Extração de proteínas miofibrilares de carne bovina para elaboração de filmes comestíveis

A utilização de proteínas miofibrilares de carne na elaboração de filmes comestíveis implica, inicialmente, na obtenção desta macromolécula, uma vez que ela é indisponível comercialmente. Assim, os objetivos deste trabalho foram a obtenção e caracterização de proteínas miofibrilares de carne bovina, em escala de laboratório, e a elaboração e caracterização da microestrutura de filmes à base dessas proteínas. As proteínas miofibrilares foram extraídas do músculo Semitendinosus bovino, pós rigor mortis, empregando-se uma técnica de extração por centrifugação diferencial em solução tampão, com diferentes concentrações salinas, segundo metodologia de EISELE & BREKKE [13] modificada neste trabalho. As proteínas, assim obtidas, foram liofilizadas (PML) e analisadas para determinação do teor de proteínas, de lipídios, de sais minerais, de cinzas e da umidade. A composição de aminoácidos foi determinada por cromatografia de troca iônica e o perfil eletroforético foi determinado em gel de poliacrilamida. Alguns filmes foram elaborados com 1g de PML/100g de solução, 60g de glicerol/100g de proteínas e ácido acético glacial para ajuste do pH=2,8. A microestrutura desses filmes foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura. A PML, que apresentou teor de proteínas de 84,3%, foi composta de diversas frações de proteínas miofibrilares, com destaque para frações da miosina e da actina, segundo os resultados da eletroforese. Trabalhando-se a composição de aminoácidos, verificou-se que a maior contribuição energética das interações potenciais dos aminoácidos, foram as provenientes de ligações covalentes (58,3%), seguidas das interações iônicas (35,72%). A microestrutura do filme revelou uma estrutura pouco homogênea, porém coesa e densa e uma matriz protéica compacta e fina.

Otimização via metodologia de superfície de respostas dos parâmetros tecnológicos para produção de fruta estruturada e desidratada a partir de polpa concentrada de mamão

O objetivo deste trabalho foi investigar os parâmetros tecnológicos relevantes no processo de estruturação de polpa concentrada de mamão (16ºBrix), utilizando um delineamento experimental associado a Metodologia de Superfície de Respostas. Os resultados do planejamento composto central utilizado mostraram que as variáveis pectina (x1) e alginato (x2) foram estatisticamente significativas para aumentar a firmeza de fruta estrutura de mamão. Foram realizados experimentos para confirmar as previsões do modelo matemático proposto para firmeza. As frutas estruturadas obtidas com os menores níveis de pectina (7g/kg) e alginato (7g/kg) apresentaram firmeza elevada, em torno de 3,2kg, cerca de 2,4 vezes maior que o valor previsto pelo modelo, provavelmente devido a variações no pH da polpa de mamão. Os resultados mostraram ser possível produzir fruta estruturada com teor elevado de polpa de mamão concentrada (672g/kg) e quantidade mínima de sacarose (364g/kg). O glicerol (x3) na concentração de 100g/kg suprimiu a atividade de água dos géis de polpa concentrada de mamão para 0,922. A secagem (60ºC/6h) sob vácuo (0,8kgf/kg) das frutas estruturadas minimizou o problema de adesividade superficial das frutas estruturadas e, concomitantemente, promoveu redução na atividade de água, para níveis de umidade intermediária, em torno de 0,860.

Frutas estruturadas de umidade intermediária obtidas de polpas concentradas de abacaxi, manga e mamão

O objetivo deste trabalho foi estabelecer procedimento tecnológico para produção de fruta estruturada com elevados teores (450 a 700 g/kg) de polpas concentradas de abacaxi (39ºBrix), manga (35ºBrix) e mamão (16ºBrix), e quantidade mínima de sacarose, utilizando alginato ou pectina baixamente metoxilada. Glicose ou glicerol foi utilizado como supressor de atividade de água. Valores de firmeza de 240 g para géis de alginato e 1300 g para géis de pectina, determinados em Analisador de Textura TA.XT2, podem ser utilizados como indicadores para a estruturação, baseando-se nas propriedades de corte das frutas estruturadas. O processo de estruturação compreende a mistura sob vácuo (88 kPa) da polpa concentrada previamente aquecida a 60ºC e o hidrocolóide disperso em açúcar. Soluções de CaHPO e Glucona-Delta-Lactona foram adicionadas à mistura para favorecer a formação do gel. Os resultados mostraram a importância de elevar o pH de polpas de abacaxi e manga para 4,00 com NaOH. O alginato produziu 4 géis mais firmes e o glicerol foi o supressor de atividade de água mais eficiente. As frutas estruturadas de mamão com alginato apresentaram maior firmeza (acima de 3 kg). Os géis de abacaxi com alginato não puderam ser cortados com a faca, embora os géis de manga puderam ser cortados, eles aderiram à faca.

Características físico-químicas de amidos modificados de grau alimentício comercializados no Brasil

Amidos nativos e modificados têm grande importância na indústria de alimentos, sendo empregados principalmente como espessantes e/ou estabilizantes. As limitações das pastas e géis obtidos a partir de amidos nativos tornaram necessário o desenvolvimento de muitos tipos de amidos modificados para aplicações alimentícias. Neste trabalho, algumas amostras de amidos modificados (n=20) disponíveis no Brasil foram recebidas de empresas produtoras e analisadas em relação a algumas características físico-químicas e propriedades tecnológicas. Um levantamento do uso de amidos modificados em alimentos também é apresentado, revelando crescente interesse pela indústria nesses ingredientes. Constatou-se que, enquanto alguns alimentos industrializados, como maioneses contêm em suas formulações amidos modificados, outros como condimento preparado de mostarda contêm apenas amido nativo. As análises físico-químicas permitiram concluir que alguns amidos modificados apresentavam teores elevados de acidez, relacionados à presença de reagentes utilizados em sua obtenção, não havendo presença de carboxilas nas suas macromoléculas. De maneira geral, os resultados de algumas propriedades tecnológicas avaliadas, tais como viscosidade aparente das pastas, resistência a congelamento/descongelamento e propriedade de expansão, estavam de acordo com a descrição dos produtos. As fontes mais observadas nas modificações foram, em ordem decrescente de importância, a mandioca, o milho ceroso e o milho regular.

Fracionamento a seco da farinha de aveia e modificação química da fração rica em amido

O estudo teve por objetivo obter frações de farinha de aveia enriquecidas em amido e em fibras pelo fracionamento a seco e modificar quimicamente (fosfatação) o amido da fração rica neste constituinte, avaliando suas propriedades funcionais. O fracionamento foi efetuado utilizando-se as granulometrias > 300, 212-300, 150-212, e <150 µm. As frações > 300 µm e 212-300 µm foram semelhantes, com aumento de aproximadamente 1,5 e 2,7 vezes nos teores de proteína e fibra, e redução de 0,5-0,6 vezes no teor de amido, quando comparadas à farinha integral. As frações 212-150 µm e <150 µm foram semelhantes entre si e apresentaram os maiores teores de amido (aproximadamente 70%). A fração rica em amido <150 µm, que apresentou maior rendimento no fracionamento (35,5%), foi fosfatada usando tripolifosfato de sódio a 150-155 &deg;C, por 20 e 40 min, resultando em 0,39 e 0,32% de fósforo ligado, respectivamente. Nas frações de amido fosfatadas a capacidade de ligação de água fria aumentou (1,9-3,3 vezes), enquanto a sinérese a 5 &deg;C ou após congelamento/descongelamento foi reduzida (6-20 e 5-6 vezes, respectivamente) significativamente quando comparadas à nativa. A fosfatação reduziu o aumento de opacidade dos géis de amido durante armazenagem a 5 &deg;C, indicando menor tendência a retrogradação. Assim, o fracionamento a seco da farinha de aveia proporcionou frações ricas em proteínas e fibras ou ricas em amido, e a fosfatação da fração enriquecida em amido melhorou suas propriedades funcionais, o que pode ampliar o potencial de aplicação e o valor econômico dessa fração na indústria de alimentos.

Suurten paikkatietoaineistojen käsittely

Maapallosta, sen ihmisistä, muista eliölajeista ja elottomasta luonnosta kerätään joka päivä valtavasti erilaista tilastotietoa. Usein tämä tieto on sidottu paikkaan. Tietoa, johon liittyy paikka, sanotaan paikkatiedoksi. Paikkatietoaineistoa voidaan tarkastella tasoittain. Paikkatieto-ohjelmistolla näitä tasoja pystytään hallitsemaan: poistamaan, lisäämään tai muuttamaan niiden keskinäistä järjestystä. Yhdessä tai erikseen. Paikkatieto-ohjelmistot tarjoavat monipuoliset työkalut paikkatiedon analysoimiseen sekä helppokäyttöisen graafisen käyttöliittymän. Paikkatieto voidaan kuvata joka rasteri- tai vektorimuodossa. Menetelmät eivät kilpaile keskenään, vaan sopivat lähinnä erilaisen tiedon kuvaamiseen. Rasterimuotoisen paikkatiedon sijainti perustuu rasteriruutuihin, rivien ja sarakkeiden sijaintiin ruudukossa. Vektorimuotoinen paikkatieto esitetään yleensä karttakoordinaatteina. Tutkimukseni tavoitteena oli selvittää, miten paikkatietoaineistoja pystyy pilkkomaan pienemmiksi, laskentaa nopeuttavimmiksi paloiksi sekä miten eri muotoa olevien paikkatietoaineistojen välisten ominaisuuksien laskenta onnistuu ilman paikkatieto-ohjelmistoja. Lisäksi pohdin, miten tällainen laskenta olisi mahdollista ulottaa ohjelmointitaitoja osaamattomille ihmisille. Tein tutkielman ohessa ohjelmakoodin, joka luki, pilkkoi ja käsitteli rasterimuotoisia paikkatietoaineistoja. Tutkimus osoitti, että suurilla rasteriaineistoilla paikkatieto-ohjelmistojen ulkopuolella tehty laskenta voi tuottaa merkittävää hyötyä paikkatiedon käyttäjälle laskennan nopeutumisen ja monipuolistamisen kautta. Vaikka useissa ammattikäytöön suunnitelluissa paikkatieto-ohjelmistoissa pystyy käyttöä monipuolistamaan itse tekemien skriptien ja osamoduulien avulla, ei tämä anna samaa vapautta, mitä suoraan interaktiivinen pythonin käyttö voi antaa. Toisaalta skriptit ja osamoduulit vaativat saman ohjelmointiosaamisen. Jo pienehkö osaohjelmien paketti voi auttaa merkittävästi paikkatietoaineiston käytössä paikkatieto-ohjelmistoista riippumattomasti. Tutkimuksessani havaitsin paikkatiedon käyttäjien vahvan kahtiajakautuneisuuden. Toisena ryhmänä ovat GIS-ammattilaiset, jotka ymmärtävät paikkatiedon luonteen ja osaavat käyttää paikkatieto-ohjelmistoja. Toisen ryhmän muodostavat ohjelmoinnin ammattilaiset. Näiden kahden ryhmän yhteistyötä täytyisi lisätä.

Análise microbiológica e caracterização eletroforética do queijo mussarela elaborado a partir de leite de búfala

O presente trabalho visou avaliar a qualidade microbiológica de queijos mussarela elaborados a partir de leite de búfala, adquiridos do comércio varejista, assim como, verificar a sua autenticidade, averiguando a possível presença de leite de vaca no produto. As análises microbiológicas compreenderam contagem de coliformes totais e E. coli, contagem de Staphylococcus coagulase-positiva e pesquisa de Salmonella spp.; enquanto que, para a determinação da pureza das mussarelas, a técnica utilizada foi a eletroforese em gel de poliacrilamida. Com base nos resultados obtidos na avaliação microbiológica, pode-se afirmar que 98% das amostras estão dentro dos padrões microbiológicos legais vigentes, embora algumas delas tenham apresentado valores elevados para coliformes totais, os quais indicam inadequadas condições de higiene durante a fabricação dos queijos. Entretanto, 2% das amostras encontram-se em desacordo com a legislação, uma vez que apresentaram populações de coliformes fecais acima do permitido, como resultado de uma alta contaminação por E. coli. Mediante a caracterização eletroforética, detectou-se a presença de leite de vaca em 22% das amostras, adicionado, provavelmente, de forma intencional.

Comportamento reológico de sistemas pécticos de polpas de frutas vermelhas

Neste trabalho, o comportamento reológico de sistemas pécticos formulados com as pectinas extraídas das polpas de morango, amora-preta e framboesa foi investigado através de testes reológicos oscilatórios. Adicionalmente, as propriedades químicas dessas pectinas foram estudadas. Os sistemas pécticos das polpas de frutas vermelhas apresentaram um caráter de gel forte de acordo com os testes reológicos, sendo o gel de morango caracterizado como o mais forte. Os testes reológicos foram confirmados pelo experimento de Cox-Merz, grau de esterificação e peso molecular médio. O ácido galacturônico está diretamente relacionado com a formação da rede de pectina. Além disso, a diferença entre a força dos três géis pécticos pode ser atribuída aos valores do grau de esterificação e peso molecular médio desses biopolímeros. As pectinas extraídas das frutas vermelhas estudadas neste trabalho podem ser classificadas como pectinas de alta metoxilação, apresentado o grau de esterificação maior que 50%. Os três géis pécticos apresentaram uma boa estabilidade ao aumento da temperatura e ao tempo de cisalhamento oscilatório constante.

Influência do tratamento térmico e da acidez no comportamento reológico de amidos nativos funcionais de milho cerosos orgânicos comerciais

Os amidos são amplamente utilizados em alimentos como molhos para salada, molhos e pratos prontos. Entretanto, as propriedades funcionais de amidos nativos não resistem aos processos estressantes tais como tratamento térmico, acidez e alto cisalhamento. Os amidos podem ser modificados quimicamente neste sentido, mas não atribuem ao alimento o rótulo de "natural". Uma outra opção é obter amidos naturais resistentes às condições de estresse. O objetivo do presente trabalho foi a avaliação de dois amidos que se comercializam rotulados como nativos e orgânicos frente ao tratamento térmico e à acidez. Suspensões dos amidos nativos funcionais orgânicos (9460 e 9560, National Starch and Chemical Industrial) preparadas numa concentração de 5% (peso/volume), foram acidificadas com ácido cítrico 1M ou autoclavadas a 121 °C por 30 minutos. O resultado dos tratamentos foi avaliado por microscopia óptica, pelas curvas de escoamento e pelos espectros mecânicos, obtidos por reologia estacionária e dinâmica. A acidez e o tratamento térmico aumentaram a estruturação dos géis dos amidos, que resistiram aos processos estressantes. Os géis apresentaram comportamento não newtoniano, (pseudoplástico) e tixotrópico. O comportamento pode ser modelado pela equação Lei da Potência ou Herschel-Bukley. Todos os géis apresentaram comportamento viscoelástico de gel fraco que foi preservado nos diversos tratamentos.

Concentração de proteínas em gemas de ovos de poedeiras (Gallus gallus) nos diferentes ciclos de postura e sua interferência na disponibilidade do ferro

O ovo é o produto de eficiente transformação biológica feita pela galinha (Gallus gallus) de postura, com alta qualidade nutricional para o consumo humano. Na gema do ovo encontra-se a proteína denominada fosvitina, que atua como carreadora do ferro se ligando a ele. A deficiência de ferro ocorre normalmente devido ao consumo insuficiente de alimentos fontes de ferro ou à baixa biodisponibilidade. O objetivo da pesquisa foi verificar a concentração de proteínas, em especial a fosvitina/lipovitelina presente em gemas de ovos crus e cozidos nos diferentes ciclos de postura (inicial, intermediário e final) e avaliar a interferência desta proteína na disponibilidade do micronutriente ferro. Os tratamentos foram realizados em diferentes períodos e utilizaram ovos crus e cozidos, sendo gemas cruas de poedeiras em início, meio e fim de postura e gemas cozidas nos três ciclos de postura. Foram realizadas as análises de composição centesimal, concentração de ferro total e dialisável, concentração de proteínas em gemas e eletroforese em gel de poliacrilamida (SDS-PAGE). Houve diferença na concentração de proteínas e diferentes níveis de ferro dialisável nos três ciclos de postura, porém em gemas cruas e cozidas. Com o passar dos ciclos (inicial, intermediário e final), as poedeiras mais velhas, apresentaram ovos (gemas) com um teor mais elevado de ferro disponível, porém uma quantidade inferior de proteínas em especial a fosvitina/lipovitelina, comparando-se com os ciclos inicial e intermediário. A disponibilidade de ferro foi mais elevada em gemas que passaram pelo processo de cocção, porém em poedeiras de postura final.

Caracterização físico-química, reológica, morfológica e térmica dos amidos de milho normal, ceroso e com alto teor de amilose

O objetivo do presente estudo foi avaliar os amidos de milho normal, ceroso e com alto teor de amilose, fabricados pela National Starch, por meio da determinação das suas características físico-químicas, morfológicas, térmicas e reológicas. O amido de milho com alto teor de amilose (AM) apresentou teor de amilose igual a 71%, sendo que os valores obtidos para o amido de milho normal (M) e o amido de milho ceroso (AP) foram de 27,8 e 1,8%, respectivamente. Traços de proteína e lipídios foram encontrados nas amostras. O amido de milho ceroso apresentou maior viscosidade máxima e uma menor tendência à retrogradação, se comparado ao amido de milho normal. O amido AP apresentou menor entalpia de gelatinização, como pode ser observado nas análises de calorimetria exploratória diferencial (DSC), na qual a temperatura de gelatinização foi de 75 °C e o ΔH de 3,34 J.g-1, e também na análise de RVA (Rapid Visco Analyser), em que a temperatura de pasta foi de 71 °C. Apresentando, dessa forma, valores inferiores aos verificados para os outros amidos. O valor do ΔH de retrogradação do amido AP, mostrou-se 25,8% inferior ao ΔH do amido M. O amido AM apresentou o valor de 26,38 J.g-1, demonstrando o maior envolvimento da molécula de amilose no processo de retrogradação. Isso também foi evidenciado pela medida da força dos géis: o gel de AM apresentou força 99,18% superior, retrogradando mais que os outros amidos. As análises de difração de raio X mostraram que os amidos de milho normal e ceroso apresentaram um padrão de difração do tipo A e o amido de milho com alto teor de amilose apresentou padrão do tipo B.

Padrões eletroforéticos de hordeínas e isoenzimas para identificação de cultivares de cevada

O objetivo deste trabalho foi determinar os padrões de eletroforese em gel de poliacrilamida das hordeínas e isoenzimas de cinco cultivares brasileiras de cevada (Hordeum vulgare L.): Embrapa 43, Embrapa 127, Embrapa 128, Embrapa 129 e BR 2, visando a identificação das cultivares. A uniformidade (homogeneidade) desses padrões também foi determinada por meio da análise individual de 90 amostras de sementes de cada cultivar. A maioria das cultivares foi prontamente discriminada pelos eletroforegramas de hordeínas. Três cultivares apresentaram padrões únicos de hordeínas, enquanto as outras duas (Embrapa 128 e BR 2) apresentaram padrões diferentes de esterases (EC 3.1.1.1). As medidas de similaridade calculadas a partir dos dados de hordeínas e esterases conjugados, utilizando o coeficiente de Jaccard, possibilitaram discriminar todas as cultivares e biótipos encontrados. A cultivar Embrapa 43 apresentou dois biótipos bem definidos de hordeínas e esterases. A variação do perfil de hordeínas nessa cultivar foi diretamente relacionada com a variação nos zimogramas de esterase. Essa relação não foi observada em todas as cultivares que apresentaram biótipos. Pode-se constatar que a análise de dados de eletroforese de hordeínas e esterases em conjunto é um método útil para a identificação de cultivares de cevada.

Sensibilidade dos microssatélites para determinar a pureza varietal em sementes de milho

Em um sistema de produção de sementes, o limite de contaminação varietal em lotes de linhagens de milho é zero, de modo que a presença de apenas uma semente de genótipo estranho acarreta a reprovação do lote. Várias técnicas vêm sendo estudadas para determinar a pureza varietal, incluindo marcadores moleculares baseados em polimorfismo de DNA. Nessa pesquisa foi avaliada a sensibilidade da técnica de microssatélites para detectar a presença de sementes de outros genótipos em lotes de linhagens de milho. Utilizaram-se quatro linhagens (L1, L2, L3 e L4), onde as sementes da L2 eram contaminantes da L1 e, as da L4, contaminantes da L3. Para simulação de diferentes níveis de contaminação, 0, 1, 2, 5 e 10 sementes do genótipo estranho foram misturadas a "bulks" de 100 sementes da linhagem comercial. Em seguida, efetuou-se a extração de DNA das amostras de sementes das quatro amostras preparadas. Por outro lado, para simular níveis inferiores de contaminação, foram misturados DNA do genótipo contaminante em níveis de 0,01; 0,013; 0,02; 0,04; 0,1; 0,2; 1; 2; 5; 10 e 100%. A amplificação dos microssatélites foi realizada utilizando o iniciador BNLG125 para a L1+L2 e o BNLG240 para L3+L4. Observou-se que os marcadores microssatélites foram eficientes para determinar a pureza varietal de lotes de sementes de linhagens de milho, utilizados neste estudo, com sensibilidade para detecção de concentrações de DNA iguais ou superiores a 0,01%, apresentando nitidez e repetibilidade, especialmente com a utilização de gel de poliacrilamida. Ao mesmo tempo, a presença de DNA estranho nas amostras constituídas por "bulks" foi detectada eficientemente por essa técnica, indicando a possibilidade de sua utilização em testes de rotina para avaliar a presença de outras cultivares, em lotes de sementes de milho.

Modelling ecological values in heterogeneous and dynamic landscapes with geospatial data

Our surrounding landscape is in a constantly dynamic state, but recently the rate of changes and their effects on the environment have considerably increased. In terms of the impact on nature, this development has not been entirely positive, but has rather caused a decline in valuable species, habitats, and general biodiversity. Regardless of recognizing the problem and its high importance, plans and actions of how to stop the detrimental development are largely lacking. This partly originates from a lack of genuine will, but is also due to difficulties in detecting many valuable landscape components and their consequent neglect. To support knowledge extraction, various digital environmental data sources may be of substantial help, but only if all the relevant background factors are known and the data is processed in a suitable way. This dissertation concentrates on detecting ecologically valuable landscape components by using geospatial data sources, and applies this knowledge to support spatial planning and management activities. In other words, the focus is on observing regionally valuable species, habitats, and biotopes with GIS and remote sensing data, using suitable methods for their analysis. Primary emphasis is given to the hemiboreal vegetation zone and the drastic decline in its semi-natural grasslands, which were created by a long trajectory of traditional grazing and management activities. However, the applied perspective is largely methodological, and allows for the application of the obtained results in various contexts. Models based on statistical dependencies and correlations of multiple variables, which are able to extract desired properties from a large mass of initial data, are emphasized in the dissertation. In addition, the papers included combine several data sets from different sources and dates together, with the aim of detecting a wider range of environmental characteristics, as well as pointing out their temporal dynamics. The results of the dissertation emphasise the multidimensionality and dynamics of landscapes, which need to be understood in order to be able to recognise their ecologically valuable components. This not only requires knowledge about the emergence of these components and an understanding of the used data, but also the need to focus the observations on minute details that are able to indicate the existence of fragmented and partly overlapping landscape targets. In addition, this pinpoints the fact that most of the existing classifications are too generalised as such to provide all the required details, but they can be utilized at various steps along a longer processing chain. The dissertation also emphases the importance of landscape history as an important factor, which both creates and preserves ecological values, and which sets an essential standpoint for understanding the present landscape characteristics. The obtained results are significant both in terms of preserving semi-natural grasslands, as well as general methodological development, giving support to science-based framework in order to evaluate ecological values and guide spatial planning.

Software for Transport Accessibility Analysis: The Case of Moscow

In this thesis the process of building a software for transport accessibility analysis is described. The goal was to create a software which is easy to distribute and simple to use for the user without particular background in the field of the geographical data analysis. It was shown that existing tools do not suit for this particular task due to complex interface or significant rendering time. The goal was accomplished by applying modern approaches in the process of building web applications such as maps based on vector tiles, FLUX architecture design pattern and module bundling. It was discovered that vector tiles have considerable advantages over image-based tiles such as faster rendering and real-time styling.