Caracterização química e capacidade antioxidante de azeites de oliva extravirgem provenientes do Brasil e de outros países utilizando técnicas eletroforéticas, cromatográficas e espectrométricas

Orientador: Helena Teixeira GodoyTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: O consumo de azeite de oliva extravirgem (EVOO) é altamente recomendado por seus benefícios à saúde humana. No Brasil, a ingestão de EVOO, o qual é importado de outros países, vem aumentando anualmente. Nos últimos anos, o Brasil começou a produzir EVOO, porém de maneira experimental. No capítulo 1 foi apresentada uma revisão bibliográfica destacando os estudos mais relevantes acerca do composição química e dos benefícios à saúde do azeite de oliva extravirgem. No capítulo 2, o objetivo foi determinar o teor de fenólicos totais (TFT) e a capacidade antioxidante (CA), bem como a correlação entre o TFT e cada um dos quatro métodos de CA, de 15 marcas de EVOO, cada qual em três lotes, resultando em 45 amostras. O TFT foi avaliado pelo método do reagente de Folin-Ciocalteu, enquanto a CA foi determinada pelos ensaios de FRAP, ABTS, DPPH¿ e ORAC. O TFT variou de 70 a 297 mg EAG kg-1, FRAP de 114 a 1557 µmol ET kg-1, ABTS de 0,5 a 1,9 mmol ET kg-1, DPPH¿ de 72 a 1129 µmol ET kg-1, e ORAC de 1,1 a 12,9 µmol ET g-1. Houve elevada e significativa correlação entre o TFT e cada um dos métodos de CA (FRAP, r2 = 0,8904; p < 0,001; ABTS, r2 = 0,7837; p < 0,001; DPPH¿, r2 = 0,7908; p < 0,001; ORAC, r2 = 0,7431; p < 0,001). Portanto, a maioria das marcas de EVOO apresentaram considerável TFT e elevados valores de CA. No capítulo 3, o objetivo foi otimizar a separação de 17 compostos fenólicos previamente detectados em EVOO. Foi utilizado um planejamento experimental Doehlert, avaliando-se o pH e a concentração do eletrólito. Resolução, tempo de corrida e coeficientes de variação dos tempos de migração foram as respostas. A função de desejabilidade de Derringer foi utilizada para otimizar simultaneamente as 37 respostas. Os 17 picos dos compostos foram separados em 19 minutos em capilar de sílica fundida (50 µm diâmetro interno, 72 cm comprimento efetivo) com bulbo estendido e eletrólito ácido bórico 101,3 mmol L-1 (pH 9,15, 30 kV). O método foi validado e aplicado em 15 amostras comerciais de EVOO. No capítulo 4, o objetivo foi determinar o teor de compostos fenólicos, tocoferóis e ácidos graxos de 17 EVOO monovarietais produzidos em Minas Gerais, durante duas colheitas. Foram quantificados os ácidos palmítico (6-12,6%), palmitoleico (0,2-2,5%), esteárico (1,6-2,2%), oleico (70,8-84,3%), linoleico (3,2-11,7%), a-linolênico (0,6-1,4), araquídico (0,4-0,8%), 9-eicosenoico (0,4-0,9%) e os compostos tirosol (NQ-155,21 mg kg-1), (+)-pinoresinol (2,89-22,64 mg kg-1), hidroxitirosol (ND-37,74 mg kg-1), luteolina (ND-2,23 mg kg-1), a-tocoferol (28,92-232,93 mg kg-1), ß-tocoferol (ND-9,56 mg kg-1) e ?-tocoferol (ND-18,75 mg kg-1). Em geral, os resultados foram similares aos descritos na literatura. O objetivo do capítulo 5 foi determinar o teor de compostos fenólicos em EVOO brasileiros por cromatografia líquida de rápida resolução acoplada à espectrometria de massas por tempo de voo com ionização por electrospray (RRLC-ESI-TOF-MS). Foram analisadas 25 amostras de EVOO do Rio Grande do Sul, Santa Catarina e Minas Gerais e duas colheitas. Foram identificados e quantificados 20 compostos fenólicos das classes dos alcoóis fenólicos, secoiridoides, lignanas e flavonoides. Os teores de compostos fenólicos totais nos EVOOs destacaram-se nas variedades Coratina (364 mg kg-1), Arbosana (255 mg kg-1) e Grappolo (228 mg kg-1). Desta forma, os EVOOs brasileiros são promissores no que se refere ao teor de compostos fenólicos totais, visto que os valores são comparáveis àqueles dos EVOOs de elevada qualidade produzidos em outros paísesAbstract: Consumption of extra-virgin olive oil (EVOO) is highly recommended for its benefits to human health. In Brazil, consumption of EVOO, which is imported from other countries, is increasing annually. In the last years, Brazil started to produce EVOO,although in an experimental way. In chapter 1, a literature review highlighting the most relevant studies on the chemical composition and the health benefits of the extra-virgin olive oil is presented. In chapter 2, the aim was to determine the total phenolic content (TPC) and the antioxidant capacity (AC), as well as the correlation between TPC and each one of the four AC methods, of 15 EVOO brands, each one in three batches, resulting in 45 samples. TPC was evaluated by Folin-Ciocalteu reagent method, while the AC was assessed using FRAP, ABTS, DPPH¿ and ORAC assays. The TPC varied from 70 to 297 mg GAE kg-1, FRAP from 114 to 1557 µmol TE kg-1, ABTS from 0.5 to 1.9 mmol TE kg-1, DPPH¿ from 72 to 1129 µmol TE kg-1, and ORAC from 1.1 to 12.9 µmol TE g-1. High and significant correlation was found between the TPC and each one of the AC methods evaluated in this study (FRAP, r2 = 0.8904; p < 0.001; ABTS, r2 = 0.7837; p < 0.001; DPPH¿, r2 = 0.7908; p < 0.001; ORAC, r2 = 0.7431; p < 0.001). Therefore, most of the EVOO brands presented a considerable TPC and high AC values. In chapter 3, the aim was to optimize the separation of 17 phenolic compounds already detected in EVOO. A Doehlert matrix experimental design was used, evaluating the effects of pH and electrolyte concentration. Resolution, runtime and migration time relative standard deviation values were used as responses. Derringer¿s desirability function was used to simultaneously optimize all 37 responses. The 17 peaks were separated in 19 minutes using a fused-silica capillary (50 mm internal diameter, 72 cm of effective length) with an extended light path and 101.3 mmol.L-1 of boric acid electrolyte (pH 9.15, 30 kV). The method was validated and applied to 15 EVOO samples found in Brazilian supermarkets. In chapter 4, the aim was to determine the phenolic compounds, tocopherols and fatty acids contents of 17 monovarietal EVOOs produced in Minas Gerais state, during two crop years. Compounds identified comprised palmitic acid (6-12.6%), palmitoleic acid (0.2-2.5%), stearic acid (1.6-2.2%), oleic acid (70.8-84.3%), linoleic acid (3.2-11.7%), a-linolenic acid (0.6-1.4), arachidic acid (0.4-0.8%), 9-eicosenoic acid (0.4-0.9%), tyrosol (NQ-155.21 mg kg-1), (+)-pinoresinol (2.89-22.64 mg kg-1), hydroxytyrosol (ND-37.74 mg kg-1), luteolin (ND-2.23 mg kg-1), a-tocopherol (28.92-232.93 mg kg-1), ß-tocopherol (ND-9.56 mg kg-1), ?-tocopherol (ND-18.75 mg kg-1). Some of these monovarietal EVOOs presented results similar to those described in the literature. The aim of chapter 5 was to determine the phenolic compound contents of Brazilian EVOO, using rapid-resolution liquid chromatography coupled to electrospray ionization time-of-flight mass spectrometry (RRLC-ESI-TOF-MS). A total of 25 EVOO samples from Rio Grande do Sul, Santa Catarina and Minas Gerais states and two crops, were analyzed. It was possible to identify and quantify 20 phenolic compounds, belonging to the phenolic alcohol, secoiridoid, lignan and flavonoid classes. EVOOs from Coratina (364 mg kg-1), Arbosana (255 mg kg-1) and Grappolo (228 mg kg-1) varieties presented the highest total phenolic contents. The results showed that Brazilian EVOOs are promising concerning the total phenolic contents, since the values were comparable to those from high-quality EVOOs produced in other countriesDoutoradoCiência de AlimentosDoutor em Ciência de Alimento

Optimization of phenolic compound separation by capillary electrophoresis and analysis of extra-virgin olive oil fatty acid profiles

Orientadores: Helena Teixeira Godoy, Roy Edward BrunsDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: Nos últimos anos, o interesse em relação ao consumo do azeite de oliva aumentou significativamente, em função da divulgação dos benefícios à saúde provenientes da sua ingestão. O azeite de oliva extravirgem é obtido das azeitonas somente por meios mecânicos, e a ausência de etapas posteriores de refino permite a retenção de diversos compostos minoritários, entre eles os compostos fenólicos. Além disso, possui elevado teor de ácidos graxos monoinsaturados. Este trabalho teve como objetivos empregar a técnica de Análise de Componentes Principais (PCA) para classificar as amostras de azeite de oliva extravirgem provenientes de diferentes países por meio da análise da composição em ácidos graxos por cromatografia em fase gasosa, bem como otimizar métodos para separação de 13 compostos fenólicos por eletroforese capilar (CE). Sete ácidos graxos foram determinados por cromatografia em fase gasosa com detector por ionização em chama (GC-FID), e os compostos foram positivamente identificados utilizando-se espectrometria de massas. Dentre as amostras analisadas, nenhuma apresentou indícios de adulteração, considerando-se apenas a composição em ácidos graxos. Com o emprego da PCA, foi possível agrupar separadamente uma amostra de azeite proveniente da Argentina em relação às demais, além da verificação de correlações entre grupos de ácidos graxos. A mistura de 13 compostos fenólicos consistiu em tirosol, hidroxitirosol, oleuropeína glicosídeo, ácido ferrúlico, ácido p-cumárico, ácido cinâmico, ácido p-hidroxibenzoico, ácido gálico, ácido cafeico, luteolina, apigenina, ácido vanílico e ácido 3,4- dihidroxibenzoico. Técnicas estatísticas multivariadas foram empregadas para otimizar a separação, como o planejamento composto central, análise de superfície de resposta e o método de otimização simultânea de Derringer e Suich. Dois tipos de eletrólito para CE foram avaliados: tetraborato de sódio e ácido bórico. Também foram estudadas técnicas de pré-concentração on-line para aumentar a sensibilidade. Os procedimentos multivariados foram eficientes na determinação da condição ótima de separação, usando como respostas a resolução entre pares de compostos e o tempo de corrida. Com o uso da pré-concentração on-line, foi possível reduzir em 7,5 vezes o consumo de amostra e de solventes orgânicos como hexano e metanol. O método com melhor eficiência e menor tempo de corrida utilizou capilar de 50 µm d. i. x 60 cm comprimento efetivo com bulbo estendido, eletrólito ácido bórico 50 mmol L¿1, pH 10,2, 25ºC, injeção de 50 mbar por 25 s com aplicação de voltagem inversa (¿30 kV por 5 s) antes da aplicação da voltagem de corrida (+30 kV) e detecção em 210 nm, promovendo a separação em 12 minAbstract: In recent years, interest concerning olive oil consumption has increased significantly, owing to the divulgation of health benefits that come from its ingestion. Extra-virgin olive oil is obtained from olives only by mechanical means, and the absence of subsequent refinement stages allows the retention of several minor compounds, phenolic compounds being among them. Moreover, it has a high level of monounsaturated fatty acids. The aims of this work were to employ Principal Component Analysis (PCA) for classifying extravirgin olive oil samples obtained from different countries by means of fatty acids composition analysis by gas chromatography, as well as to optimize methods for the separation of 13 phenolic compounds by capillary electrophoresis (CE). Seven fatty acids were determined by gas chromatography with a flame ionization detector (GC-FID), and the compounds were positively identified using mass spectrometry. Considering just the fatty acid profiles, none of the analyzed samples showed adulteration evidences. Employing PCA, it was possible to group an Argentinian sample separately from the others, as well as to verify certain correlations among fatty acids groups. The 13 phenolic compound mixture consisted of tyrosol, hydroxytyrosol, oleuropein glycoside, ferulic acid, p-coumaric acid, cinnamic acid, p-hydroxybenzoic acid, gallic acid, caffeic acid, luteolin, apigenin, vanillic acid and 3,4-dyhydroxybenzoic acid. Multivariate statistical techniques were employed to optimize the separation, central composite central design, response surface analysis and Derringer and Suich¿s simultaneous optimization method. Two CE electrolytes were assessed: sodium tetraborate and boric acid. Preconcentration techniques were also studied to improve CE sensitivity. Multivariate procedures were efficient to determine the optimal separation condition, using peak-pair resolution and running time as the responses. Using on-line preconcentration it was possible to reduce sample and toxic organic solvents, such as methanol and hexane, by a factor of 7,5. The method with the best efficiency and lowest running time employs a capillary column with 50 µm i. d. x 60 cm effective length with extended light path, 50 mmol L¿1 of boric acid electrolyte, pH 10,2, 25ºC, injection of 50 mbar for 25 s with application of reversed voltage (¿30 kV for 5 s) before setting running voltage (+30 kV), and detection at 210 nm, performing the separation at 12 minMestradoMestre em Ciência de Alimento

Mycobacterium avium subesp. paratuberculosis: uma preocupação para a indústria de laticínios

Mycobacterium avium subesp. paratuberculosis é conhecida como o agente etiológico da doença de Johne, ou paratuberculose, que afeta principalmente animais ruminantes. É integrante da família Mycobacteriaceae, da qual também fazem parte a M. tuberculosis e a M. bovis, responsáveis pela tuberculose humana e bovina, respectivamente. Foi sugerido que a M. paratuberculosis poderia estar envolvida na patogênese da doença de Crohn, a qual possui sintomas similares à paratuberculose, mas afeta seres humanos. Como o microrganismo pode ser excretado no leite de animais infectados, o primeiro passo foi avaliar a sua termoresistência. Alguns estudos indicaram que a bactéria sobrevive ao tratamento térmico da pasteurização HTST (72ºC/15 s). Entretanto, os estudos existentes na literatura científica até o momento não permitem afirmar que M. paratuberculosis seja responsável pela doença de Crohn, bem como apresentam dúvidas sobre a termoresistência dessa bactéria. A realização de mais pesquisas sobre este microrganismo é de fundamental importância, com o objetivo de orientar a produção de produtos lácteos isentos de contaminação por M. paratuberculosis

Enhancement of the Functional Properties of Mead Aged with Oak (Quercus) Chips at Different Toasting Levels

Consumers increasingly prefer and seek functional beverages, which, given their characteristics, provide important bioactive compounds that help prevent and treat chronic diseases. Mead is a traditional fermented alcoholic beverage made from honey solution. The aging process of mead with oak chips is innovative and bestows functional characteristics to this beverage. Thus, in this study, we sought to develop and characterize a novel functional beverage by combining the health benefits of honey with the traditional aging process of alcoholic beverages in wood. Phenolic compounds, flavonoids, and antioxidant capacity were analyzed in mead using oak chips at different toasting levels and aged for 360 days. LC-ESI-QTOF-MS/MS was used to analyze the chemical profile of different meads. Over time, the aging process with oak chips showed a higher total phenolic and flavonoid content and antioxidant capacity. Eighteen compounds belonging to the classes of organic acids, phenolic acids, flavonoids, and tannins were identified in meads after 360 days. Our findings revealed that the addition of oak chips during aging contributed to p-coumaric, ellagic, abscisic, and chlorogenic acids, and naringenin, vanillin, and tiliroside significantly impacted the functional quality of mead

Fatty acid profile and cholesterol content of mortadella prepared with vegetable oils

The aim of this study was to evaluate the fatty acid profile and the cholesterol content of mortadella prepared with different vegetable oils. Nine treatments were made with four different vegetable oils (canola, linseed, olive and soy) using two substitution levels (50% and 100%). The fatty acids and the cholesterol content were separated and identified by gas chromatography. There was a prevalence of the oleic, linoleic and palmitic fatty acids. The saturated fatty acids were lower in the products with vegetable oils. The PUFA/SFA relation was lower in the control treatment while the higher value was observed in the 100% linseed oil treatment. The cholesterol levels found were similar between all the treatments, but a reduction of these levels were observed in the treatments, being superior only in treatment containing 100% of soybean oil. Thus, except the treatment with 100% of soybean oil, all the other treatments with vegetable oils showed a better nutritional quality in relation to the control treatment.Os objetivos deste trabalho foram avaliar o perfil de ácidos graxos e o teor de colesterol em mortadelas elaboradas com diferentes óleos vegetais. Nove tratamentos de mortadela foram elaborados com quatro diferentes óleos vegetais (canola, linhaça, oliva e soja), em dois níveis de substituição (50% e 100%). Os ácidos graxos e o teor de colesterol foram separados e identificados por cromatografia gasosa. Houve predominância dos ácidos graxos oleico, linoleico e palmítico. O teor de ácidos graxos saturados foi menor nos produtos que continham óleos vegetais. A relação PUFA/SFA foi menor no tratamento controle, enquanto que o maior valor foi observado no tratamento com 100% de óleo de linhaça. Os teores de colesterol encontrados foram semelhantes entre todos os tratamentos, sendo superior apenas no tratamento contendo 100% de óleo de soja. Logo, exceto o tratamento com 100% de óleo de soja, todos os outros tratamentos com óleos vegetais apresentaram uma melhor qualidade nutricional quando comparados com o controle.92492

Relato de uma experiência de formação: Mulheres cervejeiras do Pantanal mato-grossense

O objetivo desse trabalho é descrever a experiência vivida durante o Curso de Formação Inicial e Continuada em Preparadora Cervejeira Artesanal, no Pantanal, localizado em Mato Grosso (Brasil), que ocorreu em 2019. O curso contou com disciplinas de empoderamento feminino, matemática básica, informática básica, empreendedorismo e inovação, história da cerveja no Brasil e no mundo, microbiologia básica, economia solidária, técnicas de comercialização e marketing da cerveja, conservação de bebidas fermentadas, boas práticas na produção de cervejas artesanais e produção de cervejas artesanais. Teve duração de 166 horas e conseguiu reunir 31 mulheres, todas maiores de 18 anos, cursando ou que já haviam concluído o ensino fundamental e que se encontravam em situação de vulnerabilidade social. Dentre elas, estavam mulheres camponesas acampadas e/ou assentadas no Programa Nacional de Reforma Agrária, nos municípios de Cáceres e Mirassol d'Oeste. As informações foram coletadas através da observação participante, da pesquisa de campo e de pesquisas bibliográficas. Com a realização desse trabalho, foram criados grupos sólidos de produção coletiva, que produzem e vendem suas cervejas artesanais nos municípios do estado do Mato Grosso, com marcas e identidades próprias. As cervejas desenvolvidas pelas mulheres cervejeiras do Pantanal são carregadas de determinação e resistência pela vida, pois são produtos criados coletivamente e dentro dos conceitos de economia solidária desenvolvidos durante o curso. Palavras-chave:  Economia Solidária; Cerveja Artesanal; Extensão Universitária; Empreendedorismo Report of a training experience: women brewers from the Pantanal of Mato Grosso Abstract: This study aimed to describe the experience lived during the Initial and Continuing Training Course in Preparadora Cervejeira Artesanal, in Pantanal, located in Mato Grosso State (Brazil), which took place in 2019. The course had subjects of female empowerment, basic mathematics, basic informatics, entrepreneurship and innovation, history of beer in Brazil and in the world, basic microbiology, solidary economy, commercialization and marketing techniques for beer, conservation of fermented beverages, good practices in the production of artisanal beers and production of artisanal beers. It lasted 166 hours and managed to bring together 31 women, all over 18 years of age, who were studying or who had already completed elementary school and were in a situation of social vulnerability. The participants included peasant women camped and/or settled in the National Program of Agrarian Reform, in the municipalities of Cáceres and Mirassol d'Oeste. Information was collected through participant observation and field and bibliographic research. With the completion of this study, solid collective production groups were created, which produce and sell their craft beers in the municipalities of Mato Grosso State, with their own brands and identities. The beers developed by women brewers from the Pantanal are loaded with determination and resistance for life, as they are products created collectively and within the solidarity economy concepts developed during the course. Keywords: Solidarity Economy; Craft Beer; University Extension; Entrepreneurshi