Estabilidade e efeitos do processamento e estocagem sobre os carotenóides em purês de abóbora

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2010Embora sua polpa e sementes sejam consumidas há séculos na alimentação humana, a abóbora apresenta um baixo grau de industrialização, sobretudo em países ocidentais, sendo ofertados ao consumidor poucos produtos desta matéria-prima. Na sua polpa são descritas as presenças de polissacarídeos de interesse biológico e altas concentrações de carotenóides, pigmentos que além da importância para coloração da fruta, têm sido relacionados a reduções do risco de doenças degenerativas e cardiovasculares, afora a atividade de pró-vitamina A de alguns compostos deste grupo. Os principais objetivos deste trabalho foram obter purês de abóbora das espécies Cucurbita moschata variedade 'Menina Brasileira' e Cucurbita maxima variedade 'Exposição', submetidos a esterilização comercial, avaliando suas composições químicas e a estabilidade de parâmetros de qualidade e carotenóides durante o processamento e armazenamento dos produtos por 180 dias. A combinação de tempo e temperatura adotada (121°C/20 min) foi suficiente para obter a esterilização comercial nos purês. Os purês apresentaram baixos teores de proteínas e lipídeos. As concentrações de carboidratos (6,52 ± 0,75 e 6,00 ± 0,45 g/100g) e fibras (1,71 ± 0,08 e 1,85 ± 0,10 g/100g), embora não sejam elevadas, podem ser interessantes devido a propriedades funcionais. A abóbora 'Menina Brasileira' apresentou concentrações de ?-caroteno e ?-caroteno da ordem de 12,60 ± 1,56 e 19,45 ± 2,55 ?g/100g, respectivamente, com menores quantidades de ?-caroteno, violaxantina e luteína. Na abóbora 'Exposição' o carotenóide majoritário foi o ?-caroteno com 13,38 ± 2,25 ?g/100g, seguido pelas xantofilas, violaxantina e luteína. Durante o processamento, as perdas ou desaparecimento de carotenóides ocorreram principalmente na etapa de cozimento. De um modo geral, os carotenos apresentaram retenções superiores a 75% e apenas um ligeiro grau de isomerização do ?-caroteno; com altas concentrações de carotenos pró-vitamínicos nos purês, ?-caroteno e ?-caroteno (11,47 ± 1,76 e 17,81 ± 0,56 ?g/g) nos purês de abóbora 'Menina Brasileira' e ?-caroteno (11,62 ± 2,39 ?g/g) nos purês de abóbora 'Exposição'. As xantofilas, devido a sua estrutura, foram mais afetadas, reduzindo consideravelmente suas concentrações ou desaparecendo durante o processamento. Esta degradação também foi observada ao longo do armazenamento, enquanto as concentrações dos carotenóides majoritários não sofreram alterações significativas. Também não foram observadas alterações significativas nos valores de pH, acidez titulável e sólidos solúveis totais. Em relação a cor, os valores de ?E (alteração total de cor) se mantiveram abaixo de 6, valor considerado por alguns autores como mínimo para uma diferença perceptível de cor, e não sofreram alterações significativas durante o armazenamento. Também não foram observadas alterações nos valores de a* e b*. Ligeiras reduções nos valores de L* e WI (índice de esbranquiçamento) foram detectadas pelo colorímetro em ambos os purês após 30 - 60 dias. Ambos os purês apresentaram alta aceitabilidade inicial da cor, após a análise sensorial, superiores a 7 em uma escala de 9 pontos, e não sofrendo alterações significativas durante o período de armazenamento. Os resultados demonstraram a qualidade nutricional, através das concentrações de carotenóides pró-vitamínicos, e a estabilidade dos purês de abóbora durante os 180 dias de armazenamento nas condições propostas.Although their pulp and seeds have been consumed for centuries in human nutrition, there is very little industrialization of pumpkins, especially in western countries, where only a few products made of this fruit are commercially offered to consumers. Some studies have described the presence of polysaccharides of biological interest and high concentrations of carotenoids in pumpkin pulp. Carotenoids are pigments that, besides being important for the coloration of the fruit, have also been associated with reduction of risk of degenerative and cardiovascular diseases, besides the pro-vitamin A activity of some of the compounds in this group. The main object of this work was to produce purees of C. moschata pumpkins of the variety 'Menina Brasileira' and C. maxima pumpkins of the variety 'through commercial sterilization to investigate their chemical compositions as well as the stability of quality parameters and of carotenoids during processing and storage of these products for 180 days. The combination of the time and temperature used (121°C/20 min) was enough to obtain commercial sterilization of the purees. The purees showed low protein and lipid contents. Although the concentrations of carbohydrates (6.52 ± 0.75 and 6.00 ± 0.45 g/100g) and fibres (1.71 ± 0.08 and 1.85 ± 0.10 g/100g) are not high, they can still be interesting because of the functional properties of these nutrients. The 'Menina Brasileira' pumpkins showed concentrations of ?-carotene and ?-carotene was 12.60 ± 1.56 and 19.45 ± 2.55 ?g/100g, respectively, with lower amounts of ?-carotene, violaxanthin and lutein. In the 'Exposição' pumpkins, the main carotenoid was the ?-carotene, 13.38 ± 2.25 ?g/100g, followed by xanthophylls, as violaxanthin and lutein. During the processing, the loss or disappearance of carotenoids occurred mainly during the cooking stage. In a general way, the carotenes showed retention rates higher than 75% and only one slight degree of isomerization of ?-carotene, with high concentrations of pro-vitamin carotenes in the purees, ?-carotene and ?-carotene (11.47 ± 1.76 and 17.81 ± 0.56 ?g/g) in the 'Menina Brasileira' puree and ?-carotene (11.62 ± 2.39 ?g/g) in the 'Exposição' puree. Because of their structure, xanthophylls were more affected, either considerably reducing their concentrations or totally disappearing during the processing. The degradation of these carotenoids was also noted throughout storage time, while the concentrations of the major carotenoids did not suffer any significant alterations. No significant alterations in the values of pH, titratable acidity or total soluble solids were observed. In relation to the colour, the values of ?E (total alteration of colour) continued below 6, a value considered by some authors as the minimum for a perceptible difference, and there was no significant changes in these values during storage, neither were there any alterations in the values of a* or b*. Slight reductions in the values of L* and WI (whiteness index) were detected through a colorimeter in both purees after 30 - 60 days. After the sensory evaluation, both purees showed high initial acceptability of colour; above 7 in a scale of 9 points, and they showed no significant alterations during storage. The results demonstrated the nutritional quality, through the concentrations of pro-vitamin carotenoids, and the stability of the pumpkin purees during the 180 days of storage in the conditions proposed

Changes in carotenoids during processing and storage of pumpkin puree

AbstractChanges in the contents of carotenoids and their true retentions (% TR) during the production of puree of Cucurbita moschata ‘Menina Brasileira’ and of Cucurbita maxima ‘Exposição’ pumpkins and the stability of such compounds during 180days of storage were monitored by liquid chromatography coupled with a photodiode array detector. Cooking caused higher losses than commercial sterilisation. High losses of xanthophylls such as lutein and violaxanthin were noted during processing and storage of pumpkin puree. Such losses show the low stability of these compounds. The major carotenoids, pro-vitamin A carotenes, namely, α-carotene and all-trans-β-carotene for C. moschata ‘Menina Brasileira’ and all-trans-β-carotene for C. maxima ‘Exposição’ obtained high retentions (>75%) after processing. A slight degree of isomerisation of β-carotene was noted in the puree samples, but with low concentrations of cis-isomers. Storage for 180days did not significantly affect (P⩽0.05) the concentrations of these carotenoids

DESENVOLVIMENTO DE UMA BEBIDA ISOTÔNICA CAFEINADA PARA ESPORTISTAS

Isotônicos são bebidas com função de reidratar e repor necessidades eletrolíticas de indivíduos praticantes de esportes. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma bebida tipo isotônica cafeinada à base do soro de leite e polpa de frutas a fim de posteriormente, avaliar a atuação da mesma na performance de atletas. Após testes de bancada, a composição da bebida foi de 40% de água, 50% lactossoro, 5 a 10% de polpa de fruta e 210 mg de cafeína / L como dose final. Não foi possível testar a bebida em atletas no presente momento, embora seja previsto na continuidade do projeto

Consumo de cafeína: uma abordagem bioquímica e sociocultural num ambiente escolar / Caffeine consumption: a biochemical and socio-cultural approach in a school environment

A cafeína é uma das substâncias com efeito psicoestimulante mais utilizadas pelo homem há mais de 600 anos e está presente em diversos produtos naturais e industrializados. Seu uso pode causar efeitos fisiológicos diversos. Em outra vertente, os produtos cafeinados podem ser promotores de encontros sociais e isso varia de acordo com a região geográfica em que estão os consumidores. Este trabalho buscou compreender os efeitos biológicos da cafeína na saúde humana para elencar vantagens e desvantagens do seu consumo e mensurar o nível de conhecimento dos consumidores de uma comunidade acerca disto; foi também traçar o perfil do consumo da cafeína da população estudada. Como abordagem metodológica, foram feitas pesquisas bibliográficas em livros e artigos na web e entrevistas com alunos e servidores de uma instituição de ensino por meio de questionário desenvolvido pelo grupo de pesquisa. O trabalho mostrou bom nível de conhecimento da população sobre a cafeína, sua presença nos produtos diariamente consumidos e efeitos na saúde, além de indicar que os produtos cafeinados são motivacionais para reunião de pessoas

Prospecção de proteínas anticongelantes em vegetais naturalmente aclimatados em Urupema (SC), e sua aplicação no congelamento de carambolas

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2017.O congelamento é um método de conservação amplamente utilizado pela indústria de alimentos, embora em alguns casos, os grandes cristais de gelo formados possam causar redução na qualidade sensorial e nutricional do produto. Técnicas de congelamento rápido possibilitam a obtenção de cristais de gelo menores do que os formados no processo tradicional. Contudo, as flutuações de temperatura durante o transporte e distribuição do alimento podem provocar o crescimento do cristal de gelo, no fenômeno conhecido como recristalização. Substâncias crioprotetoras sempre fazem parte de pesquisas na área de Ciência e Tecnologia de Alimentos. Descobertas na década de 70, as proteínas anticongelantes (PACs) foram descritas para muitos organismos tolerantes ao frio, incluindo bactérias, fungos, insetos e plantas. Essas proteínas podem interferir no processo de nucleação, reduzir o ponto de congelamento da água (atividade de histerese térmica) ou especialmente inibir o processo de recristalização. Estudos com a aplicação das PACs na preservação da qualidade sensorial e nutricional de alimentos como sorvetes, carnes, massas e frutas e hortaliças têm apresentado resultados promissores. Nesse contexto, o objetivo desse trabalho foi investigar a presença de proteínas anticongelantes em diferentes vegetais naturalmente aclimatados ao frio e não aclimatados encontrados no município de Urupema, Santa Catarina, e selecionar a espécie que apresentasse o melhor resultado em relação a atividade de inibição da recristalização. Na primeira etapa foram avaliadas folhas de Drimys angustifolia, Senecio icoglossus e Eucalyptus ssp. aclimatadas e não aclimatadas ao frio. Utilizando a técnica de microscopia de sanduíche da sacarose, não foi observada atividade de inibição da recristalização para extratos apoplásticos de folhas aclimatadas e não aclimatadas de S. icoglossus e Eucalyptus ssp. O extrato de folhas aclimatadas ao frio de D. angustifolia apresentou concentração de proteínas de 95,17 µg/mL, quase cinco vezes maior do que as encontradas em extratos não aclimatados da mesma espécie. Além disso, esse extrato apresentou atividade de inibição da recristalização no método de sanduíche de sacarose. Pela técnica de SDS-PAGE, esse extrato apresentou uma banda logo abaixo de 37 kDa e outra, mais intensa, entre 20 e 25 kDa. Na segunda etapa desse estudo, o objetivo foi extrair PACs de folhas aclimatadas de Drimys angustifolia, avaliando três combinações diferentes de soluções tampão, e em seguida avaliar a aplicação no pré- tratamento por imersão ou infiltração a vácuo de carambolas (Averrhoa carambola) congeladas. Os extratos obtidos com os diferentes tampões inibiram a recristalização e apresentaram perfil semelhante no SDS- PAGE. Os tratamentos por imersão e infiltração a vácuo utilizando o extrato obtido com o tampão Tris-HCl/DTT (pH 8) não afetou os valores de acidez titulável, pH, sólidos solúveis, ácido ascórbico e cor das carambolas congeladas. Contudo, apenas carambolas que foram infiltradas a vácuo com uma solução contendo PACs mantiveram constantes sua perda por gotejamento por 15 dias e sua firmeza no descongelamento após 60 dias de estocagem, indicando que a aplicação das PACs pode auxiliar na manutenção da qualidade das carambolas congeladas.Abstract : Freezing is a method of conservation widely used by the food industry, although the large ice crystals can cause reduction in the sensory and nutritional quality of food products. The fast-freezing technologies lead to the formation of smaller ice crystals than the traditional process. However, the temperature fluctuations during transport and distribution can promote crystal growth, in a phenomenon known as recrystallization. The cryoprotective substances have always been topics of research in the Food Science and Technology area. Discovered in the 1970s, the antifreeze proteins (AFPs) have been more thoroughly described for many freezing-tolerant organisms, including bacteria, fungi, insects and plants. These proteins can interfere in the nucleation process, reduce the freezing point of water (thermal hysteresis activity), or inhibit the recrystallization process. Studies with application of AFPs in the preservation of sensory and nutritional quality of foods such as ice cream, meat, pasta, starch gels, and fruits and vegetables have demonstrated promising results. In this context, the initial objective of this study was to investigate the presence of antifreeze proteins in different naturally cold acclimated vegetables found in the municipality of Urupema, Santa Catarina, selecting the species that presented the best result in relation to the activity of inhibition of recrystallization. In this first stage it was evaluated leaves of cold acclimated and non-acclimated Drimys angustifolia, Senecio icoglossus and Eucalyptus ssp. No recrystallization inhibition activity was observed for the apoplastic extracts of cold acclimated and non-acclimated S. icoglossus and Eucalyptus ssp. The extract of cold acclimated D. angustifolia contained a protein concentration of 95.17 µg mL-1, almost five times higher than the extract of non-acclimated D. angustifolia. In addition, this extract showed inhibition activity of recrystallization in the sucrose sandwich splat assay. In the SDS-PAGE, this extract showed a protein band just below 37 kDa and another more intense band between 20 and 25 kDa. In the second stage of this study, the objective was to extract AFPs from apoplast of cold acclimated leaves of Drimys angustifolia, evaluating three different combinations of buffer solutions, and subsequently to evaluate the application in the pre-treatment of frozen star fruit (Averrhoa carambola) by immersion or vacuum infiltration. The extracts obtained with different buffer solutions inhibited recrystallization and they presented similar SDS-PAGE profiles. The treatments by immersion or vacuum infiltration using the Tris-HCl/DTT buffer (pH 8) extract did not affect the values of titratable acidity, pH, soluble solids, ascorbic acid content and colour of frozen star fruit. However, only star fruits that were vacuum infiltrated with AFPs retained their drip loss constant after 15 days and maintained the firmness on thawing after 60 days of storage, indicating that the application of AFPs can increase the quality of frozen star fruit

Revisão: Proteínas anticongelantes – uma tecnologia emergente para o congelamento de alimentos

Um dos métodos mais tradicionais na conservação de alimentos, o congelamento também pode alterar de forma significativa as características do produto. Grandes cristais de gelo provocam alteração na textura e/ou danos a membranas e componentes celulares. As técnicas de congelamento rápido formam cristais de gelo menores do que o processo lento, porém as flutuações de temperatura durante a distribuição e transporte podem promover o crescimento dos cristais. Esse processo é conhecido como recristalização e é uma barreira na utilização do congelamento como método de conservação em muitos casos. O uso de crioprotetores tradicionais, como a sacarose, é uma alternativa limitada, uma vez que concentrações elevadas são requeridas. Na década de 1970, foi descrita em peixes de águas frias uma classe de proteínas que, em baixa concentração, pode interagir e influenciar o crescimento do cristal de gelo. Elas foram chamadas de proteínas anticongelantes (PACs), sendo encontradas também em plantas, animais e micro-organismos ambientados a baixas temperaturas. Essas proteínas podem intervir no processo de formação do núcleo inicial do gelo, reduzir o ponto de congelamento da água, ou, ainda, inibir a recristalização, principalmente para PACs de vegetais. Há diversos trabalhos publicados e algumas patentes registradas para o uso de PACs em diversos alimentos, como lácteos, carnes, massas, frutas e hortaliças, conservando de melhor forma as características originais do alimento. Atualmente, o custo ainda é uma barreira para utilização comercial das PACs. Contudo, a descoberta de novas fontes pode reduzir seu custo e tornar essas proteínas uma ferramenta efetiva na manutenção da textura de alimentos congelados. Baseada em trabalhos que avaliaram aspectos químicos das PACs e exemplos de sua aplicação, esta revisão tem como objetivo principal apresentar as características gerais das PACs e discutir sobre sua utilização

Antifreeze proteins in naturally cold acclimated leaves of Drimys angustifolia, Senecio icoglossus, and Eucalyptus ssp.

Summary Antifreeze proteins (AFPs) present in plants may inhibit ice recrystallization even at low concentrations, and show potential application to many frozen foods. This study evaluated the presence of antifreeze proteins in naturally cold acclimated and non-acclimated leaves of Drimys angustifolia, Senecio icoglossus and Eucalyptus ssp. No proteins were detected in apoplastic extracts of Eucalyptus ssp. Extracts of cold acclimated and non-acclimated S. icoglossus showed protein concentrations of 42.89 and 17.76 µg mL-1, both with bands between 25 and 37 kDa in the SDS-PAGE. However, they did not inhibit recrystallization. The extract of cold acclimated D. angustifolia contained a protein concentration of 95.17 µg mL-1, almost five times higher than the extract of non-acclimated D. angustifolia. In the extract of cold acclimated D. angustifolia, there was presence of ice recrystallization inhibitors. This extract showed a protein band just below 37 kDa and another more intense band between 20 and 25 kDa. It is the first time that the presence of antifreeze proteins in this species is being described

Identification of volatile compounds in thinning discards from plum trees (Prunus salicina Lindl.) cultivar Harry Pickstone

Plum (Prunus salicina Lindl. cv. Harry Pickstone), a China indigenous fruit, is widely produced and consumed in countries such as Japan and Brazil. The practice of thinning is common in horticulture and the fruits removed are discarded as waste. Like the great majority of vegetables, these thinning discards also contain essential oils which have not been investigated until the present time. The extraction of the plum thinning discards volatile oil, through the hydrodistillation method, produced a yield of 0.06% (m/m) and a total of 21 components were identified, with 11 of them being responsible for 72,9% of the total oil composition. The major compounds determined through GC and GC-MS were Z-α-bisabolene (13.7%), n-hexadecanoic acid (12.7%), phytol (12.7%), and β-caryophyllene (10.4%)