Utilization of free and microencapsulated Rosmarinus oficinalis L. extracts as bioactives ingredientes for new functional foods developmen

Currently, many consumers search for food with functional characteristics beyond their nutritional properties. Thus, the concept of functional food becomes a hot topic, allowing the obtaining of health benefits, including disease prevention. In this context, plants are recognized as sources of a wide range of bioactives, mainly phenolic compounds. In particular, the Rosmarinus officina/is L., commonly referred as rosemary, has several phenolic compounds with different bioactive properties such as antioxidant, antiinflammatory and antimicrobial activities, among others [!]. Hence, this plant has great potential for incorporation into foods in order to confer bioactivity to the final products. However, it should be highlighted that the bioactive compounds if exposed to adverse environments, for example: light, moisture, extreme pH, storage, food processing conditions, can be degraded leading to the consequent loss of bioactivity [2]. The microencapsulation is an alternative to overcome this problematic of bioactive compounds, as also to ensure controlled release, or target deliver to a specific site [3]. In this work, lyophilized rosemary aqueous extract prepared by in:'usion was used as a functional ingredient for cottage cheeses, after proving that it possesses, both higher content in phenolic compounds and higher antioxidant activity, comparatively with the corresponding hydroethanolic extract. The rosemary aqueous extract revealed, for example, a DPPH scavenging activity with an EC50 value of 73.44±0.54j!g/mL and presented as main phenolic compound the caffeic acid dimer, commonly named as rosmarinic acid. For the functionalized cottage cheeses, a decrease of bioactivity was observed after seven days under storage in fridge, when the extracts were incorporated in its free form. Therefore, to preserve the antioxidant activity, the rosemary aqueous extract was efficiently microencapsulated by using an atomization/coagulation technique and alginate as the matrix material and thereafter incorporated into the cottage cheeses. The final microspheres showed a size, estimated by OM using a magnification of I OOx, ranging between 51.1 and 122.6 J!m and an encapsulation efficiency, estimated through an indirect method, approaching 100%. Overall, the introduction of both free and microencapsulated extracts did not change the nutritional value of cottage cheeses, providing bioactivity that was more preserved with microencapsulated extracts putting in evidence the importance of using microencapsulation to develop effective functional foods.

Análise cromatográfica de um extrato fenólico de funcho utilizado no desenvolvimento de requeijões com propriedades funcionais

Atualmente, existe uma grande procura de alimentos com ingredientes naturais em substituição de aditivos sintéticos que têm sido associados, em determinadas circunstâncias, a alguns efeitos tóxicos [1]. Neste trabalho, preparou-se um extrato aquoso por decocção de Foeniculum vulgare Mill. (funcho) que, após caracterização por HPLC-DAD-ESI/MS, revelou a presença de cinco flavonoides (sendo o maioritário o quercetin-3-O-glucósido) e doze ácidos fenólicos (sendo o maioritário o ácido 5-Ocafeoilquínico). O mesmo extrato revelou um enorme potencial antioxidante (efeito captador de radicais livres DPPH, poder redutor e inibição da peroxidação lipídica) e antimicrobiano (contra bactérias como Salmonella typhimurium e Bacillus cereus, e fungos como Aspergillus niger, A. versicolor e Penicillium funiculosum), o que suscitou o seu potencial de utilização como ingrediente bioativo na funcionalização de alimentos. Assim, procedeu-se à sua incorporação (atendendo ao EC25 =0,35 mg/mL obtido no ensaio de DPPH) em requeijões (preparados na empresa Queijos Casa Matias Lda.). Os resultados mostraram que a presença do extrato não alterou significativamente as características nutricionais (incluindo macronutrientes, valor energético e perfil em ácidos gordos) das amostras controlo (requeijão sem esse ingrediente), no entanto parece aumentar o amarelecimento (parâmetro da cor, b*) após 7 dias de armazenamento. Verificou-se ainda que, após duas semanas de armazenamento apenas as amostras controlo apresentaram sinais de degradação. Além disso, conseguiu-se provar que a incorporação do extrato de funcho conferiu propriedades antioxidantes ao requeijão. Os resultados obtidos provam assim que o extrato fenólico obtido através da decocção de funcho pode ser utilizado como conservante e agente bioativo natural em requeijões.

Aplicação de radiação gama a Ginkgo biloba L. e avaliação da sua composição química através de técnicas cromatográficas

A irradiação é uma técnica de conservação acreditada para ingredientes secos e representa quase 50% do mercado mundial relativamente à desinfestação póscolheita (~186 000 ton). Para além da sua aplicabilidade para conservação apresentase também, como uma solução adequada para o tratamento pós-colheita de plantas medicinais, a fim de garantir a sua descontaminação [1,2]. Neste estudo, foram avaliados os efeitos da radiação gama (1 e 10 kGy) na composição química de amostras de Ginkgo biloba L. desidratadas. Foram analisadas moléculas lipofílicas e hidrofílicas utilizando técnicas cromatográficas acopladas a diferentes detetores. Os açúcares livres foram analisados por HPLC-RI, os ácidos gordos por GC-FID, os ácidos orgânicos por HPLC-PDA e os tocoferois por HPLC-fluorescência. De acordo com os resultados obtidos foi evidente a preservação dos ácidos gordos, dos vitâmeros γ- e δ-tocoferol, da frutose, trealose e dos ácidos quínico e shikímico. Em particular, a dose de 1 kGy manteve o teor em α-tocoferol e em ácidos oxálico e málico, enquanto que a dose de 10 kGy diminuiu a concentração de α-tocoferol, glucose, sacarose e ácidos oxálico e málico. Deste modo e numa avaliação geral, 1 kGy seria a dose recomendada para manter o perfil químico relativo a estas moléculas no Gingko biloba L.

Utilização de extrato de alecrim livre e microencapsulado como ingrediente bioativo para o desenvolvimento de alimentos funcionais

Atualmente tem-se acentuado a procura de alimentos com características funcionais para além das suas propriedades nutricionais, permitindo a obtenção de benefícios para a saúde incluindo a prevenção de doenças. Neste contexto, o alecrim (Rosmarinus officinalis L.) utilizado desde tempos ancestrais como erva aromática e medicinal, é uma importante e diversificada fonte de compostos bioativos responsáveis por diferentes propriedades, tais como antioxidantes, antimicrobianas e anti-inflamatórias[1]. Assim, o alecrim apresenta grande potencial como fonte de ingredientes bioativos para alimentos conferindo outras bioatividades ao produto final. No entanto, o uso de extratos de plantas em bases alimentares pode apresentar limitações devido à sua instabilidade mediante diversos fatores como pH, humidade, condições de processamento e armazenamento do alimento, que conduz a uma diminuição das suas propriedades biológicas[2]. A microencapsulação surge como uma alternativa para ultrapassar esta problemática.

Nova formulação de iogurtes com extratos aquosos de funcho e camomila na substituição de aditivos químicos

Existe por parte dos consumidores uma tendência crescente na escolha de alimentos designados por mais saudáveis em que a presença em aditivos sintéticos é reduzida ou até mesmo ausente. Para melhorar a aparência e/ou propriedades dos alimentos a indústria recorre ao uso de aditivos sintéticos [1], no entanto, alguns autores têm apresentado alguma relação entre o consumo excessivo de alguns desses aditivos com efeitos adversos para a saúde do consumidor [2]. Para contornar esta problemática e ir ao encontro das expectativas dos consumidores, têm sido considerados os extratos naturais obtidos a partir de plantas como excelentes ingredientes naturais para a indústria alimentar como alternativas aos aditivos sintéticos [3]. Este trabalho teve como objetivo comparar os efeitos de antioxidantes naturais (extratos aquosos de Foeniculum vulgare Mill., funcho, e Matricaria recutita L., camomila, obtidos por decocção) com um aditivo sintético (sorbato de potássio, E202) utilizado em iogurtes. Neste trabalho, as amostras de Foeniculum vulgare Mill. (funcho) e Matricaria recutita L. (camomila) foram submetidas a uma extração por decocção. A sua caracterização química foi feita por HPLC-DAD-ESI/MS. As propriedades antioxidantes foram avaliadas através de diferentes ensaios in vitro (efeito captador de radicais livres, poder redutor e inibição da peroxidação lipídica), tal como as propriedades antimicrobianas (contra bactérias e fungos). A incorporação dos extratos foi feita em iogurtes e desta forma, foram preparados quatro grupos de amostras: iogurtes controlo (sem adição de qualquer aditivo), iogurtes com decocção de funcho, iogurtes com decocção de camomila e iogurtes com E202. As amostras foram avaliadas quanto à cor, pH e ao seu valor nutricional e potencial antioxidante. O estudo foi feito no tempo zero e após sete e catorze dias de armazenamento a 4ºC. Tal como podemos observar na Figura 1, a incorporação dos aditivos quer naturais quer sintéticos, não provocou alteração no aspeto visual quando comparado com a amostra controlo sem aditivos (A). Os resultados demonstram ainda que a introdução dos aditivos não provocou alterações significativas no pH e no valor nutricional dos iogurtes quando comparados com o controlo (Tabela 1). No entanto, esta incorporação conferiu propriedades antioxidantes aos iogurtes principalmente, pela adição do extrato de camomila (Figura 2). Estes resultados permitem-nos concluir que os extratos aquosos de funcho e camomila ricos em compostos fenólicos [4,5] podem representar uma alternativa aos conservantes sintéticos melhorando desta forma as propriedades funcionais dos iogurtes sem, no entanto, provocar alterações no perfil nutricional dos mesmos.

Avaliação dos efeitos da irradiação na composição química e bioatividade de plantas usadas na indústria farmacêutica e/ou alimentar

Algumas plantas são uma fonte natural de compostos bioativos, tais como polifenóis, vitaminas, carotenóides e ácidos gordos insaturados. Esta diversidade de biomoléculas permite a sua utilização em diversas áreas, especialmente como aditivos alimentares e ingredientes naturais para promoção da saúde. Estes fitoquímicos têm sido utilizados na industria farmacêutica, bem como na formulação de suplementos dietéticos, alimentos funcionais e nutracêuticos. No entanto, a utilização de matérias-primas de boa qualidade microbiológica é um dos requisitos essenciais na indútria, uma vez que os microrganismos podem contaminar o produto final, levando à sua deterioração. Assim, a irradiação é creditada para que a sua aplicação seja permitida em ingredientes secos, sendo cada vez mais reconhecida mundialmente, devido à eficiência na redução das perdas causadas por processos fisiológicos naturais (brotamento, maturação e envelhecimento), para eliminar ou reduzir microorganismos, parasitas e pragas, sem que ocorra qualquer alteração (química ou organoléptica) no alimento, tornando-o mais seguro para o consumidor [1-3]. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da aplicação de diferentes doses de radiação gama e feixe de eletrões na composição química e bioatividade de várias plantas (Ginkgo biloba L., Melissa officinalis L., Melittis melissophyllum L., Mentha piperita L., Aloysia citrodora Palàu, Arenaria montana L. e Thymus vulgaris L.).

Valorização de produtos de montanha pela utilização de tecnologias de processamento não convencionais

Os vegetais embalados prontos a comer têm tido uma crescente aceitação por parte do consumidor por atenderem aos requisitos contemporâneos de conveniência, segurança e salubridade. O crescimento deste setor tem levado à introdução de novos produtos e à adoção de tecnologias de conservação mais eficientes, seguras e sustentáveis [1]. O consumidor procura também alimentos com características organoléticas diferenciadas das dos alimentos habitualmente consumidos diariamente. A recuperação do uso de Rumex induratus Boiss. & Reut. (azedas) e Nasturtium officinale R. Br. (agrião) poderá responder a esta procura, aliando garantia de qualidade e inovação. Visto a maioria dos tratamentos convencionais ser ineficaz em assegurar segurança sem comprometer a qualidade, e dada a preocupação em torno dos agentes químicos vulgarmente utilizados, a irradiação de alimentos e o embalamento em atmosfera modificada têm emergido como alternativas seguras e eficazes [1-4]. Neste sentido, este estudo teve como objetivo avaliar a eficácia de diferentes atmosferas de embalamento e de diferentes doses de radiação ionizante na conservação da qualidade destas espécies durante o armazenamento refrigerado. O uso sustentável de produtos vegetais para a recuperação de biomoléculas ou produção de ingredientes funcionais de valor acrescentado é uma estratégia útil que pode ajudar a enfrentar os desafios societais deste século. Atualmente é originada uma grande quantidade de resíduos de tomate (Lycopersicon esculentum Mill.) fresco durante as várias etapas do seu ciclo produtivo, desde a cultura até ao armazenamento e venda [5]. Estes resíduos são ricos em licopeno e vitaminas, mas também em compostos fenólicos [6,7]. Estes compostos bioativos estão envolvidos na prevenção de várias patologias humanas e são de elevada importância para a indústria alimentar, farmacêutica e cosmética. Visto os métodos convencionais utilizados para a extração destas biomoléculas apresentarem várias desvantagens, novas tecnologias mais eficientes e sustentáveis têm vindo a ser adotadas. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo otimizar as condições de extração assistida por tecnologia micro-ondas de antioxidantes hidrofílicos e lipofílicos e dos ácidos fenólicos e flavonoides maioritários da variedade de tomate redondo utilizando a metodologia de superfície de resposta (RSM).

Gelatinas funcionais desenvolvidas com microsferas de alginato para aplicação nutracêutica

Os ingredientes bioativos são geralmente suscetíveis à degradação durante o armazenamento ou processamento alimentar, pois muitos deles são instáveis física, química ou enzimaticamente, o que leva à sua degração ou transformação com a consequente perda de bioatividade. Para ultrapassar estas limitações a microencapsulação emerge como uma resposta viável para proteger e estabilizar os bioativos, oferecendo também a possibilidade de uma libertação controlada e localizada [1]. Os materiais de encapsulação, processo de produção, morfologia da microesfera e, por último, as condições de aplicabilidade são os fatores mais importantes a ter em conta no desenho de um novo produto microencapsulado, juntamente com a questão da estabilidade e propriedades funcionais. Por outro lado, para obter um produto bem sucedido deve-se garantir um alto rendimento de encapsulação, a reprodutibilidade do processo e o perfil de libertação e, ainda, tentar evitar a agregação das microcápsulas.

Non-fermented and fermented jabuticaba (Myrciaria cauliflora Mart.) pomaces as valuable sources of functional ingredients

abuticaba (Myrciaria cauliflora. Mart) is a highly perishable fruit native to Brazil, which is consumed both fresh and industrially processed in the form of juices, jams, wines and distilled liqueurs. This processing generates a large amount of waste by-products, which represent approximately 50% of the fruit weight. The by-products are of interest for obtaining valuable bioactive compounds that could be used as nutraceuticals or functional ingredients. In this study, fermented and non-fermented jabuticaba pomaces were studied regarding their hydrophilic and lipophilic compounds, as well as their antioxidant properties, including: soluble sugars, organic acids and tocopherols (using high performance liquid chromatography coupled to refraction index, diode array and fluorescence detector, respectively); phenolics and anthocyanins, (using liquid chromatography coupled to diode array detection, and mass spectrometry with electrospray ionization); and fatty acids (using gas-liquid chromatography with flame ionization detection). The analytical data demonstrated that jabuticaba pomaces are a rich source of bioactive compounds such as tocopherols, polyunsaturated fatty acids and phenolic compounds (namely hydrolyzable tannins and anthocyanins) with antioxidant potential. Therefore, jabuticaba pomace may have good potential as a functional ingredient in the fabrication of human foods and animal feed.