Developing novel one-step processes for obtaining food-grade O/W emulsions from pressurized fluid extracts: processes description, state of the art and perspectives

Abstract In this work, a novel on-line process for production of food-grade emulsions containing oily extracts, i.e. oil-in-water (O/W) emulsions, in only one step is presented. This process has been called ESFE, Emulsions from Supercritical Fluid Extraction. With this process, emulsions containing supercritical fluid extracts can be obtained directly from plant materials. The aim in the conception of this process is to propose a new rapid way to obtain emulsions from supercritical fluid extracts. Nowadays the conventional emulsion formulation method is a two-step procedure, i.e. first supercritical fluid extraction for obtaining an extract; secondly emulsion formulation using another device. Other variation of the process was tested and successfully validated originating a new acronymed process: EPFE (Emulsions from Pressurized Fluid Extractions). Both processes exploit the supercritical CO2-essential oils miscibility, in addition, EPFE process exploits the emulsification properties of saponin-rich pressurized aqueous plant extracts. The feasibility of this latter process was demonstrated using Pfaffia glomerata roots as source of saponin-rich extract, water as extracting solvent and clove essential oil, directly extracted using supercritical CO2, as a model dispersed phase. In addition, examples of pressurized fluid-based coupled processes applied for adding value to food bioactive compounds developed in the past five years are reviewed.

Construction of a supercritical fluid extraction (SFE) equipment: validation using annatto and fennel and extract analysis by thin layer chromatography coupled to image

Abstract The present work describes setting up a laboratory unit for supercritical fluid extraction. In addition to its construction, a survey of cost was done to compare the cost of the homemade unit with that of commercial units. The equipment was validated using an extraction of annatto seeds’ oil, and the extraction and fractionation of fennel oil were used to validate the two separators; for both systems, the solvent was carbon dioxide. The chemical profiles of annatto and fennel extracts were assessed using thin layer chromatography; the images of the chromatographic plates were processed using the free ImageJ software. The cost survey showed that the homemade equipment has a very low cost (~US$ 16,000) compared to commercial equipment. The extraction curves of annatto were similar to those obtained in the literature (yield of 3.8% oil). The separators were validated, producing both a 2.5% fraction of fennel seed extract rich in essential oils and another extract fraction composed mainly of oleoresins. The ImageJ software proved to be a low-cost tool for obtaining an initial evaluation of the chemical profile of the extracts.

Immunomodulatory effects of supercritical fluid CO2 extracts from freeze-dried powder of Tenebrio molitor larvae (yellow mealworm)

Abstract In order to take full advantage of Tenebrio molitor larvae (yellow mealworm) resources, the supercritical CO2 fluid freeze-dried powder of T. molitor larvae (fdTML) extraction on the immune systems of mice was carried out. The results about the effects of supercritical CO2 fluid fdTML extraction on carbon expurgation and phagocytosis of peritoneal macrophages experiments of mice indicated that the fdTML extraction enhanced observably carbon expurgatory index, phagocytic rate and phagocytic index. The fdTML extraction could stimulate response of delayed hypersensitivity. The proliferation of ConA-induced mitogenic reponse for spleen lymphocyte was also increased. The amount of hemolytic antibody in mice serum increased compared with those of the control group mice. The half of hemolysis values in serum of treated mice increased compared to the control group. Furthermore, serum NO content in all treatment groups was higher than that of the control group whereas acid phosphatase and alkaline phosphatase activity was only significantly higher relative to the control group. Our findings suggest that supercritical CO2 fluid the fdTML extraction has potential as a health food supplement.

Caracterização morfológica de frutos e sementes e desenvolvimento pós-seminal de monjoleiro (Acacia polyphylla DC.)

Acacia polyphylla DC. é uma espécie arbórea, característica dos estádios iniciais da sucessão secundária, de ocorrência natural no Brasil. Pertence à família Leguminosae-Mimosoideae, sendo recomendada em programas de reflorestamento misto, recuperação de áreas degradadas e manejo de fragmentos florestais. Entretanto, não foi encontrado nenhuma referência que fizesse menção aos aspectos químicos e morfológicos das sementes, bem como, aos aspectos do desenvolvimento pós-seminal desta espécie. Assim sendo, o presente trabalho objetivou caracterizar morfologicamente e ilustrar frutos e sementes, quantificar alguns componentes químicos presentes nas sementes e descrever as diferentes fases do desenvolvimento pós-seminal. Para tanto, foram realizadas descrições associadas às estruturas externa e interna das sementes. As descrições morfológicas dos frutos e das sementes foram efetuadas em relação a forma, ao tamanho, a superfície, a micrópila e a forma e a localização do embrião. Para a descrição morfológica das plântulas, as sementes foram colocadas para germinar em meio de cultura Murashige & Skoog reduzido à metade da concentração e incubadas a temperatura de 25ºC, sendo descritas e ilustradas as plântulas normais e anormais. O fruto é uma vagem deiscente contendo de oito a 16 sementes achatadas, de tegumento testal, embrião axial e invaginado. A germinação das sementes é epígea e as plântulas fanerocotiledonares.

Germinação e morfologia do desenvolvimento pós-seminal de sementes de Nim-indiano (Azadirachta indica A. Juss. - Meliaceae)

Azadirachta indica A. Juss. é uma espécie nativa das regiões áridas da Ásia e África, mas que atualmente encontra-se distribuída também nas Américas e outras regiões de clima tropical e sub-tropical. É uma planta muito resistente, que apresenta excelentes propriedades medicinais. O objetivo deste trabalho foi definir o tipo de substrato e a temperatura mais adequada à germinação de sementes de nim-indiano (Azadirachta indica A. Juss.) e conhecer a morfologia de seu desenvolvimento pós-seminal, caracterizando as plântulas normais e o tipo de germinação. As sementes foram semeadas nos substratos vermiculita, areia e rolo de papel germitest e mantidas em germinador nas temperaturas de 25°C, 30°C, 35°C e 20-30°C. O delineamento estatístico utilizado foi o inteiramente casualizado, com quatro repetições de 25 sementes, avaliando-se a porcentagem de germinação. Os melhores resultados da germinação são verificados na temperatura constante de 35°C, nos substratos vermiculita e em rolo de papel com contagens de 15 e 30 dias. As plântulas normais são caracterizadas como de germinação epígea.

Aspectos morfológicos do fruto, da semente e desenvolvimento pós-seminal de faveira (Clitoria fairchildiana R. A. Howard. - Fabaceae)

O presente trabalho teve por objetivo descrever a morfologia dos frutos, das sementes e o desenvolvimento pós-seminal de faveira (Clitoria fairchildiana R. A. Howard. - Fabaceae). Os frutos e as sementes foram caracterizados quanto à forma e dimensões. Periodicamente, unidades representativas de cada fase de germinação foram retiradas para as descrições morfológicas. Os frutos são do tipo legume, deiscentes e de coloração marrom. As sementes são exalbuminosas, de forma orbicular e achatada, com tegumento de coloração castanho-esverdeada. O hilo tem forma elíptica, homocromo e de tamanho pequeno em relação à semente. Os cotilédones são livres, de coloração verde, maciços e plano-convexos e o embrião é invaginado. O início do desenvolvimento pós-seminal é marcado pelo rompimento do tegumento e emissão da raiz primária, glabra, de coloração amarelo-esverdeada e de forma cilíndrica. Posteriormente, observa-se o desenvolvimento das raízes secundárias, levemente esbranquiçadas, curtas e filiformes. Em seguida, o crescimento do hipocótilo proporciona a emergência dos cotilédones e da plúmula acima do substrato. O epicótilo alonga-se e, em seguida, observa-se a expansão dos eófilos, simples, opostos, com tricomas simples e esparsos, pecíolos curtos com estípulas em sua base. Posteriormente ao desenvolvimento dos eófilos, ocorre a formação do segundo par de folhas, alternas, trifolioladas, estipuladas e com estipelas na base dos peciólulos.