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Palm oil (PO) and palm kernel oil (PKO) compositions (100/0, 80/20, 60/40, 50/50, 40/60, 20/80 and 0/100) were interesterified in laboratory scale under predetermined conditions (0.4% sodium metoxide, 20 minutes, 100ºC). The fourteen samples, before and after interesterification, were characterized by Polarized Light Microscopy and Differential Scanning Calorimetry (DSC). Results showed the effect of various factors on the form and width of crystals. The mean area of crystals revealed the increase of crystals when PKO was added, with values varying from 2.7 x 10E3 µm2 to PO and 1.8 x 10E6 µm2 to PKO. After interesterification, the crystal widths were lower at PO/PKO 100/0, 80/20, 60/40, 20/80 fractions and were higher to anothers. The beta-prime polimorphic form was observed in the pure palm oil sample. The results showed in melting curves, onset values from –19.6ºC to more unsaturated peaks until 20.7ºC to more saturated ones. The higher values to more saturated peak in a melting curve to palm oil, 38.7 J.g-1 before and 48.4 J.g-1 after interesterification, showed a mores table saturated group. I n a genera l way, t h e interesterification promoted an increase of crystallization rate and a better compatibility between PO/PKO fractions. Fueron interesterificados en el laboratorio mezclas de aceite de palma (PO) y aceite de palmiste (PKO) en diferentes proporciones (100/0, 80/20, 60/40, 50/50, 40/60, 20/80 y 0/100) bajo condiciones predeterminadas (0.4% metoxido de sodio, 20 minutos, 100ºC). Las catorce muestras fueron caracterizadas antes y después de la interesterificación por Microscopía de Luz Polarizada y por Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC). Los resultados mostraron el efecto de varios factores sobre la forma y anchura de los cristales. El área media de los cristales revela el aumento de tamaño de los mismos cuando aumenta la proporción de PKO, con valores que varían entre 2.7 x 10E3 µm2 para PO y 1.8 x 10E6 µm2 para PKO. Después de la interesterificación, la anchura de los cristales fue menor para las formulaciones de PO/PKO de 100/0, 80/20, 60/40 y 20/80, y fue mayor en las otras. La forma polimórfica b‘ se observo en la muestra de aceite de palma puro. Los resultados mostrados por las curvas de fusión, presentan valores de “onset” desde –19.6ºC para los picos correspondientes a los triglicéridos más insaturados, hasta 20.7ºC para los más saturados. Los valores mayores de entalpía de fusión de los picos más saturados del aceite de palma, es 38.7 J.g-1 antes y 48.4 J.g-1 después de la interesterificación, mostrando un grupo saturado más estable. De forma global, la interesterificación causa un incremento en el gradiente de cristalización y mejora la compatibilidad en las fracciones de PO/PKO.

Eight samples of hydrogenated vegetable fats were characterized by their fatty acid composition, trans isomers content and thermal behaviour, using gas chromatography (GC), infrared spectroscopy (IR), pulsed Nuclear Magnetic Resonance (pNMR) and Differential Scanning Calorimetry (DSC) techniques, respectively. Fatty acid composition showed some variations In relation to the unsaturated fatty acids. Trans isomer content, values varied from 22.8% to 35.6%. Solid fat content values were measured using AOCS and lUPAC methods, which differ In the tempering procedures. Values obtained by IUPAC method were higher than the AOCS ones, only at lower temperatures (10 and 21,1°C). Samples were divided Into three groups according to their solids profile: superior (C/E/G/H) intermediate (F) and Inferior (A/B/D). Melting and crystallization curves were obtained by Differential Scanning Calorimetry. Melting enthalpies ranged from 51.3 to 76.5 J.g-1 and crystallization enthalpies varied from -34.2 to -18.9 J.g-1 Characteristic temperatures showed little differences between the samples and each of them showed a characteristic DSC curve. All samples showed a great melting range as expected for hydrogenated fats used for margarines manufacture.Ocho muestras de aceites vegetales hidrogenados fueron caracterizados por su composición en ácidos grasos, contenido de isómeros trans y comportamiento térmico, usando las técnicas de cromatografía gaseosa (CG), espectroscopía Infrarrojo (IR), Resonancia Magnética Nuclear Pulsante (pRMN), Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC), respectivamente. La composición en ácidos grasos mostró algunas variaciones respecto a los ácidos grasos insaturados. El contenido en isómeros trans varió de valores de 22,8 a 35,6%. El valor del contenido en grasa sólido fue medido usando los métodos de la AOCS y lUPAC, que difieren en los procedimientos de atemperado. Los valores obtenidos por el método lUPAC fueron mayores que los obtenidos por el de AOCS, sólo a bajas temperaturas (10 a 21.1°C). Las muestras fueron divididas en tres grupos de acuerdo con su perfil de sólidos: superior (C/E/G/H), intermedio (F) e inferior (A/B/D). Las curvas de fusión y cristalización fueron obtenidas con Calorimetría Diferencial de Barrido. Las entalpias de fusión estaban en rangos de 51,3 a 76,5 J.g-1 y las entalpias de cristalización varió de -34,1 a -18,9 J.g-1 Las temperaturas características mostraron poca diferencia entre las muestras y cada una de ellas mostró una curva DSC típica. Todas las muestras mostraron un excelente rango de fusión como es de esperarse de los aceites hidrogenados para la fabricación de margarinas.

Orientador: Walter Esteves Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: O resumo podera ser visualizado no texto completo da tese digital Abstract: The abstract is available with the full electronic digital document Mestrado Mestre em Tecnologia de Alimentos

A seguito della Raccomandazione Europea del 2006 (GAZZETTA UFFICIALE DELL'UNIONE EUROPEA) sono state delineate le competenze chiave per l’apprendimento permanente, ovvero quelle di cui tutti i cittadini hanno bisogno per la realizzazione e lo sviluppo personali, la cittadinanza attiva, l’inclusione sociale e l’occupazione. Alla base c’è l’idea che ciascun cittadino, per adattarsi in modo flessibile a un mondo in rapido mutamento e caratterizzato da forte interconnessione, abbia a disposizione un'ampia gamma di competenze chiave (GAZZETTA UFFICIALE DELL'UNIONE EUROPEA, 2006): 1) comunicazione nella madrelingua; 2) comunicazione nelle lingue straniere; 3) competenza matematica e competenze di base in scienza e tecnologia; 4) competenza digitale; 5) imparare a imparare; 6) competenze sociali e civiche; 7) spirito di iniziativa e imprenditorialità; 8) consapevolezza ed espressione culturale. In tale prospettiva, l’istruzione gioca un ruolo fondamentale per assicurare che i cittadini acquisiscano le competenze richieste. L’obiettivo nel quadro comune Europeo è chiaro: avviare una transizione dalla cultura del sapere alla cultura della competenza. Competenza che racchiude al suo interno il sapere (conoscenze), il saper fare (abilità) e il saper essere (atteggiamenti). All’interno delle otto competenze chiave, giocano un ruolo di primo piano alcune delle competenze del XXI secolo individuate nell’ambito del World Economic Forum. Tali competenze sono suddivise in 3 categorie: le abilità fondamentali (foundational literacies), le competenze trasversali (competencies), ovvero gli strumenti con cui gli studenti affrontano problemi complessi), e le qualità caratteriali (character qualities), ovvero le modalità con cui gli studenti si relazionano al contesto in cambiamento. In questo capitolo, l’attenzione sarà focalizzata in particolare su due delle competenze trasversali: 1) pensiero critico/problem solving, ovvero il saper analizzare e valutare situazioni in modo da impiegare informazioni e idee per formulare risposte e soluzioni; 2) creatività, intesa come il saper impiegare modalità innovative per rispondere a domande, riformulare problemi ed esprimere significati. Sulla base degli assunti sinora descritti, l’obiettivo di questo capitolo è quindi quello di proporre alcune linee di ricerca (e attività) volte a sviluppare competenze di problem solving e di creatività in bambini che frequentano la scuola dell’infanzia e la scuola primaria, attraverso un contesto educativo di apprendimento in cui un ruolo centrale è giocato dall’’interazione con robot educativi.

A soja é uma das leguminosas mais consumidas no mundo todo, empregada na alimentação humana e animal por sua composição em proteínas e óleo. Para garantir as características nutricionais e sensoriais do óleo, a qualidade da matéria prima deve ser controlada. Aspectos como teor de água, temperatura e tempo de armazenamento, infestação por pragas e contaminação por fungos podem deteriorar o grão e ocasionar defeitos de diferentes tipos. O objetivo deste trabalho foi avaliar o impacto que os grãos de soja com defeitos de diferentes tipos podem causar nos atributos de qualidade do óleo processado, bem como verificar a ocorrência de micotoxinas no farelo de soja. Foram coletadas 10 amostras, divididas em duas safras, de cada fração de defeitos de acordo com a classificação oficial brasileira: grãos sadios, grãos partidos, quebrados e amassados (PQA), ardidos e queimados (A/Q), grãos mofados, grãos esverdeados e a soma dos grãos fermentados, germinados, danificados, imaturos e chochos (FGDIC). Foram realizadas análises de composição centesimal nos grãos, índices relacionados à estágio oxidativo e processamento do óleo e teor de micotoxinas (aflatoxinas e zearalenona) no farelo obtido após a extração do óleo. Os resultados indicaram baixa ocorrência e contaminação de micotoxinas nos farelos provenientes das diversas frações de grãos. Os grãos mofados foram os que mais afetaram negativamente os atributos de qualidade do óleo. O óleo extraído desta fração apresentou, em ambas as safras, elevado índice de acidez (22,6mg KOH g-1 na safra 1 e 26,8 mg KOH g-1 na safra 2) e teor de clorofila (33,2 mg kg-1 na safra 1 e 15,8 mg kg-1 na safra 2), bem como os maiores valores de dienos (6,9% e 5,3% respectivamente nas safras 1 e 2) e trienos conjugados (1,1% na safra 1 e 0,4% na safra 2). Os grãos A/Q e FGDIC apresentaram resultados similares, sugerindo que a presença destas frações nos lotes de grãos processados é associada a maiores indicadores de estágio avançado de oxidação, gerando a necessidade de aumento de insumos durante o refino e causando redução na eficiência do processo. Soybean is one of the most consumed leguminous in the world, used in human food and to feed animals due to its composition in protein and oil. To ensure the nutritional and sensory characteristics of the oil, the conditions of the raw material, should be controlled. Aspects such as amount of water inside the kernel, temperature and storage time, pest infestation and fungus contamination may deteriorate the kernel, causing defects of different types. The aim of this study was to evaluate the impact of defective soybean kernels on the processed oil quality attributes, as well as to verify the occurrence of mycotoxins in soybean meal. Ten samples were collected, divided into two harvests, from each fraction of defects according to the official Brazilian classification: whole kernels, split, broken and crushed kernels (PQA), heat damaged and burned kernels (A/Q), moldy kernels, greenish beans and the sum of fermented, germinate, damaged, immature and dried kernels (FGDIC). Determination of centesimal composition were performed on the kernels and analysis related to oxidative stage and processing were performed on the soybean oil, as well as mycotoxins (aflatoxins and zearalenone) were investigated on the soybean meal obtained from the fractions through oil extraction. The results indicated low occurrence and contamination of mycotoxins in the meal obtained from the fractions. Moldy kernels had a considerable negative influence on oil quality attributes. Oil extracted from this fraction presented, in both harvests, elevated acidity index (22,6mg KOH g-1 in harvest 1 and 26,8 mg KOH g-1 in harvest 2) and chlorophyll content (33,2mg kg-1 in harvest 1 and 15, mg kg-1 in harvest 2), as well as the highest levels of conjugated dienes (6,9% and 5,3% respectively in harvests 1 e 2) and trienes (1,1% in harvest 1 and 0,4% in harvest 2). The heat damaged and burned kernels and FGDIC also showed similar results, suggesting that the presence of these fractions in the processing of soybean oil promotes instability and oxidation and generating the need to increase inputs during refining and causes a reduction in the efficiency of the process.

Soybean oil is commercially obtained through an extraction process using hot commercial hexane. This toxic solvent, derived from petroleum, must be subsequently evaporated before the oil can be submitted to refining steps prior to storage and transportation or directly moving to biodiesel synthesis. Extraction of soybean oil with ethanol, a renewable, low-toxicity solvent, results in the production of an oil-rich miscella that can be directly esterified to produce ethyl esters (biodiesel) without the need for oil-refining steps and evaporation of the solvent. This extraction also generates an oil-poor miscella that has been successfully reinserted in further extractions as the solvent. The theoretical bases of the ethanolic extraction of soybean oil have been established by the works of many authors, focusing on the insurance of high oil yields. However, the effects of the ethanolic extraction of vegetable oils on the antioxidant profile and oxidative stability of the extraction products have not yet been addressed. This study aimed to increase the knowledge on the antioxidant composition of the rich and poor miscella derived from the extraction of soybean oil using ethanol as solvent. Results showed that although the rich miscella presents lower amounts of tocopherols in comparison to oils extracted with hexane, it contains antioxidant compounds of polar character with high affinity to ethanol, which would not be found in soybean oils extracted with hexane. Among these compounds isoflavones have been identified and quantified. The reuse of the poor miscella in subsequent extractions promotes an increase in the oxidative stability of the rich miscella, possibly, by adding antioxidant compounds with high affinity to ethanol. This effect was also observed in the use of the oil-poor miscella in liquid-liquid washings with waste cooking oil, resulting increase of the induction period. However, consecutive extractions of soybean oil have shown that the increase in the induction period of the oil-rich miscella reaches a limit. This phenomenon may be an indication of pro-oxidant effects, resulting from the increase in the content of the compounds present in the rich-miscella. For this reason, the study of the interactions between different classes of antioxidant compounds present in the soybean ethanolic extraction products may be an excellent way to understand the mechanisms involved in the oxidative stability of complex lipid systems. O óleo de soja é obtido comercialmente através de um processo de extração a quente utilizando a hexana, também conhecida como hexano comercial. Esse solvente tóxico, derivado de petróleo, deve ser posteriormente evaporado para que o óleo passe por etapas de refino antes de seguir para o armazenamento e transporte ou diretamente para a síntese de biodiesel. A extração de óleo de soja com o etanol, um solvente renovável e de baixa toxicidade, resulta na produção de uma miscela rica em óleo que pode ser diretamente esterificada para produzir ésteres etílicos (biodiesel), sem a necessidade de etapas de refino de óleo e evaporação do solvente. Essa extração gera também uma miscela pobre em óleo que pode ser reutilizada em extrações posteriores como solvente. As bases teóricas da extração etanólica de óleo de soja foram estabelecidas pelos trabalhos de muitos autores, visando maiores rendimentos de extração. No entanto, o perfil antioxidante e a estabilidade oxidativa dos produtos da extração etanólica de óleos vegetais não foram abordados até o momento. Este estudo visou ampliar os conhecimentos sobre a composição antioxidante das miscelas ricas e pobres, oriundas da extração de óleo de soja, utilizando o etanol como solvente. Os resultados evidenciaram que embora a miscela rica apresente quantidades inferiores de tocoferóis em relação a óleos extraídos com hexano, a mesma é acrescida de compostos antioxidantes de natureza polar, devido a afinidade com etanol. Entre esses compostos foram identificadas isoflavonas, que normalmente não são encontradas nos óleos de soja obtidos pela extração com hexano. A reutilização da miscela pobre promove o aumento da estabilidade oxidativa das miscelas ricas, através da adição de compostos antioxidantes de maior afinidade pelo etanol. Esse efeito foi também observado no uso da miscela pobre em lavagens do óleo de fritura, resultando em aumento no período de indução. No entanto, a reutilização de miscelas pobres em extrações consecutivas demonstrou atingir um limite no aumento do período de indução das miscelas ricas. Esse fenômeno pode ser um indício de efeito pró-oxidante decorrente do aumento das concentrações de compostos presentes na miscela rica. Por essa razão, o estudo das interações entre diferentes classes de compostos antioxidantes nas miscelas oriundas da extração de óleo de soja pode ser uma excelente via para a compreensão dos mecanismos envolvidos na estabilidade oxidativa de sistemas lipídicos complexos.

Diversas pesquisas têm demonstrado a importância dos combustíveis biorenováveis como alternativas eficientes na redução da demanda de energia fóssil, aquecimento global e seus efeitos ambientais. Os óleos de pinhão manso e de palma (dendê) com suas diferentes composições de ácidos graxos, estabilidade oxidativa e propriedades fluidodinâmicas, têm chamado a atenção no Peru e Brasil, quando o assunto é a diversificação das matérias-primas para a obtenção de um biodiesel otimizado a partir de misturas desses óleos, com desempenho melhorado e maior resistência oxidativa. Neste trabalho, biodiesel foi produzido pelos métodos de transesterificação convencional e transesterificação assistida por ultrassom. Foram estudadas cinco misturas binárias dos óleos brutos pinhão manso e palma pré-tratados (9,1; 18,2; 28,6; 37,0 e 41,7% de óleo de pinhão manso), utilizando etanol e hidróxido de sódio como catalisador. Para determinar as melhores condições de reação foi utilizado o delineamento experimental proposto pelo método de superfície de resposta tendo como variáveis independentes a relação entre as misturas binárias dos óleos de pinhão manso e palma, a razão molar óleo:etanol e a concentração do catalisador NaOH. As melhores misturas binárias dos óleos brutos foram compostas por 37% de pinhão manso e 63% de palma (1PM1,7P) e pela mistura de 28,6% de pinhão manso e 71,4% de palma (1PM2,5P), ambas propiciando altos rendimentos de ésteres etílicos (maiores que 96,6%) por ambos os métodos, com a diferença que o sistema por ultrassom só precisou de 4 minutos. Além disso, os valores de densidade, viscosidade, ponto de fluidez, ponto de entupimento de filtro a frio (1PM1,7P obtido por ultrassom) e a estabilidade oxidativa (1PM2,5P obtido por ultrassom) dos ésteres ficaram dentro da norma ANP (2014). A mistura binária dos óleos brutos de pinhão manso e palma produziram altos teores de ésteres etílicos com características fluidodinâmicas e de estabilidade oxidativa aprimoradas. Several researches have demonstrated the importance of bio-renewable fuels as efficient alternatives in reducing the contribution of fossil energy demand, global warming and its environmental effects. Jatropha and palm and biodiesel oils that differ in their compositions of fatty acids, oxidative stability and fluid dynamics properties have caught attention in Brazil and Peru in the diversification of raw materials for production of an optimized biodiesel from mixtures of these oils, with improved performance and higher oxidative resistance. In this study, conventional and ultrasonic assisted transesterification was applied to five binary mixtures of the pretreated jatropha and palm crude oils (9.1, 18.2, 28.6, 37.0 and 41.7% of jatropha oil) using ethanol and sodium hydroxide as the catalyst. In order to determine the best reaction conditions, the experimental design proposed by the response surface method was used, having as independent variables the proportion of jatropha and palm oils in the binary mixtures, the molar oil: ethanol ratio and the NaOH catalyst concentration. The best binary oil mixtures were: 37% of jatropha and 63% of palm (1 PM1,7P) and 28.6% of jatropha and 71.4% of palm (1 PM2,5P), both providing high yields of ethyl esters (greater than 96.6%) by either systems, with the difference that the ultrasound system required only 4 minutes. In addition, density, viscosity, pour point, cold filter plug-in point for 1PM1.7P obtained by ultrasound and oxidative stability for 1PM2.5P by ultrasound of the esters were within the ANP standards (2014). The binary mixture of crude jatropha and palm oils produced high levels of ethyl esters with improved fluid dynamics and oxidative stability characteristics.

Os antioxidantes naturais extraídos de vegetais são potenciais substitutos aos sintéticos. Entretanto, as pesquisas que avaliem as atividades destes compostos em sistemas in vivo e que também elucidem os mecanismos dessas substâncias são escassas. A acerola apresenta consideráveis quantidades de compostos antioxidantes, os quais foram objetivo de estudo deste trabalho. A extração de compostos ativos de frutos de acerola verde e madura foi otimizada e diferentes métodos para avaliação da atividade antioxidante in vivo, utilizando Saccharomyces cerevisiae como microrganismo modelo, foram aplicados. Foi realizado um estudo da extração de compostos com atividade antioxidante através da metodologia de superfície resposta, identificando os efeitos da concentração de etanol da solução extratora e da temperatura de extração sobre o poder redutor e atividade estabilizadora de radicais ABTS e DPPH dos extratos. Duas estirpes de S. cerevisiae foram utilizadas para avaliação da atividade antioxidante in vivo: Wild Type (WT) e modificada geneticamente (erg6Δ). As estirpes apresentam diferença quanto à presença de ergosterol (ERG) e zimosterol (ZIM), esteróis analisados por modelagem molecular para determinação de sua possível atividade antioxidante. Os extratos de acerola verde e madura obtidos sob condições otimizadas, além dos antioxidantes sintéticos BHA (2 e 3-terc-butil-4-hidroxianisol), BHT (Butil Hidroxitolueno) e ácido ascórbico, tiveram sua atividade antioxidante avaliada por meio do estresse oxidativo induzido às células por diferentes reagentes químicos. As técnicas utilizadas para avaliar o efeito dos extratos e dos antioxidantes sintéticos foram a cultivabilidade, oxidação no nível de membrana celular e oxidação intracelular. Por fim, foi avaliado o efeito do processo de microencapsulação por spray drying na composição química dos extratos de acerola verde e madura. Através da análise das superfícies respostas foi possível identificar as condições ótimas para a obtenção de extratos, que apresentaram alta atividade antioxidante nos estudos com células de S. cerevisiae, com efeito protetor maior ou igual aos antioxidantes BHT e ácido ascórbico. Ainda foi comprovado nos experimentos in vivo que em todas as concentrações utilizadas, o BHA, além de não prevenir a oxidação, mostrou-se uma substância deletéria as células, principalmente no meio intracelular. Por meio dos estudos de modelagem molecular foi possível não só prever uma atividade antioxidante para o ERG e ZIM (em menor grau), mas também sugerir o mecanismo de transferência de elétrons seguido por doação de próton. O processo de microencapsulação permitiu a obtenção de um produto à base de extrato de acerola verde promissor para futuras aplicações. Pode-se concluir que é possível obter extratos ricos em compostos com atividade antioxidante a partir de frutos de acerola verdes e maduros e que a S. cerevisiae pode ser utilizada como um microrganismo modelo para a análise in vivo do efeito de antioxidantes por diferentes técnicas. Natural antioxidants extracted from plants show potential to replace synthetic ones. However, publications that both evaluates the activities of these compounds in in vivo systems and elucidate the chemical characteristics of these substances are scarce and often resorts to techniques that do not necessarily reflect the antioxidant activity in different systems. Acerola fruits have considerable concentrations of antioxidant compounds, so in this study the extraction of natural compounds from green and ripe acerola fruits was optimized and different methods for in vivo antioxidant activity evaluation using Saccharomyces cerevisiae as model microorganism were performed. Surface response methodology was applied to identify effects of ethanol concentration and temperature during the extraction of antioxidants compounds, using as response the reducing power and the sequestering activity of radicals ABTS and DPPH. Two strains of S. cerevisiae were used to evaluate the in vivo antioxidant activity: wild Type (WT) and the genetically modified (erg6Δ), which had difference in the presence of ergosterol (ERG) and zymosterol (ZYM). These two sterols were analyzed by molecular modelling to evaluate their possible antioxidant activity. Effects of green and ripe acerola fruits extracts, synthetic antioxidants Butylated hydroxyanisole (BHA), Butylated hydroxytoluene (BHT) and ascorbic acid were evaluated on the oxidative stress caused in the cells by different chemical reagents, cell culturability, cell membrane oxidation level and intracellular oxidation. Finally, the effect of the microencapsulation process by spray drying on the chemical composition of the acerola extracts was evaluated. Through the surface response methodology it was possible to determine the optimal conditions to produce acerola extracts rich in phenolic compounds and ascorbic acid. The extracts of acerola showed a high or equal antioxidant activity in the studies with S. cerevisiae cells, especially when compared to the synthetic antioxidants BHT and ascorbic acid. It has still been proven in in vivo experiments that at the presence of BHA in all concentrations, besides to do not prevent oxidation, proved to be a deleterious substance to cells, mainly in the intracellular studies. Through molecular modeling it was possible to predict an antioxidant activity for ERG and, in a lesser degree, for ZYM by the mechanism of electron transfer followed by proton donation. It was possible to obtain a microencapsulated powder from green acerola extract as a promising product for future food applications. The same conditions applied to mature acerola fruit extracts showed undesirable effect on reduction power and scavenging capacity. The study concludes that it is possible to obtain extracts rich in antioxidants compounds from green and ripe acerola fruits under optimized conditions. S. cerevisiae can be used as a model microorganism for in vivo analysis of synthetic and natural antioxidants. Finally, the microencapsulation by spray drying was feasible under the conditions of this work only for the green acerola extract.

A produção no campo e o processamento da matéria-prima na produção de biodiesel correspondem a aproximadamente 70% do seu custo, o que demonstra a grande importância em buscar a viabilidade tecnológica e econômica de diferentes matérias-primas oleaginosas. A utilização do etanol como substituto do hexano no processo de extração de óleo de soja e do metanol na produção de biodiesel apresentou viabilidade energética produzindo biodiesel e farelo de boa qualidade. Assim, o objetivo deste trabalho foi agregar valor às tortas de algodão e amendoim pela extração do óleo utilizando etanol como solvente, visando a produção de biodiesel e de farelo destoxificado. A extração do óleo das tortas de amendoim e algodão com solvente etanol resulta em farelo e duas miscelas, uma rica em óleo (miscela rica) e outra rica em etanol (miscela pobre). A miscela pobre foi reutilizada no processo de extração e a miscela rica foi utilizada diretamente na produção de biodiesel sem a necessidade de dessolventização e de etapas de refino. Foi testada a transesterificação direta das miscelas ricas em óleo (amendoim e algodão) com diferentes concentrações em razão molar (óleo:etanol), diferentes temperaturas e catalisador alcalino (NaOH). A miscela rica proveniente da torta de amendoim foi obtida após dois ciclos de extração com miscela pobre e um último ciclo com etanol anidro, apresentando eficiência de 56,9% e um teor de óleo residual no farelo de 4,52%. Já a produção de miscela rica em óleo de algodão foi realizada com um ciclo de extração com etanol anidro, 41,25% de eficiência do processo e 3,8% de óleo residual no farelo. Em sua composição, a miscela rica de amendoim apresentou 90% de óleo e 6,5% de etanol e a miscela rica de algodão 88% de óleo e 8% de etanol. A transesterificação de miscela rica em óleo de amendoim com catalisador alcalino alcançou rendimento de ésteres etílicos (RE) de 64,1% e 64,9% nas condições experimentais de: razão molar 1:12 e 1:9, concentração de catalisador 1,2% e 0,7% e temperatura de 70ºC e 50ºC, respectivamente. A miscela rica em óleo de algodão não formou biodiesel devido à acidez elevada das miscelas que levou à formação de sabões ao invés de ésteres etílicos. O farelo de amendoim proveniente da extração com etanol apresentou redução de aflatoxina após um ciclo adicional de extração com etanol 90º GL. A redução atingiu valores próximos a 50 ug/kg, limite permitido pela legislação atual. A retirada do gossipol do farelo de algodão através de hidrólise com miscelas acidificadas se provou possível. Em suma, tortas podem ser matérias-primas para a extração do óleo residual com etanol e subsequente produção de biodiesel com as suas miscelas ricas, com a concomitante destoxificação promovida pelo solvente The field production and processing of the feedstock in the biodiesel production account for approximately 70% of the cost, which demonstrates the great importance in seeking technological and economic viability of different oil sources. The use of ethanol as a substitute for hexane in the soybean oil extraction process and methanol in the biodiesel production was demonstrated to be feasible, besides the good quality of the meal obtained. The objective of this study was to add value to cottonseed and peanut cakes for oil extraction using ethanol as a solvent, biodiesel production and high quality meal. The oil extraction from peanut and cottonseed cakes with ethanol results in meal and two micellae, one rich in oil (rich miscella) and the other rich in ethanol (poor miscella). The poor miscella was reused in the extraction process and the rich miscella was used directly in biodiesel production without the need for solvent recovery and any refining steps. Direct transesterification of the rich in oil (peanut and cotton) miscellae was tested under different reaction conditions: molar ratio (oil:ethanol), different temperatures and alkaline catalyst (NaOH). The rich miscella from peanut cake was obtained after two cycles of extraction with poor miscella, and a last cycle with anhydrous ethanol, with 56.9% efficiency and a residual oil content of 4.52% the meal. The production of the rich cottonseed oil miscella was performed with one cycle of extraction with anhydrous ethanol, 41.25% of the process efficiency and 3.8% residual oil in the meal. Rich in peanut oil miscella showed 90% oil and 6.5% ethanol and the rich in cottonseed oil miscella had 88% oil and 8% ethanol. The yield of the direct transesterification of the rich in peanut oil miscella with alkaline catalyst achieved 64.1% and 64.9% ethyl esters (RE) under the experimental conditions: 1:12 to 1:9 molar ratio, 1.2% and 0.7% catalyst concentration and temperatures 70°C and 50°C respectively. The rich in cottonseed oil miscella did not produce biodiesel due to the high acidity leading to the formation of soap rather than ethyl esters. The aflatoxin content of the peanut meal from the extraction with ethanol was reduced after an additional cycle of extraction with ethanol 90°GL. The reduction reached values close to the legal limit 50 µg/kg. The removal of gossypol cottonseed meal by hydrolysis with acidified micellae proved to be feasible. In summary, cakes can be regarded as feedstocks for residual oil extraction with ethanol and subsequent biodiesel production from the rich micellae, with concomitant meal detoxification promoted by the solvent

Especial; a origem do biodiesel.

No presente estudo objetivou-se avaliar o desempenho do etanol e isopropanol, absoluto e azeotrópico, na extração de óleo de macadâmia e milho. Nesse sentido, foram realizados experimentos de extração em batelada para determinar os efeitos do tipo de solvente e temperatura sobre o índice de retenção, rendimento de extração, qualidade do óleo e fração proteica. Assim, torta parcialmente desengordurada de macadâmia sem pré-tratamento prévio à etapa de extração (teor de lipídios 57,4 ± 0,7 % em base seca) foi submetida a extração, nas temperaturas de 60, 75 e 90 °C, enquanto as extrações de óleo do gérmen de milho em pellets (teor de lipídios 12,61 ± 0,05 % em base seca) foram realizadas a 50, 60, 70 e 80 °C. Os experimentos de extração em correntes cruzadas foram realizados a 70 e 75 °C para o gérmen de milho e a macadâmia, respectivamente. Os resultados mostraram que o rendimento de extração de óleo de macadâmia e milho é influenciado pelo tipo solvente, temperatura e pré-tratamento do material, sendo que com isopropanol absoluto, a 90 °C, foi possível extrair 66 % do óleo de macadâmia e a 80 °C, 87 % do óleo de milho. O índice de retenção de solução aderida as fibras (IR) foi impactado pelo tipo de solvente e características da matéria-prima, obtendo-se valores de IR maiores nas fases rafinado de macadâmia. A composição em ácidos graxos dos óleos de gérmen de milho extraídos com os solventes alcoólicos foi típica do óleo de milho, com predominância dos ácidos graxos oleico (34 %) e linoleico (48 %). As fases rafinado dos dois materiais apresentaram teor de proteínas maior que as matérias-primas iniciais, no entanto as condições do processo de extração impactaram negativamente no índice de solubilidade de nitrogênio, tornando inviável a produção de concentrado proteico de gérmen de milho. Para o óleo de milho a extração de tocoferóis e tocotrienóis foi maior com etanol, enquanto que com isopropanol conseguiu-se uma maior extração de carotenoides, o que pode ser decorrente da polaridade destes compostos bioativos. Os óleos de macadâmia extraídos com os solventes alcoólicos apresentaram maior estabilidade oxidativa (mais de 37 horas) quando comparados ao óleo bruto obtido por prensagem industrial (11,7 horas), sendo possível inferir que o uso dos solventes alcoólicos possibilita a extração de compostos que contribuem para o aumento da estabilidade do óleo. Nos experimentos em correntes cruzadas foi observado que para desengordurar a macadâmia com etanol e isopropanol absoluto são necessários mais de quatro estágios de contato, enquanto para o gérmen de milho dois estágios são suficientes. Em relação aos concentrados proteicos de macadâmia, o rendimento foi maior com os rafinados oriundos das extrações com isopropanol absoluto (13 %). Estes concentrados apresentaram boa capacidade de retenção de água e óleo (aproximadamente 2 g/g de concentrado) e estabilidade e atividade de emulsão na faixa de 56 a 59 %, desta forma pode-se sugerir que estes produtos apresentam potencial para seu aproveitamento na indústria de alimentos. A partir dos resultados pode-se inferir que a utilização dos solventes alcoólicos na extração de óleo de milho e macadâmia é tecnicamente viável, no entanto o desempenho dos solventes alcoólicos é influenciado pelas características da matéria-prima e pelo pré-tratamento do material sólido prévio à etapa de extração, obtendo-se maiores rendimentos de extração de óleo com o gérmen de milho em pellets. Também é possível inferir que os solventes em grau absoluto impactam menos na solubilidade das proteínas, permitindo a produção de concentrados proteicos de macadâmia com propriedades funcionais adequadas para seu uso na indústria de alimentos. The objective of this study was to evaluate the performance of ethanol and isopropanol, absolute and azeotropic, in the extraction of macadamia and corn oil. Accordingly, extraction experiments were performed in batch to determine the effect of solvent type and temperature on retention index, extraction yield, quality indices of oil and protein fraction. Thus, partially defatted macadamia meal without pre-treatment prior to the extraction step (lipid content 57.4 ± 0.7 % on dry basis) was submitted to extraction at temperatures of 60, 75 and 90 °C, while oil extractions of corn germ in pellets (lipid content 12.61 ± 0.05 % on dry basis) were performed at 50, 60, 70 and 80 °C. The crosscurrent extraction experiments were performed at 70 and 75 °C for corn germ and macadamia, respectively. The results showed that the oil extraction yield of macadamia and corn is influenced by the solvent type, temperature and pre-treatment of the material, being that with absolute isopropanol at 90 °C, it was possible to extract 66 % of the macadamia oil and 87 % of the corn oil at 80 °C. The retention index of the solution adhered to the fibers (RI) was affected by the type of solvent and characteristics of the raw material, obtaining higher values of RI in the raffinate phases of macadamia. The fatty acid composition of corn germ oils extracted with alcoholic solvents was typical of corn oil, with predominance of oleic acid (34 %) and linoleic acid (48 %). The raffinate phases of the two materials showed higher protein content than the initial raw materials, however the conditions of the oil extraction process had a negative impact on the nitrogen solubility index, turning the production of protein concentrate from corn germ infeasible. For corn oil the extraction of tocopherols and tocotrienols was higher with ethanol, whereas with isopropanol a greater extraction of carotenoids was obtained, which can be due to the polarity of these bioactive compounds. Macadamia oils extracted with the alcoholic solvents showed higher oxidative stability (more than 37 hours) when compared to crude oil obtained by industrial cold pressing (11.7 hours). It is possible to infer that the use of alcoholic solvents enables to extract compounds that contribute to the increase of oil stability. In the crosscurrent extraction experiments it was observed that to produce defatted macadamia with absolute ethanol and isopropanol more than four stages of contact are required, whereas for the corn germ two stages are sufficient. Regarding protein concentrates of macadamia, the yield was higher with raffinate phases coming from the extractions with absolute isopropanol (13 %). These concentrates showed good water and oil retention capacity (approximately 2 g/g of concentrate) and emulsion stability and activity in the range of 56 to 59 %, therefore it can be suggested that these products have potential for their use in the food industry. From the results it can be inferred that the use of the alcoholic solvents in the extraction of corn and macadamia oil is technically feasible, however the performance of the alcoholic solvents is influenced by the characteristics of the raw material and by pre-treatment of the solid material prior to the extraction step, obtaining the highest oil extraction yields with the corn germ in pellets. Also, it is possible to infer that the solvents in absolute degree impact less on the solubility of the proteins, enabling the production of macadamia protein concentrates with functional properties suitable for use in the food industry.

A oxidação de lipídeos produz compostos indesejáveis que alteram as características organolépticas de alimentos lipídicos e reduzem a qualidade nutricional. Nas indústrias alimentícia, cosmética e farmacêutica são adicionados antioxidantes sintéticos para retardar ou prevenir a deterioração lipídica. Devido aos estudos sobre a possível toxicidade dos antioxidantes sintéticos e ao apelo por compostos ativos naturais, o uso de antioxidantes naturais presentes em ervas e especiarias representa uma alternativa promissora. No presente trabalho foram estudadas as condições de obtenção de extratos hidroalcoólicos de especiarias e sua aplicação em óleo de soja refinado em teste acelerado. O estudo do efeito da temperatura e do grau de hidratação do etanol sobre o teor de compostos fenólicos totais dos extratos de alecrim, orégano, sálvia e tomilho foi realizado com aplicação de planejamento experimental e metodologia de superfícies de resposta. As condições para uma extração eficiente dos compostos fenólicos de alecrim e tomilho desidratados foram o uso de etanol 50% (v/v) e temperatura entre 45 a 50°C. Extrato de sálvia com maiores concentrações em fenólicos totais foram obtidos com etanol 50% (v/v) em uma faixa de temperatura de 57,5 a 60°C. O extrato de orégano requer uso de etanol 40-50% (v/v), em qualquer temperatura na faixa estudada (30 a 60°C). Os compostos identificados por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas foram os ácidos cafeico e dihidrocafeico, timol e arbutina. Os extratos de alecrim, orégano e tomilho preparados nas condições otimizadas, bem como suas misturas binárias e ternárias, foram adicionados ao óleo de soja refinado e submetidos a teste acelerado em estufa a 60°C. Os resultados de Índice de Peróxido e Absortividade na faixa do ultravioleta evidenciaram que as misturas de extratos foram capazes de oferecer proteção antioxidante ao óleo de soja refinado. Combinações com alecrim apresentaram os melhores efeitos protetores, sendo a melhor combinação das proporções 15% de tomilho, 65% de alecrim e 20% de orégano, totalizando 100 mg de compostos fenólicos totais/g de óleo. The lipid oxidation produces undesirable compounds that alter the organoleptic characteristics of food lipids and reduce the nutritional quality. In the food, cosmetics and pharmaceutical industries, synthetic antioxidants are added to retard or prevent the lipid deterioration. Due to the possible toxicity of synthetic antioxidants and the call for active natural compounds, the use of natural antioxidants present in herbs and spices is a promising alternative. Thus, this study evaluated the antioxidant activity of extracts of spices and their mixtures on refined soybean oil. The study of temperature and solvent mixture effects on the phenolic extraction from dried rosemary, oregano, sage and thyme was performed according to response surface methodology and mathematical models. The conditions for an efficient extraction of the phenolic compounds from rosemary and thyme were ethanol 50% at 45-50°C; from sage was ethanol 50% at a temperature range from 57.5 to 60°C, and from oregano was ethanol 40-50% at any temperature in the studied range (30- 60°C). The compounds identified by gas chromatography-mass spectrometry were dihydrocaffeic and caffeic acids, thymol and arbutin. Selected hydroalcoholic extracts of rosemary, oregano and thyme were added to soybean oil subjected to accelerated storage tests. Peroxide values and absorptivity at UV showed that mixtures of extracts were able to provide antioxidant protection to soybean oil. Mixtures with rosemary showed better protective effects than the others. The region of the surface response of the mixtures in which the best protection is offered lies in the proportions of rosemary from 0.50 to 0.80, 0.10 to 0.30 of oregano and thyme from 0.05 to 0.30, in a total of 100 mf GAE/g oil.

A matéria-prima na produção de biodiesel corresponde a mais que 70% do seu custo e o estudo de viabilidade tecnológica e econômica das diferentes matérias-primas se reveste de enorme importância. A extração do óleo de soja com solvente etanol resulta em duas miscelas, uma rica em óleo (miscela rica) e outra rica em etanol (miscela pobre). A miscela pobre pode ser reutilizada no processo de extração e a miscela rica pode ser utilizada diretamente sem a necessidade de dessolventização e de etapas de refino. A miscela rica em óleo foi esterificada por dois processos diferentes: químico e enzimático, com diferentes concentrações em razão molar (óleo:etanol), diferentes temperaturas e catalisadores básico (NaOH) ou enzimático (Novozym®435), buscando o maior rendimento em ésteres etilícos. O objetivo desse estudo foi avaliar o rendimento de ésteres etílicos aplicando enzimas imobilizadas Novozym®435 e um catalisador básico (NaOH) e analisar a viabilidade energética da produção de biodiesel a partir da transesterificação da miscela rica (óleo:etanol) em óleo de soja, sem necessidade de refino do óleo. Foi adotado o planejamento experimental e análise de superfícies de resposta para a seleção das melhores condições de processo, tendo como variáveis respostas o rendimento e a qualidade do biodiesel. Foram realizados ensaios de esterificação via enzimática e química. A reutilização da enzima foi estudada através da lavagem com diferentes solventes (etanol 96%, isopropanol e terc-butanol) e reações de transesterificação na presença do co-solvente terc-butanol. A produção de ésteres em miscelas permitiu a comparação dos custos entre o processo de catálise enzimática e catálise química com base na análise dos fluxos de materiais e energia. A miscela rica foi obtida após três banhos com miscela pobre e um último banho com etanol 99% (v/v), apresentando eficiência de 83% e um teor de óleo residual no farelo de 4,2%. Em sua composição, a miscela rica apresentou 90% em óleo de soja e até 7% de etanol. A transesterificação de miscela rica com catalisador NaOH foi otimizada e apresentou rendimento de ésteres etílicos (RE) 97,2% nas condições experimentais de: razão molar 1:12, concentração de catalisador 0,67% e temperatura de 30ºC. Na transesterificação enzimática, o rendimento máximo foi de 85% nas condições reacionais de razão molar 1:4,5, concentração de catalisador 9,5% e temperatura de 40ºC. A Novozym®435 não foi recuperada com sucessivas lavagens dos solventes. Entretanto, o terc-butanol como co-solvente aumentou o rendimento de ésteres para 94%. A análise dos fluxos de energia demonstrou que o a obtenção da matéria-prima (laminação e extração) foi a etapa que mais demandou energia. A produção de miscela rica em escala semi-piloto demandou mais energia que a de óleo refinado, porém, a etapa de transesterificação a partir de miscela rica, utilizando o catalisador químico, demandou menos energia comparada ao processo com catalisador enzimático e o convencional com metanol e etanol. A esterificação de miscela rica é energeticamente viável, entretanto, com um scale up adequado, a etapa de extração com etanol deve ser ajustada para viabilizar energeticamente a cadeia de produção de biodiesel por esta via alternativa. The feedstock for biodiesel production represents more than 70% of the cost and technological and economic feasibility studies of different oil sources are of enormous importance. The extraction of soybean oil with ethanol solvent results in two miscella, one rich in oil (rich miscellae) and another rich in ethanol (poor miscellae). The poor miscellae can be reused in the extraction process and the rich miscellae can be used directly without dessolventizing and refining stages. The oil rich miscellae was esterified by two different processes: chemical and enzymatic, with different concentrations in the molar ratio (oil: ethanol), different temperatures and either basic catalyst (NaOH) or an enzyme (Novozym®435), searching for the highest production of ethyl esters. The study goal was to prove the feasibility of producing biodiesel from the transesterification of rich miscellae (oilethanol) in soybean oil, without oil refining and evaluating the performance of ethyl esters by applying immobilized enzymes Novozym®435 and a basic catalyst (NaOH). We adopted the experimental design and the surface response methodology for the best selection of process conditions, with the response variables the yield and the quality of biodiesel. Chemical and enzymatic esterification trials were conducted. The reuse of enzyme was studied by washing with different solvents (96% ethanol, isopropanol and tert-butanol) and the transesterification reaction in the presence of the co-solvent tert-butanol. The production of esters by enzymes in the miscellae allowed a comparison of the costs between the enzymatic and chemical catalysis process based on the energy flow analysis. The rich miscellae was obtained after three baths employing the poor miscellae and a last fourth bath with ethanol 99% (v/v), presenting efficiency of 83% and a residual meal oil content of 4.2%. In its composition, the rich miscellae showed 90% of soybean oil and up to 7% ethanol. The transesterification of the rich miscellae with NaOH catalyst was optimized and had a ethyl esters yield (RE) of 97.2% under the experimental conditions of: 1:12 molar ratio, catalyst concentration 0.67% and temperature 30° C. For the enzymatic transesterification, the maximum yield was 85% for the reaction conditions: molar ratio 1:4.5, catalyst concentration 9.5% and temperature 40° C. Novozym®435 was not recovered with successive washes of the solvents. However, the tertbutanol as a co-solvent increased the yield of esters to 94%. The energy flow analysis showed that obtaining the raw material (flaking and extraction) was the most energy demanding. The rich miscellae from the semi-pilot plant demanded more energy than the refined oil, however, the transesterification of the rich miscellae using chemical catalyst, required less energy compared to the enzymatic catalysis and the conventional process methanol and ethanol. The esterification of rich miscellae is feasible energetically, however, the extraction step with ethanol should be adjusted to enable energetically the chain of biodiesel production.

Os modelos atuais de produção de biodiesel contam com a fábrica de biodiesel independente da fábrica de extração de óleo, causando desgaste logístico e falhas no sistema que, para não sucumbir, atrela matérias-primas desfavoráveis à produção, encarecendo o produto final, e perdendo competitividade no mercado com o combustível diesel. Para o trabalho foi montado um equipamento de extração que funcionou também na produção do biodiesel. Com a extração do óleo com etanol é possível conseguir uma miscela, que resfriada à temperatura ambiente, produz uma fase oleosa, capaz de gerar ésteres etílicos com rendimento bastante favorável. Para a produção do biodiesel o álcool utilizado foi o etanol, que por apresentar certa miscibilidade com o óleo, favorece a reação à temperatura ambiente. Ao final, foi utilizada a glicerina na fase de separação dos ésteres em lugar da destilação a vácuo, atingindo 92% de rendimento em massa, e um biodiesel de qualidade. Esse trabalho demonstrou a viabilidade técnica e produtiva de sistemas de extração e biodiesel conjugados, com menor demanda de energia, e a perspectiva de aproximar também a destilaria de etanol formando um complexo mais estabilizado e econômico The present models of biodiesel production is based on biodiesel plants regardless of the oil extraction industry location, causing many logistic problems and fails on the system, which in order not to go unactive, adopts unusual fat sources, raising the costs of the final product, and losing market competitiveness to diesel fuel. In this paper, we developed an extraction equipment that can be also used for the production of the biodiesel. Resulting from the oil extraction with ethanol it is possible produce a miscelle that cooled to ambient temperatures generate an oily phase, able to yield ethyl esters efficiently. In order to produce biodiesel ethanol was the alcohol used, that due to a certain miscibility with the oil, favored the reaction at ambient temperature. At the end, the glycerin was used, instead of vacuum distillation, in the esters separation, with a 92% of mass efficiency, and a quality biodiesel. This work demonstrated the technical and product viability of conjugated extraction and esterification systems with lower energy requirement, and the perspective to be close to the ethanol distillery becoming a more stable and economical complex

Durante as últimas décadas a preocupação do consumidor em relação à qualidade dos alimentos cresceu consideravelmente, juntamente com a procura por alimentos funcionais ou componentes alimentares ativos fisiologicamente, também designados bioativos. Paralelamente objetiva-se a redução do emprego de produtos sintéticos em alimentos industrializados fortalecendo o apelo de que o alimento deve desempenhar funções terapêuticas e ainda não trazer riscos à saúde. Os peixes são alimentos que atendem bem a alguns desses requisitos já que possuem ácidos graxos poliinsaturados essenciais omega-3. A sardinha é um excelente exemplo. Em diversas investigações foi verificado que esses ácidos graxos têm um efeito cardioprotetor, além de estarem ligados à redução de susceptibilidade a tumores malignos. Muito se fala sobre a importância do aproveitamento de lipídeos de pescado e seus derivados para a alimentação humana, mas é necessário um balanço de ácidos graxos poliinsaturados na dieta assim como de antioxidantes que evitem a oxidação lipídica já que esta pode causar importantes danos biológicos, começando com o comprometimento desses componentes. A deterioração oxidativa dos lipídeos é uma das reações mais importantes e freqüentes nos alimentos onde estão presentes, inclusive nos peixes e isso tem determinado uma série de estudos ligados à ação dos radicais livres no organismo ou no alimento e principalmente sobre os agentes que neutralizam essas substâncias altamente reativas. Juntamente com a preferência do consumidor por produtos mais saudáveis pode ser notado um aumento do interesse pelo uso de antioxidantes naturais e de pesquisas nessa área. Na procura por alimentos mais saudáveis de uma maneira geral, o presente trabalho teve como objetivo trazer a sua contribuição ao conhecimento da funcionalidade das ervas como antioxidantes naturais. During the last decades the consumer\'s concern in relation to the quality of the foods grew considerably. On those years the use of harmful components to the health was avoided as well as the search for functional foods or physiologically active components, also designated bioactives enhanced. Nowadays, the industry aims at a lesser use of synthetic products in foods. Therefore, food should carry through therapeutic functions and still not to present any risk to health. Fish attain these requirements well by furnishing the essential omega-3 polynsaturated fatty acids to the diet. Sardines are an excellent example. In several investigations it was verified that these fatty acids have a cardio-protector effect and they are related to malignant tumors incidence reduction. When administratin fish lipids to the diet, it is important to remember that a balance between polynsaturated fatty acids and antioxidants content is necessary in order to avoid lipid oxidation since it can cause important biological damages starting with the reduction of these essential lipids. Oxidative deterioration of lipids is one of the most important and frequent reactions presents in foods including fishes and has determined a series of studies linked to the free radicals behavior in the organism or in the food and to the identification of the agents that neutralize the highly reactive substances. Together with the consumer\'s preference for healthier products, an increase of the interest for the use of natural antioxidants can be observed as well as new researches in this area. In the search for healthier foods in a general way, the present work had as objective to contribute to the knowledge of the functionality of herbs as natural antioxidants.

Durante anos, a manteiga foi muito apreciada pelo consumidor, mas por conter grande quantidade de ácidos graxos saturados e colesterol, seu consumo tem diminuído. Recentemente, a descoberta dos malefícios causados pelos ácidos graxos trans presentes nas margarinas produzidas por hidrogenação parcial aumentou o interesse por métodos alternativos de modificação de lipídios. Assim, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um lipídio estruturado à base de gordura do leite que apresentasse maiores teores de ácidos graxos insaturados que a manteiga original e, consequentemente, melhor espalhabilidade, além de conter fitosteróis, constituindo a base de um alimento funcional com capacidade de reduzir os níveis de colesterol no sangue. Foram realizadas misturas da gordura do leite (GL) com óleo de girassol (OG) e ésteres de fitosteróis (EF) e foi efetuada interesterificação química e enzimática. As misturas e os lipídios estruturados obtidos foram analisados quanto a composição em ácidos graxos, consistência, conteúdo de gordura sólida (CGS), cinética de cristalização e estrutura cristalina, entre outras propriedades físico-químicas. Foram obtidos produtos contendo cerca de 60% de ácidos graxos insaturados pela adição de até 40% de OG e 25% de EF à gordura do leite, que originalmente possuía cerca de 33% de ácidos graxos insaturados. A interesterificação química melhorou a plasticidade das misturas, enquanto que a modificação enzimática não modificou de maneira expressiva sua consistência. A adição de pequenas quantidades de OG à GL provocou grande diminuição de sua consistência, enquanto que a diminuição do CGS ocorreu em proporções semelhantes às esperadas por interpolação linear. A edição de vídeos que permitam a observação da formação da estrutura cristalina de gorduras mostrou ser uma ferramenta de grande utilidade no estudo da cristalização de óleos e gorduras. A emulsão preparada com a mistura contendo 25,0% de EF, 7,5% de OG e 67,5% de GL apresentou diminuição expressiva na consistência quando comparada à manteiga, representando um efeito benéfico. For many years, butter has been held in the highest esteem by consumer but its world consumption has steadily declined due to its high contents of saturated fatty acids and cholesterol. More recently, trans fatty acids, which are commonly resent in hydrogenated argarines, have been found to cause detrimental effects when consumed in high amounts. This observation has increased the interest in alternative methods of lipid modification. Therefore, the objective of this work was to develop a milkfat based structured lipid, presenting higher contents of unsaturated fatty acids than original butter and consequently better spreadability, besides containing phytosterols and serving as a base of a functional food with a cholesterol lowering health claim. Blends containing milkfat (MF), sunflower oil (SO) and phytosterol esters (PE) were prepared and then chemically and enzimatically interesterified. The fatty acid composition, consistency, solid fat content (SFC), crystallization kinetics and crystal structure, among other physical and chemical properties were analyzed. The blends presented about 60% of unsaturated fatty acids with the addition of up to 40% of SO and 25% of PE to MF, which originally presented close to 33% of unsaturated fatty acids. Chemical interesterification improved the plasticity of the blends, while the enzymatic reaction did not substantially alter it. The addition of small amounts of SO and PE to MF caused a great decrease in its consistency, while SFC decreased almost proportionally to the addition of these components. The edition of videos made possible the observation of crystal structure formation and it represented a tool of great importance in the fats and oils crystallization research. The emulsion prepared with the blend containing 25.0% of PE, 7.5% of SO, and 67.5% of MF presented a substantial improvement in consistency when compared to butter commercially available.

A gordura abdominal de frango é um subproduto ou resíduo avícola que apresenta grande potencial de utilização na indústria de alimentos, uma vez que possui rica composição lipídica, elevado teor energético, baixo custo e propriedades físico-químicas desejáveis. Nesta pesquisa, a gordura abdominal de frango, obtida no comércio local, foi submetida à fusão e à filtração. A seguir, sofreu fracionamento a seco e mistura com gordura de toucinho. O processo de fracionamento foi realizado a duas temperaturas: 17,5ºC e 20ºC. As análises realizadas na gordura original e nas frações obtidas (oleína e estearina) foram ponto de fusão, consistência, conteúdo de gordura sólida, composição em ácidos graxos e índices de iodo e de saponificação. De acordo com os resultados observou-se que a gordura de frango apresentou 67,2% de ácidos graxos insaturados. A gordura de frango à temperatura de 10ºC apresentou-se plástica e espalhável. Foi obtida relação linear entre a consistência e o conteúdo de gordura sólida. O alto rendimento das oleínas (>84%) sugere a possibilidade de aplicação destas frações como óleo para frituras. As estearinas podem ser utilizadas como componentes na fabricação de gorduras, para aplicação em pastelaria, margarinas para massa folhada e caldos desidratados. Foram realizadas misturas binárias entre as estearinas e a gordura de toucinho e entre a gordura de frango e a gordura de toucinho. As amostras foram analisadas quanto à composição em ácidos graxos, consistência às temperaturas de 10 a 25ºC e quanto ao conteúdo de gordura sólida às temperaturas de 10 a 35ºC. Utilizou-se o analisador de textura TA-XT2 (Stable Micro Systems) e o espectrômetro de ressonância magnética nuclear Maran Ultra Benchtop de 20 MHz para as análises de consistência e de conteúdo de gordura sólida, respectivamente. Foi aplicado um modelo de regressão múltipla do tipo quadrático. Os resultados para a consistência demonstraram que ocorreu o efeito eutético entre as estearinas obtidas no fracionamento da gordura de frango e a gordura de toucinho. Por outro lado, nas misturas entre gordura de frango e gordura de toucinho ocorreu a formação de compostos. Os resultados para o conteúdo de gordura sólida demonstraram que ocorreram os efeitos eutético e de formação de compostos entre as misturas. Nas misturas binárias de gordura abdominal de frango com gordura de toucinho foram determinadas as propriedades de tensão, firmeza e energia de penetração às temperaturas de 10, 15 e 20ºC. Foram verificadas as interações entre estas gorduras. O aumento da temperatura de análise causou diminuição dos valores de firmeza e de energia necessária para a penetração, em função da redução do conteúdo de gordura sólida e alterações na rede cristalina. Por aplicação de um modelo de regressão múltipla do tipo quadrático, verificou-se que, nas misturas entre gordura de frango e gordura de toucinho, ocorreu o efeito sinérgico da formação de compostos. Análises da distribuição estereoespecífica dos ácidos graxos foram realizadas na gordura abdominal de frango e suas frações, e na gordura de toucinho. As amostras foram submetidas à hidrólise com lipase pancreática suína a temperatura de 40°C e posteriormente analisadas quanto à composição em ácidos graxos na posição sn-2 por cromatografia gasosa. A partir dos resultados obtidos foram calculados os grupos de triacilgliceróis nas amostras naturais e em suas frações, utilizando a teoria 1,3-random 2-random. Os resultados demonstraram que houve preferência do ácido oléico pela posição sn-2 para a gordura de frango e suas oleínas. Para a gordura de toucinho, o ácido palmítico mostrou alta preferência pela posição sn-2. Para as estearinas da gordura de frango, também houve preferência do ácido palmítico pela posição central do glicerol. Abdominal chicken fat from the local commerce was melted, filtered, dry fractionated, and blended with bacon fat. Fractionation process was made at 17,5ºC and 20C. Physical and chemical properties such as melting point, consistency, solid fat content, fatty acid composition, iodine and saponification values of the products from the abdominal chicken fat fractionation were determined. Results showed that chicken fat has 67.2% of unsaturated fatty acids. Chicken fat at 10ºC was plastic and spreadable. A linear relationship between consistency and solid fat content was obtained. High oleins yield (>84%) suggest that these fractions can be used as frying oils. Stearins can be applied as components in the fat manufacturing, in pastry, in puff-pastry margarines and dehidrated soup cubes. Binary mixtures between stearins and bacon fat, and chicken fat with bacon fat were made. The samples were analyzed for the fatty acid composition, consistency at the temperatures of 10 to 25C, and solid fat content at 10 to 35ºC. The texture analyzer TA-XT2 (Stable Micro Systems) and the magnetic nuclear resonance espectrometer Maran Ultra Benchtop with 20 MHz were utilized, respectively. A mathematical model of multiple regression of the quadratic type was applied. The consistency results showed that the eutectic effect was observed between the binary mixtures of stearins and bacon fat. On the other hand, mixtures between abdominal chicken fat and bacon fat showed compound formation. The solid fat content results showed that the eutectic effect and compound formation were observed. The properties of stress, firmness, and penetration energy of binary mixtures of abdominal chicken fat and bacon fat, at 10, 15 and 20ºC. The increase of the analysis temperature leads reduction on the values of firmness and penetration energy, as a function of the reduction of solid fat content and the alteration on the crystal network. The results of mixtures between abdominal chicken fat and bacon fat showed a synergic effect of compounds formation. Stereospecific distribution analysis in chicken fat and its fractions, and in bacon fat were realized. The samples were hydrolyzed with swine pancreatic lipase at 40°C and then analyzed for the fatty acid composition by gas chromatography. From the experimental results, the groups of triacylglycerols in the natural samples and its fractions were calculated. The 1,3-random 2-random theory was utilized. The results showed that oleic acid was mainly esterified to the sn-2 position for abdominal chicken fat and oleins whereas palmitic acid was mainly distributed at this same position for bacon fat. In the case of chicken fat stearins the preference by sn-2 position was also to palmitic acid.

O leite humano é um alimento completo, possui todos os nutrientes em quantidade e qualidade necessárias, proporciona proteção contra infecções e alergias e estimula o sistema imunológico. Os lipídios do leite humano são fonte energética; veículos para as vitaminas lipossolúveis; contêm ácidos graxos poliinsaturados necessários para o desenvolvimento cerebral; contêm precursores de prostaglandinas e hormônios; e são constituintes essenciais para as membranas celulares. Muitas mães, por razões médicas, metabólicas ou econômicas, dependem de fórmulas artificiais para alimentar seus filhos. Portanto, a composição dos ácidos graxos e a sua distribuição nas cadeias dos triacilgliceróis devem ser alvos de estudos em fórmulas infantis, sendo que os triacilgliceróis do leite humano devem servir de modelo para os componentes lipídicos. Recentemente, diversos estudos apontam a interesterificação como alternativa para a produção de sucedâneos da gordura do leite humano. Assim, o objetivo deste trabalho foi explorar diversas possibilidades da modificação lipídica para a obtenção deste sucedâneo. As matérias-primas utilizadas foram banha e óleo de soja, gorduras facilmente obtidas e de baixo custo no Brasil. Neste trabalho, foram produzidos lipídios estruturados por interesterificação química e enzimática, sendo que na interesterificação enzimática foram utilizadas duas lipases puras, a AY30TM (Candida cylindracea) e a M10TM (Mucor circinelloides), e a lipase imobilizada Lipozyme TL IM (Thermomices lanuginosa). Os lipídios estruturados foram submetidos a análises de suas propriedades químicas e físicas, que foram comparadas às propriedades da gordura do leite humano e do lipídio estruturado comercial BetapolTM. Os resultados apresentados demonstraram a viabilidade da interesterificação como método de modificação para obtenção de lipídios estruturados sucedâneos da gordura do leite humano. Tendo em vista a possibilidade de maior controle reacional devido à especificidade das lipases e a busca por processos ambientalmente corretos, a interesterificação enzimática mostra-se alternativa mais interessante para esta modificação lipídica. A mistura de banha e óleo de soja demonstrou ser opção viável para a produção de sucedâneos da gordura do leite humano. Human milk is a complete food with all the nutrients in quantity and quality provides protection against infections and allergies and stimulates the immune system. The lipids of human milk are source of energy; vehicles for liposoluble vitamins; contain polyunsaturated fatty acids for brain development; contain precursors of prostaglandins, hormones; and are essential constituents to the cell membranes. Many mothers, for medical, metabolic or economic reasons, depend on artificial formulas to feed their children. Therefore, the composition of fatty acids and their distribution chains in the triacylglycerols must be targets of studies on infant formula, and the human milk triacylglycerols should be a model for the lipid components. Recently, several studies indicate the interesterification like an alternative for the production of substitutes of human milk fat. The objective of this study was to explore various possibilities of lipid modification to achieve this substitute. The raw materials used were lard and soybean oil, fats easily obtained and cheap in Brazil. In this work, were produced structured lipids by chemical and enzymatic interesterification. For enzymatic interesterification were used two pure lipases, AY30 TM (Candida cylindracea) and M10 (M (Mucor circinelloides) and one immobilized lipase, Lipozyme TL IM (Thermomices lanuginosa). The structured lipids were submitted to analysis of their chemical and physical properties, which were compared with the human milk fat and the structured commercial lipid Betapol TM. The results demonstrated the feasibility of interesterification as a method of modification to obtain structured lipids substitutes of human milk fat. The possibility of greater control reaction because the specificity of lipases and the search for environmentally correct procedures makes enzymatic interesterification the most attractive alternative for modifying lipids. The mixture of soybean oil and lard is a viable alternative for the production of human milk fat substitutes.

Made available in DSpace on 2017-02-17T22:45:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 a49v30n2.pdf: 105461 bytes, checksum: c7acfcc6db80157af27b589144b3660e (MD5) Previous issue date: 2008-12-03

Os lipídios estruturados (LEs) constituem uma classe lipídica caracterizada pela presença de triacilgliceróis (TAGs) projetados de modo a apresentarem em sua estrutura química ácidos graxos (AGs) com características desejáveis. Na atualidade, estes compostos representam um desafio tecnológico e uma nova fronteira no desenvolvimento de produtos nutricionalmente superiores. Estes TAGs reestruturados são sintetizados através da mistura de óleos e gorduras e de posterior interesterificação química ou enzimática. O rearranjo de AGs nestas moléculas resulta em produtos com características físicas, químicas e nutricionais diferentes das dos lipídios originais. Devido à capacidade potencial para a redução do risco de doenças, também podem ser considerados alimentos funcionais por apresentarem vantagens clínicas que se encontram associadas aos seus AGs e à estrutura peculiar de sua molécula lipídica formada pela interesterificação. A incorporação de ácidos graxos de cadeia média (AGCM) aos TAGs, como o caprílico e cáprico, e de ácidos graxos monoinsaturados (AGMI) como o oléico (w-9), tem sido considerada de grande importância na elaboração de alimentos funcionais de origem lipídica, uma vez que proporcionam rápida fonte de energia e reduzem o risco de enfermidades cardiovasculares. Os objetivos do projeto foram analisar as interações produzidas em misturas binárias e ternárias de triacilgliceróis de cadeia média e longa pela análise das propriedades físicas e químicas das misturas e realizar a modificação das misturas por interesterificação química, visando a obtenção de LEs, com posterior análise química e física de suas propriedades. Foram utilizadas gordura abdominal de frango, sua estearina e triacilgliceróis de cadeia média. Foi empregado um planejamento de dez experimentos. Para as respostas analíticas foi aplicado um modelo de regressão múltipla, do tipo cúbico especial. Os resultados foram representados em diagramas triangulares. Os LEs obtidos apresentaram 14,8 a 58,4% de AGCM, 15,7 a 37,2% de ácidos graxos saturados, 19,2 a 47,5% de AGMI e 6,7 a 15,2% de ácidos graxos essenciais. A estearina de frango teve influência sobre as propriedades de pontos de amolecimento e fusão, consistência e conteúdo de gordura sólida. Após a reação houve formação de grupos de TAGs não existentes nas amostras originais. A técnica de DSC possibilitou distinguir entre misturas de gorduras e LEs, além de permitir a visualização de modificações nas misturas decorrentes da interesterificação. A composição triacilglicerídica foi fundamental para compreender o comportamento das misturas interesterificadas, mesmo diante da dificuldade na identificação dos TAGs individuais. Structured triacylglycerols are generally any fats that are modified or restructured from natural oils and fats, or fatty acids therefrom, having special functionality or nutritional properties for edible or pharmaceutical purposes. These restructured triacylglycerols are synthesized by blending and chemical or enzymatic interesterification reaction of oils and fats. The fatty acids rearrangement in these molecules results in products with physical, chemical and nutritional characteristics that are different from the original lipids. These compounds can be considered functional foods when they are able to reduce the risk of diseases. Their clinical advantages are associated with the peculiar structure of the lipid molecule formed by interesterification. The incorporation of medium chain and monounsaturated, is considered of great importance in the lipidic functional foods formulation. These kinds of lipids are a quick energy source and could prevent cardiovascular diseases. The purposes of this study were to analyze the interactions that occur in binary and ternary fat blends between medium and long chain triacylglycerols and their structured triacylglycerols obtained by chemical interesterification through the analysis of their physico-chemical properties. The raw material utilized in this research was abdominal chicken fat, its stearin and medium chain triacylglycerols. The experimental design presented 10 samples corresponding to 10 different blend proportions. A mathematical model of multiple regression of the special cubic type was used to obtain the analytical responses. The results were represented in triangular diagrams. The synthesized structured triacylglycerols presented from 14.8 to 58.4% of medium chain fatty acids, from 15.7 to 37.2% of saturated fatty acids, from 19.2 to 47.5% of monounsaturated fatty acids, and from 6.7 to 15.2% of essential fatty acids. The addition of stearin influenced the softening and melting points, consistency, and solid fat content of chicken fat. After interesterification new types of triacylglycerols groups were formed. The DSC method allowed distinguishing natural fat mixtures from structured triacylglycerols. The triacylglycerols composition had a great importance in understanding the interesterified blends behavior, even with the difficulty in the individual’s triacylglycerols identification.

Através da mistura de óleos e gorduras e de posterior interesterificação, é possível obter compostos denominados de lipídios estruturados. Estes compostos formados pelo rearranjo de triacilgliceróis de cadeias médias e longas apresentam características físicas, químicas e nutricionais diferentes dos lipídios que lhes deram origem. Devido a sua potencial capacidade para a prevenção e tratamento de doenças, também podem ser considerados "nutracêuticos" por apresentarem vantagens clínicas que se encontram associadas aos ácidos graxos de cadeia média (AGCM) e à estrutura particular de sua molécula lipídica formada pela interesterificação. Esta pesquisa empregou dois métodos de modificação de óleos e gorduras: mistura e interesterificação. As matérias-primas utilizadas foram gorduras refinadas de palma e de palmiste, e triacilgliceróis de cadeia média (Trigliceril CM). Foi utilizado um planejamento de dez experimentos. Para as respostas analíticas foi aplicado um modelo de regressão múltipla, do tipo cúbico especial. Os resultados foram apresentados em diagramas triangulares. Estabeleceu-se ainda a correlação entre medidas quantitativas de aspectos morfológicos microscópicos com as características físicas das gorduras. Foram realizadas análises dos pontos de amolecimento e fusão, viscosidade, consistência, conteúdo de gordura sólida, distribuição estereoespecífica dos ácidos graxos através de hidrólise enzimática, e estrutura cristalina das amostras antes e após a reação de interesterificação química. A análise dos resultados indicou que as interações ocorridas entre os três componentes não foram significativas para os pontos de amolecimento e fusão, para a viscosidade e para a consistência antes da interesterificação, e, para o conteúdo de gordura sólida antes e após a interesterificação. Os coeficientes negativos para os parâmetros analisados demonstraram a existência de um efeito antagônico, próprio de interações eutéticas entre misturas de gorduras. Os pontos de amolecimento e de fusão foram dependentes das gorduras de palma e palmiste e das interações ocorridas entre os triacilgliceróis de cadeia média (TCM) e as gorduras de palma e palmiste. A viscosidade dependeu das gorduras de palma, palmiste e TCM. A consistência dependeu das gorduras de palma e palmiste e das interações binárias entre TCM e palmiste e entre palma e palmiste. O conteúdo de gordura sólida dependeu das gorduras de palma e palmiste e das interações binárias entre elas. Estabeleceram-se, ainda, diagramas triangulares, onde foram indicadas curvas de níveis. Os resultados da distribuição estereoespecífica demonstraram que, antes do rearranjo ao acaso, houve preferência do ácido oléico pela posição sn-2, enquanto que os ácidos palmítico e esteárico distribuíram-se principalmente pelas posições sn-1 e sn-3. Nos lipídios estruturados, os ácidos graxos saturados aumentaram sua participação na posição central do triacilglicerol, enquanto os ácidos graxos insaturados apresentaram diminuição nesta mesma posição. Para a estrutura cristalina foram determinados a dimensão fractal, o diâmetro e o número dos cristais, às temperaturas de 15, 20, 25 e 30ºC. Os números de cristais estiveram compreendidos entre 38 a 5245 e entre 33 a 3318, antes e depois da interesterificação, respectivamente. A dimensão fractal variou de 1,47 a 2,44 e de 1,35 a 2,59, antes e após a interesterificação, respectivamente. Os diâmetros médios dos cristais antes da interesterificação estiveram na faixa de 11,93 a 643,48m e, após a interesterificação, os valores variaram de 12,96 a 299,20m. Os lipídios estruturados apresentaram menor número de cristais e menores dimensões fractais que as misturas originais, com exceção da amostra que continha 2/3 de gordura de palma. Structured lipids are compounds that can be synthesized by blending followed interesterification of fats and oils. These compounds, formed by rearrangement of medium and long chain tryacylglicerols show physical, chemical and nutritional characteristics different from the original lipids. They can also be considered “nutraceuticals" because of their potentiality in preventing and treating illnesses. This is due to the present clinical advantages associated to the medium chain fatty acids (MCFA) and also, the particular structure of the lipidic molecule formed by the interesterification. Two lipid modification methods were used in this study: blending and interesterification. Refined palm oil, palm kernel oil and medium chain tryacylglicerols (Trigliceril CM) were used as raw material. Ten experiments were planned and carried out. A mathematical model using the special cubic type multiple regression was applied to the analytical responses obtained. The results were shown in triangular diagrams where the contour curves were traced. A correlation between the quantitative measures of the microscopic morphologic aspects and the physical characteristics of the lipids was also established. The following analysis were carried out: determination of softening and melting points, viscosity, consistency, solid fat content, stereospecific distribution of fatty acids by enzymatic hydrolysis technique, and crystal structure of samples obtained before and after chemical interesterification. The results show that the interactions that occurred amongst the three components were not significant in relation to the softening and melting points, the viscosity, and the consistency before interesterification, and the solid fat content before and after interesterification. The negative coefficients of the parameters analyzed show an antagonic effect, which is characteristic of eutectic interactions amongst fats. The softening and melting points depended on the palm and palm kernel fats, and on the interactions that occurred between the medium chain tryacylglicerols (MCT) and the palm and palm kernel fats. The viscosity depended on the palm and palm kernel fats and on the medium chain tryacylglicerols (MCT). The solid fat content depended on the palm and palm kernel fats and on the binary interactions between them. The results of the stereospecific distribution showed that, instead of a random distribution, oleic acid was preferably esterified at the sn-2 position, whereas palmitic and stearic acids were mainly distributed at the sn-1 and sn-3 positions. The saturated fatty acids in the structured lipids increased their participation in the tryacylglicerol central position, whereas the unsaturated fatty acids decreased their participation at the same position. Fractal dimension, crystal diameter, and crystal number at 15, 20, 25 and 30ºC were determined to analyze the crystal structure. Fractal dimension varied from 1,47 to 2,44 and from 1,35 to 2,59 before and after the interesterification reaction, respectively. The crystal number varied from 38 to 5245 and from 33 to 3318, before and after the interesterification reaction, respectively. The average diameter of the crystals before interesterification varied from 11,93 to 643,48m and, after interesterification, these values varied from 12,96 to 299,20m. Structured lipids showed a smaller crystal number and smaller fractal dimensions than the original mixtures, with exception of the sample containing 2/3 of palm oil.