Estudio y caracterización de la composición química de compuestos orgánicos volátiles (COVs) en Plantas Medicinales y Aromáticas

Se realizará el estudio y caracterización química de la fracción orgánica volátil (COVs) presente en plantas Medicinales y Aromáticas. Dicho estudio se llevará a cabo mediante la utilización de la Microextracción en Fase Sólida (SPME) y posterior análisis cuali-cuantitativo por Cromatografía Gaseosa adosada a un Espectrómetro de Masas (GC-MS). Mediante el estudio y caracterización de los compuestos orgánicos volátiles presentes, se tratará de establecer similitudes y diferencias en especímenes de flora autóctona perteneciente al mismo género pero de diferentes especies. Además de esto, se tratarán de establecer las mejores condiciones de conservación y almacenamiento de aquellas plantas aromáticas que posean importancia económica reconocida (estabilidad de los COVs responsables de las características aromáticas, durante el proceso de conservación y almacenamiento). Por otra parte, se realizará la formación de recursos humanos en el área de la química orgánica analítica.

Estudio y caracterización de compuestos orgánicos volátiles en plantas medicinales y aromáticas.

Se realiza el estudio y caracterización quí­mica de la fracción orgánica volátil (COVs) presente en plantas Medicinales y Aromáticas, mediante la utilización de la Microextracción en Fase Sólida (SPME) y posterior análisis cuali-cuantitativo por Cromatografí­a Gaseosa adosada a un Espectrómetro de Masas (GC-MS). A través del estudio y caracterización de los compuestos orgánicos volátiles presentes, se busca establecer similitudes y diferencias en especí­menes de flora autóctona perteneciente al mismo género pero de diferentes especies. En el caso de plantas aromáticas usadas en tecnologí­a de alimentos, se realizan también estudios sensoriales para investigar posibles correlaciones entre la aceptación por parte de consumidores y la composición de volátiles de las mismas. Además de esto, se trata de establecer las mejores condiciones de conservación y almacenamiento de aquellas plantas aromáticas que poseen importancia económica, evaluando así­ la estabilidad de los COVs responsables de las caracterí­sticas aromáticas, durante el proceso de conservación y almacenamiento

Caracterización de Compuestos Bioactivos Microencapsulados en Biopolímeros para su Aplicación en la Preservación de Alimentos y en la Formulación de Productos Nutracéuticos.

La exposición a la luz, al aire, a elevadas temperaturas y el almacenamiento prolongado produce alteraciones nutricionales y organolépticas en alimentos. Las modificaciones nutricionales pueden ser causadas por especies reactivas de oxígeno (ROS), las cuales producen oxidación de proteínas, lípidos, vitaminas, etc. Mientras que las alteraciones organolépticas involucran pérdidas del flavor por la generación de compuesto volátil off-flavor, debido principalmente al desarrollo de microorganismos y a oxidaciones. Compuestos bioactivos (CB) tales como carotenoides (Car) y flavonoides (Fl) cumplen relevantes funciones biológicas, entre las que se pueden destacar la capacidad antioxidante, antimicrobiana y antitumoral, entre otras. El propósito de este proyecto es el estudio de propiedades biológicas en particular capacidad antioxidante y antimicrobiana de CB como Car y Fl microencapsulados en biopolímeros para determinar el efecto de los mismos sobre las alteraciones nutricionales y organolépticas en alimentos durante el almacenamiento. Los CB serán microencapsulados por secado por aspersión spray drying, atrapamiento en liposomas o múltiple emulsificación evaporación de solvente, utilizando goma arábica, lecitina o quitosano como materiales de pared. Se estudiará la capacidad de los compuestos bioactivos y de los materiales de pared para desactivar ROS por espectroscopia de absorción UV-Vis. Se determinará la actividad antimicrobiana de los mismos frente a microorganismos especialmente psicrotrofos, por difusión en discos sobre placa de agar previamente inoculadas, por curvas de crecimiento y por ensayos de viabilidad. Posteriormente se analizarán las alteraciones nutricionales y organolépticas en muestras de leche en condiciones de iluminación y temperatura que simulen las de almacenamiento. Para tal fin, se evaluará la estabilidad de proteínas y vitaminas, por electroforesis capilar, la formación de compuestos volátiles se determinará por cromatografía de gases y el desarrollo de microorganismos por recuento estándar en placa. Finalmente se evaluará el efecto de la adición de carotenoides y flavonoides microencapsulados sobre la degradación de proteínas y vitaminas, la formación de off-flavor y el desarrollo de microorganismos durante el almacenamiento de leche. Con este proyecto se pretende determinar tanto la capacidad antioxidante como antimicrobiana de carotenoides y flavonoides puros y microencapsulados, así como de los biopolímeros usado para la microencapsulación y su potencial aplicación como conservantes en leche en la formulación de productos nutracéuticos.

Ocorrência e morfologia de glândulas tegumentares no abdome de Melissoptila richardiae (Bertoni & Scrottky) (Hymenoptera, Apidae, Eucerini)

Foram estudadas a ocorrência e a morfologia de glândulas tegumentares presentes no abdome de fêmeas de Melissoptila richardiae. Os resultados mostram que nesta espécie, células glandulares da classe III são encontradas de duas formas: isoladas nos tergitos e esternitos III e IV e formando um aglomerado de unidades glandulares bilateralmente, entre os segmentos III e IV, os quais liberam seu produto de secreção em um reservatório originado a partir da membrana intersegmental. Os resultados sugerem que o produto secretado é lipídico e, provavelmente volátil.

Alelopatia de extratos voláteis na germinação de sementes e no comprimento da raiz de alface

O objetivo deste trabalho foi identificar possíveis efeitos alelopáticos de extratos voláteis de óleos essenciais na germinação e no comprimento da raiz de plântulas de alface. Foram utilizadas cinco concentrações de cada óleo (0,0, 0,001, 0,01, 0,1 e 1,0%, v/v), em delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições de 25 sementes de alface. Os extratos voláteis de óleos essenciais de canela, alecrim-pimenta, capim-citronela e alfavaca-cravo evidenciaram potencialidades alelopáticas na germinação e comprimento das raízes de plântulas de alface, efeitos que variaram de acordo com a concentração do óleo. O extrato volátil de óleo de jaborandi estimula o crescimento da radícula e não provoca inibição da germinação de sementes de alface, caracterizando-se como de efeito alelopático benéfico.

Caracterização físico-química do mosto e do vinho Moscato Giallo em videiras cultivadas sob cobertura de plástico

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da cobertura de plástico sobre as características físico-químicas do mosto e do vinho da cultivar Moscato Giallo. Na safra 2006, um experimento em delineamento completamente casualizado foi realizado em vinhedo com cobertura de plástico impermeável, e sem cobertura como controle. De cada vinhedo, três microvinificações (20 L) foram elaboradas. Foram realizadas avaliações físico-químicas quanto ao: mosto - ºBrix, açúcares redutores, densidade, acidez total, ácido tartárico, ácido málico e pH; e vinho - densidade, graduação alcoólica, acidez total, acidez volátil, pH, extrato seco, açúcares redutores, cinzas, I 420, compostos voláteis e minerais. O mosto das videiras cobertas apresentou maior rendimento, porém, menor concentração de açúcares pelo fato de a maturação das uvas ter-se atrasado. Como conseqüência, os vinhos do cultivo protegido tiveram menor graduação alcoólica, embora tenham sido beneficiados pela sanidade das uvas, com a redução de acetato de etila e acidez volátil. O microclima da cobertura também restringiu a concentração de alguns minerais no vinho, principalmente P e K. A cobertura beneficiou a qualidade enológica, porém requer atraso na data de colheita, para as uvas atingirem adequada maturação fisiológica e tecnológica.

Composição físico-química do mosto e do vinho branco de cultivares de videiras em resposta a porta-enxertos

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência dos porta-enxertos 'IAC 766 Campinas' e '106-8 Mgt Ripária do Traviú' sobre as características físico-químicas do mosto e do vinho das uvas 'IAC 116-31 Rainha', 'IAC 21-14 Madalena' e 'BRS Lorena'. O mosto das uvas foi avaliado quanto ao pH, sólidos solúveis (SS), acidez total (AT) e relação SS/AT. No vinho, realizaram-se as seguintes análises físico-químicas: densidade, teor alcoólico; acidez total, volátil e fixa; pH; extrato seco; açúcares redutores; extrato seco reduzido; álcool em peso/extrato seco reduzido; dióxido de enxofre livre e total; índice de polifenóis totais (I 280), polifenóis totais, flavonoides; e atividade antioxidante. As características do mosto da 'IAC 21-14 Madalena' não foram influenciadas pelos porta-enxertos, no entanto, o porta-enxerto 'IAC 766 Campinas' promoveu maior SS/AT no mosto da 'IAC 116-31 Rainha' e menor SS/AT no da 'BRS Lorena. Os porta-enxertos 'IAC 766 Campinas' e '106-8 Mgt Ripária do Traviú' influenciaram o pH e o teor alcoólico do vinho da 'IAC 116-31 Rainha', o extrato seco do vinho da 'IAC 21-14 Madalena' e a acidez fixa do vinho da 'BRS Lorena'. Não houve influência dos porta-enxertos sobre os compostos fenólicos e a atividade antioxidante dos vinhos.

Cobertura plástica sobre o vinhedo e suas influências nas características físico-químicas do mosto e do vinho

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da cobertura plástica tipo ráfia de 160 µm (CP) sobre as características físico-químicas do mosto e do vinho da cultivar Moscato Giallo, em duas colheitas realizadas nas safras de 2006 e 2007, com experimento em delineamento completamente casualizado, em vinhedo da cultivar Moscato Giallo, delimitando-se áreas com cobertura plástica impermeável e sem cobertura, como controle. Os vinhos foram elaborados por meio de microvinificações (20 L), tendo-se três repetições para cada área. Foram realizadas avaliações físico-químicas do mosto (ºBrix, açúcares redutores, densidade, acidez total, ácido tartárico, ácido málico e pH) e do vinho (densidade, graduação alcoólica, acidez total, acidez volátil, pH, extrato seco, açúcares redutores, cinzas, I 420, compostos voláteis e minerais). Com a diminuição da radiação solar, as uvas sob cobertura plástica maturam em um período mais prolongado que no cultivo ausente de cobertura. As uvas produzidas sob cobertura plástica apresentam maior rendimento de mosto. Porém, apresentam menor concentração de açúcares. Os vinhos produzidos com uvas provenientes de videiras cobertas apresentam menor graduação alcoólica. Por outro lado, há redução dos teores de acetato de etila e acidez volátil. O prolongamento da maturação das uvas sob cobertura plástica determina atraso na data de colheita, para que seja atingida a mesma concentração de açúcar no mosto e graduação alcoólica no vinho proveniente de videiras sem cobertura.

CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA E EFEITO DO ÓLEO ESSENCIAL DE ERVA-DE-SANTA-MARIA SOBRE O ÁCARO-RAJADO DE MORANGUEIRO

O ácaro-rajado, Tetranychus urticae Koch (1836) (Acari: Tetranychidae), é a principal praga na cultura do morangueiro. O objetivo deste trabalho foi a caracterização química do óleo essencial de Chenopodium ambrosioides L. e a avaliação de seus efeitos sobre o ácaro-rajado. Os compostos do óleo essencial foram identificados pelasanálises de CG-DIC e CG-EM. A mortalidade e a oviposição foram avaliadas após a pulverização do óleo (2,5; 5,0; 7,5 e 10,0% v v-1) sobre fêmeas do ácaro-rajado. O rendimento do óleo essencial foi de 0,3%, e os compostos identificados foram (Z)-ascaridol (87%), (E)-ascaridol (5,04%), p-cimeno (4,83%), a- terpineno (1,24%) e piperitona (0,7%). Os maiores valores para mortalidade e redução de oviposição observados foram 85% e 69%, respectivamente. O óleo essencial de C. ambrosioidesé uma opção promissora para o manejo do ácaro-rajado.

Solarização em microcosmo: efeito de materiais vegetais na sobrevivência de fitopatógenos de solo e na produção de voláteis

Além das brassicaceas associadas à solarização do solo, novos materiais vegetais como a mandioca e a mamona têm apresentado potencial no controle de fitopatógenos de solo. Assim, objetivou-se verificar os efeitos da incorporação e decomposição de parte aérea de brócolis, mamona e mandioca brava e mansa, associadas à solarização, em conjuntos de microcosmos, sob condições de ambiente controlado, na sobrevivência das estruturas de resistência de Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici Raça 2, Macrophomina phaseolina, Rhizoctonia solani AG-4 HGI e Sclerotium rolfsii; e identificar e apontar o(s) volátil(eis) emanado(s) pela decomposição dos materiais, que poderia(m) estar correlacionado(s) com a inativação dos fitopatógenos. Quanto à sobrevivência dos patógenos, quatro ensaios idênticos foram instalados nos microcosmos, com quatro períodos de exposição independentes (7, 14, 21 e 28 dias). A identificação dos voláteis contou com ensaios realizados sob as mesmas condições da sobrevivência, mas em frascos âmbar e com cromatografia gasosa com detectores por espectrometria de massas (GC-MS) e por ionização em chama (GC-FID), utilizando a técnica de Microextração em Fase Sólida - SPME. Os tratamentos solo+materiais vegetais, ao longo dos períodos testados, reduziram a sobrevivência das estruturas de resistência de todos os fungos. No geral, destacaram-se o brócolis e a mandioca brava, além da mandioca mansa para S. rolfsii. Os voláteis identificados foram oriundos da decomposição de brócolis, mamona e mandioca mansa. Foram identificados 26, 37 e 29 compostos voláteis para brócolis, mamona e mandioca mansa, respectivamente. Correlações positivas e negativas foram observadas entre alguns voláteis e a média dos compostos com a sobrevivência das estruturas de resistência dos fitopatogênicos.

Efeito alelopático do extrato alcoólico do cravo-da-índia e eugenol

Eugenol é um composto fenólico volátil e é o principal consituinte do óleo extraído do cravo-da-índia. Neste estudo verificou-se que extrato etanólico do cravo-da-índia e eugenol puro possuem efeito alelopático, inibindo a germinação de sementes de várias plantas, assim como diminuindo o crescimento de algumas delas quando aspergidas com o extrato. Não se verificou efeito alelopático de eugenol a longa distância, em função de sua característica volátil.

Substâncias voláteis em mel floral e mel de melato

Embora pareça existir um "flavor" característico de mel, a grande variedade de flores disponíveis para a abelha, possibilita uma grande diversidade de flavor e aroma, indicando a presença de vários componentes voláteis. Alguns destes dependem da fisiologia da abelha, dos procedimentos após a colheita e no mel de melato há também a interferência de insetos sugadores e das formigas. Várias substâncias voláteis já foram identificadas, sendo algumas características de determinados méis uniflorais. Com o objetivo de encontrar uma substância volátil característica do mel de melato, seis amostras deste tipo de mel e seis amostras de mel floral foram analisadas usando extração por arraste de gás hidrogênio e cromatografia a gás acoplada a espectrometria de massas. Ácido acético foi encontrado em quatro amostras de mel de melato e em uma amostra de mel floral porém, com menor abundância.

Estudo de estabilidade sob armazenamento da carne de ema (Rhea americana)

Utilizou-se o músculo Iliotibialis lateralis da sobrecoxa da ema (Rhea americana) para a realização das análises de estabilidade da carne sob armazenamento em refrigeração e congelamento. Na avaliação da carga microbiológica da carne foram realizadas análises de Coliformes Totais, Coliformes Fecais (Escherichia coli) e psicrotróficos. No período de zero a 12 dias de refrigeração determinou-se o pH da carne e a degradação protéica através da análise de Nitrogênio Volátil Total (NVT). Durante o congelamento (período de 60 dias) avaliou-se o pH e a oxidação lipídica pela análise do número de TBA da carne armazenada. As amostras sob refrigeração e congelamento mostraram-se adequadas ao consumo, não apresentando contaminação microbiológica durante todo o período de estocagem. Os valores de Nitrogênio Volátil Total (NVT) da carne sob refrigeração tiveram uma evolução insignificante (4%) entre o tempo zero e o 12º dia de estocagem. Durante o congelamento ocorreu um aumento significativo do número de TBA nas amostras, com variações de 1,5-2,5 mg de SRATB/1.000 g amostra. Os valores de pH da carne de ema armazenada sob refrigeração e congelamento mantiveram-se praticamente estáveis em torno de 5,8.

Efeito de Botrytis cinerea na composição do vinho Gewürztraminer

Com o objetivo de estudar o efeito da podridão cinzenta da uva, causada por Botrytis cinerea na composição do vinho Gewürztraminer (Vitis vinifera L.), foram analisados vinhos obtidos a partir de uvas com 0; 2,5; 5; 10; 15; e 20% em peso de podridão cinzenta. O experimento consistiu de seis tratamentos e quatro repetições. As variáveis avaliadas foram densidade, álcool, acidez total e volátil, extrato seco, extrato seco reduzido, açúcares redutores, relação álcool em peso/extrato seco reduzido, cinzas, alcalinidade das cinzas, índice de cor (I 420), polifenóis totais (I 280), N total, glicerol, ácido glicônico, minerais (P, K, Ca, Mg, Na, Mn, Fe, Cu, Zn, Rb, Li), compostos voláteis (etanal, acetato de etila, metanol, 1-propanol, 2-metil-1-propanol, 2-metil-1-butanol e 3-metil-1-butanol). A análise de regressão polinomial que avaliou o efeito da podridão cinzenta da uva na composição físico-química do vinho Gewürztraminer, mostrou que houve efeito linear significativo e positivo em relação à densidade, acidez total e volátil, extrato seco, extrato seco reduzido, açúcares redutores, cinzas, alcalinidade das cinzas, índice de cor (I 420), polifenóis totais (I 280), ácido glicônico, P, K, Ca, Mn, Fe, Rb, etanal e acetato de etila; efeito linear significativo e negativo nas variáveis álcool, relação álcool em peso/extrato seco reduzido, 2metil-1-butanol e 3-metil-1-butanol; efeito quadrático sobre N total, glicerol e metanol; e efeito cúbico sobre Mg, Zn, Li e 1-propanol. Não houve efeito significativo nas variáveis Na, Cu e 2-metil-1-propanol.

Estudo do efeito da irradiação gamma (60CO) na qualidade da cachaça e no tonel de envelhecimento

O processo de envelhecimento ou maturação das bebidas proporciona uma melhora nas características sensoriais da cachaça, tornando-a de qualidade superior e de maior valor econômico. O método tradicional de maturação de bebidas é sua interação com madeiras, sendo que a irradiação pode acelerar este processo de envelhecimento. A cachaça e os tonéis de carvalho de 20 L de capacidade foram submetidos à irradiação gama (150 Gy). Análises físico-químicas e cromatográficas foram realizadas periodicamente ao longo de 390 dias do período de envelhecimento da bebida. A irradiação da cachaça e do tonel não alterou a maioria dos componentes voláteis do coeficiente de congêneres como acidez volátil, ésteres, álcoois superiores e furfural durante os 390 dias. Há evidências, entretanto, de que os parâmetros de alguns componentes como aldeídos, taninos, cor e teor de cobre são de alguma forma influenciados, resultando em aceleração parcial do processo de maturação ou envelhecimento. Ao final do período de envelhecimento, foi feita uma análise sensorial com 30 provadores não treinados. A aceleração do processo de envelhecimento foi confirmada pela avaliação sensorial, e a cachaça e/ou tonel irradiados receberam maior indicação de aprovação em todos os parâmetros analisados (aroma, sabor e aparência).