PPGCTA - Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos

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Avaliação do potencial antimicrobiano e antioxidante de espécies vegetais para aplicação como aditivo em filmes/revestimentos para alimentos
(UFVJM, 2018) Alvarenga, Gabriela Fontes; Pinto, Nísia Andrade Villela Dessimoni; Pelissari, Franciele Maria; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Pinto, Nísia Andrade Villela Dessimoni; Souza, Poliana Mendes de; Cardoso, Giselle Pereira
Há diversas espécies vegetais que apresentam nas suas estruturas, como folha, casca, raíz, polpa, semente, e estigma, substâncias com potencial bioativo. Essas substâncias estão associadas a uma possível capacidade antioxidante e antimicrobiana, propriedades interessantes para a indústria de alimentos, pois tornam essas espécies vegetais opção para substituição de aditivos sintéticos utilizados para prolongar a vida de prateleira dos alimentos. Com isso, essa pesquisa teve como objetivo produzir dez extratos metanólicos a partir de diferentes espécies vegetais: jatobá (casca e polpa), tamarindo (casca, polpa e semente), folha de bananeira, folha de jabuticaba, folha de ora-pro-nóbis, estigmas (cabelo) de milho e pó de café torrado, para avaliá-los quanto a capacidade antioxidante e antimicrobiana com o intuito de utilizá-los como aditivo natural em filmes biodegradáveis e revestimentos comestíveis a base de amido de mandioca. Em relação à produção e análise dos extratos, o maior rendimento foi obtido para a polpa de tamarindo (56,12%), a maior capacidade antioxidante observadas nos métodos DPPH, ABTS e FRAP, foi no extrato de folha de jabuticaba, seguido dos extratos de polpa, casca e semente de tamarindo. O teor de fenólicos totais (TFT) foi significativamente superior no extrato de folha de jabuticaba. E para a capacidade antimicrobiana, as menores concentrações requeridas para inibir todas as bactérias testadas foram do extrato de polpa de tamarindo. Ou seja, os diferentes extratos vegetais analisados apresentaram potencial antioxidante e antimicrobiano, com destaque para os extratos de folha de jabuticaba e polpa de tamarindo, que foram efetivos para reduzir a oxidação e também evitar o crescimento das bactérias nas menores concentrações. Mas como extrato de polpa de tamarindo apresentou o melhor rendimento, e a menor concentração inibitória, ele foi escolhido para aplicação como aditivo natural no filme e revestimento a base de amido de mandioca. A incorporação do extrato de polpa de tamarindo no filme biodegradável a base de amido de mandioca, não afetou a espessura, o conteúdo de umidade e a solubilidade em água. Entretanto alterou as propriedades mecânicas: reduziu a resistência a tração e o módulo de Young, e aumentou a capacidade de elongação. O extrato também aumentou a capacidade antioxidante do filme em todos os métodos analisados. Já o revestimento a base de amido adicionado do extrato de polpa de tamarindo foi aplicado em cenouras minimamente processadas para avaliar sua capacidade de conservação ao longo de 14 dias de armazenamento. Constatou-se que a utilização do extrato como aditivo no revestimento não afetou a perda de massa, a firmeza e o teor de carotenoides. Conservou a acidez titulável e o pH, e ao ser aplicado reduziu o TFT, mas, ao longo do tempo de armazenamento os manteve constante. Para a qualidade microbiológica das cenouras, o revestimento com extrato foi efetivo no controle do crescimento de bactérias aeróbias mesófilas, bolores e leveduras e coliformes totais Em geral, os resultados obtidos neste trabalho demonstram que há diversas espécies vegetais com potencial para substituição de aditivos sintéticos na indústria de alimentos. Como por exemplo, o extrato de polpa de tamarindo, que apresentou bons resultados ao ser aplicado em filme e revestimento biodegradáveis, na conservação de vegetais minimamente processados.
Desempenho antifúngico de óleos essenciais de canela, cravo e louro em bolores de pães de forma integrais
(UFVJM, 2019) Silveira, Mariana Pereira; Schmiele, Márcio; Molina, Franciele Maria Pelissari; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Schmiele, Márcio; Molina, Franciele Maria Pelissari; Clerici, Maria Teresa Pedrosa Silva; Cardoso, Giselle Pereira
A exigência do mercado consumidor atual pela substituição de aditivos químicos por biopreservadores alternativos tem impulsionado os estudos envolvendo a utilização de conservantes naturais. Os óleos essenciais (OEs) são metabólitos secundários produzidos por certas espécies de plantas que podem atuar como agentes antibacterianos, antivirais, antifúngicos, antioxidantes, anti-inflamatórios e inseticidas. Os produtos de panificação, especialmente pães integrais, são altamente susceptíveis a deterioração por fungos, o que exige a utilização de algum tipo de conservante para extensão da vida-de-prateleira. Além disso, existe uma crescente demanda de embalagens ativas antimicrobianas que podem ser utilizadas neste tipo de alimento. Diante disso, este estudo objetivou: (i) isolar e identificar bolores de pães de forma integrais; (ii) determinar a melhor proporção de OEs de canela (Cinamomum cassia), cravo (Eugenia caryophyllus) e louro (Laurus nobilis) para inibição destes micro-organismos, através de avaliação da atividade antifúngica in vitro; (iii) aplicar uma mistura otimizada dos 3 OEs em pães de forma integrais pelos métodos de adição à massa e aspersão na superfície, com o objetivo de retardar o desenvolvimento de bolores deteriorantes; (iv) produzir e caracterizar um filme antimicrobiano otimizado de amido de mandioca, gelatina e amido de mandioca hidroxipropilado intercruzado, adicionado de OEs de canela, cravo e louro. Os resultados indicaram a presença de fungos dos gêneros Penicillium spp., Aspergillus spp., e Rhizopus spp. O volume otimizado de OEs para inibição do crescimento fúngico foi de 11,77 μL/100 μL de inóculo, contendo 34,2 % de OE de canela, 42,5 % de OE de cravo e 23,3 % de OE de louro. Com a adição direta de OEs à massa dos pães (0 a 1,42 μL OEs/g massa) a vida-de-prateleira foi insatisfatória, com apenas 7 dias de durabilidade. Entretanto, a aplicação da mistura de OEs na superfície dos pães na concentração de 3,0 μL OEs/g massa resultou em pães integrais com vida útil de 22 dias, mantidas as propriedades de conservação, textura instrumental e umidade adequadas, quando comparadas aos tratamentos controle. As melhores propriedades físicas foram obtidas para um filme otimizado contendo 65,8 % de amido de mandioca e 34,2 % de gelatina. Os resultados mostraram ainda que o filme contendo 0,97 % de OE de canela e 0,01 % de OE de cravo (com base na solução filmogênica) apresentou maior inibição no desenvolvimento de bolores isolados dos pães, mantendo-se viáveis as propriedades físicas e mecânicas dos filmes.
Desenvolvimento de embalagens sustentáveis a partir de subprodutos agroindustriais
(UFVJM, 2018) Ferreira, Danielle Cristine Mota; Pelissari, Franciele Maria; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Pelissari, Franciele Maria; Cardoso, Giselle Pereira; Roa, Juan Pedro Bretas
O desenvolvimento de embalagens biodegradáveis obtidas de fontes renováveis é uma alternativa ao uso dos plásticos convencionais derivados de petróleo e vem contribuir com a preservação ambiental de forma sustentável. O amido de mandioca é uma matéria-prima promissora para este fim, pois apresenta baixo custo, abundância, origem renovável e biodegradabilidade. No entanto, a produção de embalagens compostas exclusivamente de amido resulta em materiais de natureza quebradiça e higroscópica, com propriedades inferiores aos plásticos convencionais, sendo necessário o emprego de aditivos e plastificantes para melhorar suas propriedades físico-químicas. A utilização de farinhas de diversas fontes e de outros materiais de reforço, tais como as fibras lignocelulósicas, como reforço em matrizes poliméricas é interessante, pois diminuem a rigidez e melhoram a biodegradabilidade do material. O objetivo geral deste trabalho foi produzir embalagens biodegradáveis do tipo bandeja a partir de amido de mandioca, adicionado de bagaço de cana-de-açúcar, palha de milho, bagaço de malte e bagaço de laranja e produzir filmes e coberturas a partir de amido e mesocarpo de babaçu. Para obtenção das bandejas foi empregado o processo de moldagem manual. Foram elaboradas formulações de bandejas de amido de mandioca/bagaço de cana-de-açúcar com concentrações de 10 a 30% (p/p) dos demais subprodutos citados. As bandejas produzidas apresentaram espessuras entre 3,505 e 4,213 mm, densidade entre 0,12 e 0,21 g/cm3 e aspecto de cor tendendo à cor amarela. As micrografias ópticas indicaram que houve uma boa distribuição das fibras dos subprodutos em toda a matriz, evidenciando a homogeneidade do material. Todas as bandejas, quando armazenadas sob médias e elevadas umidades relativas, apresentaram alta capacidade de sorção de água. A adição de subprodutos agrícolas influenciou a resistência, tornando os materiais mais rígidos em comparação ao isopor. Os filmes biodegradáveis foram produzidos pelo método casting, sendo as soluções filmogênicas preparadas a partir de quatro formulações: (a) solução aquosa de 2% (p/p) de amido de mandioca, (b) solução aquosa de 2% (p/p) de amido de mandioca + 10% de farinha de babaçu (g/100 g de amido), (c) solução aquosa de 2% (p/p) de amido de mandioca + 30% de farinha de babaçu (g/100 g de amido) e (d) solução aquosa de 2% (p/p) de amido de mandioca + 50% de farinha de babaçu (g/100 g de amido), todas testadas em ensaios preliminares. Os filmes foram secos em estufa a 60ºC por aproximadamente 7 horas e para elaboração da cobertura, as frutas foram imersas na solução filmogênica e condicionadas à temperatura ambiente. Todos os filmes produzidos apresentaram uma superfície homogênea, sem bolhas ou rachaduras e boas características de manuseio. Conforme o aumento do teor de farinha de babaçu, os filmes mostraram-se mais opacos e menos solúveis em água, o que pode ser explicado pelo maior conteúdo de macromoléculas de natureza hidrofóbica, como proteínas e lipídios, presente nas formulações filmogênicas. O uso de coberturas a base de farinha de babaçu aplicados em frutos do Cerrado, cagaitas e mangabas, mostrou-se efetivo, aumentando a vida útil dos mesmos, retardando o amadurecimento e a perda de peso. Em geral, os subprodutos fibrosos da agroindústria utilizados mostraram-se matérias-primas muito promissoras para a elaboração de embalagens biodegradáveis.
Elaboração de embalagens biodegradáveis ativas a partir de resíduos agroindustriais para conservação de alimentos
(UFVJM, 2019) Santos, Fabiana Helen dos; Pelissari, Franciele Maria; Cardoso, Giselle Pereira; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Schmiele, Márcio; Neves, Nathália de Andrade; Silveira, João Vinícios Wirbitzki da
O aumento dos resíduos não-biodegradáveis e a dificuldade em reciclar a maioria das embalagens sintéticas disponíveis têm impulsionado o desenvolvimento de novas embalagens, como as embalagens biodegradáveis. No entanto, a produção e utilização destes materiais só se mostram viáveis se demonstrarem competitividade em termos de custo e funcionalidade. Uma alternativa para torná-las economicamente competitivas em relação às embalagens sintéticas, seria a utilização de matérias-primas mais baratas, como os subprodutos agroindustriais (cascas, talos e sementes), visto que estes podem proporcionar a produção de embalagens mais estáveis e com propriedades físicas e mecânicas melhoradas. Diante do exposto, este projeto propôs desenvolver filmes biodegradáveis ativos com carácter antioxidante através do uso de resíduos agroindustriais provenientes da jabuticaba, manga e brócolis. Para isso, realizou-se a obtenção dos farelos dos resíduos e estes foram caracterizados quanto à composição centesimal, análise de microestrutura por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), propriedades ópticas, compostos fenólicos, antocianinas totais e capacidade antioxidante. As análises permitiram verificar alto teor de fibras nos farelos, principalmente no farelo do talo de brócolis (15,55%). Além disso, confirmaram a alta capacidade antioxidante dos farelos da casca de jabuticaba (FCJ) (86,56%) e da casca de manga (FCM) (93,28%). Os filmes à base de amido com adição da mistura de farelos foram elaborados pelo método casting utilizando um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR), que possibilitou a obtenção das concentrações ótimas dos farelos para a produção de um filme com considerável capacidade antioxidante e propriedades mecânicas moderadas. Após a validação da formulação almejada, filmes apenas de amido de mandioca e de amido com a concentração ótima de farelos (2,8% FCJ e 20,0 % FCM) foram produzidos para realizar a comparação das suas propriedades. Os filmes foram caracterizados com base em suas propriedades mecânicas, espessura, densidade, umidade, solubilidade, propriedades ópticas, componentes estruturais, microestrutura, capacidade antioxidante e, além disso, quanto à possibilidade de atuarem como embalagens de produtos líquidos. O filme com a presença dos farelos apresentou menor resistência mecânica (0,8 MPa) e rigidez (42,6 MPa) que o filme apenas de amido (3,0 e 296,3 MPa, respectivamente), no entanto, o valor de elongação na ruptura mostrou-se semelhante para ambos. As micrografias obtidas pelo MEV também permitiram inferir que o filme apenas de amido é mais rígido e resistente visto que apresentou uma estrutura mais homogênea e coesa. Em relação às propriedades ópticas, o filme produzido com os farelos apresentou-se mais opaco e com cores tendendo ao vermelho e amarelo devido a presença dos pigmentos naturais, antocianinas e carotenoides. Além de influenciar a cor do filme, estes pigmentos também são associados a considerável capacidade antioxidante apresentada pelo filme com farelos (42,6% e 8,5 mg/mL). A respeito da aplicação dos filmes como embalagens de produtos líquidos, ambos mostraram-se eficientes em conter o óleo de linhaça sem vazamento, comprovando a possibilidade da sua aplicação para este tipo de produto. De forma geral, conclui-se que os filmes produzidos são passíveis de serem utilizados como embalagens de alimentos, e que cada um, possui características exclusivas que podem beneficiar o acondicionamento de um alimento específico.
Elaboração e caracterização de biscoitos enriquecidos com farinha de amêndoa de Baru
(UFVJM, 2018) Soares, Lucielle Vieira; Souza, Poliana Mendes de; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Souza, Poliana Mendes de; Pinto, Nisia Andrade Villela Dessimoni; Cardoso, Giselle Pereira
A crescente demanda por alimentos benéficos à saúde é acompanhada pela busca de novos produtos e pela exploração de matérias-primas pouco exploradas anteriormente. A investigação pelas fontes de nutrientes de espécies nativas do cerrado, como o baru, é de grande interesse e motivação, pois possibilita conhecer seu potencial para o enriquecimento de produtos alimentícios e fortalece a necessidade de preservação e valorização das espécies nativas. O baru (Dipteryx alata), leguminosa com origem no Cerrado brasileiro, apresenta boa aceitação pelo seu sabor agradável. Apresenta casca fina de cor marrom, polpa de sabor adocicado dentro do qual está a amêndoa. Esta possui elevado teor de fibras, lipídeos e proteína. Contêm ainda minerais como ferro, zinco e cálcio. Por ser agregar bem às preparações, a farinha de baru pode ser empregada para enriquecer uma variedade de preparações como biscoitos, bolos e pães. Este trabalho propõe elaborar e caracterizar biscoitos tipo cookie enriquecidos com farinha de amêndoa de baru e avaliar a qualidade nutricional, física, microbiológica e aceitabilidade dos produtos. O cookie padrão foi feito sem farinha de baru e duas formulações modificadas utilizaram a farinha de baru em duas diferentes proporções de 10 e 20%. Foram realizadas análises físicas, química, microbiológicas e sensorial. Os cookies apresentaram aumento nos teores de fibras, lipídeos, proteínas, cinzas e minerais. O teor de fibras variou de 1,72 g. 100g-1 a 7,81 g. 100g-1. O teor de lipídeos alterou de 23,78 g. 100g-1 a 26,72 g. 100g-1. O teor de proteínas alterou de 1,31 g. 100g-1 a 4,02 g. 100g-1. O teor de cinzas variou de 2,41 g. 100g-1 a 2,86 g. 100g-1 e o teor de minais como cálcio, ferro, zinco e manganês elevaram de forma gradual conforme aumentou a farinha de baru. Os biscoitos com 20% de farinha de baru apresentaram quantidade de fibras suficiente para serem caracterizados como alimento rico em fibras e os biscoitos com 10% de farinha de baru considerados fonte de fibras conforme a legislação pertinente. Os biscoitos obtiveram boa aceitação para os quesitos de sabor, textura, cor, odor, aroma e aceitação global. E para intenção de compra os provadores mostraram reação positiva em adquirir o produto. Os biscoitos tipo cookie elaborados com farinha da amêndoa de baru constituem um produto de bom potencial nutricional e de aceitabilidade.
Produção e caracterização de filmes biodegradáveis de amido e farinha de fruta-de-lobo (Solanum lycocarpum A. St.-Hil)
(UFVJM, 2018) Louzada, Ludmilla Batista; Pelissari, Franciele Maria; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Pelissari, Franciele Maria; Tibolla, Heloisa; Silveira, João Vinícios Wirbitzki da; Cardoso, Giselle Pereira
No sentido de atender as demandas ambientais que surgiram a partir do impacto de embalagens produzidas por polímeros convencionais, nas últimas décadas, tem-se estimulado a pesquisa para viabilizar a substituição destes materiais por produtos que além de serem biodegradáveis provenham de fontes renováveis. Devido à alta concentração de amido, componente responsável pela formação da matriz polimérica, uma fonte promissora e não convencional para a elaboração de filmes biodegradáveis é a fruta-de-lobo (Solanum lycocarpum A. St.-Hil), proveniente da região do Cerrado brasileiro. O presente trabalho teve como objetivo estudar o potencial do amido e da farinha de fruta-de-lobo para a elaboração de filmes biodegradáveis. Não há relatos na literatura sobre o emprego da farinha na produção de filmes, o que comprova o grande caráter inovador desta pesquisa. Para isso, o amido e a farinha foram extraídos da fruta-de-lobo e caracterizados. Em seguida foi determinada a influência das condições de processo (concentração de glicerol: Cg, temperatura de processo: Tp e temperatura de secagem: Ts) sobre as propriedades dos filmes de farinha de fruta-de-lobo, empregando um delineamento composto central rotacional (23). As variáveis respostas analisadas neste delineamento foram as propriedades mecânicas e solubilidade em água dos filmes. Ambas matérias-primas apresentaram considerável conteúdo de carboidratos (87,3 e 61,7%, para o amido e a farinha), além de fibras, proteínas e lipídeos. No geral, os filmes de farinha de fruta-de-lobo exibiram transparência, uma superfície homogênea sem bolhas ou rachaduras, bem como boas características de manuseio. A espessura dos filmes variou de 0,11 a 0,28 mm. A variável Cg foi a que mais afetou a solubilidade em água dos filmes. De fato, filmes com maior concentração de plastificante em sua composição foram mais solúveis quando comparados com aqueles com Cg inferior, resultado do alto caráter higroscópico do glicerol. O uso de altas temperaturas de processo (82,5 – 90 ºC) e temperaturas de secagem mais brandas (40 – 55 ºC) favoreceram a formação de filmes com maior tensão na ruptura e elongação. Ao analisar o efeito da Cg sob as propriedades mecânicas dos filmes, observou-se que conforme o aumento do teor de plastificante, os filmes tornaram-se mais flexíveis (maior elongação) e menos rígidos (menor tensão e o módulo de Young). Além disso, foi realizado um estudo comparativo entre os filmes de farinha e amido de fruta-de-lobo. Filmes elaborados a partir de amido se mostraram mais rígidos porém menos flexíveis que os filmes de farinha, sendo este comportamento de acordo com a composição centesimal das matérias-primas. Desta forma, a farinha e o amido de fruta-de-lobo parece ser um material muito promissor para produção de filmes e coberturas biodegradáveis.
Substituição do toucinho por emulsão gel de óleo de abacate em mortadela tipo Bologna
(UFVJM, 2022) Gonçalves, Bruna Néria Azevedo; Andrade, Monalisa Pereira Dutra; Schmiele, Marcio; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Andrade, Monalisa Pereira Dutra; Cardoso, Giselle Pereira; Torres Filho, Robledo de Almeida
A mortadela possui elevada aceitação pelos consumidores por causa da sua praticidade, custo acessível e sabor, mas sua composição lipídica é composta, majoritariamente, por gordura saturada, que, quando consumida em excesso, pode causar malefícios à saúde. Desse modo, a substituição de toucinho por óleos e/ou gorduras com melhor perfil de ácidos graxos (insaturados) se tornou foco de diversas pesquisas. No entanto, esta substituição em produtos cárneos emulsionados é, particularmente, complexa, uma vez que a gordura apresenta importante funções tecnológicas e sensoriais. Uma alternativa para possibilitar o uso de óleos vegetais nestes produtos são as emulsões géis (EG), sistema composto por duas fases imiscíveis estabilizadas por um emulsificante, geralmente, proteína, em que a fase contínua está estruturada como gel pela ação de hidrocoloides, que proporciona óleos vegetais estruturados e facilitando sua incorporação em produtos de massa fina. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade da mortadela tipo Bologna com diferentes níveis de substituição de toucinho por emulsão gel composta por óleo de abacate, água, proteína do soro do leite, goma guar, goma xantana e carboximetilcelulose. A associação entre a carboxmetilcelulose e a goma guar resultou em uma emulsão gel de óleo de abacate firme, com baixa adesividade, elástica e resiliente. A emulsão gel de óleo de abacate formulado com 85% (2,55 g) de carboximetilcelulose e 15% (0,45 g) de goma guar demonstrou características necessárias para aplicação como substituto de toucinho em produtos cárneos emulsionados. No entanto, a substituição de toucinho por emulsão gel de óleo de abacate pode afetar a qualidade da mortadela tipo Bologna, mas essas alterações são dependentes do nível de substituição e, até determinados níveis, suficientemente pequenas para não descaracterizem o produto. O nível máximo de substituição de toucinho por emulsão gel na formulação de mortadelas é de 94% para atender ao limite máximo de 65% de água da legislação brasileira, enquanto 40% de substituição de toucinho por emulsão gel já são suficientes para se obter uma mortadela light em gordura. Contudo, alterações na textura são o principal fator limitante para a substituição de toucinho por emulsão gel, pois valores acima de 50% reduzem excessivamente a dureza e a mastigabilidade das mortadelas. Portanto, a emulsão gel de óleo de abacate é uma alternativa para a substituição de até 40% de toucinho em produtos cárneos emulsionados, como a mortadela, a fim de se obter um produto light em gordura com qualidade, além de melhor perfil lipídico.