EXTRAÇÃO E FRACIONAMENTO DE PRODUTOS DE OCORRÊNCIA NATURAL COM FLUIDOS SUPERCRITICOS

O uso de fluidos supercríticos na extração de produtos naturais tem-se mostrado como uma potencial tecnologia, apresentando inúmeras vantagens em relação à extração com solventes comuns. Nos processos envolvendo produtos naturais incluem-se desde aplicações implantadas em nível comercial, como a descafeinização do café, até investigações a nível laboratorial, tais como a extração de princípios ativos de produtos naturais (como, por exemplo, alcalóides) e encapsulamento de agentes quimioterapêuticos pela cristalização a partir de misturas supercríticas e/ou a utilização de fluidos supercríticos como anti-solventes. Objetivando o levantamento de subsídios experimentais e teóricos que contribuam para o desenvolvimento científico desta promissora tecnologia no Brasil, o Laboratório de Engenharia de Processos de Produtos Naturais do Departamento de Termofluidodinâmica da Faculdade de Engenharia Química da UNICAMP vem se dedicando, nos últimos quatro anos, ao estudo da extração de princípios ativos e do fracionamento de produtos de ocorrência natural utilizando fluidos supercríticos. Neste trabalho, apresenta-se uma exposição das atividades e os resultados obtidos por este grupo de pesquisa na área de extração e fracionamento de produtos de ocorrência natural.

Efeito do teor de água, amilose, amilopectina e grau de gelatinização no crescimento do biscoito de amido de mandioca obtido por fermentação natural

O amido de mandioca, assim como o amido de araruta, modificado por fermentação natural, quando formulado com água, sal e gordura vegetal hidrogenada para produzir o biscoito de "polvilho azedo", tem a propriedade de se expandir durante a cocção, como se nessa formulação existisse um agente aerante. O produto final obtido, tem uma estrutura alveolar, crocante e de baixa densidade. Pouco se conhece a respeito do mecanismo que envolve essa expansão e sobre os fatores que interferem na mesma. No presente trabalho, investigamos a influência do teor de água, o efeito da pré-gelatinização do amido fermentado e a adição de amilose e de amilopectina no crescimento do biscoito. O tempo de formação do biscoito, demonstrou ser altamente dependente do teor de água presente na sua formulação. A gelatinização total do amido modificado por fermentação, parece destruir completamente suas propriedades de expansão, pois não foi observado crescimento do biscoito com uma formulação padrão contendo apenas amido totalmente gelatinizado. Biscoitos formulados com amilose ou amilopectina em substituição ao amido fermentado, apresentaram baixo grau de expansão quando comparados ao padrão.

Estabilidade físico-química e sensorial do suco de limão Tahiti natural e adoçado, congelado

Suco de limão Tahiti adoçado com 60% de sacarose (p:p) e puro foram congelados e armazenados por 60 dias. Análise de variância, comparação de médias e regressão foram usadas para avaliar o efeito da adição de sacarose e tempo de armazenamento nas propriedades físico-químicas e sensoriais dos dois tipos de sucos. Sessenta por cento de sacarose foi escolhido pois simples diluição produziu limonada com boa aceitabilidade. O suco natural foi adoçado e diluído na mesma proporção que o suco adoçado antes das análises. A concentração de sólidos solúveis, acidez titulável e ácido ascórbico, e pH do suco não foram afetados pelo tempo de armazenamento. Houve escurecimento do suco durante o armazenamento, não detectado na análise sensorial, mas determinado pelo método espectrofotométrico. Atributos sensoriais de sabor e odor de limão passado e percepção de doçura foram afetados por tempo de armazenamento.

Production of yeast extracts from whey for food use: market and technical considerations

Whey is produced in large amounts by cheese industries. This by-product can be used for biomass production by yeast cultivation, resulting in commercially attractive products. The use of yeast extracts as source of flavour enhancer consists of an expansible market, encouraged by costumer's choice for natural additives. The development of a suitable and economically viable project for the generation of valued-added by-products, may allow the dairy industry to diversify their portfolio and increase their rentability.

Natural radiation levels in powdered milk samples

The control and monitoring of radioactive elements in foodstuffs is fundamental for human health maintenance. This work presents procedures to measure radioactivity levels in powdered milk samples and also a brief discussion of radionuclide transference from the environment to mankind. The measurements were performed utilizing a high-resolution gamma-ray spectrometer using an HPGe detector. The results allowed the quantification of 40K, 137Cs and 208Tl radionuclides. For 40K the average activity was 482 ± 37 Bq/kg and for 137Cs and 208Tl the lower level of detection was, respectively, 3.7 ± 1.1 and 0.5 ± 0.2 (Bq/kg). The results obtained for the milk samples were compared to data found in the literature and to the limits established by the Brazilian National Commission of Nuclear Energy (CNEN) to assure its safety to human consuption.

Vibrio parahaemolyticus produtores de urease isolados a partir de ostras (Crassostrea rizophorae) coletadas in natura em restaurantes e mexilhões (Perna perna) de banco natural

A presença de Vibrio parahaemolyticus foi avaliada em 50 amostras de moluscos bivalves marinhos compostas por 40 amostras de ostras coletadas em 15 restaurantes do Rio de Janeiro e 10 amostras de mexilhões capturados de banco natural em Ponta de Itaipú - Niterói. Foram empregadas a técnica do Número Mais Provável (NMP) para a enumeração de V. parahaemolyticus utilizando Caldo Glicosado Salgado com Teepol (GSTB) e Água Peptonada Alcalina (APA) com 3% de cloreto de sódio (NaCl). Paralelamente foi realizada técnica de enriquecimento em APA com 1 e 3% de NaCl. Decorrido o período de incubação de ambas as técnicas, foi realizado plaqueamento em ágar TCBS (Tiossulfato Citrato Bile Sacarose). Todas as cepas de V. parahaemolyticus isoladas através das duas técnicas foram testadas para o fenômeno de Kanagawa e, quanto à produção de urease. Do total de 141 cepas de V. parahaemolyticus isoladas, 62% revelaram-se urease positivas e, dentre estas, os sorotipos predominantes foram O10:K?, O11:K? e O3:K57 dentre o total de 24 sorotipos urease positivos identificados. Embora todas as cepas de V. parahaemolyticus tenham sido Kanagawa negativas, os resultados apontam elevada incidência desta espécie em ostras comercializadas em restaurantes.

Avaliação físico-química e sensorial do iogurte natural produzido com leite de búfala contendo diferentes níveis de gordura

A elaboração de iogurtes pode ser considerada uma excelente alternativa para a utilização industrial do leite de búfala. Entretanto, alguns problemas de aceitação por parte dos consumidores podem ocorrer devido ao elevado conteúdo de gordura do leite original. Este trabalho teve por objetivo avaliar algumas características do iogurte natural batido elaborado com leite de búfala com os seguintes teores de gordura: integral, 3,0% (padronizado) e 0,5% (desnatado). Os iogurtes foram embalados em frascos de polietileno de 1L e estocados a 5°C por 30 dias. Amostras foram colhidas nos dias 1, 15 e 30 e submetidas à análise de acidez, pH, viscosidade e avaliação sensorial. Os valores de acidez e pH não apresentaram diferenças (P > 0,05) entre os tratamentos, durante o período de estocagem. A viscosidade também não foi influenciada (P > 0,05) pelos níveis de gordura nos dias 1, 15 e 30. O iogurte produzido com leite padronizado apresentou notas maiores (P < 0,05) quanto ao sabor na análise sensorial nos dias 15 e 30. Conclui-se que, o desnatamento do leite de búfala não altera as propriedades físico-químicas estudadas no iogurte durante o armazenamento por 30 dias, e que o iogurte padronizado a 3,0% de gordura apresenta uma melhor qualidade sensorial.

Secagem de fatias de abóboras (Cucurbita moschata, L.) por convecção natural e forçada

A abóbora (Cucurbita moschata, L.) é uma importante fonte de provitamina A, de baixo custo, e sob a forma desidratada oferece diferentes opções de utilização e consumo. Secagens por convecção natural e forçada foram comparadas quanto ao grau de secagem atingido e encolhimento, em função da temperatura, velocidade de ar e dimensões do produto. Os resultados obtidos mostraram que o uso de fatias com volume de 6,25 cm³ em secador por convecção forçada a 50 °C e à velocidade de 5,5 x 10-4 ms-1 resultaram em produtos de menor encolhimento, sendo recomendadas estas condições.

Avaliação da composição química de milho seco e armazenado em silo tipo alambrado com ar natural forçado

O trabalho objetivou estudar o efeito da umidade de colheita e do tempo de armazenamento em grãos de milho secos e armazenados em silos com ar natural forçado. Grãos de milho colhidos com 17,8; 18,9 e 20,5% de água foram acondicionados em silos tipo alambrado com fundo falso perfurado e com ventiladores ligados ininterruptamente até a secagem. Amostras de milho foram coletadas nos tempos zero, 4, 8, 22 e 112 dias, em seis alturas de camada de cada silo (10, 60, 110, 160, 210 e 260 cm). A composição química foi determinada pelo uso de Espectrofotômetro do Infravermelho Proximal (NIR) e os resultados expressos em porcentagem e em base seca. Os dados foram analisados estatisticamente (Anova) e nas interações significativas, elaborados os gráficos de regressão. Nas determinações de proteínas, lipídios, matéria seca e fibra em detergente neutro as interações foram significativas ao nível de 5% de probabilidade de erro, enquanto que em cinzas, umidade e carboidratos não foram verificadas diferenças significativas. A aeração natural forçada é capaz de reduzir a umidade do milho para 13%, sendo tecnicamente viável em propriedades familiares.

Viscosity of egg white from hens of different strains fed with commercial and natural additives

Yolk color and egg white (albumen) cleanliness and viscosity are important parameters by which consumers judge the quality of eggs. This study aimed to investigate changes in albumen viscosity during storage of eggs for up to 36 days from two different commercial laying hen strains (Carijo Barbada and Isa Brown) fed a diet containing annatto (1.5 and 2.0%) or a synthetic additive without synthetic colorants (control). Analyses of humidity, albumen height, pH, viscosity, foam formation, and stability were carried out on eggs. Carijo Barbada strain had smaller albumen, lower humidity and higher egg white viscosity than Isa Brown strain; however, with storage, viscosity lowered significantly on both strains. Initially, the addition of 2.0% of annatto or a synthetic additive increased viscosity in both strains, but with storage only the control maintained longer viscosity. Lower viscosity did not change foam density and stability.

Rosemary extract and celery-based products used as natural quality enhancers for colonial type salami with different ripening times

This study aimed to evaluate the use of rosemary (Rosmarinus officinalis) extract (RE), celery (Apium graveolis), and low levels of NO3 and NO2 as natural agents to enhance the quality of colonial salami. Salami was produced according to three treatments: (A) Control: 0.1% curing salt; (B) Rosemary: 0.05% curing salt + 0.5% RE (rosemary extract); and (C) Rosemary+celery: 0.14% Veg 503 + 0.27% Veg 504 (sea salt plus celery) + 0.5% of RE (rosemary extract). There was no effect (P > 0.05) of the treatments on water activity, Na content, and residual NO3 and NO2. Fatty acids C18:2 and C20:4 were reduced (P < 0.05) during the ripening period in the Control treatment indicating possible oxidation. The use of celery resulted in lower pH values (P < 0.05) in the salami. Reduced addition of NO3 and NO2 resulted in salami lighter in color (higher L* values, P < 0.05) at the 12th day of ripening. In conclusion, celery-based products proved to be an effective source of NO2 and NO3 for color development, but the low pH of the product indicates the need for better evaluation of its use in fermented salami. The RE (rosemary extract) reduced fat oxidation in salami, but this needs further evaluation.

In vitro and in vivo antifungal activity of natural inhibitors against Penicillium expansum

Penicillium expansum is the causative agent of apple blue mold. The inhibitory effects of the capsaicin derived from Capsicum spp. fruits and yeast Hansenula wingei against P. expansum were evaluated in an in vitro and in in vivo assay using Fuji apples. The minimum inhibitory concentration of capsaicin determined using the broth micro-dilution method was 122.16 µg mL-1. Capsaicin did not reduce blue mold incidence in apples. However, it was able to delay fungal growth in the first 14 days of the in vivo assay. The in vivo effect of the yeast Hansenula wingei AM2(-2), alone and combined with thiabendazole at low dosage (40 µg mL-1), on the incidence of apple diseases caused by P. expansum was also described. H. wingei AM2(-2) combined with a low fungicide dosage (10% of the dosage recommended by the manufacturer) showed the best efficacy (100%) up to 7 days of storage at 21 ºC, later showing a non-statistically different decrease (p > 0.05) after 14 (80.45%) and 21 days (72.13%), respectively. These results contribute providing new options for using antifungal agents against Penicillium expansum.

Green and brown propolis: efficient natural biocides for the control of bacterial contamination of alcoholic fermentation of distilled beverage

This study aimed to evaluate the efficiency of natural biocides, brown and green propolis, for the control of bacterial contamination in the production of sugarcane spirit. The treatments consisted of brown and green propolis extracts, ampicillin, and a control and were assessed at the beginning and end of harvest season in ten fermentation cycles. In the microbiological analyses, the lactic acid bacteria were quantified in the inoculum before and after the treatment with biocides, and the viability of yeast cells during fermentation was evaluated. The levels of acids, glycerol, total residual reducing sugars, and ethanol were analyzed for the wine resulting from each fermentation cycle. A reduction in the number of bacterial contaminants in the inoculum in the treatments with the natural biocides was observed, but it did not affect the viability of yeast cells. The control of the contaminants led to the production of higher levels of ethanol and reduced acidity in the wine produced. The results of the use of brown and green propolis to control the growth microorganisms in the fermentation of sugarcane spirit can be of great importance for using alternative strategies to synthetic antibacterials in fermentation processes including other distilled beverage or spirits.

Screening of iron-enriched fungus from natural environment and evaluation of organically bound iron bioavailability in rats

Iron is an essential element for nearly all living organisms, and its deficiency is the most common form of malnutrition in the world. The organic forms of trace elements are considered more bioavailable than the inorganic forms. Although Saccharomyces cerevisiae can enrich metal elements and convert inorganic iron to organic species, its tolerability and transforming capacity are limited. The aim of this study was to screen higher biomass and other iron-enriched fungi strains besides Saccharomyces cerevisiae from the natural environment. A PDA medium containing 800 μg/mL iron was used for initial screening. Fifty strains that tolerated high iron concentration were isolated from the natural environment, and only one strain, No.BY1109, grew well at Fe (II) concentration of 10,000μg/ml. According to morphological characterization, 18S rDNA sequence analysis, and biophysical and biochemical characterization, the strain No.BY1109 was identified as Rhodotorula. The iron content of No.BY1109 (10 mg Fe/g dry cell) was determined using atomic absorption spectrometry. The results of distribution of iron in the cells showed that iron ion was mainly chelated in the cell walls and vacuoles. The bioavailability in rats confirmed that strain No.BY1109 had higher absorption efficiency than that of ferrous sulfate after single dose oral administration. The present study introduces new iron supplements, and it is a basis for finding new iron supplements from natural environment.

Production of phycobiliproteins by Arthrospira platensis under different lightconditions for application in food products

There has been an increase in investment in research on new sources of natural pigments for food application. Some cyanobacteria can change the structures responsible for light harvesting and cellular processes according to the wavelength and light intensity. This phenomenon has been described as complementary chromatic adaptation. The present study aimed to investigate the growth of Arthrospira platensis using different light qualities, irradiance, and wavelength by evaluating the production of biomass, proteins, and phycobiliproteins. The occurrence of the chromatic adaptation phenomenon in this cyanobacterium was also investigated. The microorganism used in this study, A. platensis, was grown in a Zarrouk medium under three irradiance levels, 50, 100, and 150 μmol fotons.m–2.s–1 with illumination provided by white and green fluorescent lamps. The condition of 150 µmol fotons.m–2.s–1 white light was the one that promoted the highest biomass production of A. platensis cultures (2115.24 mg.L–1). There was no difference in the production of total protein and total phycobiliproteins under the studied conditions. It is likely that the large supply of nitrogen in the Zarrouk medium was sufficient for cell growth and maintenance, and it supplied the production of accessory pigments composed of protein. Finally, there was no evidence of the complementary chromatic adaptation phenomenon in A. platensis cultivated under green light. Moreover, this condition did not increase phycocyanin production.