https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/77043 2026-10-19T23:48:06Z 2026-10-19T23:48:06Z Bredun, Maiara Arbigaus https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/276869 2026-09-25T23:18:57Z 2024-01-01T00:00:00Z

Valorização de subprodutos da vinificação (Vitis Vinifera L.): composição bioativa, bioacessibilidade in vitro e potencial biológico em células Bredun, Maiara Arbigaus O processo de vinificação gera grandes quantidades de subprodutos. A recuperação de compostos bioativos a partir de subprodutos e sua posterior aplicação representa uma oportunidade de mercado promissora para os vitivinicultores e para a indústria de alimentos e pode contribuir para o desenvolvimento sustentável do setor. O objetivo deste trabalho foi aplicar tecnologias de extração e concentração para recuperar os compostos bioativos presentes no bagaço de uva e borra de vinho (Vitis vinifera L.). O processo de extração verde foi otimizado para recuperar antocianinas provenientes do bagaço de uva, seguindo um planejamento central composto, onde as variáveis independentes foram volume de solvente (água: solução de ácido cítrico (v/v)), tempo (min) e pH do solvente. O teor de antocianinas monoméricas totais foi a variável dependente utilizada na otimização. O extrato com maior concentração de antocianinas obtido na otimização da extração foi aplicado no processo de crioconcentração em blocos gravitacional. As frações concentradas e o extrato inicial, foram caracterizados quanto à concentração de compostos bioativos e composição físico-química. As amostras de borra de vinho foram desidratadas em estufa com circulação de ar e avaliada quanto à cinética de secagem utilizando curvas de secagem a 40 oC Após o processo de secagem, quatro métodos de extração: agitador orbital, ultrassom, agitação térmica e extração por líquido pressurizado foram aplicados para recuperação de antocianinas da borra de vinho seca. Um planejamento central composto foi aplicado para a extração por líquido pressurizado, onde as variáveis independentes foram temperatura (ºC) e proporção de solvente (etanol: solução de ácido cítrico 0,1 mol/L (v/v)) e a variável resposta foi o teor de antocianinas monoméricas totais. O extrato da borra de vinho obtido através da otimização foi caracterizado quanto ao perfil fenólico e à bioacessibilidade das antocianinas após simulação gastrointestinal in vitro. Além disso, a atividade antiproliferativa in vitro do extrato foi avaliada. Como resultados deste trabalho observou-se como resposta máxima para extração de antocianinas do bagaço de uva o volume de 10 mL de solução de água:ácido cítrico, em pH de 1,8. A aplicação de crioconcentração no extrato de bagaço de uva demonstrou ser um método eficaz para concentração de compostos bioativos. Após três estágios de concentração, sólidos totais, fenólicos totais e antocianinas monoméricas totais foram aproximadamente 5 vezes superiores à condição inicial do extrato. O aumento na concentração de compostos bioativos atingiu uma eficiência de processo de 93,11% (estágio 1) para compostos fenólicos e 90,63% (estágio 2) para as antocianinas totais. Considerado os resultados obtidos, conclui-se que a crioconcentração é uma opção promissora para o extrato do bagaço de uva, que pode ser otimizado para preservar e concentrar os compostos bioativos deste subproduto. Com relação às borras de vinho, observou-se que o processo de desidratação convectiva a 40 oC, durante 420 minutos de secagem removeu 88% de água da amostra. Dentre os diferentes métodos de extração, observou-se que a extração por líquido pressurizado em modo estático apresentou maior teor de antocianinas monoméricas totais no extrato e suas as condições de extração e foram otimizadas para obtenção de um extrato rico em antocianinas provenientes da borra do vinho, com a temperatura de 55ºC, e o solvente etanol:ácido cítrico 0,1 mol/L utilizado na proporção de 50:50 v/v. As antocianinas delfinidina-3-glicosídeo, cianidina-3-glicosídeo, petunidina-3-glicosídeo, peonidina-3-glicosídeo e malvidina-3-glicosídeo foram identificadas e devidamente quantificadas, sendo a malvidina a majoritária na borra do vinho. Durante a digestão in vitro, mudanças importantes foram observadas nas concentrações de antocianinas após a passagem pelas fases gástrica e intestinal. A análise de digestão in vitro do extrato da borra de vinho mostrou que todas as antocianinas são bioacessíveis na fase oral e na fase gástrica da digestão gastrointestinal simulada, no entanto na fase intestinal apenas a delfinidina-3glicosídeo e a malvidina-3-glicosídeo são bioacessíveis. Além disso o extrato não apresentou citotoxicidade para viabilidade celular de fibroblastos murinos (L929) na concentração de 500 µg/mL de extrato da borra de vinho e apresentou citoproteção (500 µg/mL) quando submetidos ao estresse oxidativo com H2O2. Os resultados evidenciam o potencial dos subprodutos de vinificação tanto do ponto de vista tecnológico como corante natural e quando do ponto de vista da saúde como ingrediente de produtos nutracêuticos.; Abstract: The winemaking process generates large amounts of by-products. The recovery of bioactive compounds from by-products and their subsequent application represents a promising market opportunity for winegrowers and the food industry, providing the sustainable development of the sector. The aim of this work was to apply extraction and concentration technologies to recover the bioactive compounds present in grape pomace and wine lees (Vitis vinifera L.). The green extraction process was optimized to recover anthocyanins from grape pomace, following a central composite design, where the independent variables were solvent volume (water: citric acid solution (v/v)), time (min) and solvent pH. The content of total monomeric anthocyanins was the dependent variable used in the optimization. The extract with the highest concentration of anthocyanins obtained in the optimization of the extraction was applied in the process of cryoconcentration in gravitational blocks. The concentrated fractions and the initial extract were characterized according to the concentration of bioactive compounds and physicochemical composition. Wine grounds samples were dehydrated in an oven with air circulation and evaluated for drying kinetics using drying curves at 40 oC After the drying process, four extraction methods: orbital stirrer, ultrasound, thermal agitation and pressurized liquid extraction were applied to recover anthocyanins from dried wine grounds. A composite central design was applied for pressurized liquid extraction, where the independent variables were temperature (ºC) and solvent proportion (ethanol: citric acid solution 0.1 mol/L (v/v)) and the response variable was total monomeric anthocyanin content. The extract of wine lees obtained through optimization was characterized for phenolic profile and bioaccessibility of anthocyanins after in vitro gastrointestinal simulation.In addition, the in vitro antiproliferative activity of the extract was evaluated. As a result of this study, the maximum response for the extraction of anthocyanins from grape pomace was the volume of 10 mL of water:citric acid solution, at a pH of 1.8. The application of cryoconcentration in grape pomace extract has been shown to be an effective method for concentration of bioactive compounds. After three stages of concentration, total solids, total phenolics and total monomeric anthocyanins were approximately 5 times higher than the initial condition of the extract. The increase in the concentration of bioactive compounds reached a process efficiency of 93.11% (stage 1) for phenolic compounds and 90.63% (stage 2) for total anthocyanins. Considering the results obtained, it is concluded that cryoconcentration is a promising option for grape pomace extract, which can be optimized to preserve and concentrate the bioactive compounds of this by-product. Regarding the wine lees, it was observed that the convective dehydration process at 40 oC during 420 minutes of drying removed 88% of water from the sample. Among the different extraction methods, it was observed that the extraction by pressurized liquid in static mode presented the highest content of total monomeric anthocyanins in the extract and its ingredients. citric acid 0.1 mol. L-1 used in a ratio of 50:50 v/v. The anthocyanins delphinidin-3-glucoside, cyanidin-3-glucoside, petunidin-3-glucoside, peonidin-3-glucoside and malvidin-3-glucoside were identified and properly quantified, with malvidin being the majority in wine lees. During in vitro digestion, important changes were observed in anthocyanin concentrations after passing through the gastric and intestinal phases. In vitro digestion analysis of wine lees extract showed that all anthocyanins are bioaccessible in the oral and gastric phase of sham gastrointestinal digestion, however in the intestinal phase only delphinidin-3glycoside and malvidin-3-glucoside are bioaccessible. In addition, the extract did not show cytotoxicity for cell viability of murine fibroblasts (L929) at the concentration of 500 µg/mL of wine lees extract and showed cytoprotection (500 µg/mL) when subjected to oxidative stress with H2O2. The results show the potential of winemaking by-products both from a technological point of view as a natural colorant and when from a health point of view as an ingredient of nutraceutical products. Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2024.

2024-01-01T00:00:00Z Pereira, Cecília Marques Tenório https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/276787 2026-09-22T23:28:48Z 2026-01-01T00:00:00Z

Café catarinense: ressurgimento de um produto de qualidade via fermentação controlada Pereira, Cecília Marques Tenório O processamento pós-colheita é crucial para a qualidade sensorial do café, particularmente em áreas de fronteira produtiva onde as condições climáticas são desafiadoras. Este estudo examinou a dinâmica microbiológica e o potencial biotecnológico da fermentação do café em Santa Catarina, uma área subtropical úmida situada abaixo do Cinturão do Café. Para mapear a microbiota nativa e a sucessão de metabólitos durante a fermentação espontânea, empregou-se, primeiramente, uma estratégia combinada de metataxonômica (sequenciamento Illumina) e metabolômica. Os resultados mostraram uma diversidade complexa, com predominância de enterobactérias e fungos filamentosos, associados à geração de etanol e ácidos orgânicos. Com base nesse mapeamento, a levedura selvagem Pichia kluyveri LBP UFSC L24 foi isolada, selecionada por triagem tecnológica, especialmente pela produção de ésteres aromáticos, submetida à genotipagem. Na etapa seguinte, essa cepa foi empregada como cultura iniciadora em fermentações controladas por meio do método úmido. Conforme as análises de microextração em fase sólida no headspace (HS-SPME) acoplada à cromatografia gasosa-espectrometria de massas (GC-MS), a inoculação favoreceu o controle da microbiota, acelerou a utilização de carboidratos e intensificou a produção de ésteres voláteis, como éster etílico do ácido hexadecanoico e álcoois superiores, como álcool feniletílico. A avaliação sensorial realizada por juízes certificados (Q-Graders) comprovou a eficácia da intervenção, aumentando a pontuação da bebida de 84,0 (fermentação espontânea) para 86,25 pontos (fermentação inoculada). Isso ocorreu com a adição de notas sensoriais complexas, como \"acidez viva\", \"cremosa\" e \"suculenta\". A utilização de microrganismos nativos adaptados ao clima subtropical se mostra uma estratégia eficaz para padronizar e diferenciar a qualidade dos cafés de Santa Catarina.; Abstract: Post-harvest processing is crucial for the sensory quality of coffee, particularly in productive frontier areas where climatic conditions are challenging. This study examined the microbiological dynamics and biotechnological potential of coffee fermentation in Santa Catarina, a humid subtropical area located below the Coffee Belt. To map the native microbiota and the succession of metabolites during spontaneous fermentation, a combined metataxonomic (Illumina sequencing) and metabolomic strategy was initially employed. The results showed a complex diversity, with a predominance of enterobacteria and filamentous fungi, associated with the generation of ethanol and organic acids. Based on this mapping, the wild yeast Pichia kluyveri LBP UFSC L24 was isolated, selected by technological screening, especially for the production of aromatic esters, and subjected to genotyping. In the next step, this strain was used as a starter culture in controlled fermentations using the wet method. According to headspace solid-phase microextraction (HS-SPME) coupled with gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) analyses, inoculation favored microbiota control, accelerated carbohydrate utilization, and intensified the production of volatile esters, such as hexadecanoic acid ethyl ester and higher alcohols, such as phenylethyl alcohol. Sensory evaluation by certified judges (Q-Graders) confirmed the effectiveness of the intervention, increasing the beverage score from 84.0 (spontaneous fermentation) to 86.25 points (inoculated fermentation). This occurred with the addition of complex sensory notes, such as \"lively acidity,\" \"creamy,\" and \"juicy.\" The use of native microorganisms adapted to the subtropical climate proves to be an effective strategy for standardizing and differentiating the quality of coffees from Santa Catarina. Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2026.

2026-01-01T00:00:00Z Deolindo, Carolina Turnes Pasini https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/276652 2026-09-19T23:27:28Z 2026-01-01T00:00:00Z

Métodos analíticos para identificação de adulterações em polpas de Euterpe spp. Deolindo, Carolina Turnes Pasini As fraudes em polpas de açaí e juçara representam um desafio relevante para os sistemas de controle de qualidade, diante da carência de métodos analíticos específicos e sensíveis para sua detecção. Este trabalho teve como objetivo propor abordagens analíticas para a identificação de fraudes por adição de corantes artificiais e por mistura com outras frutas em polpas de açaí e juçara. Considerando que o uso de corantes artificiais nessas matrizes é proibido, foi desenvolvido um método para a detecção desses compostos por cromatografia líquida de alta eficiência com detector de arranjo de diodos (HPLC-DAD). A escolha do solvente de extração foi conduzida por planejamento de misturas, e diferentes estratégias de limpeza dos extratos foram investigadas. Sendo que a extração sólido-líquido seguida por partição líquido-líquido com diclorometano e precipitação com reagentes de Carrez foi a extração otimizada. O método foi validado de acordo com os parâmetros estabelecidos pelo INMETRO. Quando comparado aos critérios previstos na Instrução Normativa nº 37 de 2018 (BRASIL, 2018), o método desenvolvido demonstrou maior adequação para a identificação de corantes artificiais, evidenciando limitações da abordagem regulatória atualmente utilizada para esse fim. Amostras comerciais de polpas de açaí (n = 9), juçara (n = 3) e sorbets (n = 10) foram analisadas pelo método desenvolvido, não sendo detectados corantes nas polpas, enquanto nos sorbets vermelho bordeaux e azul brilhante foram quantificados apenas nas amostras que declaravam sua presença em rótulo (25 a 30 mg kg-1), confirmando a conformidade dos produtos. Em relação à fraude por mistura com outras frutas, avaliou-se o uso de antocianinas e betalaínas como marcadores químicos, por meio do desenvolvimento de um método por cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas em modo tandem com ionização por electrospray (LC-ESI-MS/MS). A extração dos analitos de interesse foi otimizada utilizando planejamento fatorial e planejamento composto central rotacional. O solvente de extração otimizado foi definido como água:etanol (7:3 v/v) com pH ajustado para 4,5 com ácido fórmico. A aplicação de ferramentas quimiométricas, como análise de componentes principais e análise discriminante por mínimos quadrados parciais, permitiu identificar petunidina-3-glicosídeo e malvidina-3,5-diglicosídeo como marcadores característicos da adulteração por uva, bem como betanina e indicaxantina como marcadores específicos da adulteração por beterraba, possibilitando a discriminação entre amostras autênticas e adulteradas. Em contraste, o método espectrofotométrico de pH diferencial (AOAC 2005.02) mostrou-se inadequado para a detecção confiável dessas fraudes. A adulteração por mistura entre açaí e juçara não pôde ser discriminada por essa abordagem direcionada. Portanto, os perfis metabolômicos dos frutos de açaí e juçara foram avaliados utilizando análise por cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a espectrometria de massas de alta resolução. Ferramentas quimiométricas como análise de componentes principais e análise discriminante por mínimos quadrados parciais foram utilizadas para propor potenciais marcadores químicos diferenciais entre as duas espécies. Dois marcadores em potencial foram encontrados (m/z 771,2 ? 609,2 para a juçara e m/z 653,4 ? 397,2 para o açaí). Estes marcadores mostraram-se adequados para a diferenciação entre espécies e para a detecção de polpas mistas. Dessa forma, os resultados obtidos fornecem evidências científicas para o aprimoramento das estratégias analíticas de controle de autenticidade, contribuindo para o fortalecimento da fiscalização e para a proteção da cadeia produtiva de açaí e juçara.; Abstract: Fraud in açaí and juçara pulps represents a relevant challenge for quality control systems due to the lack of specific and sensitive analytical methods for its detection. This study aimed to propose analytical approaches for the identification of fraud by the addition of artificial colorants and by mixing with other fruits in açaí and juçara pulps. Since the use of artificial colorants in these matrices is prohibited, an analytical method was developed for the detection of these compounds by high-performance liquid chromatography with diode array detection (HPLC-DAD). The selection of the extraction solvent was conducted using a mixture design, and different extract clean-up strategies were evaluated. Solid?liquid extraction followed by liquid?liquid partitioning with dichloromethane and precipitation with Carrez reagents was selected as the optimized extraction procedure. The method was validated according to the parameters established by INMETRO. When compared with the criteria established in Normative Instruction No. 37 of 2018 (BRASIL, 2018), the developed method showed greater suitability for the identification of artificial colorants, revealing limitations in the current regulatory approach used for this purpose. Commercial samples of açaí pulp (n = 9), juçara pulp (n = 3), and sorbets (n = 10) were analyzed using the developed method. No colorants were detected in the pulp samples, whereas in the sorbets the colorants bordeaux red and brilliant blue were quantified only in samples that declared their presence on the label (25?30 mg kg?¹), confirming product compliance. Fraud by mixing with other fruits was also investigated. Anthocyanins and betalains were evaluated as chemical markers through the development of a method based on liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry with electrospray ionization (LC-ESI-MS/MS). Extraction of the target analytes was optimized using factorial design and central composite rotational design. The optimized extraction solvent consisted of water:ethanol (7:3, v/v) with pH adjusted to 4.5 using formic acid. The application of chemometric tools, such as principal component analysis and partial least squares discriminant analysis, enabled the identification of petunidin-3-glucoside and malvidin-3,5-diglucoside as characteristic markers of adulteration with grape, as well as betanin and indicaxanthin as specific markers of adulteration with beetroot, allowing discrimination between authentic and adulterated samples. In contrast, the spectrophotometric differential pH method (AOAC 2005.02) proved inadequate for the reliable detection of these frauds. Adulteration by mixing açaí and juçara could not be discriminated using this targeted approach. Therefore, the metabolomic profiles of açaí and juçara fruits were evaluated using high-performance liquid chromatography coupled to high-resolution mass spectrometry. Chemometric tools such as principal component analysis and partial least squares discriminant analysis were applied to propose potential differential chemical markers between the two species. Two potential markers were identified (m/z 771.2 ? 609.2 for juçara and m/z 653.4 ? 397.2 for açaí). These markers proved suitable for species differentiation and for the detection of mixed pulps. Thus, the results obtained provide scientific evidence to improve analytical strategies for authenticity control, contributing to the strengthening of inspection activities and to the protection of the açaí and juçara production chain. Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2026.

2026-01-01T00:00:00Z Lima, Juliana Lopes de https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/276582 2026-09-16T23:24:51Z 2026-01-01T00:00:00Z

Hidrolisado enzimático assistido por ultrassom de subproduto de frango: obtenção e caracterização de peptídeos Lima, Juliana Lopes de A produção avícola global e brasileira apresenta um crescimento contínuo, gerando um volume significativo de subprodutos que, muitas vezes, são subutilizados como ingredientes de baixo valor agregado. Informações sobre a caracterização físico-química da moela, do revestimento interno da moela e do proventrículo de frango são escassos. Além disso, dados sobre a obtenção de hidrolisados enzimáticos destes subprodutos avícolas e a sua caracterização são inexistentes. Diante desse cenário, este estudo teve como objetivo avaliar o aproveitamento do revestimento interno da moela de frango, uma película rica em proteínas (42,30 g/100g) e com baixo teor lipídico (0,74 g/100g), como substrato para a obtenção de colágeno hidrolisado enzimaticamente. A metodologia iniciou-se com uma prospecção científica e bibliométrica nas bases Scopus® e Web of Science, que revelou uma tendência crescente de publicações (2012 2025) focadas no uso de enzimas como a Alcalase® para extração de colágeno de pés e pele, mas indicou uma lacuna inédita quanto ao uso da moela e ultrassom assistivo para a condução das reações. A caracterização físico-química preliminar confirmou que o revestimento interno da moela e o proventrículo possuem alto teor proteico e baixo teor lipídico, sendo o revestimento selecionado como o substrato ideal após cinéticas de hidrólise que demonstraram sua maior susceptibilidade à ação enzimática. O processo de obtenção do hidrolisado foi conduzido por um delineamento experimental completo 2³, avaliando as variáveis concentração de ácido acético, concentração de enzima e tempo de aplicação de ultrassom (20 kHz, 153 W/cm²). Os resultados mostraram que a relação enzima/substrato foi o fator mais significativo, alcançando um Grau de Hidrólise (GH) máximo de 21,19% com 5% de Alcalase® e 30 minutos de sonicação no ultrassom. A análise por microscopia eletrônica de varredura (MEV) revelou que a combinação de ácido e ultrassom promoveu uma desintegração estrutural profunda, criando porosidades que facilitaram a clivagem proteica, enquanto a espectroscopia de infravermelho (FTIR) confirmou a manutenção da identidade química do colágeno (amidas I, II e III). As propriedades funcionais demonstraram que o grau de hidrólise influencia diretamente a estabilidade da espuma e a solubilidade, com peptídeos menores apresentando maior solubilidade, mas menor resistência interfacial. Diante disso, conclui-se que o revestimento interno da moela é uma fonte sustentável e tecnologicamente viável para a produção de ingredientes funcionais de alto valor agregado, especificamente, hidrolisados de colágeno com características tecnofuncionais, alinhando-se aos preceitos da economia circular.; Abstract: Global and Brazilian poultry production is experiencing continuous growth, generating a significant volume of by-products that are often underutilized as low value-added ingredients. Information on the physicochemical characterization of chicken gizzards, gizzard lining, and proventriculus is scarce. Furthermore, data on obtaining enzymatic hydrolysates from these poultry by-products and their characterization are nonexistent. Given this scenario, this study aimed to evaluate the use of chicken gizzard lining, a film rich in proteins (42.30 g/100g) and with a low lipid content (0.74 g/100g), as a substrate for obtaining enzymatically hydrolyzed collagen. The methodology began with a scientific and bibliometric search in the Scopus® and Web of Science databases, which revealed a growing trend of publications (2012-2025) focused on the use of enzymes such as Alcalase® for collagen extraction from feet and skin, but indicated a unique gap regarding the use of gizzard and assisted ultrasound to conduct the reactions. Preliminary physicochemical characterization confirmed that the gizzard lining and proventriculus have a high protein content and low lipid content, with the lining being selected as the ideal substrate after hydrolysis kinetics demonstrated its greater susceptibility to enzymatic action. The hydrolysate production process was conducted using a complete 2³ experimental design, evaluating the variables acetic acid concentration, enzyme concentration, and ultrasound application time (20 kHz, 153 W/cm²). The results showed that the enzyme/substrate ratio was the most significant factor, reaching a maximum Degree of Hydrolysis (DH) of 21.19% with 5% Alcalase® and 30 minutes of ultrasound sonication. Scanning electron microscopy (SEM) analysis revealed that the combination of acid and ultrasound promoted deep structural disintegration, creating porosities that facilitated protein cleavage, while Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) confirmed the maintenance of the chemical identity of collagen (amides I, II, and III). Functional properties demonstrated that the degree of hydrolysis directly influences foam stability and solubility, with smaller peptides exhibiting greater solubility but lower interfacial resistance. Therefore, it is concluded that the inner lining of the gizzard is a sustainable and technologically viable source for the production of high-value-added functional ingredients, specifically collagen hydrolysates with technofunctional characteristics, aligning with the principles of the circular economy. Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2026.

2026-01-01T00:00:00Z