Commercial spices and industrial ingredients: evaluation of antioxidant capacity and flavonoids content for functional foods development

The aim of this work was to evaluate spices and industrial ingredients for the development of functional foods with high phenolic contents and antioxidant capacity. Basil, bay, chives, onion, oregano, parsley, rosemary, turmeric and powdered industrial ingredients (β-carotene, green tea extract, lutein, lycopene and olive extract) had their in vitro antioxidant capacity evaluated by means of the Folin-Ciocalteu reducing capacity and DPPH scavenging ability. Flavonoids identification and quantification were performed by High Performance Liquid Chromatography (HPLC). The results showed that spices presented a large variation in flavonoids content and in vitro antioxidant capacity, according to kind, brand and batches. Oregano had the highest antioxidant capacity and parsley had the highest flavonoid content. The industrial ingredient with the highest antioxidant capacity was green tea extract, which presented a high content of epigalocatechin gallate. Olive extract also showed a high antioxidant activity and it was a good source of chlorogenic acid. This study suggests that oregano, parsley, olive and green tea extract have an excellent potential for the development of functional foods rich in flavonoids as antioxidant, as long as the variability between batches/brands is controlled.

Evaluation of antioxidant activity of agro-industrial waste of acerola (Malpighia emarginata D.C.) fruit extracts

This study was carried out to evaluate the antioxidant capacity of the agro-industrial waste from acerola. Hydroacetone, hydroethanolic, and hydromethanolic extracts were obtained using the sequential extraction process, and they were screened for their free radical DPPH• (1,1-diphenyl-2-picrilhidrazil) and ABTS•+ (2,2'-azino-bis-(3-etilbenzotiazolin 6-sulfonic acid) scavenging activity and their effect on the linoleic acid peroxidation by the ferric thiocyanate method. Soybean oil with the addition of the extracts (200 ppm) was submitted to Schaal oven test (60 °C, 28 days), in which the samples were analyzed for peroxide value and conjugated dienes. Hydroethanolic and hydromethanolic extracts exhibited good DPPH scavenging activity (low value of EC50 and TEC50 and high value of AE), good ABTS scavenging capacity (1445.1 and 1145.5 µMol TEAC.g-1, respectively), and high percentage inhibition of peroxidation of linoleic acid (96.12 and 91.84%, respectively) and showed the ability to retard the formation of peroxides and conjugated dienes.

Study of the enthalpy-entropy mechanism from water sorption of orange seeds (C. sinensis cv. Brazilian) for the use of agro-industrial residues as a possible source of vegetable oil production

Orange seeds are a promising agroindustry-waste which can be implemented in the extraction and production of vegetable oil. The relationship between moisture content and water activity provides useful information for the processing and storage of this waste item. The aim of this study was to determine the mechanism of water sorption enthalpy-entropy of orange seeds (C. sinensis cv. Brazilians) according to the moisture content. Therefore, desorption isotherms were determined at five different temperature (30, 40, 50, 60, and 70 ºC) under a wide range of moisture content (0.005-0.057 kg kg-1 d.b.) and water activity (0.02-0.756). Theoretical and empirical models were used for modeling the desorption isotherms. An analytical solution of the Clausius-Clapeyron equation was proposed to compute the isosteric heat of sorption, the differential entropy, and Gibbs free energy using the Oswin model when the effect of temperature on the hygroscopic equilibrium was considered.

Alterations of palm oil (Elaeis guineensis) in the continuous industrial par frying of breaded chicken snacks

The physical and chemical alterations in palm oil during continuous industrial par frying of breaded chicken snacks were evaluated using a pseudo first-order kinetic model. The acidity index, refractive index, concentration of polar compounds, viscosity, color, and absorbance (232 and 268 nm) of 238 samples of the frying oil collected during 26 days of production were analyzed. For all of the analyses, the results of the oil were below the limits recommended for oil disposal, indicating that the processing conditions were safe and that under these experimental conditions the oil remained suitable for frying. The linear regressions were significant for refractive index, content of polar compounds, and lightness (L*). The content of polar compounds was determined using a cooking oil tester, and it had the best fit to the proposed model and can be used as an effective index for monitoring palm oil during the continuous par frying of breaded chicken snacks. The high turnover rate of the oil was important for maintaining the oil in good running conditions.

Assessing environmental impacts using a comparative LCA of industrial and artisanal production processes: "Minas Cheese" case

This study uses the Life Cycle Assessment (LCA) methodology to evaluate and compare the environmental impacts caused by both the artisanal and the industrial manufacturing processes of "Minas cheese". This is a traditional cheese produced in the state of Minas Gerais (Brazil), and it is considered a "cultural patrimony" in the country. The high participation of artisanal producers in the market justifies this research, and this analysis can help the identification of opportunities to improve the environmental performance of several stages of the production system. The environmental impacts caused were also assessed and compared. The functional unit adopted was 1 kilogram (Kg) of cheese. The system boundaries considered were the production process, conservation of product (before sale), and transport to consumer market. The milk production process was considered similar in both cases, and therefore it was not included in the assessment. The data were collected through interviews with the producers, observation, and a literature review; they were ordered and processed using the SimaPro 7 LCA software. According to the impact categories analyzed, the artisanal production exerted lower environmental impacts. This can be justified mainly because the industrial process includes the pasteurization stage, which uses dry wood as an energy source and refrigeration.

Optimization of the extraction process of polyphenols from cashew apple agro-industrial residues

The goal of this study was to determine the chemical composition of cashew apples agro-industrial residue and optimize the process of polyphenols extraction in this residue. The extraction process conditions were defined using a 24-1 fractional factorial experimental design using acetone and methanol as solvents. The independent variables were: time (30 to 90 min), temperature (30 to 50 °C), solvent concentrations (50% to 90%), agitation speed (100 to 300 rpm); the dependent variables were: total phenolic content and DPPH scavenging capacity. The optimized process was carried out by applying the Central Composite Rotational Design (CCRD) considering the results obtained with the 24-1 fractional factorial experimental design. The residue presented bioactive compounds in its composition, with emphasis on the content of total phenolic compounds (1975.64 mg/ 100 g). The extraction process was not affected by methanol; however, acetone affected the amounts of extracted phytochemicals. Extracts with high levels of polyphenols and strong DPPH scavenging capacity (> 80%) were obtained using 55% acetone, 30 minutes, 30 °C, and 150 rpm. The results showed that cashew apple residue is a potential natural source of bioactive compounds with strong antioxidant capacity. These compounds could be used partially or totally to replace synthetic antioxidants.

Caracterização física e química de híbridos de tomate em diferentes estádios de maturação produzidos em Baraúna, Rio Grande do Norte

O tomate é uma das olerícolas mais consumidas no mundo. Na região nordeste do Brasil, é comum a comercialização de cultivares industriais para consumo in natura. Este trabalho teve como objetivo avaliar algumas características de qualidade de dois híbridos de tomate industrial ('Mariana' e 'SM -16'), em quatro estádios de maturação (verde - 1; salada - 2; colorido - 3; vermelho - 4). Após a colheita, os frutos foram transportados para o Laboratório de Tecnologia de Alimentos da Universidade Federal Rural do Semi-Árido, onde foram selecionados de acordo com a uniformidade de maturação e avaliados de acordo com diâmetro longitudinal e transversal, massa de matéria fresca, firmeza da polpa, sólidos solúveis, pH, vitamina C e açúcares totais. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2 x 4 (dois cultivares e quatro estádios de maturação). Os dados foram submetidos análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey, a 5%. Observaram-se diferenças na qualidade física e química dos frutos, entre híbridos e entre estádios de maturação. A massa de matéria fresca dos frutos, o diâmetro transversal e a firmeza da polpa dos tomates pertencentes ao híbrido 'SM-16' foram superiores aos do híbrido 'Mariana'. Houve aumento da massa de matéria fresca até o estádio de maturação 3 e decréscimo da firmeza e do pH da polpa, com o amadurecimento dos frutos. O teor de vitamina C dos frutos aumentou do estádio 1 para o 2, e o híbrido 'Mariana' apresentou maior teor de vitamina C.

Atividade antimicrobiana, antioxidante e teor de compostos fenólicos em casca e amêndoa de frutos de manga

O processamento industrial de frutos de manga gera elevada quantidade de resíduos agroindustriais, representados pelas cascas e sementes (amêndoa), os quais, sem aplicação viável, acabam sendo descartados diretamente no meio ambiente. Esses resíduos são ricos em compostos bioativos, amplamente reconhecidos pelas suas propriedades promotoras da saúde e em aplicações tecnológicas. Os objetivos foram avaliar as atividades antimicrobiana e antioxidante e o teor de compostos fenólicos de dois extratos: um obtido da casca (FC) e outro da amêndoa (FA) de manga variedade 'Tommy Atkins'. O teor de compostos fenólicos totais variou de 3.123 a 6.644 mg de catequina/100 g. Os extratos FC e FA demonstraram relevante atividade antimicrobiana frente às cepas das bactérias Escherichia coli, Salmonella sp., Pseudomonas aeruginosa . Staphylococcus aureus, determinadas pelo método de difusão em disco. A ação antioxidante de FC e FA aumentou com o aumento das concentrações testadas, atingindo o valor máximo de 88% (FC). Em todas as concentrações testadas os extratos FC apresentaram ação antioxidante significativamente superior às respectivas concentrações dos extratos FA. Esses resultados sugerem potencial aplicação dos resíduos de manga como fonte de compostos fenólicos, substâncias antimicrobianas e antioxidantes, podendo ser explorados pelas indústrias de alimentos.

Biomassa seca acumulada, partições e rendimento industrial da cana-de-açúcar irrigada no Semiárido brasileiro

Objetivou-se, com este trabalho, determinar parâmetros de crescimento e de rendimento da cana-de-açúcar cv. RB92579, sob regime de irrigação, no Semiárido brasileiro, visando a avaliar o desempenho desta cultura nas condições edafoclimáticas locais. Foram avaliados o acúmulo de biomassa seca e as suas respectivas partições, durante dois ciclos consecutivos de cana-de-açúcar (soca e ressoca), além dos indicadores de rendimento e de qualidade da cultura ao final do período experimental. Em ambos os ciclos, foram realizadas dez coletas de amostras para se determinar a biomassa seca de seis componentes estruturais dos perfilhos (folhas verdes, bainhas, parte emergente, pseudocolmos, folhas e bainhas mortas e colmo). A cana-de-açúcar apresentou elevado acúmulo de biomassa seca da parte aérea da planta, com valor médio de 6.493 g m-2 para os dois ciclos de cultivo. No início do seu crescimento, os fotoassimilados foram destinados prioritariamente às folhas verdes, bainhas, parte emergente e pseudocolmos. Em fase posterior de crescimento, os fotoassimilados passaram a ser utilizados na formação dos colmos. Os resultados obtidos foram muito semelhantes para os ciclos de soca e ressoca. Os modelos ajustados para descrever a evolução da biomassa seca e de suas respectivas partições apresentaram ajustes satisfatórios, em função dos dias após o corte. O elevado rendimento industrial (133,88 ± 40,84 t ha-1) e a alta concentração de sacarose por biomassa seca (0,34 ± 0,10 g g-1) proporcionaram valores elevados de produção de açúcar (17,75 ± 4,44 t ha-1) e de álcool (12,73 ± 3,23 t ha-1), indicando alto desempenho produtivo da RB92579 para a região.

Desempenho de clones elite de batata para caracteres agronômicos e de qualidade industrial

O objetivo deste trabalho foi verificar o desempenho de clones elite de batata, em relação a caracteres agronômicos e de qualidade industrial. Os experimentos foram realizados em Pelotas, RS, Canoinhas, SC, e Londrina, PR. Foi avaliado um conjunto de clones elite, pertencentes ao Programa de Melhoramento Genético de Batata, da Embrapa. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, com três repetições para Pelotas e Londrina e quatro para Canoinhas. Foram avaliados os caracteres massa total de tubérculos, massa comercial de tubérculos, número de tubérculos comerciais, percentagem de massa de tubérculos comerciais, massa média de tubérculos comerciais, peso específico, cor de fritura e ciclo vegetativo. A partir dos dados obtidos foram realizadas as análises de variância para cada local e teste de agrupamento de médias para cada caráter. Para identificação de clones apropriados ao mercado 'in natura', em que é fundamental o elevado potencial produtivo e precocidade, os clones mais promissores foram F80-03-06 e CL02-05, quando comparados à cultivar testemunha Ágata. Para o processamento industrial, em que o peso específico, a cor de fritura e o rendimento de tubérculo são caracteres importantes, destacou-se o clone F81-01-06, que apesar de não apresentar os maiores rendimentos totais, apresentou tubérculos grandes, ciclo vegetativo intermediário e boa aptidão para fritura, quando comparando-se ao cultivar testemunha Asterix.

Efeito da acidificação nas propriedades físico-químicas e funcionais do amido de sementes de manga (Mangifera indica L.), variedade Tommy Atkins

No processamento industrial da manga, os subprodutos, caroço e casca são, normalmente, descartados sem o devido aproveitamento. O objetivo deste trabalho foi investigar as características físico-químicas e funcionais dos amidos nativo e acidificado do caroço (amêndoa) de manga, da variedade Tommy Atkins, pesquisando uma nova fonte de amido e formas de melhorá-la e contribuir para a utilização de resíduos da indústria alimentícia. As amêndoas foram retiradas manualmente dos caroços de manga e procedeu-se a extração do amido. O amido nativo foi acidificado, sendo o agente promotor da modificação o ácido clorídrico. Verificou-se a composição química do amido nativo. Determinaram-se também as propriedades funcionais e de pasta do amido nativo e do acidificado. Para a composição centesimal, o amido nativo apresentou 71,56% de amido, 7,30% de lipídeos e 5,6% de proteínas. Os amidos nativo e acidificado demonstraram baixa resistência à elevação da temperatura, com intumescimento máximo a 75 oC, sendo seus valores 9,395 e 6,861 g/g, respectivamente. A solubilidade mostrou-se crescente, à medida que houve elevação da temperatura, sendo seu valor máximo 48,03% para o amido acidificado. O amido nativo expôs maior capacidade de absorção de água, óleo e claridade da pasta. O referido amido ainda apresentou maior pico de viscosidade, viscosidade mínima, quebra de viscosidade, viscosidade final, retrogradação e temperatura de pasta do que os do amido acidificado. O amido nativo pode ser indicado para compor sopas desidratadas e produtos cárneos, enquanto o acidificado pode ser usado em alimentos congelados e refrigerados e na indústria de balas.

Avaliação do efeito antibacteriano de extratos de folhas de batata-doce (Ipomoea batatas L. frente a bactérias de interesse em alimentos e correlação com os compostos fenólicos

RESUMOA batata-doce (Ipomoea batatas L.) é um vegetal muito cultivado nos países tropicais, usado na alimentação humana e na animal, sendo uma boa fonte de energia, sais minerais e vitaminas. Constitui, ainda, fonte de polifenóis antioxidativos, entre eles, antocianinas e ácidos fenólicos. O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade antibacteriana de diferentes extratos de folhas frescas de batata-doce, frente a bactérias de interesse alimentar, e correlacioná-la com os teores de polifenóis totais e de antocianinas. Foram avaliados teores de polifenóis totais e de antocianinas, bem como a atividade antibacteriana de extratos alcoólicos, de infusão e de decocção de folhas de dois acessos de batata-doce, em Porto Alegre, RS, frente a três agentes de interesse em alimentos e alimentação, quais sejam, inóculos padronizados de SalmonellaEnteritidis (ATCC 11076), Staphylococcus aureus(ATCC 25923) e Escherichia coli (ATCC 11229). A avaliação da atividade antibacteriana, expressa em intensidade de atividade de inibição bacteriana (IINIB) e em intensidade de atividade de inativação bacteriana (IINAB), foi baseada em testes de diluição em sistema de tubos múltiplos; as antocianinas foram determinadas por meio de pH diferencial e os polifenóis pelo método de Folin & Ciocalteu. Os extratos alcoólicos inibiram e, ou, inativaram todos os inóculos testados, não obstante o Staphylococcus aureus ter sido significativamente mais resistente. Os extratos obtidos por decocção e infusão, além de apresentarem concentrações muito baixas de antocianinas e menores teores de polifenóis do que os seus correspondentes alcoólicos, não apresentaram atividade antibacteriana. A atividade antibacteriana dos extratos testados foi positivamente correlacionada com os compostos fenólicos e, ou, antocianinas.