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Edible films derived from chitosan highlight for its potential as coating packages, due to their antimicrobial activity and low oxygen permeability, while propolis has shown effective as a natural additive due to its antimicrobial and antioxidant properties. Thus, its combination to produce edible films, provides a promising approach to enhance the life spam of easily perishable foods. The present study describes the development of edible films based on chitosan produced from chitin extracted crawfish shell, modified with propolis. Chitosan-based films prepared incorporating different concentrations of poplar propolis extracts (0% to 20%), where characterized by FTIR, TGA and SEM. Additionally, mechanical properties, water-solubility, colour and optical transmittance tests were performed to assess the film specificities. The antioxidant and antimicrobial activity of the coating were also studied. The FTIR spectra of the extracted material enable the identification of all major peaks associated to chitosan, corroborating the extraction procedure of chitin/chitosan from crawfish. The addition of propolis to the films decreased the water solubility compared to control. Besides, all films exhibited antioxidant and antimicrobial activity. The output clear indicates that films enriched with propolis may be an alternative candidate for food packing. The authors are grateful to the Foundation for Science and Technology (FCT, Portugal) for financial support by national funds FCT/MCTES to CIMO (UIDB/00690/2020). National funding by FCT- Foundation for Science and Technology, through the institutional scientific employment program-contract with Soraia I. Falcão. info:eu-repo/semantics/publishedVersion

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2014. O sorvete é um sistema coloidal complexo composto por uma emulsão constituída de gotículas de gordura, proteínas, bolhas de ar e de cristais dispersos em uma fase aquosa. O produto desejado deve ter alto overrun (aeração), textura macia, baixa taxa de derretimento e poucos cristais e açúcar, obtido pela aplicação das enzimas, uma alternativa inovadora e funcional na fabricação de sorvetes. Nesta pesquisa objetivou-se otimizaras condições operacionais da produção de sorvete diet de morango pela adição de ingredientes (concentrado proteico de soro de leite e edulcorantes) e das enzimas lactase e transglutaminase, utilizando a metodologia de superfície de resposta para avaliar seus efeitos sob diferentes parâmetros físico-químicos (overrun, textura, taxa de derretimento e formação de cristais) e químicos (lactose e proteínas) na formulação do sorvete. A enzima lactase ß-galactosidase (EC. 3.2.1.23) é a responsável pela hidrólise de ligações ß-galactosídicas da lactose, resultando em sua redução pela conversão em glicose e galactose. Já a enzima transglutaminase (EC 2.3.2.13) apresenta a capacidade de catalisar reações de transferência de grupos acil, formando ligações cruzadas (intra e intermoleculares) entre proteínas, peptídeos e aminas primárias, principalmente ligações covalentes entre resíduos de glutamina e lisina (ligações G-L), aumentando a fração das proteínas de alta massa molar. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar pelo planejamento experimental central composto as condições ideais de temperatura e concentração de transglutaminase e lactase, visando a uma formulação de sorvete diet com características físico-químicas adequadas, considerando ainda as propriedades microbiológicas e sensoriais. Para tanto, foram preparadas 18 formulações de sorvetes por processo descontínuo empregando diferentes concentrações das enzimas e temperaturas de incubação, segundo delineamento fatorial 23, com quatro repetições no ponto central, para averiguar o efeito das enzimas na qualidade do sorvete. Foram realizadas determinações de: overrun, textura, índice de derretimento, reação de polimerização das proteínas do soro de leite pela formação de bandas de proteinas, hidrólise da lactose e enumerações de cristais. Nas análises estatísticas dos resultados das superfícies de contorno empregou-se a análise de variância (ANOVA), seguida do teste de Tukey em 5% de probabilidade para todos os tratamentos. A formação de cristais nos sorvetes foi verificada utilizando ANOVA unicaldal, seguida do teste de Kruskal-Wallis (não paramétrico) e do pós-teste de Dunn comparando todos os tratamentos, em nível de significância de 5%. O planejamento experimental e a análise de desejabilidade auxiliaram-na escolha do tratamento 2 como ideal, empregando as enzimas lactase (0,4 g L-1) e transglutaminase (2,0 U g-1 proteína) a 40 oC. Este foi o tratamento que apresentou melhor textura; alto overrun; menor índice de derretimento; formação de bandas de eletroforese de proteínas de alta massa molar evidenciando a formação de polímeros por ligações cruzadas pela ação da enzima transglutaminase; e a atuação mais eficiente da enzima lactase, avaliada pela hidrólise da lactose por determinação cromatográfica, confirmados pela formação de pequenos cristais e açúcar, observados pela micrografia, contribuindo para uma textura mais lisa. Pela análise sensorial, o sorvete elaborado em tais condições foi o que obteve maior aceitabilidade entre os provadores não treinados. Dessa forma, a adição das enzimas lactase e transglutaminase produziu melhora nas propriedades de textura, pelo aumento da cremosidade e suavidade, produzindo um alimento funcional com maior digestibilidade e menos calorias. Abstract : Ice cream is a complex colloidal system comprised of an emulsion consisting of fat droplets, proteins, air bubbles and crystals dispersed in an aqueous phase. The desired product should have a high overrun (degree of aeration), soft texture, slow melting rate and a low amount of crystals and sugar, obtained through the application of enzymes, an innovative and functional alternative used in the production of ice creams. The aim of this research was to optimize the operational conditions for the production of diet strawberry ice cream through the addition of ingredients (milk whey protein concentrate and sweeteners) and enzymes (lactase and transglutaminase), using the response surface methodology to evaluate their effects on different physico-chemical (overrun, texture, melting rate and formation of crystals) and chemical (lactose and proteins) parameters of the ice cream formulation. The enzyme lactase (ß-galactosidase (EC 3.2.1.23) is responsible for the hydrolysis of lactose ß-galactoside bonds, resulting in their reduction through conversion to glucose and galactose. The enzyme transglutaminase (EC 2.3.2.13) is able to catalyze acyl transfer reactions, forming cross-links (intra and intermolecular) between proteins, peptides and primary amines, mainly covalent bonds between residues of glutamine and lysine (G-L bonds), increasing the fraction of proteins of high molecular mass. However, the objective of this research was to evaluate, through a central composite experimental design, the ideal conditions of temperature and transglutaminase and lactase concentrations, aimed at obtaining a diet ice cream formulation with suitable physico-chemical characteristics, considering also the microbiological and sensory properties. A total of 18 ice cream formulations were prepared by a discontinuous process employing different concentrations of enzymes and incubation temperatures, according to a 23 factorial design, with four repetitions at the central point, to investigate the effect of the enzymes on the ice cream quality. Analysis was carried out to determine the overrun, texture, melting index, milk whey protein polymerization reaction through the formation of protein bands, lactose hydrolysis and number of crystals. In the statistical analysis of the results for the response surfaces, analysis of variance (ANOVA) followed by the Tukey test (5% probability) was used for all treatments. The formation of crystals in the ice cream samples was verified using one-tailed ANOVA followed by the Kruskal-Wallis test (non-parametric) and the Dunn s post-hoc test comparing all treatments, at the 5% significance level. The experimental design and the desirability analysis aided the selection of the ideal treatment (treatment 2), in which the enzymes lactase (0.4 g L-1) and transglutaminase (2.0 U g-1 protein) and a temperature of 40 oC were employed. This was the treatment which provided the best texture, high overrun, the lowest melting index, formation of electrophoresis bands of proteins of high molecular mass evidencing the formation of polymers through cross-links due to the action of the enzyme transglutaminase and the most efficient action of the enzyme lactase, evaluated through the lactose hydrolysis determined by chromatography, verified by the formation of small crystals and sugar, observed on themicrograph, contributing to a smoother texture. The sensory analysis indicated that the ice cream prepared under these conditions had the greatest acceptability according to the untrained tasters. Thus, the addition of the enzymes lactase and transglutaminase improved the textural properties by increasing the creaminess and smoothness, producing a functional food with greater digestibility and reduced calories.

O iogurte é um produto lácteo fermentado muito saboroso e nutritivo, rico em cálcio, o qual favorece a absorção de vitamina D, melhora a flora intestinal, previne osteoporose, carcinogênese e tumorogênese, e, portanto claramente importante para a alimentação humana, sendo inclusive bem aceito pelas pessoas intolerantes à lactose. A acerola, também conhecida como cereja-das-antilhas, é um fruto avermelhado originário da região das Antilhas, seu principal atrativo é o alto teor de vitamina C além de seu sabor peculiar. O presente trabalho teve por objetivo desenvolver três formulações e avaliar a aceitabilidade de iogurte batido adicionado de polpa de acerola. Foram testadas as concentrações de 2, 4 e 6 % de polpa de acerola integral congelada por meio de escala hedônica de sete pontos aplicada a 100 consumidores de iogurte. Realizaram-se também análises físico químicas e entrevista visando verificar a aceitação de um iogurte com sabor de acerola por tratar-se de um produto inovador. Os resultados obtidos demonstraram que o produto adicionado de 2 % de polpa teria uma boa aceitação.

O iogurte é um produto lácteo fermentado muito saboroso e nutritivo, rico em cálcio, o qual favorece a absorçãode vitamina D, melhora a flora intestinal, previne osteoporose, carcinogênese e tumorogênese, e, portanto claramente importante para a alimentação humana, sendo inclusive bem aceito pelas pessoas intolerantes à lactose. A acerola, também conhecida como cereja-das-antilhas, é um fruto avermelhado originário da região das Antilhas, seu principal atrativo é o alto teor de vitamina C além de seu sabor peculiar. O presente trabalho teve por objetivo desenvolver três formulações e avaliar a aceitabilidade de iogurte batido adicionado de polpa de acerola. Foram testadas as concentrações de 2, 4 e 6 % de polpa de acerola integral congelada por meio de escala hedônica de sete pontos aplicada a 100 consumidores de iogurte. Realizaram-se também análises físico químicas e entrevista visando verificar a aceitação de um iogurte com sabor de acerola por tratar-se de um produto inovador. Os resultados obtidos demonstraram que o produto adicionado de 2 % de polpa teria uma boa aceitação. Yogurt is a fermented milk product very tasty and nutritious, rich in calcium, which promotes the absorption of vitamin D improves the intestinal flora, prevents osteoporosis, carcinogenesis and genesis of tumors, and therefore clearly important for human nutrition, including being well accepted by people with lactose intolerance. Acerola, also known as cherry-of-Antilles, is a red fruit from the region of the Antilles, its main attraction is the high content of C vitamin beyond its peculiar flavor. This study aiming to develop three formulations and evaluate the acceptability of a beaten yogurt added to the pulp. Concentrations of 2, 4 and 6 % of the pulp through frozen full scale of seven points applied to 100 consumers of yogurt. There were also physical chemical analysis and an interview to verify the acceptance of a yogurt-flavored acerola for being an innovative product. The results showed that the product with 2 % pulp would have welcomed.

O Açaí Juçara (Euterpe edulis Mart.) é uma fruta tropical, encontrada na Região da Mata Atlântica brasileira. Ele é conhecido devido ao seu alto valor nutricional e por apresentar excelente atividade antioxidante (AA). O objetivo deste trabalho foi otimizar o processo de extração, avaliar perfil dos compostos fenólicos com AA e aplicar o extrato liofilizado de Açaí Juçara (ALE) em formulações de sorvetes diet adicionados de enzimas lactase (LE) e transglutaminase (TE). Seis formulações de sorvete diet foram elaborados para avaliar a capacidade do ALE na inibição da oxidação lipídica. Neste estudo, o teor de açúcar redutor, overrun, textura e calorimetria foram também avaliados nos sorvetes. O teor de compostos fenólicos totais e o perfil dos composto fenólicos foi determinado pelo método de Folin-Ciocateau e cromatografia liquida de alta eficiência (CLAE), respectivamente. A oxidação lipídica dos sorvetes foi avaliada pela substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) mensalmente durante 90 dias. O teor de açúcar redutor foi determinado pelo método de Somogy-Nelson, a textura foi avaliada por Texture Profile Analysis (TPA), enquanto que o overrun foi avaliado pela porcentagem de incorporação de ar no sorvete. Alto teor de compostos fenólicos totais foi encontrado no extrato liofilizado de açaí (345,32 mg EAG.g-1: Equivalente em ácido gálico), sendo o ácido salicílico o composto fenólico majoritário (166,89 μg/g). O extrato apresentou forte capacidade antioxidante e inibiu 24,57% de oxidação lipídica na F1 após 90 dias de armazenamento, em comparação ao controle F4. Na análise de overrun todas as formulações apresentaram rendimento acima de 40%. A diferença total de cor dos sorvetes após 15 dias de armazenamento revelou que todas as formulações apresentaram diferença de cor visível a olho nu. A adição do ALE e enzimas proporcionou um produto inovador com propriedades funcionais adequadas a um sorvete diet. Açaí Juçara (Euterpe edulis Mart.) is a tropical fruit, found in the Atlantic Forest Brazilian, known for its high nutritional value and excellent antioxidant (AA) activity. The objective of this work was to optimize the extraction process, to evaluate the profile of the phenolic compounds with AA and to apply the lyophilized extract of Açaí Juçara (ALE) in diet ice cream formulations added with enzymes lactase (LE) and transglutaminase (TE). Six formulations of diet ice cream were prepared to assess the ability of ALE to inhibit lipid oxidation: F1 (ALE + LE + TE), F2 (ALE), F3 (ALE + LE), F4 (LE + TE), F5 (LE + TE + BHT) and F6 (ALE + TE). In this study, the reducing sugar content, overrun, texture and calorimetry were also evaluated in the ice cream. The content of total phenolic compounds and the profile of phenolic compounds were determined by the Folin-Ciocateau method and high performance liquid chromatography (HPLC), respectively. The lipid oxidation of the ice cream was evaluated by thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) monthly for 90 days. The reducing sugar content was determined by the Somogy-Nelson method, the texture was evaluated by Texture Profile Analysis (TPA), while the overrun was evaluated by the percentage of air incorporation in the ice cream. High content of total phenolic compounds was found in the ALE (345.32 mg EAG.g-1: Equivalent in gallic acid), with salicylic acid being the major phenolic compound (166.89 μg/g). The extract presented strong antioxidant capacity and inhibited 24.57% of lipid oxidation in F1 after 90 days of storage, in comparison to the F4 control. In the analysis of overrun, all formulations presented yield above 40%. The total color difference of the ice creams after 15 days of storage revealed that all formulations had a visible color difference to the naked eye. The addition of ALE and enzymes provided an innovative product with technological and functional properties suitable for a diet ice cream.

CAPES O interesse do consumidor por alimentos saudáveis, ricos em compostos antioxidantes é um dos fatores importantes para a redução de riscos de doenças e vem incentivando os pesquisadores e a indústria a desenvolver produtos e ingredientes inovadores e funcionais. Com esse intuito, o objetivo do trabalho foi determinar as melhores condições de extração de compostos bioativos presentes nas amostras polpa de açaí, mirtilo e goji berry utilizando a metodologia de superfície de resposta (RSM); avaliar a atividade antioxidante e antimicrobiana; identificar e quantificar os compostos por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE); avaliar a estabilidade oxidativa e sensorial do queijo petit suisse contendo os extratos liofilizados das amostras estudadas. Delineamento fatorial 2³ foi usado para analisar o efeito do solvente (etanol e água), tempo (30 e 60 min) e temperatura (30 °C e 60 °C) na extração e na determinação de compostos fenólicos totais (TCF) e atividade antioxidante (AA). As variáveis, tempo e temperatura apresentaram efeito positivo na AA em seus maiores níveis, 60 min e 60 ºC, respectivamente. O solvente etanol 80 % se mostrou mais eficiente na extração de TCF com AA em todas as matrizes. A identificação de compostos fenólicos realizada por CLAE revelou a presença de catequina, epicatequina, rutina, miricetina, ácido caféico, ácido ferrúlico e ácido cumárico. A polpa de açaí apresentou maior atividade antioxidante in vitro quando extraída a 60 °C por 60 min, porém nenhum dos três extratos analisados nestas condições apresentaram atividade antibacteriana contra as bactérias Staphylococcus aureus e Salmonella bongori nas concentrações testadas (95,00 a 2,34 mg/mL). A oxidação lipídica dos petit suisse foi inibida pela adição dos extratos liofilizados, revelando hjhgjggredução na produção de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico e proporcionando a estabilidade da cor dos produtos durante o tempo de estocagem. O queijo petit suisse contendo extrato liofilizado de goji berry obteve maior aceitação sensorial entre os julgadores (75,67 %). Com estes resultados a substituição de antioxidantes e ingredientes sintéticos por extratos liofilizados pode ser uma alternativa para a elaboração de alimentos mais saudáveis e nutritivos, ricos em compostos fenólicos. The consumer interest in healthy foods with high amounts of antioxidants is one of the important factors for reducing the risk of disease and it has encouraged researchers and industry to develop innovative and functional products and ingredients. To that end, the objective of this research was to study the bioactive compounds present in the acai pulp, blueberry and goji berry samples, as well as the phenolic compounds form of extraction using the response surface methodology (RSM), antioxidant and antimicrobial activity of it, identification and quantification of compounds by high-performance liquid chromatography (HPLC) and, at the end, the development of petit suisse cheeses added with freeze-dried extracts of the samples. A 2³ factorial design was used to analyze the solvent effect (ethanol and water), time (30 and 60 min) and temperature (30 °C and 60 °C) on the extraction and determination of total phenolic compounds (TPC) and antioxidant activity (AA). The variables time and temperature had a positive effect on the antioxidant activity (AA) in their highest levels with 60 min and 60 °C respectively. The ethanol solvent 80 % is more efficient in TPC extraction with AA in all arrays. The identification of phenolic compounds performed by HPLC revealed the presence of catechin, epicatechin, rutin, myricetin, chlorogenic acid, coumaric acid and ferulic acid. Regarding the AA the acai pulp showed higher activity in vitro when extracted by 60 °C for 60 min, but none of the three extracts analyzed under these conditions showed antibacterial activity against Staphylococcus aureus and Salmonella bongori in the concentrations tested (95.00 to 2.34 mg/mL. For petit suisse cheeses added with phenolic extract of the samples, the sample containing goji berry achieved greater sensory acceptance among judges (75.67%), second only to the commercial sample used for comparison with 91.56 % of acceptance. In relation to the storage time, the oxidation was evaluated by the level of thiobarbituric acid reactive substances and color analysis. Both analysis were satisfactory, making the extracts addition an alternative to preserve the product properties and give it a high content of bioactive and nutritive compounds.

Mestrado com dupla diplomação com a Universidade Tecnológica Federal do Paraná The common Mediterranean ornamental strawberry-tree (Arbutus unedo L.) produces an edible reddish sweet berry that is found to be bland and tasteless unless it is consumed overripe, otherwise it is discarded or used as basic agricultural sub residue. The bioactive properties of this fruit have been reported and related with phenolic compounds, mainly flavan-3-ols, such as catechin and procyanidins, which has opened the opportunity to exploit their extraction from alternative sources.The common Mediterranean ornamental strawberry-tree (Arbutus unedo L.) produces an edible reddish sweet berry that is found to be bland and tasteless unless it is consumed overripe, otherwise it is discarded or used as basic agricultural sub residue. The bioactive properties of this fruit have been reported and related with phenolic compounds, mainly flavan-3-ols, such as catechin and procyanidins, which has opened the opportunity to exploit their extraction from alternative sources. This study compares and optimizes the maceration, microwave and ultrasound extraction techniques in the recovery of a catechin extract from Arbutus unedo L. fruits and evaluate the stability of flavan-3-ols during storage and application processes. To obtain conditions that maximize the catechin extraction yield, a response surface methodology was used. Maceration and microwave extractions were found to be the most effective methods, capable of yielding 1.38±0.1 and 1.70±0.3 mg of catechin/g dry weight (dw) in the corresponding optimal extraction conditions. The optimal conditions for maceration were 93.2±3.7 min, 79.6±5.2 ºC and 23.1±3.7 % of ethanol, while for the microwave extraction were 42.2±4.1 min, 137.1±8.1 ºC and 12.1±1.1 % of ethanol. The microwave system was a quicker solution, conducting to slightly higher yields of catechin than maceration, but this one needed lower temperatures to reach similar yields. The ultrasound method was the least effective solution in terms of catechin yield extraction (0.71±0.1 mg/g at 42.4±3.6 min, 314.9±21.2 W and 40.3±3.8 %. ethanol). The stability was tested with of the catechin-enriched extract (60% flavan-3-ols and 22% catechin), obtained under the best maceration conditions, was tested. Therefore, catechin-enriched extracts were submitted to physical and chemical stability studies, considering the main affecting variables (time, temperature and pH): i) a stability study of the extracts during storage as powder system; and ii) a stability study of the extracts in simulated food environment (aqueous solution system). The measured responses were the flavan-3-ols and catechin contents, determined by HPLC-DAD, and the antioxidant activity of the extracts evaluated by hydrophilic assays. Mechanistic and phenomenological equations were used to describe the responses, and the optimal conditions for flavan-3-ols (including catechin) stability as powder extract during a month were pH= 5.4 and T= -20ºC; while its stability in aqueous solution remained during the 24 h of application at pH