aumentar a biodegradabilidade e agregar valor a subprodutos de baixo aproveitamento econômico. Neste estudo, foram produzidas blendas injetadas de PBS e amido, nas quais o amido foi progressivamente substituído por diferentes concentrações de PC e CA (0–56% m/m). Os resultados mostraram que o aumento da fração de FN reduziu a resistência à tração e o alongamento na ruptura, devido às interações interfaciais limitadas com o PBS. Por outro lado, observou-se redução significativa no encolhimento pós-injeção (de 1,56% para 0,70% na CA e 0,84% na PC), evidenciando efeito de preenchimento e melhora na estabilidade dimensional. As formulações com maiores teores de FN apresentaram menor densidade (1,28 g/cm³ para CA e 1,32 g/cm³ para PC), atribuída à ausência de amido, que favorece maior coesão na matriz. Ensaios de biodegradação em solo indicaram mineralização superior a 50% após 150 dias, atendendo aos critérios da OECD 301B. A PC apresentou degradação mais acelerada, provavelmente devido à presença de pectina e polissacarídeos solúveis que intensificam a atividade microbiana. Esses resultados demonstram o potencial de PC e CA como reforços naturais em blendas biodegradáveis, ampliando suas aplicações em materiais sustentáveis
Mel de abelha-sem-ferrão : aspectos químicos e aplicação tecnológica
(2024-07-31) Ressutte, Jéssica Barrionuevo; Spinosa, Wilma Aparecida; Beux, Marcia Regina; Surek, Monica; Sofia, Silvia Helena; Sattler, José Augusto Gasparotto
O mel das abelhas-sem-ferrão tem sido valorizado no mercado nacional e internacional devido às suas características apreciadas de sabor, cor, aroma e textura. Além disso, o mel e a própolis dos meliponíneos contêm compostos que conferem atividade bioativa, associados a diversos benefícios à saúde humana. A composição dos méis de abelha-sem-ferrão pode variar dependendo da origem geográfica e entomológica. Nesse sentido, o objetivo deste estudo foi investigar a influência da origem geográfica e entomológica nas características químicas dos méis por meio de análises quantitativas, FTIR-ATR e análise melissopalinológica. Além disso, realizou-se um estudo de revisão sobre os açúcares presentes no mel, provenientes de néctar floral e melato, avaliando os métodos diretos e indiretos para a análise de açúcares. Por fim, foram desenvolvidos compostos à base de mel e extrato de própolis nas concentrações de 0,25%, 0,50% e 0,75%, utilizando os produtos da abelha Tetragonisca angustula. Esses compostos foram avaliados em relação às suas propriedades físico-químicas, antioxidantes e sensoriais. Através de análise quimiométrica foi possível verificar uma separação entre grupos com base na origem entomológica, influenciada principalmente pela composição química do mel. Também foi possível observar uma separação entre dois grupos em termos de origem geográfica (Norte/Nordeste e Sul), influenciada principalmente pelos tipos polínicos. No estudo de revisão sobre açúcares, melezitose e trealulose foram apontados como biomarcadores de mel de melato e mel de abelha-sem-ferrão, respectivamente. Em termos de cromatografia líquida, a espectroscopia de massas e a detecção amperiométrica pulsada são citadas como os métodos mais adequados para separar e quantificar açúcares no mel; no entanto, o detector mais utilizado é o índice de refração. Métodos alternativos como a espectroscopia vibracional e a ressonância nuclear magnética, principalmente esta última, têm se mostrado eficazes na quantificação de açúcares no mel. Para os produtos de mel com extrato de própolis, foram observadas pequenas alterações nas características físico-químicas comparado ao mel sem adição de extrato de própolis. A adição do extrato de própolis potencializou a atividade bioativa do mel, sendo o aumento não proporcional e mais pronunciado no composto contendo 0,75% de extrato de própolis. O conteúdo de compostos fenólicos aumentou em 37%, o poder de redução férrica aumentou em 36%, e a atividade antioxidante medida através método de sequestro do radical ABTS•+ aumentou em aproximadamente três vezes. Na análise descritiva qualitativa, os atributos que melhor descreveram os compostos do mel com extrato de própolis foram sabor fermentado, sedimentos, pontos escuros, sabor ácido, aroma ácido, sabor de própolis e cor amarela.
Microrganismos eficazes associados a bioativos de coprodutos de vinificação: aumento de vida útil e segurança de alface hidropônica
(2024-10-28) Pomini, Tuany Marin; Hirooka, Elisa Yoko; Vicente, Eduardo; Yamashita, Fábio; Oliveira, Tereza Cristina Rocha Moreira de; Gomes, Gisely Paula; Lopes, Daiane Dias
O reaproveitamento de coprodutos da uva, como o bagaço, é uma solução ambiental e econômica devido à sua riqueza em compostos bioativos com propriedades antioxidantes, anti-inflamatórias e antimicrobianas. Esses coprodutos têm aplicações em alimentos funcionais e bioprodutos, como aditivos e fertilizantes. Microrganismos Eficazes (EM), compostos por bactérias láticas e leveduras, potencializam esses usos, promovendo fermentação benéfica, melhorando cultivos agrícolas, preservação de alimentos e descontaminação ambiental. Este trabalho foi dividido em cinco capítulos, com o objetivo de explorar ao máximo dois temas principais: o reaproveitamento do bagaço de uva e suas possíveis aplicações como aditivos naturais em sistema hidropônico para cultivo de alface crespa (seção 1, capítulos 1, 2 e 3), e o uso de solução de EM em diferentes áreas, avaliando sua ação em cada uma delas (seção 2, capítulos 4 e 5). O capítulo 1 investigou a composição centesimal, química, nutricional e o potencial antioxidante do bagaço d e uva (cascas e sementes) da variedade 'BRS Vitória'. Os resultados mostraram que o bagaço apresentou boa quantidade de fibras totais, nutrientes (potássio, ferro, manganês), compostos bioativos (fenólicos, antocianinas) e bom potencial antioxidante, destacando seu uso em diversas áreas industriais. O capítulo 2 explorou a atividade antimicrobiana do bagaço em extrato e da solução de EM (completa e filtrada) contra patógenos alimentares. Ambos os tratamentos foram eficazes contra Escherichia coli e Staphylococcus aureus, sendo o extrato de bagaço mais efetivo contra S. aureus, reforçando seu potencial como agente antimicrobiano natural. Os microrganismos do EM também apresentaram atividade antagonista, atuando como agentes de biocontrole. A solução filtrada de EM também demonstrou atividade antimicrobiana, possivelmente devido à produção de compostos microbianos no processo fermentativo. O capítulo 3 avaliou as formas e concentrações de reaproveitamento do bagaço de uva no cultivo hidropônico de alface e na germinação de suas sementes. As altas concentrações de compostos fenólicos no bagaço mostraram efeitos alelopáticos, inibindo o crescimento das plantas e a germinação. Embora as concentrações testadas (0,1 a 10%) tenham sido inadequadas, concentrações menores poderiam apresentar efeito de hormese, estimulando o crescimento saudável das plantas. O capítulo 4 investigou o uso de EM durante o cultivo de alface hidropônica, focando na preservação da qualidade pós-colheita durante o armazenamento refrigerado. O EM demonstrou resultados positivos, preservando a integridade das folhas, retardando a perda de massa e mantendo níveis mais altos de vitamina C e clorofila-a. Enfim, o capítulo 5 avaliou a atividade anticianobactéria e o potencial de biodegradação de microcistinas pelo EM, visando aplicações ambientais. Embora o EM tenha inibido o crescimento de cianobactérias, não se mostrou eficiente na degradação das toxinas, sugerindo que técnicas complementares são necessárias para o tratamento adequado da água contaminada. Este estudo destaca o potencial dos coprodutos de uva e dos Microrganismos Eficazes como soluções sustentáveis e inovadoras, abordando questões fundamentais nas áreas de segurança alimentar, conservação ambiental e agricultura
Estratégias inovadoras no controle de toxinas naturais: levedura recombinante para biodegradação de microcistinas e método para monitoramento de aflatoxinas em queijo minas frescal
(2024-09-06) Silva, Fernando de Godoi; Hirooka, Elisa Yoko; Magnani, Marciane; Nóbrega, Gisele Maria de Andrade de; Kuroda, Emília Kiyomi; Oliveira, Tereza Cristina Rocha Moreira de; Lopes, Daiane Dias
Toxinas naturais, contaminantes inevitáveis em alimentos e água, constituem perigo crescente ao mundo globalizado com impacto direto à saúde humana, prejuízos econômicos e, restrição na disponibilidade de alimentação segura à população. Medidas de controle visam constante monitoramento e procedimentos de descontaminação para assegurar o abastecimento, seja de água ou de matéria-prima agropecuária comsegurança ratificada a níveis oficialmente recomendados. Cianotoxinas e micotoxinas, metabólitos secundários microbianos, se destacam pela prevalência de contaminação e toxicidade. Microcistinas (MCs), cianotoxinas hepatotóxicas de ocorrência principal em água são produzidas por cianobactérias. Por outro lado, as aflatoxinas (AFs), micotoxinas de Aspergillusspp., com ênfase na AFB1, são cancerígenos comprovados do grupo 1 (IARC) alvos de regulamentação pelo agronegócio internacional. Visando contribuição ao controle de MCs e AFs, este trabalho apresenta três tópicos: (i) Avanço na tecnologia de DNA recombinante e desenvolvimento de alternativa para biodegradação de MCs por cepa GRAS de Saccharomyces cerevisiaebaseada na expressão de gene mlrAcódon-otimizado para levedura. (ii) Caracterização da microcistinase A recombinante perante biodegradação de MCs. (iii) Disponibilização de ferramentas de controle de toxinas naturais, com foco no monitoramento de AFs e análise em amostras de queijo Minas frescal. No primeiro tópico, o gene mlrA,codificador da enzima microcistinase A que lineariza e reduz a toxicidade de MCs, foi confeccionado com base no genoma de Sphingosinicella microcystinivoranscepa B9 para recombinação gênica e expressão em S. cerevisiae. Um primeiro plasmídeo contendo promotor e terminador de S. cerevisiaee sítio múltiplo de clonagem foi utilizado para expressão. O segundo plasmídeo contendo regiões de homologia para o locus URA3foi usado para integração cromossomal de mlrA. O sucesso nas técnicas de expressão plasmidial e integração cromossomal do gene foram confirmadas por PCR. A levedura recombinante PE-2 com expressão plasmidial de mlrA biodegradou 69,6% (205ng/mL) de MCs em 72 horas e 83% (267ng/mL) em 120 horas de cultivo, comprovando a eficácia desta alternativa biotecnológica. No experimento seguinte (tópico ii) avaliou-se a atividade da microcistinase A gerada a partir do primeiro experimento. De início foram testados diferentes métodos de lise da parede celular, obtendo extrato concentrado em enzima. Na avaliação da cinética enzimática foi obtida taxa máxima de degradação de MC de 3,09mg/L/h e constante de Michaelis-Menten de 2,81µM. Alta atividade da enzima foi observada em pH neutro e em temperatura na faixa 35-57,5ºC. Em pH alcalino e temperaturas >65ºC a enzima foi inativada. Condições ótimas de atividade foram definidas em pH 6,3 e 42,2ºC. Em suma, a levedura recombinante gerada demonstrou alto potencial de expressão da microcistinase A, cujos dados fornecem base científica-tecnológica a avanços na biodegradação de MCs. No último experimento (tópico iii) foi desenvolvido e validado um método de UPLC-FLR para detecção simultânea de AFM1e AFB1em queijo minas frescal. Os resultados da validação foram satisfatórios para todos os parâmetros avaliados: linearidade (R²>0,99), exatidão (recuperação média: 81-105% para AFM1; 80-109% para AFB1), precisão (RSD<18%), e baixo limite de quantificação (0,03µg/kg para AFM1e 0,31µg/kg para AFB1). Ainda que nenhuma das 20 amostras analisadas de queijo minas frescal tenha apresentado contaminação detectável, salienta-se que o método validado, implementado como ferramenta de monitoramento, contribui para garantir a segurança e agregar valor a este produto essencialmente nacional. Assim, o trabalho executado atingiu os objetivos, propondo novas opções ao controle de toxinas naturais de ocorrência universal em dois recursos interdependentes – água e alimentos, essenciais ao desenvolvimento e saúde humana. Os dados aqui apresentados poderão fundamentar avanços em estudos, promover aplicações práticas e aprimorar os métodos de controle de toxinas naturais, visando reduzir impactos destes contaminantes na saúde pública
Modificação físico-química e extração de compostos bioativos da borra de café espresso
(2025-08-14) Silva, Jaquellyne Bittencourt Moraes Duarte da; Oliveira, Suzana Mali de; Yamashita, Fábio; Carvalho, Fabíola Azanha de; Vignoli, Josiane Alessandra; Shirai, Mariane Ayumi; Benassi, Marta Toledo de
A borra de café espresso (BC) é um resíduo agroindustrial abundante, com grande potencial de valorização devido ao seu elevado teor de compostos bioativos e fibras alimentares, especialmente as insolúveis. Rica em ácidos clorogênicos e cafeína, a BC tem sido amplamente investigada por seu potencial antioxidante e aplicações multifuncionais. Este trabalho teve como objetivo geral empregar os processos de ultrassonicação e extrusão reativa para modificação físico-química da borra de café espresso com vistas à obtenção de ingrediente multifuncional rico em fibras alimentares e compostos bioativos. Da extração assistida por ultrassom da BC, obteve-se a recuperação de compostos bioativos no extrato líquido (cafeína:400,1 mg/100 g; polifenóis: 800,4 mg GAE/100 g; melanoidinas: 2100,2 mg/100 g) e simultaneamente a recuperação da fração sólida residual, rica em compostos bioativos e fibras alimentares (73,0 g/100 g), resultando na utilização integral do resíduo. O extrato líquido pode ser usado como ingrediente natural para bebidas ou para isolar a cafeína, enquanto a matriz sólida pode ser usada para produzir alimentos funcionais. A extrusão reativa isolada e com os diferentes tratamentos, ácido cítrico e peróxido de hidrogênio alcalino, também se apresentou como uma ferramenta promissora para a modificação estrutural da BC, com diferenças significativas em sua composição química e propriedades tecnofuncionais. O tratamento com ácido cítrico se caracterizou pelo aumento no teor de fibras totais e insolúveis, especialmente celulose, e esse material apresentou forte capacidade de adsorver glicose e colesterol em pH neutro, indicando seu potencial para uso em alimentos com alegações funcionais. O tratamento com peróxido de hidrogênio alcalino aumentou a capacidade de retenção de água, o que pode ser benéfico em aplicações tecnológicas. A extrusão isolada, sem reagentes, preservou compostos bioativos como cafeína e ácidos clorogênicos, além de aumentar as fibras solúveis e a capacidade antioxidante. Conclui-se que o emprego dos processos de ultrassonicação e extrusão reativa representa uma abordagem promissora para a valorização integral da BC, além de obtenção de um material com propriedades promissoras e multifuncional na área de alimentos. O emprego destas estratégias contribui para o aproveitamento sustentável da BC, reduzindo os impactos ambientais associados ao seu descarte inadequado e alinhando-se aos princípios da bioeconomia circular
Aplicação de delineamento fracionário e steepest descent para otimização da extração de proteína de folhas de ora-pro-nóbis e caracterização de atividade biológica, físico-química e tecnológica
(2024-09-30) Morais, Daniélly Nascimento; Prudencio, Sandra Helena; Yoshida, Bruna Yumi; Russo, Adriana Lourenço Soares; Barros, Márcio de; Mori, André Luiz Buzzo
Ora-pro-nóbis (Pereskia aculeata Miller) é uma planta rica em nutrientes, como as proteínas (14% a 30% em base seca), o que a torna uma excelente fonte vegetal para a extração desse componente. O objetivo deste estudo foi extrair as proteínas de folhas de ora-pro-nóbis por meio de um método de extração alcalina combinado com ultrassom e precipitação isoelétrica (EAUP) e avaliar o teor de proteínas e o rendimento, bem como as características físico-químicas, tecnofuncionais e atividade biológica do extrato proteico obtido. Para isto, foi identificado o intervalo das variáveisenvolvidas no processo de extração por meio de um delineamento fatorial fracionárioe uma otimização sequencial foi realizada com o método steepest descent. As melhores condições para extração de proteínas da farinha da folha de ora-pro-nóbis (FFOP) foram: diâmetro das partículas, 0,149 cm; proporção de FFOP e água, 0,03g.mL-1; pH da solução extratora, 12; temperatura de sonicação, 60oC; amplitude da sonicação, 90%; tempo de sonicação, 15 minutos; e pH 3 para o solvente de recuperação. Com esse tratamento foi obtido um extrato proteico liofilizado da farinha da folha de ora-pro-nóbis (EPLO) com teor de proteína de 46% e rendimento de 9,70%. Posteriormente, o EPLO e a FFOP foram avaliados quanto as propriedades funcionais tecnológicas e de saúde. A composição química das amostras mostrou que o maior componente presente no EPLO foram as proteínas (46,14 g/100g), diferente da farinha que apresentou maior quantidade de carboidratos (50,45 g/100g). A análise de cor mostrou diferenças significativas (ΔE de 23,53), embora ambas as amostras sejam da cor verde. Na avaliação das propriedades tecnofuncionais, a amostra EPLO apresentou valores superiores aos da FFOP em todos os parâmetros avaliados, capacidade de absorção de água, capacidade de absorção de óleo, capacidade de formação de espuma, estabilidade da espuma, índice de atividade emulsificante e índice de estabilidade emulsificante. O perfil de solubilidade mostrou que EPLO possui proteínas mais solúveis do que as do FFOP em todos os pHs avaliados. A digestibilidade das proteínas do ELOP foi de 77,27% significativamente maior do que as proteínas presentes na FFOP (65,72%). Os compostos fenólicos e a capacidade antioxidante avaliados por DPPH e FRAP também apresentaram valores superiores no EPLO (28,44 mg EAG / g, 71,29 µM TE g -1 e 0,84 µM TE g -1 respectivamente) quando comparados com a FFOP (65,72 mg EAG / g, 9,67 µM TE g -1 e 0,57 µM TE g -1). O método proposto para a extração de proteínas da FFOP é eficiente e o extrato obtido mostra características físicas, químicas, tecnológicas e de saúde superiores as da FFOP
Modificação físico - química da casca de café para obtenção de ingrediente funcional e aplicação em pães
(2024-12-04) Jacinto, Jessika Soares; Oliveira, Suzana Mali de; Beluci, Natália Lima Camargo; Vignoli, Josiane Alessandra; Carvalho, Fabíola Azanha de; Marim, Beatriz Marjorie; Ivano, Léa Rita Pestana Ferreira Mello; Mantovan, Janaina
A pesquisa e utilização de resíduos agroindustriais, como a casca de café, são essenciais para a sustentabilidade do setor de alimentos. A casca de café é um resíduo da indústria cafeeira e apresenta um grande potencial para ser empregada como um ingrediente multifuncional, devido aos compostos bioativos e fibras alimentares em sua composição. Sendo assim, o objetivo geral deste trabalho foi modificar a casca de café empregando o processo de extrusão reativa na presença de ácido sulfúrico e peróxido de hidrogênio alcalino, com vistas à sua aplicação como ingrediente alimentar funcional rico em fibras alimentares na formulação de pães. Ácido sulfúrico (1% e 3%) e o peróxido de hidrogênio alcalino (1% e 3%) foram empregados na modificação da casca de café. Todas as amostras tratadas apresentaram um aumento no teor de celulose e fibra alimentar insolúvel, juntamente com porosidade aumentada, conforme observado por microscopia eletrônica de varredura. A amostra tratada com 3% de peróxido de hidrogênio alcalino exibiu os maiores teores de celulose (45,17%), fibra alimentar insolúvel (78,20%), densidade (3,54), capacidade de absorção de água (1,96 g/g) e capacidade de absorção de óleo (0,86 g/g). Além disso, todas as amostras apresentaram estabilidade térmica desde a temperatura ambiente até 300 °C, e uma redução nos índices de cristalinidade foi observada após os tratamentos. O método de extrusão reativa provou ser eficaz na modificação da casca do café, oferecendo uma abordagem verde para produzir produtos de maior valor agregado a partir de resíduos lignocarrelulósicos, com algumas vantagens, incluindo tempos de reação curtos, baixas concentrações de reagentes, geração mínima de efluentes e potencial escalabilidade industrial. A amostra submetida ao tratamento com 3% de peróxido de hidrogênio alcalino foi empregada na formulação de pães, substituindo-se 5% e 10% da farinha de trigo pela casca de café modificada, o que resultou em um acréscimo no teor de fibras. Em relação às propriedades sensoriais, observou-se uma textura mais firme, coloração mais escura e um volume específico inferior em comparação ao pão controle (sem adição de fibras). Os resultados da análise sensorial indicaram que a adição de 5% da casca de café ao pão não resultou em diferença significativa de aceitabilidade em comparação ao pão controle para nenhum dos atributos analisados. Portanto, este estudo comprovou que a casca de café pode ser um ingrediente funcional aplicável na formulação de alimentos ricos em fibras
Abordagem quimiométrica de parâmetros físicos-bioquímicos da curcuma longa L e síntese de celulose bacteriana com incorporação de curcumina
(2023-09-22) Cancian, Mariana Assis de Queiroz; Spinosa, Wilma Aparecida; Silva, Regildo Márcio Gonçalves da; Constantino, Leonel Vinicius; Galvan, Diego; Terhaag, Marcela Moreira
A cúrcuma é um produto alimentar de alto valor amplamente utilizado nas indústrias de temperos, condimentos e corantes, tornando-se um dos produtos vegetais naturais mais populares. Simultaneamente, os alimentos orgânicos têm despertado crescente interesse dos consumidores, o que tem impulsionado seu comércio e consumo, em parte devido à atenção da mídia e publicações que destacam seus potenciais benefícios como suplemento dietético. A curcumina, principal composto fenólico encontrado na cúrcuma apresenta diversos potenciais benéficos para a saúde, incluindo propriedades antioxidantes. As complexas interações entre polifenóis, como a curcumina, e componentes alimentares, especialmente o amido, desempenham um papel crítico na modulação do conteúdo e atividade desses compostos fenólicos. Em sua composição química, a cúrcuma apresenta em seus rizomas mais de 40% de amido. A conversão do amido em açúcares pela hidrólise enzimática gera um produto com alto teor de dextrose usado como fonte de açúcar fermentável em produtos fermentados, como a celulose bacteriana (BC). BC é um biopolímero sintetizado por bactérias ácido acéticas, sendo promissor devido às suas propriedades específicas. Neste contexto, o objetivo desse trabalho foi dividido em: (1) análise do efeito dos sistemas agrícolas orgânicos e convencionais nos parâmetros físico-químicos, conteúdo de compostos bioativos e na atividade antioxidante in vitro da cúrcuma obtida de diferentes origens geográficas através de aplicação de técnicas estatísticas multivariadas; (2) estudar as interações polifenol-amido (curcumina-amido) presentes na cúrcuma e o efeito da hidrólise enzimática na disponibilidade da curcumina em meio aquoso; (3) síntese de celulose bacteriana (in situ) utilizando como fonte de carbono açucares proveniente de hidrólise enzimática do amido de cúrcuma e incorporação da curcumina na celulose bacteriana (ex situ). Uma análise comparativa entre sistemas agrícolas orgânicos (ORG) e convencionais (CONV) de diferentes regiões geográficas (Brasil, Índia, Estados Unidos e Suécia) foi conduzida em rizomas de cúrcuma. Foram analisadas 66 amostras comerciais quanto à composição fenólica, atividade antioxidante in vitro, atributos de cor e conteúdo de curcumina. Abordagens quimiométricas não supervisionadas, incluindo análise hierárquica de cluster (HCA), mapa de calor e análise de componentes principais (PCA), revelaram que os sistemas de cultivo agrícola e a origem geográfica não tiveram influência significativa no conteúdo de curcumina, na atividade antioxidante ou nos parâmetros físico-químicos básicos. A síntese de celulose bacteriana atingiu o rendimento de 1,38 g.L-1 com o xarope de cúrcuma como fonte de carbono, com condições de cultura que incluem 10 dias de tempo de incubação, 5% (v:v) de inóculo, 0,5 g.L-1 de extrato de levedura, 0,5 g.L-1 de peptona, 0,115 g.L-1 de ácido cítrico, 0,27 g.L-1 de Na2HPO4 e 1% de etanol (v:v), além de 1,5% de glicose proveniente de hidrolisado de cúrcuma (g.L-1), com uma temperatura de incubação de 30°C. A membrana de BC foi carregada separadamente com extrato etanólico de cúrcuma (BC/CURC) e apresentou atividade antioxidante. O xarope de cúrcuma libera a curcumina da matriz de amido e demonstra um CC (conteúdo de curcumina) semelhante ao da amostra de cúrcuma, garantindo a dispersão e estabilidade da curcumina em meio aquoso.
Celulose bacteriana: explorando influências na produção por bactérias do ácido acético
(2023-09-29) Catarino, Rebeca Priscila Flora; Spinosa, Wilma Aparecida; Costa, Giselle Aparecida Nobre; Guergoletto, Karla Bigetti; Calliari, Caroline Maria; Cardines, Pedro Henrique Freitas
Bioprocessos permitem a obtenção de novos produtos de importância econômica nos diversos setores industriais. Na categoria dos biopolímeros a celulose bacteriana (CB) se destaca como um exopolissacarídeo obtido por fermentação acética com estrutura semelhante a celulose vegetal e características que permitem sua aplicação na indústria alimentícia como espessante, estabilizante, filmes e matriz para imobilização de compostos bioativos. Entretanto, a viabilidade econômica deste produto está fortemente atrelada ao rendimento e ao elevado custo de produção. Dentre os fatores que limitam a produção de CB em larga escala destacam-se o cultivo e manutenção de células viáveis, a formulação de meio de cultivo de baixo custo, e o controle do método de cultivo empregado. O objetivo deste trabalho foi investigar a influência da cepa, meio de cultivo e método no bioprocesso para a produção de celulose bacteriana por bactérias do ácido acético e otimizar a produção de CB partir de um meio de baixo custo formulado a base de sacarose e soro de leite. A otimização da produção de CB pela cepa Komagaeibacter intermedius V-05 a partir do meio alternativo foi conduzida utilizando Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) por meio de delineamento central composto (CCD), considerando as variáveis concentração de soro de leite, concentração de sacarose e pH. A fermentação foi conduzida em cultivo agitado (150 RPM) à 30 ºC por 7 dias. O material obtido foi caracterizado por espectroscopia de infravermelho (FTIR), difração de raios-X (DRX), termogravimetria (TG/DTG) e capacidade de retenção de água (CRA). Neste estudo, utilização de fontes de C e N alternativas influenciou na forma da CB obtida, sendo observada a formação de suspenção fibrosa e massa irregular dispersa no meio de cultivo. O rendimento (1,05 g L-¹) a partir do meio otimizado (22.52 g L-¹ sacarose, 43.80 g L-¹, soro de leite e pH 5.39) foi equivalente ao meio padrão Hestrin-Schramm (0.96 g L-1), demonstrando que o meio formulado pode substituir o meio convencional nas condições de cultivo utilizadas para a cepa K.intermedius V-05. A caracterização da CB comprovou sua elevada cristalinidade (82.40% 89.12%), estabilidade térmica (235 ºC - 310 ºC), capacidade de retenção de água (223.41 - 227.11g) e pureza. Apesar da versatilidade do biopolímero, o rendimento e o custo da produção são fatores limitante para a consolidação da CB em algumas áreas de aplicação. Entretanto, a utilização de cepas eficientes, matéria-prima de baixo custo, adequação e controle do método de fermentação, bem como o conhecimento sobre a interação destes fatores são estratégias que contribuem para a viabilidade econômica do processo em escala industrial.
Aflatoxina na cadeia produtiva de amendoim no Estado de São Paulo, principal produtor nacional
(2023-09-11) Silva, André Ribeiro da; Hirooka, Elisa Yoko; Ono, Elisabete Yurie Sataque; Tanaka, Alice Yoshiko; Hashimoto, Elisabete Hiromi; Lopes, Daiane Dias; Maciel, Leonardo Fonseca
O Estado de São Paulo é o principal produtor de amendoim no Brasil, responsável por aproximadamente 90% da produção nacional, dos quais 80% são exportados para a Rússia, Holanda, Argélia e alguns países da comunidade europeia. O amendoim é suscetível à contaminação por fungos do gênero Aspergillus spp. e às Aflatoxinas (AFs). Estes metabólitos tóxicos são conhecidos por sua ação carcinogênica em seres humanos e animais. Devido aos riscos à saúde, é essencial que toda a cadeia produtiva do amendoim e de seus derivados sejam rigorosamente monitorados para garantia da segurança desses produtos. O objetivo deste trabalho foi realizar um monitoramento de AFs em um total de quatrocentos e sessenta lotes de amendoim in natura, ao longo de um período de três safras (2016/17 [n=80]; 2017/18 [n=160]; 2018/19 [n=220]). Além de detectar AFs e avaliar a qualidade microbiológica de cinquenta e duas amostras paçocas produzidas e comercializadas no Estado de São Paulo. A análise microbiológica incluiu a detecção de microrganismos indicadores, tais como coliformes termotolerantes, Salmonella sp., Escherichia coli, bolores e leveduras e contagem total de microrganismos mesófilos aeróbios. A confiabilidade da análise rápida de AFs realizada em tempo real usando a coluna de imuno afinidade e fluorimetria (IAC-fluorimetria) foi avaliada comparando os resultados com um ensaio enzimático indireto competitivo validado (ic-ELISA) e cromatografia líquida de alta eficiência com detector de fluorescência (HPLC-FLR). Os resultados mostraram que a correlação de Pearson (r) entre HPLC-FLD e IAC-fluorimetria foi de 0,86, enquanto a correlação entre IAC-fluorimetria e ic-ELISA foi de 0,90. Em relação à presença de AFs, 60% das amostras (277 lotes) apresentaram níveis totais de AFs abaixo do limite máximo estabelecido pela comunidade europeia (= 4,0 µg.kg-1). 70 lotes (15,2%) excederam os níveis máximos de aflatoxinas estabelecidos pela legislação brasileira (20,0 µg.kg-1). Foram analisadas 52 amostras de paçoca, sendo 37 produzidas pelo processo de prensagem a frio e 15 pelo processo cozido, de 27 municípios do estado de São Paulo. A pesquisa utilizou Cromatografia Líquida de Alta Eficiência acoplada à Espectrometria de Massas (UPLC-MS/MS) para a detecção AFs, com limites de quantificação (LOQ) estabelecidos em 0,29 µg.kg-1 para AFB1 e AFG2, 0,36 e 0,37 µg.kg-1 para AFG1 e AFB2, respectivamente. As médias de recuperação para as AFs foram de 89,2, 83,5, 80,5 e 82,8% respectivamente para AFB1, AFB2, AFG1 e AFG2. Os resultados revelaram que as aflatoxinas foram detectadas em 71% das amostras de paçoca, com níveis variando de 0,29 a 38,8 µg.kg-1 e uma média de 7,06 µg.kg-1. Seis amostras (16%) excederam o limite tolerável de aflatoxina total (AFT, 20 µg.kg-1) estabelecido pela legislação brasileiras. A AFB1 foi a de maior incidência, presente em 75% das amostras de paçoca prensada e 60% das amostras de paçoca cozida. As paçocas cozidas apresentaram níveis superiores de umidade e atividade de água, bem como contagens microbianas mais elevadas, incluindo bactérias aeróbias mesófilas e coliformes termotolerantes. Vinte e uma amostras (56%) apresentaram contaminação por fungos e leveduras variando de 1,0 a 4,25 log UFC.g-1. A contagem total de bactérias mesófilas aeróbias na paçoca cozida (4,85 logs UFC.g-1) foi maior do que na paçoca prensada (2,77 log UFC g-1; p<0,05). Coliformes termotolerantes foram detectados em 7 amostras prensadas, que variaram de 3,6 a > 1100 NMP.g-1; E. coli foi confirmada nas mesmas amostras na faixa de 3,0 a 160 NMP. g-1. A detecção de Salmonella sp. em duas amostras de paçoca prensada indica a necessidade de melhorias na higiene e no processo de fabricação, bem como a importância de medidas de controle ao longo da cadeia de produção. Embora os níveis de contaminação por aflatoxinas em amendoim e seus derivados tenham apresentado redução, quando comparado às últimas duas décadas, este estudo ressalta a importância de um controle rigoroso no processo de produção de paçocas, para evitar a exposição do consumidor a aflatoxinas e microrganismos patogênicos.
Consumidor brasileiro de café: hábitos e tendências
(2025-02-24) Portela, Claudimara da Silva; Benassi, Marta de Toledo; Minim, Valéria Paula Rodrigues; Corso, Marinês Paula; Bona, Evandro; Prudencio, Sandra Helena
O Brasil, maior produtor e segundo maior consumidor de café do mundo, apresenta um mercado diversificado, mas no qual a tradição ainda impacta o comportamento do consumidor, e os dados disponíveis na literatura sobre possíveis tendências são escassos e pouco atualizados. Este trabalho investigou o perfil do consumidor brasileiro de café em três etapas: (1) definição de limiares hedônicos de adição de açúcar para consumidores de bebida adoçada (CBA) e não adoçada (CBNA); (2) comparação do comportamento de consumidores brasileiros e norte-americanos, a partir de dados de mídia social, considerando as diversidades regionais no Brasil (cinco regiões: Sudeste, Sul, Centro-Oeste, Nordeste e Norte) e Estados Unidos da América (quatro regiões: Oeste, Meio-Oeste, Nordeste e Sul); (3) coleta de informações sobre hábitos de consumo, preparo e compra, interesses e grau de informação sobre o produto para observar tendências do mercado nacional. Na primeira etapa, identificou-se que a bebida adoçada com 12% de sacarose foi a mais aceita pelos CBA. Determinou-se que é possível empregar teor de sacarose de até 9,67% (Limiar de Aceitação Comprometida, LAC), correspondente a uma redução de até 18%, sem comprometer a aceitação e reduzir até 52% (Limiar de Rejeição Hedônica, LRH = 5,61%) sem gerar rejeição sensorial. Consumidores que já estavam reduzindo o consumo de açúcar apresentaram maior flexibilidade, permitindo reduções de até 55% (LAC = 6,54%). Sugere-se como estratégia para redução de sacarose, que ela seja gradativa e aliada à informação sobre os benefícios de menor consumo de açúcar. CBA e CBNA apresentaram diferentes percepções em relação a bebida, mostrando que estudos de aceitação com café devem ser segmentados entre esses públicos. Na segunda etapa, uma análise de postagens no microblog “X” (antigo Twitter) revelou diferenças comportamentais entre brasileiros e norte-americanos. Enquanto, os brasileiros destacaram mais aspectos como qualidade do café (16%) e saúde e disposição (15%), os norte-americanos priorizaram socialização e local de consumo (24%). Os dados indicam que o Brasil, com maior diversidade interna, vivencia a terceira onda do café, enquanto os Estados Unidos estão em transição para a quarta onda, com comportamento mais homogêneo. Por fim, uma pesquisa com 1.200 consumidores de todas as regiões brasileiras confirmou que o consumo de café é um hábito cultural, iniciado na infância (até 12 anos de idade) em ambiente familiar e associado à rotina e socialização. A preferência por cafés de torra média, presença de certificações de qualidade e métodos diferenciados está em alta, impulsionada por consumidores que se autodefiniram como entusiastas e de maior renda. Observou-se crescimento no consumo de cafés gourmet, espresso e especiais, bem como nas compras online e em cafeterias. No entanto, ainda há pouco conhecimento sobre os benefícios à saúde da ingestão do produto, ressaltando a necessidade de maior disseminação de informações. Enquanto consumidores CBA buscam reduzir o uso de açúcar, os consumidores CBNA mostram maior interesse por inovação e qualidade, explorando torra, origem e métodos de preparo. Com base nas informações obtidas, observou-se tendência de modernização e diversificação nos hábitos do consumidor brasileiro, com a necessidade de direcionar o mercado cafeeiro para atender a novas demandas.
Avaliação e caracterização da erva-mate sombreada e pleno sol e sua aplicação como antioxidante em hambúrgueres bovinos e de tilápia
(2024-03-23) Salvodi, Daniele Cristina; Soares, Adriana Lourenço Soares; Kato, Talita; Oba, Alexandre; Mori, André Luiz Buzzo; Prudencio, Sandra Helena
A erva-mate (ilex paraguariensis st. hill) é uma planta cujas folhas apresentam diferentes compostos bioativos como fenólicos e flavonoides, que permitem ampliar o seu uso além do tradicional preparo do tererê, chá-mate e chimarrão. os produtos cárneos são propensos a sofrerem oxidação lipídica durante o armazenamento, o que afeta cor, sabor, textura e valor nutricional, influenciando no tempo de vida útil. o uso dos antioxidantes sintéticos tem sido discutido devido a potenciais riscos à saúde humana e vem sendo substituídos por antioxidantes naturais. o objetivo dessa pesquisa foi caracterizar a erva-mate sombreada e pleno sol e investigar a sua aplicação como antioxidante natural em hambúrgueres de tilápia e bovino. as amostras de erva-mate sombreada e pleno sol foram obtidas do cultivo na região do município de bituruna – pr e as amostras de erva-mate comerciais adquiridas no comércio local na cidade de união da vitória - pr. as amostras de erva-mate foram avaliadas quanto a composição química, ph, acidez, atividade de água e cor. foram preparados extratos contendo 5% das ervasmate de diferentes maneiras: solução hidroalcóolica 70%, em infusão com água quente e infusão com água fria. os extratos foram avaliados quanto a atividade antioxidante e quantificação de compostos bioativos. foram preparados extratos secos por spray dryer da erva-mate sombreada (em infusão com água quente) para aplicação nos hambúrgueres. foram preparadas 4 formulações de hambúrgueres de tilápia e bovino: f1(sem antioxidante), f2 (0,25% de eritorbato de sódio), f3 (1,25% de extrato de erva-mate) e f4 (2,5% de extrato de erva mate). o extrato seco de erva-mate foi avaliado quanto a atividade antioxidante pelos métodos de folin-ciocalteu, dpph, frap e abts e estabilidade durante armazenamento por 45 dias a -18ºc. os hambúrgueres foram avaliados quanto ao ph, atividade de água, oxidação lipídica, cor, perfil de textura, rendimento, encolhimento, capacidade de retenção de água (cra) e perda de peso por cocção. o tipo de cultivo da erva-mate exerceu pouca influência na composição química, no entanto, influenciou na atividade antioxidante. a extração hidroalcóolica apresentou melhor resultado para atividade antioxidante, independentemente do tipo de erva-mate. foram identificados nos extratos, ácido clorogênico, teobromina, cafeína e rutina. o extrato a quente foi tão eficiente quando o hidroalcóolico para extração dos compostos bioativos, entre os tipos de erva-mate. o extrato de erva-mate sombreada seco em spray dryer apresentou alta atividade antioxidante (209,25 mg eag g-1 de extrato para capacidade redutora, 2,61 mmol trolox g-1 de extrato para método de frap e 1,29 mmol trolox g-1 de extrato para abts e 30,33 g extrato g-1 dpph), não foram observadas perdas significativas para capacidade redutora e para os métodos frap e dpph durante armazenamento. em relação aos resultados dos hambúrgueres de tilápia, foi observado que a adição do extrato de erva-mate não alterou os parâmetros de proteínas e cinzas, atividade de água, encolhimento, rendimento, perda de peso por cocção e os parâmetros de dureza e coesividade. em relação a oxidação lipídica, destacasse que aos 90 dias de armazenamento a formulação f3 não diferiu da f2 e da f4. em relação aos resultados dos hambúrgueres bovino, verificou-se que as formulações não diferiram entre si para proteínas. a formulação f4 apresentou o menor valor de l* e maior valor de b* aos 90 dias de armazenamento. em relação a oxidação lipídica, a formulação f4 apresentou a maior oxidação lipídica nos tempos de 1, 6 e 15 dias, seguida das formulações f1, f2 e f3 que não diferiram entre si. aos 45, 60 e 90 dias de armazenamento a formulação f2 foi a que se apresentou menos oxidada, seguida da formulação f3, f4 e f1, no entanto f1 e f4, não diferiram entre si. o extrato de erva-mate sombreada seco por spray dryer apresentou elevada atividade antioxidante com boa estabilidade durante armazenamento, demonstrando potencial para ser utilizado como antioxidante natural. a adição de 1,25% de extrato de erva-mate mostrou-se tão eficiente quanto a adição de eritorbato de sódio, sem comprometer parâmetros de qualidade dos hambúrgueres de tilápia e bovino.
Cafés Robustas Amazônicos: perfil de composição, características sensoriais, e aceitação pelo consumidor
(2023-10-03) Viencz, Thayna; Benassi, Marta de Toledo; Mori, André Luiz Buzzo; Kalschne, Daneysa Lahis; Prudencio, Sandra Helena; Pimentel, Tatiana Colombo; Rocha, Rodrigo Barros
O objetivo do estudo foi caracterizar cafés Coffea canephora híbridos intervarietais produzidos na Amazônia Ocidental quanto à sua composição, e estudar características sensoriais das bebidas e aceitação pelo consumidor. Foram estudados cafés com boa qualidade de bebida desenvolvidos pela Embrapa Rondônia: os Robustas Amazônicos (BRS 1216, BRS 2299, BRS 2314, BRS 2336, BRS 2357, BRS 3137, BRS 3193, BRS 3210, BRS 3213 e BRS 3220), resultantes do cruzamento das variedades botânicas Conilon e Robusta. Foram avaliados o perfil de compostos bioativos (cafeína, trigonelina, ácidos clorogênicos, melanoidinas, e diterpenos) dos 10 cultivares clonais híbridos e de 57 cafés Robusta do banco de germoplasma da Embrapa. Considerando diferenças de composição e qualidade de bebida, BRS 2314 e BRS 2357 foram selecionados para o estudo sensorial. A partir desses clones foram produzidos cafés fermentados, permitindo avaliar o efeito da genética e fermentação nas características sensoriais e aceitação. Os grãos e as bebidas dos clones BRS 2314 e BRS 2357, na versão natural e fermentado, foram caracterizados quanto ao perfil de bioativos e outros parâmetros de qualidade. As bebidas foram caracterizadas por análise descritiva com avaliadores não treinados, empregando Perfil Flash para descrever o perfil sensorial, e Dominância Temporal de Sensações para definir os atributos dominantes. A aceitação e características sensoriais das bebidas foram avaliadas por consumidores em teste de uso doméstico, utilizando Check-All-That-Apply. Os Robustas amazônicos tinham maiores teores de cafeína, ácidos clorogênicos, cafestol e diterpenos totais nos grãos torrados comparativamente aos Robusta cultivados na mesma região; destacando-se o clone BRS 2314, que apresentou os maiores teores desses mesmos compostos em relação ao conjunto dos Robustas Amazônicos. As bebidas produzidas a partir de BRS 2314 tinham maiores teores de cafeína e ácido 5-cafeoilquínico. Com a fermentação, as bebidas de ambos os clones apresentaram aumento da acidez titulável total e redução do pH. Os consumidores aceitaram todas as quatro bebidas (BRS 2314 e BRS 2357, na versão natural e fermentado) e perceberam o efeito da fermentação e da genética. A bebida do clone BRS 2314 natural foi caracterizada por atributos positivos para qualidade. As bebidas dos cafés naturais foram caracterizadas por apresentar maior intensidade e/ou maior citação dos atributos cor marrom/cor de café, aroma e sabor de café, aroma e sabor torrado, aroma e sabor doce, sabor de caramelo, pouco amargo, ácido, com dominâncias de sabor de café, tabaco, gosto amargo e ácido. As bebidas dos cafés fermentados foram caracterizadas por apresentar maior intensidade e/ou maior citação dos atributos encorpado e adstringente, aroma e sabor fermentado, aroma não característico e de ervas/medicinal, gosto amargo, residual amargo, não característico, e de ervas/medicinal, com dominâncias de sabor chocolate, fermentado e torrado, e gosto amargo. No geral, o conjunto das bebidas de cafés híbridos foi caracterizado pelos consumidores como apresentando aroma suave, sabor torrado, pouco ácido e pouco doce, no entanto a diversidade proporcionada pela genética e fermentação permitiu a obtenção de bebidas com várias características diferenciadas, atendendo as preferências de diferentes segmentos. Os resultados mostram o potencial de inserção dos Robustas Amazônicos no mercado consumidor brasileiro
Avaliação das miopatias emergentes na carne de frango: caracterização da miopatia dorsal cranial e aplicação da miopatia white striping em produto cárneo
(2023-09-22) Pavanello, Ana Clara Longhi; Russo, Adriana Lourenço Soares; Oba, Alexandre; Carvalho, Rafael; Feihrmann, Andressa Carla; Kato, Talita
O melhoramento genético de aves com maior ganho de peso em menor tempo tem sido associado ao surgimento de miopatias como white striping (WS), e em menor escala a dorsal cranial (MDC), que não possuem etiologia totalmente esclarecida, mas são responsáveis por perdas econômicas devido à condenação das carcaças e baixa aceitação pelo consumidor. O WS é visualmente caracterizado pela presença de estrias brancas paralelas à direção das fibras musculares na superfície músculo Pectoralis major. Enquanto a carne com MDC apresenta amarelamento e inchaço da pele que recobre o músculo anterior latissimus dorsi. Após a retirada da pele é possível observar edema subcutâneo, hemorragia muscular superficial, palidez, aderência, aumento da espessura e consistência. A investigação sobre estas anomalias torna-se importante, tendo em vista os prejuízos causados à indústria avícola. O objetivo desta pesquisa foi investigar e caracterizar quanto aos parâmetros físico-químicos e histopatológicos da carne com MDC e normal, além de elaborar hambúrgueres com filés normais (FN) e WS com substituição de 0%, 50% e 75% de gordura animal por colágeno hidrolisado (CH). As amostras foram coletadas em frigorífico comercial e classificadas, por especialista treinado através de avaliação visual, em com miopatia (MDC – dorsos com coloração amarelada entre as asas, edema subcutâneo e líquido gelatinoso amarelo-citrino na região afetada; WS – filés com presença de estrias brancas paralelas às fibras musculares) e normal (ausência de anormalidades). Os dorsos foram avaliados quanto à cor, pH, composição química, teor de colágeno, perfil de ácidos graxos e parâmetros histopatológicos. Enquanto os hambúrgueres (FN0, FN50, FN75 e FWS0, FWS50 e FWS75) foram analisados quanto a composição química, cor, pH, capacidade de retenção de água, rendimento, encolhimento atividade de água, perfil de textura, oxidação lipídica, e submetidos a avaliação sensorial, por meio do teste de aceitação e utilizando a metodologia check-all-that-apply (CATA). Os músculos afetados pela MDC apresentaram miofibras fragmentadas com fibroplasia, necrose e fibrose excessivas, resultando em carne com cor mais vermelha e amarelada. As amostras também obtiveram maior teor de umidade, cinzas e colágeno e menor conteúdo de proteínas. Maiores porcentagens de ácidos araquidônico e eicosapentaenóico foram observadas nas amostras com MDC, indicando resposta inflamatória. Em relação aos hambúrgueres a FWS0 teve o pH mais alto ao longo do armazenamento, e a adição de CH reduziu o pH nas formulações. Amostras com CH obtiveram menor teor de umidade e lipídios e maior conteúdo de proteínas e colágeno. A FWS0 apresentou melhor rendimento, menor encolhimento e maior retenção de água. A dureza e mastigabilidade também foram maiores nas amostras adicionadas com CH. As formulações com carne WS mostraram maior oxidação durante o armazenamento em comparação com as de carne normal, entretanto os níveis TBARS estiveram abaixo dos limites de percepção de rancidez. Quanto a análise sensorial, todas as amostras foram bem aceitas. Sendo assim, a MDC demonstrou ser um importante problema de qualidade na indústria avícola. E a produção de hambúrgueres com WS e substituição de gordura por 50% CH pode ser uma alternativa na redução dos prejuízos econômicos, visto que não prejudica a qualidade dos produtos
Farinhas de frutos do cerrado e pantanal brasileiro: bioacessibilidade de compostos fenólicos, capacidade antioxidante e efeito na microbiota colônica humana
(2023-03-09) Mauro, Carolina Saori Ishii; Garcia, Sandra; Costabile, Adele; Guergoletto, Karla Bigetti; Bortolotto, Ieda Maria; Rocha, Thaís de Souza
O Cerrado é o segundo maior bioma da América do Sul e a savana mais rica do mundo, abrigando 11.627 espécies de plantas nativas já catalogadas. O bioma Pantanal é considerado uma das maiores extensões úmidas contínuas do planeta. Segundo a Embrapa Pantanal, quase duas mil espécies de plantas já foram identificadas neste bioma e classificadas de acordo com seu potencial. Alguns estudos vêm sendo realizados para valorizar a cultura e biodiversidade local como, por exemplo, a geração de conhecimento através da pesquisa sobre as características dos frutos nativos. Diversos frutos da região do Cerrado e Pantanal são consumidos in natura ou processados pela população para venda no comércio local, entre eles as farinhas de frutos (polpa e amêndoa). As farinhas de polpa de jatobá (JA), amêndoa de cumbaru (CU), polpa de bocaiuva (PB), e amêndoa de bocaiuva (AB) são exemplos de farinhas comercializadas na região. Entretanto, existem poucos trabalhos científicos a respeito de suas características químicas e do valor nutritivo. Os prebióticos são ingredientes fermentáveis capazes de estimular seletivamente o crescimento de microrganismos intestinais que conferem benefícios à saúde do hospedeiro. Os frutos do Cerrado e Pantanal possuem propriedades ainda não estudadas quanto a quantidade de fibras funcionais e compostos bioativos benéficos à saúde. Com isso, o objetivo da pesquisa foi investigar a composição de farinhas de frutos do Cerrado e Pantanal, quantificar o teor de compostos bioativos e a bioacessibilidade de compostos antioxidantes, avaliar efeito na microbiota colônica in vitro e a fermentação de farinha de jatobá por linhagens probióticas. Os compostos fenólicos totais ao final do ensaio de bioacessibilidade foram maiores no método colorimétrico em relação à análise por HPLC. A bioacessibilidade da capacidade antioxidante pelo método DPPH reduziu após a simulação gastrointestinal e pelo método FRAP variou em relação ao valor inicial. Não foram detectados compostos pelo método ABTS•+ mostrando que houve degradação de compostos. Após a avaliação das quatro farinhas de frutas nativas brasileiras na microbiota intestinal humana em indivíduos saudáveis (HD) e pós-COVID-19 (PC), foram observadas habilidades promissoras de modulação da microbiota, com destaque para a farinha de amêndoa de bocaiuva, que favoreceu o crescimento de Lactobacillus e Bifidobacterium nos indivíduos PC. O óleo de JA (JAO) apresentou efeitos quimiopreventivos na proteção celular contra a citotoxicidade induzida pela daunorrubicina, estresse oxidativo e dano ao DNA. JA apresentou-se um substrato adequado para fermentação dos probióticos Lacticaseibacillus casei (LC-01), Limosilactobacillus reuteri (LR 92) e Lactobacillus acidophillus (LA-5), promovendo, após 24 h, contagens semelhantes à glicose para L. casei (9,01 ±0,15 log CFU/mL) e maior que a de frutooligossacarídeos (FOS) para L. reuteri (8,65 ±0,13 log CFU/mL). Na presença de JA, L. acidophilus apresentou contagens de 8,64 ±0,05 log CFU/mL, um resultado superior à glicose e que não diferiu de FOS. O crescimento de Escherichia coli na presença de JA foi menor que o observado no meio contendo glicose. Estes resultados fornecem novas informações sobre as propriedades bioativas das farinhas de frutas do Cerrado e do Pantanal.
Ozônio na segurança de bebida com aveia (Avena sativa L.): controle microbiológico, micotoxinas & glifosato em matéria-prima e produto final
(2023-01-23) Fiorentin, Cristiane; Hirooka, Elisa Yoko; Lopes, Daiane Dias; Ono, Mário Augusto; Ludwig, Leniza Januário; Costa, Mariana da
A intensa busca por alimentos saudáveis com alta qualidade nutricional demanda ininterrupta inovação, em especial à bebida vegetal corroborando com a corrida de agroindústrias explorando novos cereais e, aprimorando os produtos existentes. O destaque à aveia (Avena sativa L.) entre bebidas láticas alternativas é evidente, pela propriedade nutricional centrada em perfil de ácidos graxos e alto índice de fibras alimentares de excelência, a exemplo de ß- glucana. A qualidade de produto final depende de atenção especial à segurança de matériaprima. Aliado ao fato, a incorporação da produção de bebida líquida perecível ao sistema operacional de processo seco requer nova avaliação e cuidado redobrado perante segurança dos alimentos. Diante disso, a ozonização emerge entre tecnologia estratégica rápida e prática capaz de manter a qualidade de produto, reduzindo a carga de contaminantes, seja microbiana como químicos residuais. O presente estudo caracterizou inicialmente a matéria prima seca – grão de aveia descascada (i): contagem microbiana e ocorrência de deoxinivalenol (DON), zearalenona (ZEA), aflatoxina total (AFL) e glifosato em 615 amostras de aveia descascada pertencente à três safras (2019 a 2021) empregando imunoensaio rápido d-ELISA (enzyme linked Immuno sorbent assay). A seguir, (ii) o efeito de O3 foi avaliado em farinha de aveia naturalmente contaminado procedendo tratamento fatorial 22 empregando concentração de O3 (20mg/L a 60mg/L) e tempo de exposição (15min a 45min). I.e., o tratamento com O3 foi testado como tecnologia alternativa de ozonização para reduzir a carga microbiana, micotoxinas, glifosato além de gluten em farinha de aveia utilizada, assim como na bebida final desenvolvida, que também foi analisado perante características físico-químicas, viscosidade e cor. Salienta-se que validação inter-laboratorial periódica foi realizada seja perante análise microbiana como analítica quantitativa para garantir a veracidade dos resultados, com os experimentos realizados em duas etapas (i e ii). Monitoramento de grão descascada, (i): das 615 amostras, 229 foram analisadas para DON, 194 para ZEA e 61 para AFL. Embora tenha sido observada a ocorrência de DON em 82% (188 amostras), ZEA em 52% (100 amostras) e AFL em 61% (37 amostras), todas apresentaram o nível de contaminação inferior ao limite permitido pela legislação brasileira (1000 µg.kg-1, DON; 100 µg.kg-1, ZEA; 5 µg.kg-1, AFL). O glifosato apresentou-se ND – não detectado) em 195 das 376 amostras (52%), sendo 141 (37%) com teor inferior ao limite brasileiro (0,05 mg.kg-1, Portaria nº 1421/2021) e 40 (11%) com teor superior a esse limite. Efeito de O3 em farinha e produto obtido, (ii): a farinha de aveia destinada à produção de bebida, assim como o produto final foram submetidos ao tratamento com O3 (20mg/L, 40mg/L e 60mg/L) sob tempo de exposição (15min, 30min e 45min). A farinha de aveia apresentou níveis de contaminação por Salmonella, Bacillus cereus e Enterobacteriaceae abaixo dos limites estabelecidos pela legislação brasileira (Não Detectável em 25g; <1,0x10³ UFC/g; <1,0x10² UFC/g, respectivamente), não havendo diferença significativa em relação aos tratados com O3 (p>0,05). No entanto, a contagem de aeróbios mesófilos e bolores & leveduras foram reduzidos em até 1 log após o tratamento com O3 (p<0,05). AFL e ZEA apresentaramse abaixo do limite de quantificação (AFL, LOQ 5?g/kg; ZEA, LOQ 25?g/kg); todavia, o tratamento com O3 reduziu o nível de DON em 10% (p<0,05), se comparado a farinha controle. O nível de glifosato reduziu de 460,1?g/kg para 363,3?g/kg, correspondente ao índice de redução de 21% (p>0,05), embora os valores permanecessem acima do limite estabelecido pela legislação. O produto final, i.e., a bebida à base de aveia tratadas com O3, não apresentaram diferenças significativas (p>0.05) para análises microbiológicas. O tratamento com O3 testado não degradou o glúten seja em matéria –prima como em produto final. Salienta-se que o tratamento em condições testadas não afetou as características físico-químicas, reológicas e de cor no produto final, o que permite aplicação promissora principalmente referente à redução de contaminação microbiológica, mas sem afetar as características nutricionais e sensoriais. Em suma, a baixa contaminação seja de carga microbiana como micotoxinas na matéria prima seca, i.e., a farinha de aveia na entrada de processamento asseguraria o produto final, constituído de bebida líquida perecível com maior atividade d’água. Não obstante, ainda se deve prosseguir com otimização operacional real para atingir equilíbrio ideal entre processo de descontaminação com O3 versus matriz utilizada.
Farelo de glúten de milho: extrusão e propriedades funcionais tecnológicas e de saúde
(2023-09-18) Cagnin, Caroline; Prudencio, Sandra Helena; Casagrande, Rúbia; Yoshida, Bruna Yumi; Grossmann, Maria Victória Eiras; Mori, André Luiz Buzzo
O farelo de glúten de milho, um resíduo proteico do processamento industrial do milho, é utilizado em ração animal, mas devido à proporção elevada de proteínas (cerca de 60%), torna-se interessante o seu uso na alimentação humana. A estrutura molecular das proteínas de origem vegetal pode resultar em características tecnofuncionais pouco desejáveis para aplicação em alimentos e baixa digestão dessa matéria-prima. O processamento por extrusão pode modificar a estrutura conformacional das proteínas e contribuir para melhorar as características tecnofuncionais e a digestão dessas moléculas. O estudo da digestão de proteínas, que pode ser realizada in sílico e in vitro, indica peptídeos que podem possuir ação biológica no corpo humano, como ação antioxidante e anti-hipertensiva. O objetivo desse estudo foi conhecer as propriedades bioativas de peptídeos do farelo de glúten de milho, além de modificar a estrutura molecular de suas proteínas por extrusão e verificar as consequências em suas propriedades tecnofuncionais e de saúde, para um maior aproveitamento desse resíduo como um ingrediente alimentar. Foi feita uma análise in sílico da alfa-zeína a partir de banco de dados disponível em ferramentas computacionais (UniProt, BIOPEP e PeptideRanker). Observou-se que o maior número de ocorrências de fragmentos peptídicos estava relacionado à inibição da enzima conversora de angiotensina, seguida pela inibição da dipeptidil peptidase IV e dipeptidil peptidase III. Sugere-se que os peptídeos de milho podem ter potencial como agentes alternativos para o tratamento da hipertensão e diabetes mellitus tipo 2. Pela avaliação de artigos científicos que mostravam evidências de propriedades bioativas de peptídeos de milho por ensaios in vitro, a ação mais frequentemente encontrada foi a antioxidante. Num segundo estudo, o material foi extrusado em diferentes umidades de amostra (20 – 40%), temperaturas (120 – 160°C) e velocidades do parafuso (33 – 117 rpm) empregando-se um planejamento fatorial completo, com dois pontos centrais. Observou-se que a condição de extrusão de 20% de umidade, 120°C e 117 rpm foi a otimizada para as maiores capacidade de absorção de água e solubilidade de proteínas em pH 7. A extrusão na condição otimizada acarretou diminuição da luminosidade e aumento da cromaticidade do farelo, além de aumentar a atividade e capacidade emulsificante. A solubilidade em água das proteínas do farelo reduziu e em soluções de tampão fosfato contendo ureia e/ou SDS foi alterada, indicando modificação da conformação nativa das moléculas devido à extrusão, que foi corroborada pela intensificação da conformação folha ß e agregação das proteínas. Posteriormente num terceiro estudo, o farelo de glúten de milho foi extrusado nas mesmas condições citadas anteriormente, visando o aumento do rendimento da digestão gastrointestinal simulada. A condição de extrusão otimizada foi 40% de umidade, 140°C e 54 rpm. As amostras controle (não extrusada e não digerida), não extrusada-digerida, extrusada otimizada e extrusada otimizada-digerida foram comparadas em relação a atividade biológica. A amostra extrusada otimizada-digerida apresentou maiores teor de nitrogênio, grau de hidrólise, digestibilidade e potencial de ação biológica (atividade antioxidante/ABTS, capacidade redutora, atividade de inibição de ECA e alfa-amilase) em relação às demais amostras. Os resultados do estudo possibilitam mais perspectivas para o aproveitamento e agregação de valor ao farelo de glúten de milho como um ingrediente alimentar a partir de alterações das características tecnofuncionais ou daquelas relacionadas à saúde, além de contribuir para redução de resíduos agroindustriais
Desenvolvimento de materiais biodegradáveis a base de amido termoplástico, poli (succinato de butileno) e poli (adipato co-tereftalato de butileno)
(2023-04-19) Beluci, Natália de Camargo Lima; Yamashita, Fábio; Carvalho, Fabíola Azanha de; Spier, Michele Rigon; Garcia, Patrícia Salomão; Homem, Natália Cândido
Os plásticos podem ser uma grande ameaça para o nosso ecossistema global, devido à sua baixa biodegradabilidade e falta de destinação apropriada, o que pode resultar em um acúmulo prejudicial no meio ambiente. Por essa razão, muitas pesquisas têm se concentrado no desenvolvimento de substitutos para os polímeros tradicionais, a fim de encontrar soluções sustentáveis para este problema. Assim, o objetivo deste trabalho foi produzir filmes com alto teor de amido termoplástico (ATP, 70% em massa) e diferentes proporções (30% em massa) de poli (succinato de butileno) (PBS) e poli (adipato co-tereftalato de butileno) (PBAT), com e sem presença de ácido cítrico (AC), por extrusão sopro em balão. O efeito dos polímeros e do AC nas blendas foi avaliado quanto à opacidade, cor, propriedades de tração, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e difração de raios-X (DRX), taxa de estiramento transversal (TIT), permeabilidade ao vapor de água (PVA), taxa de solubilidade (TS), isotermas de sorção de água, técnicas termogravimétricas. Em termos globais, os resultados obtidos pelas blendas ternárias (ATP/PBS/PBAT) foram melhores do que os obtidos pelas blendas binárias (ATP/PBS ou ATP/PBAT). Por exemplo, a amostra PBS/PBAT/ATP (20/10/70% m/m) alcançou o melhor equilíbrio entre dureza, ductilidade e resistência, com alongamento na ruptura de 32%, resistência à tração de 6 MPa e módulo de Young (MY) de 56 MPa. O AC atuou como um composto multifuncional, aumentando a resistência à tração e o alongamento na ruptura e diminuindo o MY para todos os filmes. A opacidade e o grau de cristalinidade dos filmes aumentaram de forma significativa, já para cor não houve diferença. O FTIR não indicou reações químicas entre os constituintes das blendas. O MEV demonstrou maior compatibilidade entre ATP/PBAT do que com ATP/PBS. Todas as amostras apresentaram TIT maior que 205%. As diferentes proporções de PBS e PBAT influenciaram significativamente o PVA dos filmes para os filmes sem AC. Todas as amostras tiveram PVA com ordem de grandeza similar a outros filmes com alto teor de amido (10-6 g m-1 dia-1 Pa-1). O AC foi eficiente para diminuir o PVA das formulações de PBS/PBAT/ATP (15/15/70 e 20/10/70% em massa) em 25,2% e 24,7% em comparação com as formulações sem ácido. A TS variou de 19,0 à 20,1%, e diferentes proporções de polímeros ou a presença de AC não a influenciaram significativamente. Os materiais produzidos exibiram um aumento acentuado no teor de umidade de equilíbrio após atividade de água de 0,5, sendo sensíveis à umidade. Os filmes obtiveram boa estabilidade térmica, com temperatura máxima de decomposição próxima aos polímeros puros PBAT e PBS, ainda que fossem majoritariamente compostos por ATP. A estabilidade térmica das blendas não foi aumentada pelo AC, possivelmente devido ao baixo teor utilizado (0,1%). Este trabalho propôs um processo de fabricação viável que permite aumento de escala da produção de filmes biodegradáveis de ATP, PBS e PBAT. Os filmes exibiram propriedades adequadas para uso em embalagens, que teriam menor custo do que aquelas feitas com os poliésteres puros. Além disso, a inclusão de 0,1% de AC trouxe alterações positivas para maioria dos atributos avaliados
Produção de levana por bactérias do ácido acético e avaliação do seu potencial para aplicação biomédica e em alimentos
(2022-08-05) Hata, Natália Norika Yassunaka; Spinosa, Wilma Aparecida; Sartori, Daniele; Tomal, Adriana Aparecida Bosso; Oliva Neto, Pedro de; Alves, Edson Marcelino
Bactérias do ácido acético (BAA) atuam como agentes de deterioração em vários nichos ecológicos, porém, devido à sua habilidade de oxidar diferentes substratos por meio da chamada “fermentação oxidativa”, elas exercem papel fundamental na produção de vários alimentos e bebidas, bem como na produção de exopolissacarídeos (EPS) como a levana. Levana é um polímero bastante promissor para aplicação nas áreas médicas e em alimentos. Na indústria de alimentos, por exemplo, levana pode ser utilizado como um potencial prebiótico, emulsificante, agente de textura, estabilizante e como um substituto de gordura. Já na área médica, levana tem demonstrado várias atividades biológicas, tais como anti-inflamatória, antioxidante, antitumoral, antibiofilme, entre outras. Neste contexto, e sabendo que a produção de levana por BAA é ainda relativamente recente, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de síntese de levana por BAA isoladas de uvas, caracterizar o EPS, e testar suas atividades antioxidantes, antitumorais, antimicrobianas e antibiofilme. E devido às suas propriedades bioativas, produzí-la in situ em bebida de uva durante a fermentação ácido glucônica. Nos ensaios iniciais, foram identificados cinco isolados capazes de produzir EPS, dentre as quais Gluconobacter cerinus UELBM11 destacou-se por produzir ~14,0 g/L de levana em condições não otimizadas. Levana a partir de UELBM11 consistia de monômeros de frutose ligadas por ß-(2?6) com algumas ramificações do tipo ß-(2?1). Levana mostrou uma massa molecular de 8,78 × 105 Da, uma alta estabilidade térmica (227,44 °C), e uma morfologia microporosa. Análises de atividade antioxidante demonstraram que o EPS teve uma alta atividade de captura de radicais ABTS e OH. Em seguida, por meio da metodologia de superfície de resposta, a máxima produção de levana (48,06 g/L) foi obtida em condições otimizadas com sacarose a 24,84 % (m/v) e pH inicial de 6,95. O tratamento com levana a 1000 µg/mL por 24 h, 48 h e 72 h mostrou efeito citotóxico sob células neuroblastoma SH-SY5Y. Apesar de não mostrar atividade antimicrobiana, levana inibiu a formação de biofilme de patógenos de alimentos como Salmonella e Shiguella. Por fim, G. cerinus UELBM11 foi ábil a consumir sacarose e produzir levana in situ em bebida de uva suplementada com sacarose. A fermentação glucônica aumentou a biodisponibilidade de compostos fenólicos e preservou o conteúdo de antocianinas. Resultados de FRAP mostraram que a atividade antioxidante da bebida aumentou de 388,03 (T0 h) para 460.21 (T24 h) (mg vitamina C equivalente/L) (p<0,05). As análises de compostos voláteis mostraram que a fermentação glucônica podem reduzir o conteúdo de compostos voláteis da bebida de uva, mas ao mesmo tempo podem formar novos compostos e preservar compostos como 2,4-di-tert-butilfenol e a maioria dos monoterpenos, que tem impacto direto no aroma da bebida e na saúde humana.
Desenvolvimento de produto fermentado simbiótico a base de aveia (Avena sativa L.) como alternativa ao iogurte convencional
(2021-09-13) Ribeiro, Geovana Piveta; Spinosa, Wilma Aparecida; Costa, Giselle Aparecida Nobre; Oliva Neto, Pedro de; Yoshida, Bruna Yumi; Bana, Fernanda Carla Henrique; Costa, Mariana Souza
A busca por produtos de origem vegetal em substituição aos produtos lácteos vem crescendo consideravelmente nos últimos anos, principalmente pelo aumento do número de pessoas intolerantes à lactose aliada à busca por melhor qualidade de vida. O objetivo do trabalho foi desenvolver um produto fermentado não lácteo à base de extrato de aveia com características sensoriais semelhantes às de um iogurte convencional. Foi elaborado um extrato vegetal à base de farelo de aveia e analisada a fermentação deste com cepas de Lactobacillus acidophilus LA-5, Bifidobacterium animalis BB-12 e Streptococcus thermophilus nos tempos 0, 2, 4, 8 e 16 horas, a 43 °C. Foram determinados os valores de pH, acidez titulável, sólidos solúveis totais, viscosidade, cor, teor de ß-glucana e contagem de células viáveis. A fermentação por quatro horas foi suficiente para atingir pH 4,67 e este foi considerado o tempo padrão para a elaboração do fermentado de aveia. O fermentado de aveia teve seus parâmetros de textura (dureza, coesividade, gomosidade, elasticidade e viscosidade) avaliados por meio de técnicas instrumentais (texturômetro e viscosímetro) e sensoriais (análise descritiva) e comparados com produtos lácteos comerciais. O gel do fermentado de aveia e dos produtos comerciais também foi analisado por meio de microscopia eletrônica de varredura. Além disso, fez-se análise dos parâmetros físico-químicos e microbiológicos do fermentado durante o armazenamento a 4 °C nos tempos 0, 7, 14 e 21 dias e a aceitação sensorial e teor de ácidos orgânicos do produto desenvolvido e armazenado por sete dias. Foi possível observar o comportamento do crescimento dos diferentes tipos de microrganismos na matriz vegetal por até dezesseis horas de fermentação, sendo que a fermentação por quatro horas foi suficiente para obter um produto fermentado de aveia com características sensoriais semelhantes à de um iogurte convencional e com contagens de células viáveis em nível mínimo de 106 UFC/g para cada uma das cepas. Houve correlação positiva e significativa entre os parâmetros de textura obtidos pela técnica sensorial, se mostrando uma excelente matriz na percepção sensorial para o desenvolvimento de novos produtos. O gel do fermentado de aveia se apresentou íntegro e uniforme, concluindo que a concentração do farelo no extrato, a mistura das culturas e a quantidade do inóculo utilizados foram eficientes para elaborar um produto fermentado de aveia. O produto desenvolvido e armazenado a 4°C por sete dias não apresentou sinérese e foi bem aceito pelos avaliadores, se mostrando uma alternativa ao público vegano, vegetariano e intolerante à lactose.

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