Ingredientes conservantes e bioativos à base de Foeniculum vulgare Mill. e Matricaria recutita L.: caracterização química, estabilização e estudos de aplicação em diferentes alimentos

Assiste-se a uma tendência globalizada para a procura de alimentos mais saudáveis, minimamente processados e onde os aditivos artificiais se encontrem em quantidades reduzidas ou, de preferência, estejam ausentes. Neste trabalho, foram desenvolvidos ingredientes naturais à base de extratos aquosos de Foeniculum vulgare Mill. (funcho) e Matricaria recutita L. (camomila), obtidos por decocção, e aplicados na funcionalização de diferentes alimentos (requeijões, iogurtes e biscoitos) devido às suas propriedades conservantes (antioxidantes e antimicrobianas) e bioativas, também validadas no âmbito do presente trabalho. A incorporação em requeijões permitiu aumentar o seu tempo de prateleira sem alterar significativamente as características nutricionais dos produtos finais e, simultaneamente, conferir propriedades bioativas.1.2 No entanto, essa atividade começou a diminuir após 7 dias de armazenamento, o que nos levou a estabilizar os ingredientes desenvolvidos recorrendo com sucesso à técnica de microencapsulação.3 Os efeitos conservantes foram confirmados em outras matrizes alimentares: iogurtes4 e biscoitos;5 e comparados com aditivos artificiais utilizados nesses alimentos: sorbato de potássio (E202) e hidroxianisol butilado (BHA; E320), respetivamente. Em ambos os casos, a incorporação de aditivos, naturais ou sintéticos, não alterou significativamente o valor nutricional dos produtos finais. No entanto, quando funcionalizados com as decocções das duas plantas, os iogurtes apresentaram maior atividade antioxidante do que quando incorporados com E202. Já nos biscoitos, as decocções garantiram uma atividade semelhante ao BHA, mas constituem uma opção mais saudável. Até ao momento podemos concluir que os extratos aquosos de funcho e camomila, podem ser uma alternativa para o desenvolvimento de aditivos naturais para aplicação em produtos alimentares substituindo os antioxidantes e antimicrobianos artificiais massivamente usados na indústria alimentar. Futuramente pretendemos avançar para a testes de avaliação sensorial e de aceitabilidade dos novos produtos desenvolvidos.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Microencapsulação de extratos aquosos de funcho e camomila para funcionalização de requeijões

Introdução: Os extratos derivados de plantas são ingredientes muito procurados para funcionalizar alimentos. Foeniculum vulgare Mill. (funcho) e Matricaria recutita L. (camomila) são exemplos de plantas ricas em compostos fenólicos, que apresentam propriedades antioxidantes e antimicrobianas. No entanto o uso de extraias naturais como aditivos alimentares pode ser limitado uma vez que, após extração são suscetíveis de degradação. Assim, a microencapsutação surge como uma forma de superar estas limitações uma vez que, protege os extratos da ação de diversos fatores ambientais, tais como oxigénio, luz, humidade ou calor, assegurando um aumento da sua estabilidade. Objetivos: Neste trabalho, incorporaram-se em requeijões microesferas contendo extratos de plantas, de forma a preservar a sua atividade antioxidante que no caso de requeijões aditivados com extratos livres diminuía ao fim de 7 dias. Material e métodos: Os extraias aquosos de funcho e camomila foram tiofilizados e utilizados como Princípío ativo. As microesferas foram preparadas utilizando uma técnica de atomização/coagulação utilizando alginato de cálcio como material de matriz. As microsferas foram caracterizadas quanto à sua morfologia e tamanho através de microscopia ótica (MO), durante e após a atomízação. Para verificar a efetiva incorporação do extraio na matriz de alginato foi usado o FTIR. A eficiência de encapsulação (EE) foi avaliada por HPLC-DAD. Os extratos livres e microencapsulados foram incorporados em amostras de requeijão que, posteriormente, foram analisadas nutricionalmente e no que concerne ao seu potencial antioxidante, imediatamente após a incorporação, e após 7 e 14 dias de armazenamento a 4°C. Resultado e discussão: A análise por MO permitiu concluir que a incorporação dos extratos foi eficaz e com uma distribuição homogénea no interior das microesferas. A presença dos extratos no interior das microesferas foi confirmada por FTIR e a EE foi próxima de 100% para ambas as amostras. Em termos nutricionais, os requeijões funcionalizados não apresentaram alterações significativas em relação ao controlo e a atividade antioxidante aumentou ao longo do tempo, tendo sido preservada no caso das amostras com o extraio microencapsulado. Conclusão: Verificou-se que a técnica de atomização permitiu a produção de microesferas viáveis para incorporação em requeijões capazes de preservar a atividade antioxidante de extratos naturais

Foeniculum vulgare Mill. as a natural ingredient to improve cottage cheese antioxidant properties

Food industry is focused on the development of novel functional foods containing health promoting natural ingredients. Natural antioxidants present important health benefits like the prevention of several diseases related to oxidative stress [1,2]. Foeniculum vulgare Mill. (fennel) is a source of those compounds with proved antioxidant potential [3]. Herein, after evaluation of 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) scavenging activity and reducing power of fennel (provided by Américo Duarte Paixão Lda.) decoction, we propose its incorporation into cottage cheese (produced by Queijos Casa Matias Lda.). Three groups of cottage cheese samples were prepared: control; samples with fennel decoction (incorporated at EC25 value=0.35 mg/mL, previously determined by DPPH assay); and samples with fennel powder (incorporated at 1.75 mg/mL, considering the decoction yield=20%). The samples were submitted to an evaluation of DPPH scavenging activity and reducing power immediately after the incorporations, and after 7 and 14 days of storage, at 4 ºC. The incorporation of fennel improved the antioxidant activity of cottage cheese. Samples incorporated with plant powder revealed higher antioxidant properties than samples incorporated with decoction, either in 0 or 7 days of storage. After 14 days, cottage cheese incorporated with fennel decoction gave the highest DPPH scavenging activity (46.72±0.09 mg/mL). A decrease in the antioxidant potential of the cottage cheese with fennel was observed along the shelf life. Nevertheless, it is important to highlight that the samples still display antioxidant properties. Studies regarding the effects of the incorporation of these natural ingredients on nutritional and chemical composition of cottage cheese are in cours

Utilização de extratos de Rosmarinus oficinalis L. Como ingredientes bioativos para aumentos funcionais

Introdução: A procura por parte dos consumidores de alimentos promotores de saúde é hoje uma realidade, levando a indústria alimentar a apostar no setor dos alimentos funcionais que, para além das suas propriedades nutricionais, conferem benefícios adicionais, nomeadamente na prevenção de algumas doenças. Rosmarinus oficinalis L., vulgarmente conhecido por alecrim, possui vários fitoquímicos que lhe conferem propriedades bioativas tais como atívidade antioxidante, antiinflamatória, antimicrobiana, entre outras. Os compostos fenólicos são um exemplo importante desses fitoquímicos bioativos. Objetivos: Avaliar a atividade antioxidante de dois extratos de Rosmarinus oficinalis L., um aquoso e outro hidroetanólico, e utilizar o mais ativo para incorporação em requeijões. Após desenvolvimento do produto, confirmar as suas propriedades nutricionais e atividade antioxidante, esta avaliada para um tempo inicial (tO) e após sete dias (t7) de armazenamento. Materiais e Métodos: A atividade antioxidante foi avaliada através dos ensaiosefeito captador de radicais livres (DPPH), poder redutor (PR) e inibição da peroxidação lipídica fTBARS). A composição em macronutrientes foi avaliada de acordo com as normas oficias de análise de alimentos, tendo sido também determinada a sua composição em lactose e ácidos gordos utilizando técnicas cromatográficas. Resultados e Discussão: O extrato aquoso de alecrim revelou melhores propriedades antioxidantes comparativamente ao extraio hidroetanólico. Assim, foi utilizado para incorporação em requeijões, tendo-se comprovado que o extrato conferiu propriedades antioxidantes aos produtos funcionalizados (em tO e t7), uma vez que as amostras controlo (sem adição de extrato) não apresentavam nenhuma atividade. No entanto, houve um ligeiro decréscimo dessa atividade de tO para t7 devido a alguma degradação do extrato. Todos os requeijões aditivados com o extraio e após análise nos dois tempos (tO e t7) mantiveram o perfil nutricional das amostras controlo. Conclusão: A incorporação do extraio aquoso de alecrim conferiu propriedades antioxidantes ao requeijão, mantendo o seu valor nutricional ao longo do tempo de armazenamento (7 dias a 4°C). Contudo, para ultrapassar problemas de degradação do extrato o grupo de investigação recorreu à técnica de microencapsulação

Arbutus unedo L. and Ocinum basilicum L. as sources of natural ingredients for bread functionalization

The overwhelming growth of the world population is causing direct consequences on food demands, which has forced the food industry to apply synthetic additives in order to meet the needs of the consumer and ensuring the global quality of the food products including aspect, texture and flavor. However, due to the publication of some studies describing adverse effects associated with these synthetic additives, the natural ones have been gaining increasing interest. Arbutus unedo L. (strawberry tree) fruits and Ocimum basilicum L. (basil) leaves, are important sources of bioactive natural molecules, especially phenolic compounds, including flavan-3- ols and phenolic acids, respectively . The aim of this work was to demonstrate the antioxidant potential (free radical scavenging effect, reducing power and inhibition of lipid peroxidation) and the absence of toxicity (porcine liver primary cells) of ethanol extracts, obtained from the previously mentioned plants by using optimal conditions. Subsequently, the extracts were incorporated as natural ingredients in loaf bread samples, with two objectives: to functionalize loaf bread, introducing bioactive properties; and as natural ingredients with preservation capacity. Five groups of loaf bread samples were prepared: i) control (without natural or synthetic additives); ii) loaf bread incorporated with strawberry tree extract; iii) loaf bread incorporated with basil extract; iv) loaf bread incorporated with ascorbic acid- E300 (natural additive); and v) loaf bread incorporated with potassium sorbate- E202 (synthetic additive). Both extracts (strawberry tree fruits and basil leaves) presented antioxidant activity (EC50 values lower the 595 and 351 μg/mL, respectively), without toxicity up to the maximal tested dose, and the main compounds present were (+)-catechin and rosmarinic acid, respectively. The introduction of both natural and synthetic additives in loaf bread when compared to the control sample, did not cause significant changes, neither in pH values, nor in color or any of the evaluated nutritional parameters. The obtained results demonstrate that these extracts could be used in the development of new loaf bread replacing the synthetic preservatives, without interfering with the physical and nutritional characteristics.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Characterization of the phenolic profile of Matricaria recutita L. aqueous extracts obtained by decoction

As plantas aromáticas são usualmente utilizadas no nosso quotidiano na preparação de infusões e decocções por apresentarem benefícios comprovados para a saúde do consumidor. A presença de compostos fenólicos poderá ser responsável por esses efeitos. Neste trabalho, submeteram -se amostras de Matricaria recutita L. (camomila) a uma extração por decocção para posterior caracterização química por HPLC -DAD -ESI/MS. Nessa análise foram identificados dezanove compostos fenólicos dos quais nove flavonoides e dez ácidos fenólicos. Os ácidos fenólicos representaram o grupo maioritário presente nas decocções de M. recutita (23,66±0,27 mg/g de extrato liofilizado), no qual quatro compostos foram identificados como possíveis derivados do ácido cafeoil -2,7 -anidro -3 -desoxi -2 -octulopiranosónico (CDOA), sendo o di -CDOA o ácido mais abundante (6,83±0,05 mg/g). De entre os flavonoides identificados (concentração total: 17,89±0,91 mg/g), o luteolin -O -glucurónido surgiu como o composto principal (4,80±0,54 mg/g). As flores de camomila poderão ser consideradas para obter ingredientes com propriedades bioativas para utilização individual ou incorporação em alimentos como conservantes naturais e/ou agentes funcionais.Aromatic plants are commonly used in the preparation of infusions and decoctions because they have proven benefits for consumer health. The presence of phenolic compounds may be responsible for these effects. In this work, Matricaria recutita L. (chamomile) samples, were submitted to a decoction extraction and further analyzed by HPLC -DAD -ESI/MS. In the analysis, nineteen phenolic compounds were identified including nine flavonoids and ten phenolic acids. Phenolic acids represented the major group present in M. recutita decoctions (23,66±0,27 mg/g of freeze -dried extract), in which four compounds were identified as potential derivatives ofdi -caffeoyl -2,7 -anhydro -3 -deoxy -2 -octulopyranosonic acid (CDOA), being di -CDOA the most abundant acid (6,83±0,05 mg/g). Among the identified flavonoids (total concentration: 17,89±0,91 mg/g), luteolin -O -glucuronide appeared as the major compound (4,80±0,54 mg/g). Chamomile flowers may be considered to obtain ingredients with bioactive properties for individual use or incorporation into foods as natural preservatives and/or functional agents.Os autores agradecem à Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT, Portugal) e ao FEDER no âmbito do programa PT2020 pelo apoio financeiro ao CIMO (UID/AGR/00690/2013), REQUIMTE (UID/ QUI/50006/2013 – POCI/01/0145/ FERDER/007265) e pelo financiamento das bolsas de C. Caleja (SFRH/BD/93007/2013) e L. Barros (SFRH/ BPD/107855/2015).info:eu-repo/semantics/publishedVersio

A comparative study between natural and synthetic antioxidants: Evaluation of their performance after incorporation into biscuits

Currently, the food industry is focused in replacing the use of synthetic by natural antioxidants. The present study focused on the use of fennel and chamomile extracts, rich in phenolic compounds, as natural antioxidants in biscuits and compared their performance with a synthetic antioxidant widely used, the butylated hydroxyl anisole (BHA). The complete nutritional profile, free sugars, fatty acids and antioxidant activity were determined immediately after baking and also after 15, 30, 45 and 60 days of storage. The results showed that the incorporation of natural and synthetic additives did not cause significant changes in colour or in nutritional value of biscuits when compared with control samples. Both natural and synthetic additives conferred similar antioxidant activity to the biscuits. Therefore, natural additives are a more convenient solution for consumers who prefer foods “free” from synthetic additives. Additionally, natural additives were obtained by aqueous extraction, an environment friendly and safe process.The authors are grateful to the Foundation for Science and Technology (FCT, Portugal) and FEDER for CIMO (UID/AGR/00690/2013) and LSRE (Project UID/EQU/50020/2013) financial support, and C. Caleja (SFRH/BD/93007/ 2013) and L. Barros (SFRH/BPD/ 107855/2015) grants. The authors also thank Ms Clarinda Paixão, from Américo Duarte Paixão Lda, Portugal, for providing the plant samples.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Vaccinium myrtillus L. Fruits as a novel source of Phenolic compounds with health benefits and industrial applications – a review

Consumers’ demand for healthier foods with functional properties has had a clear influence on the food industry and in this sense, they have been attaching natural sources of bioactive ingredients into food products. Vaccinium myrtillus L. (bilberry) is known to be a functional food, presenting its fruits in the form of a small dark blueberry. This coloration is due to its high content in anthocyanin, being also associated with bilberries’ beneficial health effects. In the bilberry industry, there is a very high annual loss of this fruit due to the less aesthetic shape or appearance, in which they cannot be considered suitable for sale and are therefore disposed of as biological waste. Therefore, it is of great importance to valorize this fruit and this review aimed to completely characterize the fruits of V. myrtillus in order to comprehend the relationship between their consumption and the beneficial effects regarding consumer’s health. Thus, this review provides a description of the nutritional and bioactive compounds present in bilberry fruits, followed by their beneficial health effects. An overview of the natural pigments present in these fruits was also explored, focusing particularly in the anthocyanins composition, which represents the most widely studied class of bioactive compounds of V. myrtillus fruits. Finally, industrial applications of these fruits and by-products, as an efficient approach to the production of value-added products with economical and environmental impact, were also discussed. In general, V. myrtillus is a rich source of micronutrients and phytochemical compounds, such as organic acids, sugars, vitamins, fibers and phenolic compounds (anthocyanin and non-anthocyanin compounds), with nutritional and functional properties, that justify the growing interest in these berries, not only for food applications, but also in the pharmaceutical industry.The authors are grateful to the Foundation for Science and Technology (FCT, Portugal) and FEDER under Programme PT2020 for financial support to CIMO (UIDB/00690/2020) and T.C.S.P. Pires grant (SFRH/BD/129551/2017). L. Barros would like to thank the national funding by FCT, P.I., through the institutional scientific employment program-contract. To the project AllNat for the contract of C. Caleja (Project AllNat POCI-01-0145- FEDER-030463). The authors are also grateful to FEDER-Interreg España-Portugal programme for financial support through the project 0377_Iberphenol_6_E. The GIP-USAL is financially supported by the Spanish Government through the project AGL2015-64522- C2-2-R.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Nova formulação de iogurtes com extratos aquosos de funcho e camomila na substituição de aditivos químicos

Existe por parte dos consumidores uma tendência crescente na escolha de alimentos designados por mais saudáveis em que a presença em aditivos sintéticos é reduzida ou até mesmo ausente. Para melhorar a aparência e/ou propriedades dos alimentos a indústria recorre ao uso de aditivos sintéticos [1], no entanto, alguns autores têm apresentado alguma relação entre o consumo excessivo de alguns desses aditivos com efeitos adversos para a saúde do consumidor [2]. Para contornar esta problemática e ir ao encontro das expectativas dos consumidores, têm sido considerados os extratos naturais obtidos a partir de plantas como excelentes ingredientes naturais para a indústria alimentar como alternativas aos aditivos sintéticos [3]. Este trabalho teve como objetivo comparar os efeitos de antioxidantes naturais (extratos aquosos de Foeniculum vulgare Mill., funcho, e Matricaria recutita L., camomila, obtidos por decocção) com um aditivo sintético (sorbato de potássio, E202) utilizado em iogurtes. Neste trabalho, as amostras de Foeniculum vulgare Mill. (funcho) e Matricaria recutita L. (camomila) foram submetidas a uma extração por decocção. A sua caracterização química foi feita por HPLC-DAD-ESI/MS. As propriedades antioxidantes foram avaliadas através de diferentes ensaios in vitro (efeito captador de radicais livres, poder redutor e inibição da peroxidação lipídica), tal como as propriedades antimicrobianas (contra bactérias e fungos). A incorporação dos extratos foi feita em iogurtes e desta forma, foram preparados quatro grupos de amostras: iogurtes controlo (sem adição de qualquer aditivo), iogurtes com decocção de funcho, iogurtes com decocção de camomila e iogurtes com E202. As amostras foram avaliadas quanto à cor, pH e ao seu valor nutricional e potencial antioxidante. O estudo foi feito no tempo zero e após sete e catorze dias de armazenamento a 4ºC. Tal como podemos observar na Figura 1, a incorporação dos aditivos quer naturais quer sintéticos, não provocou alteração no aspeto visual quando comparado com a amostra controlo sem aditivos (A). Os resultados demonstram ainda que a introdução dos aditivos não provocou alterações significativas no pH e no valor nutricional dos iogurtes quando comparados com o controlo (Tabela 1). No entanto, esta incorporação conferiu propriedades antioxidantes aos iogurtes principalmente, pela adição do extrato de camomila (Figura 2). Estes resultados permitem-nos concluir que os extratos aquosos de funcho e camomila ricos em compostos fenólicos [4,5] podem representar uma alternativa aos conservantes sintéticos melhorando desta forma as propriedades funcionais dos iogurtes sem, no entanto, provocar alterações no perfil nutricional dos mesmos