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Análise de viabilidade econômica de unidade de beneficiamento do óleo residual de fritura
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018-12-04) Athayde, Rafael Teixeira Escórcio; Furukava, Marciano; Medeiros, Fábio Gonçalves Macêdo de; Dantas, Julia Maria de Medeiros
Amplamente presente na mesa dos brasileiros, o óleo de cozinha vem sendo o objeto de debates ambientais, campanhas de coleta e pesquisas científicas, não só pela sua potencialidade de contaminar solos e águas após descarte inadequado, mas também pela posse de valor monetário e social mesmo após seu consumo. Desse modo, este estudo propõe um processo simples para beneficiamento do óleo residual de fritura, bem como avalia economicamente sua instalação e operação. Apesar do estudo não levar em consideração investimentos em marketing, análises laboratoriais entre outros, após a elaboração do processo e o levantamento e análise dos custos iniciais e de produção, foi concluído que a planta de beneficiamento de óleo residual é viável de acordo com os fatores abordados.
Aproveitamento do resíduo da beterraba (beta vulgaris) como corante natural para a indústria de cosméticos e na produção de bioetanol como etapa preliminar de tratamento dos extratos secados em leito de jorro
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2020-10-16) Costa, Júlia Vieira Xavier da; Medeiros, Maria de Fátima Dantas de; Dantas, Júlia Maria de Medeiros; Deus, Katherine Carrilho de Oliveira; Medeiros, Fábio Gonçalves Macêdo de
As indústrias de processamento de alimentos e restaurantes produzem uma enorme quantidade de resíduos orgânicos nos seus processos que na maioria das vezes são descartados, como as cascas, talos e folhas dos vegetais. Um exemplo é a beterraba, hortaliça composta por diversos bioativos e pigmentos naturais, que tem sua casca descartada. Como forma de aproveitar os corantes e compostos bioativos da casca da beterraba pode-se realizar a sua secagem, mas a elevada concentração de açúcares na beterraba pode vir a causar problemas tanto no processo de secagem, como comprometer na qualidade dos produtos em pó. Estudos mostram que a fermentação dos extratos líquidos vegetais tanto minimiza esses efeitos como promove uma maior concentração de corantes, além de produzir bioetanol. Este trabalho tem como objetivo estudar a fermentação do extrato de beterraba visando a redução da concentração de açúcares para secagem e a produção de etanol. A beterraba foi caracterizada quanto a umidade, vitamina C e sólidos solúveis, e em seguida foi realizada uma extração com a casca da beterraba com ácido cítrico. O extrato líquido foi caracterizado quanto a umidade e teor de açúcares. Com a finalidade de encontrar o tempo ótimo de fermentação, foi obtida a cinética fermentativa do extrato da casca e o teor de açúcar foi quantificado pelo método HPLC e pelo método do ácido dinitrosalicílico (DNS). Em ambos os métodos, 10 horas foi o ponto com maior concentração de etanol e a menor concentração de glicose. O processo de fermentação consumiu 98,9% de glicose e um rendimento de etanol de 62,5%. Além disso foi realizada a secagem do extrato líquido no leito de jorro utilizando amido de milho como adjuvante nas concentrações de 5,24% e 10%. Os pós produzidos foram classificados como não higroscópico (<10%) e apresentaram uma atividade de água ideal de aproximadamente 0,4, indicando um baixo risco de deterioração. O amido não influenciou o rendimento dos pós, sendo o rendimento de 80,4% e 80,1% para o pó de menor e maior concentração de adjuvante respectivamente.
Aproveitamento do resíduo na indústria de água de coco para a produção do pó e da fibra do coco verde
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2017-11-20) Guimarães, Maria Helena Teixeira; Sousa, Magna Angélica dos Santos Bezerra; Medeiros, Fábio Gonçalves Macêdo de; Lira, Maritta Meyrella dos Santos
Uma atenção especial vem sendo dada para a minimização ou reaproveitamento de resíduos gerados nos diferentes processos industriais. Os resíduos advindos da indús-tria e comércio de alimentos envolvem quantidades consideráveis de casca, caroço e outros elementos. Esses materiais servem como fonte de proteínas, enzimas e óleos essenciais e podem ser recuperados e aproveitados. No Brasil, destaca-se o consumo do coco verde, por ser uma fruta tropical, cuja água traz muitos benefícios à saúde hu-mana, e cujo consumo deste alimento aumentou consideravelmente nos últimos anos. Os restos gerados do coco são, geralmente, misturados ao lixo doméstico, sendo res-ponsáveis por um grande volume no lixo urbano, já que a casca do coco verde corres-ponde à cerca 85% do peso do fruto. A casca é jogada diretamente em lixões e aterros sanitários e demora, em média, cerca de 8 a 12 anos para se decompor, causando grande impacto ambiental. Como solução para este problema, é possível fazer o rea-proveitamento do resíduo do coco verde, através de uma nova cadeia produtiva, servin-do de matéria prima na produção do pó e da fibra que geram outros subprodutos, crian-do estruturas de reciclagem e perspectiva de lucro para empreendedores. Este proces-so produtivo reaproveita 34% do peso do resíduo, sendo o restante composto de líqui-dos que serão descartados adequadamente. Salienta-se a importância do aproveita-mento dos resíduos do coco, como solução de problemas ambientais, sociais e de saú-de pública decorrentes da destinação final desses dejetos de forma incorreta, como acontece na maior parte do país, ocasionando entre outros impactos, a contaminação dos solos, ar e água.
Aproveitamento tecnológico da casca da acerola na produção de néctar de acerola
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2017-11-01) Almino, Heulyson Arruda; Pedrini, Márcia Regina da Silva; Medeiros, Fábio Gonçalves Macêdo de
O mercado brasileiro de sucos prontos para beber está em franca expansão, acompanhando a tendência mundial de consumo de bebidas saudáveis, convenientes e saborosas. A acerola é considerada uma excelente fonte de vitamina C (ácido ascórbico), além de ser fonte de pró-vitamina A. Também contém vitaminas do complexo B como tiamina (B1), riboflavina (B2) e niacina (B3), e minerais como Ca, ferro (Fe) e P, embora os teores sejam baixos. A casca tem em sua composição química abundância de fibras e proteína bruta. Se estima que 40% do resíduo agroindustrial são devido ao processamento da fruta para a obtenção da polpa. Além do desperdício, há a crescente preocupação com o descarte destes resíduos, que podem levar a problemas ambientais. O objetivo deste trabalho é apresentar um néctar de acerola enriquecido com fibras provenientes do aproveitamento tecnológico das cascas, geralmente descartadas durante o processo, sem a adição de aditivos, através de envase asséptico em embalagens cartonadas, propiciando um armazenamento e transporte em temperatura ambiente. Observou-se que o produto final apresentou uma boa viabilidade econômica, por mostrar-se economicamente praticável, frente ao custo equivalente a produtos similares e a crescente valorização deste produto no mercado nacional e internacional, além de mostrar considerável estratégia para minimizar os problemas ambientais causados pela disposição inadequada de subprodutos e resíduos da indústria de sucos e néctares.
Caracterização da biomassa de leveduras proveniente do processo de produção de cerveja
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-11) Almeida Filho, Marcos André de; Pedrini, Márcia Regina da Silva; Medeiros, Fábio Gonçalves Macêdo de
A reutilização de resíduos provenientes de processos industriais tem cada vez mais relevância econômica e social. Na indústria de alimentos, é crescente o número de estudos que abordam a viabilidade do aproveitamento dos resíduos de processos como insumos, ou até como produtos finais. Nesse contexto, destaca-se com grande potencial a indústria cervejeira, sendo responsável, no Brasil, pela produção de 13,3 bilhões de litros em 2016. Um dos insumos principais na fabricação da cerveja é a levedura, responsável pela transformação dos açúcares dos cereais em álcool. A biomassa de levedura é reutilizada no processo até que suas propriedades não sejam mais adequadas, então o descarte é realizado. A biomassa de levedura (BL) corresponde ao segundo maior subproduto da indústria cervejeira. Dessa forma, este trabalho abordou a caracterização da biomassa de leveduras da espécie Saccharomyces cerevisiae, provenientes de quatro processos de produção diferentes, com objetivo de identificar aplicações para esses resíduos. Foram analisados: o teor de proteínas, de gorduras, cinzas, umidade e a cultivabilidade. Os teores médios de proteína, gordura e cinzas obtidos foram, respectivamente, cerca de 32, 0,62 e 5,53%. A cultivabilidade teve ordem de grandeza de 108 . Todos os experimentos ocorreram de forma satisfatória com a obtenção de parâmetros coerentes para a posterior análise das possíveis aplicações dos subprodutos estudados.
Determinação da vida de prateleira por meio de testes acelerados em bebida alcoólica mista de leite condensado (coquetel)
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-11) Brasil, Matheus de Souza Indio do; Pedrini, Márcia Regina da Silva; Medeiros, Fábio Gonçalves Macêdo de; Costa, Carolina da Silva; Andrade, Eduardo Wagner Vasconcelos de
No desenvolvimento de produtos alimentícios, a avaliação sensorial intervém nas diferentes etapas do ciclo de vida de produtos. Estabelecer a vida útil de um produto alimentício é essencial para que o alimento permaneça com seu valor nutritivo e satisfaça seu consumidor e a legislação pertinente. O equilíbrio de diferentes parâmetros intrínsecos durante sua fabricação e as interações entre seus fatores extrínsecos após sua preparação poderão influenciar na degradação do alimento. Neste estudo foi utilizado o Teste Acelerado de Vida-de-Prateleira (TAVP), que se baseia na variação da temperatura de armazenagem para acelerar reações cinéticas no alimento. Os resultados foram analisados sob a ótica do Modelo Matemático de Arrehnius, o qual estipula uma vida-de-prateleira para o produto avaliando a degradação de suas características intrínsecas. Para determinação da vida-de-prateleira de uma bebida alcoólica mista de sabor leite condensado através do TAVP o produto foi acondicionado em garrafas de 350 mL de vidro transparente por um período de 35 dias, em quatro temperaturas diferentes: 4 (controle), 25 (ambiente), 35 (acelerado) e 45 °C (acelerado). Foram analisados os seguintes parâmetros: graduação alcoólica, acidez, pH e sólidos solúveis a cada 7 dias, durante 35 dias. Com os resultados obtidos e tratados, verificou-se que a reação de degradação monitorada (a acidez) se ajusta ao modelo cinético de ordem zero. Para estimar a vida útil do produto foi aplicado o Modelo de Arrhenius nas diferentes temperaturas e foi obtido uma energia de ativação (Ea) de 219,98 kcal.mol-1 e Q10 igual a 1,012. Os resultados que foram obtidos sugerem uma vida-de-prateleira de aproximadamente 45 dias a 35 °C.
Dimensionamento, automação, aquisição de dados e controle supervisório de um trocador de calor do tipo casco e tubo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018-06-01) Carvalho, Eduardo Felipe Gomes de; Barros Neto, Eduardo Lins de; Medeiros, Fábio Gonçalves Macêdo de; Lira, Maritta Meyrella dos Santos
A automação industrial abrange uma alta variedade de aplicações desde simples produtos até plantas industriais. O alto custo inicial de investimento para a implementação da automação industrial é um dos grandes entraves na sua aplicação por parte das empresas, principalmente as de pequeno e médio porte. No entanto, os benefícios da automação industrial são evidentes, incluindo a melhoria do produto final, segurança da planta, redução de mão de obra e aumento da competitividade das empresas. Esse trabalho tem como objetivo principal montar um trocador de calor de baixo custo implementando automação, aquisição de dados por sensores e o controle supervisório desse equipamento por meio software gratuito e hardware preço acessível. Para tanto, foi utilizado o microcontrolador Arduino e o sistema supervisório SCADABR. Para a obtenção das temperaturas dos fluidos quente e frio utilizados no trocador de calor, foi criado um sistema de refluxo, com função similar ao banho-maria, integrado ao sistema sem causar desperdício de água e com uma redução brusca do custo do produto final em comparação com sistemas convencionais. Portanto, esse trabalho objetiva mostrar na prática que é possível criar soluções de automação de baixo custo que possam impactar positivamente em problemas a nível industrial.
Elaboração de sorvete à base de melão cantouloupe (Cucumis melo var. cantalupensis) com adição de farinha de limão
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-05-29) Oliveira Júnior, Antonio Batista de; Salomão, Beatriz de Cássia Martins; Medeiros, Fábio Gonçalves Macêdo de
Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sorvete de melão com adição de farinha de limão. O estudo inicialmente disserta sobre o referencial teórico e discute todas as etapas necessárias para a elaboração do produto, apresentando a linha de produção industrial para sua elaboração através de um layout simplificado. Posteriormente são desenvolvidos os balanços de massa e energia, bem como o estudo da viabilidade econômica com ênfase no custo unitário do produto, a elaboração do rótulo do produto, de acordo com a legislação vigente, e por fim é proposto um tratamento para os resíduos gerados pela fábrica. Comercialmente, este produto apresenta um apelo saudável, tendo em vista que o percentual de fruta na sua composição é de 50%, o que é um diferencial em relação aos produtos similares no mercado. Os pontos mencionados indicam que a produção deste sorvete é viável e com potencial de lucro.
Encapsulação de compostos bioativos da acerola (Malpighia emarginata DC) por spray drying e nanoprecipitação usando carreadores proteicos: avaliação das partículas de acerola, estabilidade de armazenamento e aplicação em produtos alimentares
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-06-27) Ribeiro, Dayene Nunes; Hoskin, Roberta Targino; https://orcid.org/0000-0003-0900-4983; http://lattes.cnpq.br/7098666299806958; http://lattes.cnpq.br/6032005266788441; Pedrini, Marcia Regina da Silva; Matsui, Katia Nicolau; Passos, Thais Souza; Silva, Flávio Luiz Honorato da; Medeiros, Fábio Gonçalves Macêdo de
O Brasil é o maior produtor e exportador mundial de acerola (Malpighia emarginata DC.), uma das mais ricas fontes naturais de ácido ascórbico. No entanto, a alta perecibilidade dos frutos e o fato do ácido ascórbico ser facilmente degradado quando submetido a condições normalmente encontradas durante o processamento e armazenamento de alimentos, tais como exposição à luz, presença de oxigênio, altas temperaturas e pH extremos, comprometem seu aproveitamento comercial. Dessa forma, o uso de técnicas de processamento para preservar os compostos bioativos da acerola, criar alternativas lucrativas de maior valor agregado e proporcionar a diversificação de produtos derivados dessa fruta são de especial interesse para a indústria. A presente tese de doutorado tem como objetivo investigar as técnicas de encapsulamento por spray drying e nanoprecipitação em solvente orgânico aplicadas ao suco e ao resíduo agroindustrial da acerola usando carreadores proteicos. O trabalho foi dividido em duas abordagens distintas. Inicialmente, as micropartículas de acerola foram produzidas por spray drying usando proteína isolada de soro de leite, proteína isolada de soja e colágeno hidrolisado (isolados ou combinados) como carreadores de secagem. Seis grupos experimentais foram investigados nesse estudo: suco de acerola com proteína isolada de soja – ASP; suco de acerola com proteína isolada de soro de leite - AWP, suco de acerola com colágeno – ACO; suco de acerola com uma mistura de proteína isolada de soja/colágeno 1:1 – ASC; suco de acerola com uma mistura de proteína isolada de soro de leite/colágeno 1:1 – AWC; e suco de acerola com uma mistura de proteína isolada de soro de leite/proteína isolada de soja 1:1 - AWS). Os grupos foram avaliados quanto ao desempenho do processo (recuperação de sólidos e retenção de polifenóis) e qualidade do produto (teor e solubilidade de polifenóis totais) e o melhor tratamento foi selecionado para o estudo de estabilidade de armazenamento e posterior incorporação em filmes à base de amido usando a técnica casting. Micropartículas AWC obtiveram boa recuperação de sólidos (> 50%) e retenção de polifenóis e conteúdo de compostos fenólicos totais (CFT) (> 70% e 128,45 mg EAG/g, respectivamente), além de alta solubilidade em água (85,2%). Dessa forma, as partículas AWC foram selecionados para produzir filmes biodegradáveis. Filmes de amido de mandioca desenvolvidos com AWC apresentaram permeabilidade ao vapor de água de 0,29 g mm/m2 h kPa e atividade antioxidante medida por 2,2-difenil-1-picrilhidrazil (DPPH) de 6,57 μM ET/g, além de maior migração de polifenol para água (6,30 mg EAG/g filme) comparada com acético acetico. Na segunda parte desse estudo, partículas de acerola foram produzidas por spray drying e nanoprecipitação a partir de compostos bioativos recuperados do resíduo agroindustrial (casca, sementes e polpa) usando proteína isolada de soro de leite. Micropartículas de acerola foram desenvolvidas na temperatura de entrada de 150 ºC através da técnica de spray drying. Nanopartículas foram preparadas pela técnica de nanoprecipitação utilizando proporção núcleo: agente encapsulante 1:4 (m:m), surfactante Tween 80 e velocidade de agitação (17.000 RPM) durante a evaporação do solvente orgânico etanol. As influências dos dois processos de encapsulação foram avaliadas quanto a recuperação de sólidos e eficiência de encapsulação dos processos, além das características físico-químicas (microscopia eletrônica de varredura (MEV), diâmetro do tamanho de partícilas, potencial Zeta, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), solubilidade, higroscopicidade) concentração de bioativos (compostos fenólicos totais (CFT) e ácido ascórbico (AA)) e atividade antioxidante. Além disso, as partículas foram avaliadas quanto a estabilidade de armazenamento sob condições controladas e a fortificação em iogurtes naturais. As duas técnicas de encapsulação apresentaram recuperação de sólidos superior a 50%. A eficiência de encapsulamento de fenólicos por nanoprecipitação (79,7 ± 4,1%) e spray drying (66,5 ± 2,5%) foi determinada. As partículas apresentaram formato esférico, sendo observado superfície lisa com tamanho físico na escala nanométrica (178,37 ± 39,70 nm) para partículas produzidas por nanoprecipitação e superfície enrugada na escala micrométrica (1,87 ± 0,63 μm) quando produzidas por spray drying. O potencial Zeta apresentou partículas moderadamente estáveis (pH < 3,5) e altamente estáveis (pH > 6,9) quando produzidas por nanoprecipitação, enquanto as partículas produzidas por spray drying são moderadamente estáveis (pH > 7,5). O FTIR demonstrou as interações da proteína do soro do leite com o extrato de resíduo de acerola por meio de interações eletrostáticas e novas ligações químicas, sugerindo a encapsulação. As nanopartículas apresentaram maior conteúdo de polifenóis (52,24 ± 2,42 mg EAG/g) e ácido ascórbico (671,3 ± 294 mg AA/100 g) em relação as micropartículas (CFT = 39,72 ± 0,61 mg EAG/g e AA = 358,74 ± 77,85 mg AA/100 g) (p<0,05). O iogurte fortificado com partículas de acerola mostrou ser estável por 14 dias, e a concentração final de CFT no iogurte fortificado com micropartículas de acerola (36,25± 2,96 mg EAG/100 g) foi maior em comparação ao iogurte com nanopartículas (22,02 ± 0,3 mg EAG/100 g). Os resultados mostram que técnicas de encapsulação são estratégias eficientes para produzir ingredientes e produtos com características fitoquímicas preservadas e com atributos melhorados a partir da acerola, tanto do suco quanto do resíduo agroindustrial.
Estimation of ascorbic acid in intact acerola (Malpighia emarginata DC) fruit by NIRS and chemometric analysis
(MDPI, 2019) Moraes, Francisca Pereira de; Costa, Rosangela Câmara; Morais, Camilo de Lelis Medeiros de; Medeiros, Fábio Gonçalves Macêdo de; Fernandes, Tássia Rayane Nascimento; Hoskin, Roberta Targino; Lima, Kássio Michell Gomes de
Acerola fruit is one of the richest natural sources of ascorbic acid ever known. As a consequence, acerola fruit and its products are demanded worldwide for the production of health supplements and the development of functional products. However, the analytical determination of ascorbic acid is time-consuming and costly. In this study, we show a non-destructive, reliable, and fast method to measure the ascorbic acid content in intact acerola, using near-infrared spectroscopy (NIRS) associated with multivariate calibration methods. Models using variable selection by means of interval partial least squares (iPLS) and a genetic algorithm (GA) were tested. The best model for ascorbic acid content, based on the prediction performance, was the GA-PLS method with second derivative spectral pretreatment, with a root mean square error of cross-validation equal to 22.9 mg/100 g, root mean square error of prediction equal to 46.3 mg/100 g, ratio of prediction to deviation equal to 8.0, determination coefficient for calibration equal to 0.98 and determination coefficient for prediction equal to 0.96. The current methodology, using NIR spectroscopy and chemometrics, is a promising and rapid tool to determine the ascorbic acid content of intact acerola fruit
Estudo comparativo entre cervejas Witbier: processo produtivo, aspectos físico-químicos e bioquímicos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-06-12) Menezes, Márcia Fernanda Teixeira de; Moriyama, André Luis Lopes; Borges, Kátia Cristina; Silva, Edilene Souza da; Medeiros, Fábio Gonçalves Macêdo de
Estudos mostram que a cerveja, se consumida com moderação, pode ser fonte de uma variedade de compostos antioxidantes que, além de incrementar o sabor e o aroma da bebida, são também responsáveis por efeitos benéficos à saúde. Neste trabalho foram comparadas cervejas do estilo Witbier: uma industrial e outras duas provenientes de uma microcervejaria artesanal da cidade de Natal no estado do Rio Grande do Norte. O estudo teve como objetivo analisar o processo produtivo, as características físico-químicas e avaliar as propriedades antioxidantes de cervejas artesanais e industriais, considerando a diferença na quantidade de lúpulo, no tipo da levedura, no tempo de produção e no tipo de processo empregado. As análises físico-químicas realizadas foram: pH, sólidos solúveis totais (SST) e acidez total titulável (ATT); os demais aspectos físico-químicos como a porcentagem alcoólica, o amargor (escala IBU) e a cor (escala EBC) foram obtidos a partir do rótulo das cervejas; as análises bioquímicas realizadas foram: compostos fenólicos totais (CFT), atividade antioxidante pelo método de sequestro de radicais livres DPPH, flavonóides e antocianinas; e foi também efetuada a simulação do processo de produção da bebida utilizando o software ProSimPlus®, a fim de comparar o produto final de ambas as cervejas artesanais considerando as diferenças entre as matérias-primas utilizadas em cada uma. No geral, as cervejas artesanais apresentaram melhores resultados em comparação à cerveja industrial em relação às propriedades antioxidantes.
Exploiting films based on pectin extracted from yellow mombin (Spondias mombin L.) peel for active food packaging
(Springer Nature, 2021-01-30) Santos, Everaldo Silvino dos; Oliveira Júnior, Sérgio Dantas de; Araújo, Jaciara Silva de; Asevedo, Estefani Alves de; Medeiros, Fábio Gonçalves Macêdo de; Santos, Vinícius Silva dos; Sousa Júnior, Francisco Canindé de; Araújo, Nathália Kelly de
In this study, the potential of yellow mombin (Spondias mombin L.)–extracted pectin as a film-forming matrix for the elaboration of edible coatings was investigated. The films of chitosan, citric pectin, and carboxymethylcellulose (Sigma/USA) and natural pectin were prepared by casting. The film morphological characterization was performed by scanning electron microscopy (SME), X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TGA), and atomic force microscopy (AFM). Additionally, total phenolic compounds (TPC), total antioxidant activity (TAC), DPPH scavenging capacity, and antimicrobial activity were assayed for the natural pectin–based films. The results showed that the film based on natural pectin presented a 46% degree of esterification that was higher than commercial (34%), showing its capacity of forming gels. The film formed by chitosan presented a very different behavior for loss of mass during TGA when compared to the other films, occurring a mass loss completely at 647.7 °C in 61 min. The value obtained from the concentration of total phenolics (mg GAE/100 g dried) found in the formulated film based on pectin was 3998.99 ± 42.64 and with solubility in water of almost 100%. Additionally, the scavenging of the DPPH radical with a value of 15.48 ± 1.48 μmol TE/g was found on the film based on natural pectin thus showing antioxidant capacity. Finally, this film showed less significant mechanical properties when compared to other films and a good pronounced antimicrobial effect against the gram-negative bacteria tested. Therefore, it could be potentially used for producing food-active packages
Influence of grape and acerola residues on the antioxidant, physicochemical and mechanical properties of cassava starch biocomposites
(Polymer Testing, 2021-01) Ito, Edson Noriyuki; Reinaldo, Juciklécia da Silva; Milfont, Carlos Henrique Rodrigo; Gomes, Felipe P. C.; Mattos, Adriano L. A.; Medeiros, Fábio Gonçalves Macêdo de; Lopes, Paula França N.; Souza Filho, Men de Sá M.; Matsui, Katia Nicolau
The aim of this work was to develop cassava starch biocomposites with varius concentrations of grape skin (Gr) and acerola (Ac) residues (0.1, 1.0, 5.0 and 10.0 wt%) using extrusion and injection molding processes. Grape residue had the highest concentration of total monomeric anthocyanin (ANC) and Ac had the highest concentration of total phenolic content (TPC) and total sugars. The starch and fruit residues had thermal degradation onset temperatures above the processing temperature profile of polymer biocomposites. The results showed that the antioxidant, physicochemical, mechanical, and morphological properties of these biocomposites were influenced by the type and concentration of the fruit residues. The addition of grape skins and acerola residues to the cassava thermoplastic starch resulted in better antioxidant characteristics, indicating the potential of these formulations for the development of new bioactive packaging obtained by largescale processes
Microencapsulação de curcumina em células de levedura (Saccharomyces cerevisiae) via osmoporação: avaliação de parâmetros do processo, estabilidade térmica e capacidade antioxidante
(2019-06-03) Medeiros, Fábio Gonçalves Macêdo de; Hoskin, Roberta Targino; Pedrini, Márcia Regina da Silva; ; ; ; Câmara Júnior, Antonio de Anchieta; ; Salha, Daniella Regina Arantes Martins;
Este estudo propôs avaliar a estratégia de microencapsulação de curcumina em células de levedura (Saccharomyces cerevisiae) através de osmoporacao como uma maneira eficiente de aumentar a estabilidade desta molécula ativa frente a condições de estresse oxidativo. Especificamente, avaliou-se a influência de três parâmetros de processo (concentrações de células, etanol e curcumina) no processo de microencapsulação, e as bio-cápsulas obtidas foram caracterizadas quanto sua capacidade de estabilização térmica e fotoquímica. Os resultados mostraram que a eficiência de encapsulação foi favorecida pelo aumento da relação células/curcumina e concentração de etanol até 60%. As curvas de análise calorimétrica diferencial (DSC) revelaram que a encapsulação em células de levedura proporcionou aumento no ponto de fusão da curcumina, a 207 °C. A curcumina encapsulada manteve mais de 80% da atividade antioxidante após os tratamentos de estresse isotérmico (150 °C) e mais de 70% após exposição de 50 dias à luz artificial. A estabilidade fotoquímica da curcumina na forma encapsulada foi prolongada em 5,7 vezes e o tempo da meia-vida alcançou 181 dias sob iluminação. Dessa maneira, as bio-cápsulas de curcumina produzidas confirmaram a versativilidade e eficiencia da osmoporação como uma técnica de microencapsulação capaz de melhorar com sucesso a estabilidade da curcumina.
Obtenção da farinha de abacaxi a partir da secagem dos resíduos agroindústriais da fruta para aplicação em formulações de cookies
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-06-13) Lima, Amanda Beatriz Monteiro; Medeiros, Maria de Fátima Dantas de; Elpídio, Cinthia Meirelly de Araújo; Medeiros, Fábio Gonçalves Macêdo de; Nogueira, Lidia Paloma da Silva
As excelentes condições climáticas e territoriais do Brasil colocam o país em posição de destaque no que se refere à produção de frutas, sendo considerado o terceiro maior produtor mundial. Embora essa elevada produção de frutas ofereça aspectos positivos, o processamento dessas para a elaboração de polpas, sucos e outros derivados é responsável pela geração de toneladas de resíduos, os quais são na maioria das vezes descartados de maneira inadequada, acarretando poluição ambiental, um dos maiores problemas do século atual. Diante desse contexto, visando reduzir e reaproveitar a grande quantidade de resíduo gerado por essas indústrias, mitigando problemas ambientais, objetivou-se com o presente estudo produzir e caracterizar uma farinha proveniente dos resíduos do processamento de polpa de abacaxi. A farinha foi caracterizada quanto aos aspectos físico-químicos, nutricionais, microbiológicos e posteriormente empregada na preparação de cookies com substituição parcial, de 25 e 50% da farinha de trigo. Os cookies foram submetidos a avaliação sensorial de 65 provadores não treinados. A partir da secagem, obteve-se uma farinha com excelente umidade (2,00%) e atividade de água (0,330), acidez titulável total (3,436) contribuindo para a inibição de ataques microbiológicos. Além disso, apresentou uma razoável fluidez, não higroscopicidade e boa solubilidade. Pela composição centesimal, a farinha de abacaxi exibiu uma baixa quantidade de gordura (0,746%), uma excelente quantidade de fibras (22,071%) e carboidratos totais (69,925%), o que explica seu alto poder calorífico (387,51 Kcal/100g). Foi realizada a análise sensorial, através da escala hedônica com o intuito de investigar o índice de aceitabilidade dos cookies. Verificou-se, boa aceitação, com índices superiores a 70% para maioria dos atributos e formulações. A farinha do resíduo de abacaxi, se apresenta em conformidade com os padrões microbiológicos estabelecidos pela atual legislação brasileira e se mostraram interessantes também sob os pontos de vista ambiental e nutricional, ostentando excelentes resultados quanto a sua composição centesimal constatando-se uma alternativa viável para a complementação e/ou suplementação de nutrientes importantes a alimentação, podendo ser utilizadas como ingrediente na preparação de novos produtos alimentícios e de baixo custo.
Processamento industrial de frozen yogurt potencialmente probiótico com geleia de goiaba (Psidium guajava L.)
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018-11-07) Araújo, Luanna Gabriella Macêdo de; Hoskin, Roberta Targino; Medeiros, Fábio Gonçalves Macêdo de
A demanda crescente por alimentos naturais que, além da função de nutrir, desempenhem função benéfica ao organismo, tem gerado oportunidades de inovação em diversos mercados, especialmente no setor de lácteos. Para atender a esta demanda, a indústria de alimentos tem investido em novas tecnologias e matérias-primas que possam agregar valor aos produtos elaborados. O frozen yogurt potencialmente probiótico com geleia de goiaba proposto neste estudo é um produto que associa o prazer de saborear um sorvete aos benefícios do consumo de iogurte, além da qualidade nutricional e sensorial fornecidas pela geleia de goiaba. O objetivo deste estudo foi desenvolver a linha de produção em escala industrial para a elaboração do referido produto, sugerir o layout simplificado, apresentar os balanços de massa e energia associados ao processo e realizar a análise de viabilidade econômica com ênfase no custo unitário do produto, bem como apresentar alternativa para o tratamento dos resíduos gerados pela empresa. O produto apresentou potencial para aplicação industrial, tendo em vista que seu processamento é relativamente simples e não demanda custos onerosos de implantação. Do ponto de vista mercadológico, o produto apresenta apelo saudável, sustentável e preço de venda competitivo, com relação a outros produtos disponíveis no mercado local, mesmo quando incrementado lucro de 100%. Todos esses fatores indicam perspectiva favorável para a produção e lucratividade do projeto.
Produção de bebidas fermentadas do tipo kombucha: estabilização da cultura starter e uso de matérias-primas alternativas
(2025-02-26) Lima, Alliny Samara Lopes de; Pedrini, Márcia Regina da Silva; http://lattes.cnpq.br/4789329347371467; Medeiros, Fábio Gonçalves Macêdo de; Hoskin, Roberta Targino
A crescente conscientização dos consumidores sobre a relação entre dieta e saúde tem aumentado a demanda por alimentos funcionais que fornecem compostos bioativos além de ingredientes nutricionais. Nesse contexto, a kombucha, uma bebida produzida pela fermentação de chás adoçados por uma comunidade microbiana, ganhou popularidade com projeções de crescimento do mercado em todo o mundo. No entanto, ainda existem desafios em relação à padronização da produção e estabilização de culturas starter, bem como a falta de métodos alternativos que utilizem matérias-primas locais e abundantes, como subprodutos agrícolas, para diversificar o perfil sensorial e bioativo da bebida. Este estudo teve como objetivo contribuir para o avanço do conhecimento sobre a produção de kombucha, abordando (1) a estabilização da cultura starter por meio das técnicas de secagem por spray drying e liofilização, e (2) o uso de substratos alternativos de fermentação, como a infusão de folhas de maracujá (Passiflora edulis). No primeiro estudo, o impacto das técnicas de spray drying e liofilização, utilizando maltodextrina e goma arábica como agentes encapsulantes, foi avaliado nas propriedades físico-químicas dos pós de kombucha e na viabilidade da cultura starter. As análises incluíram teor de umidade, atividade de água, higroscopicidade, solubilidade, microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios-X (DRX), atividade metabólica (metabólitos de fermentação e células viáveis) e perfil fitoquímico (compostos fenólicos totais e atividade antioxidante). Os resultados mostraram que os pós de kombucha apresentaram características físico-químicas adequadas e preservaram a viabilidade microbiana após a secagem. Os pós liofilizados, em particular, tiveram melhor preservação da viabilidade microbiana e da atividade metabólica, resultando em maior produção de ácido acético durante a fermentação. A goma arábica mostrou-se eficaz na proteção das células microbianas durante o spray drying, indicando potencial para aplicações industriais. No segundo estudo, o potencial das folhas de maracujá como substrato alternativo para a produção de kombucha foi investigado por meio da caracterização da bebida em termos de perfil químico, atividade antioxidante e aceitação sensorial. A kombucha produzida com folhas de maracujá apresentou um perfil químico que atendeu aos padrões legais (teor alcoólico abaixo de 0,5% v/v), além de maiores concentrações de compostos fenólicos, flavonoides e atividade antioxidante após a fermentação. A aceitação sensorial foi comparável à do kombucha tradicional (feito com chá verde), demonstrando seu potencial para aplicação no mercado. Em conjunto, nosso estudo apresenta técnicas eficazes para a estabilização da comunidade microbiana do kombucha, com potencial contribuição para a padronização do processo, além de mostrar a viabilidade de valorizar subprodutos agrícolas para proporcionar a diversificação do perfil sensorial e bioativo do kombucha. Esses dados tecnológicos são fundamentais para o desenvolvimento da indústria da kombucha, alinhada com as novas demandas dos consumidores e tendências de mercado que valorizam a saúde e a inovação.
Secagem de caju (Anacardium occidentale) pelo método foam-mat com otimização prévia da espuma
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-03-28) Machado, Aimée Karla Tavares; Medeiros, Maria de Fátima Dantas de; Elpídio, Cinthia Meirelly de Araújo; Nunes, Andrea Oliveira; Medeiros, Fábio Gonçalves Macêdo de
O cajueiro (Anacardium occidentale) é uma árvore oriunda da região Nordeste do Brasil, encontrada principalmente nos estados do Ceará e do Rio Grande do Norte. Seu fruto e pseudofruto, a castanha e o caju, respectivamente, além de apresentarem um importante valor econômico para a região, apresentam relevante valor nutricional para a saúde dos seus consumidores. Sendo um alimento rico em potássio, fósforo, magnésio, cálcio e outros minerais, além de seu alto teor de vitamina C, o caju ajuda no combate ao resfriado, no processo de cicatrização, na contração muscular e no alívio da dor. Ele também proporciona efeito antiinflamatório, auxilia no tratamento de bronquites, artrites, cólicas intestinais, icterícia e até mesmo no tratamento para diabetes. Apesar dos benefícios do caju para o organismo humano, a castanha ainda é mais valorizada e apresenta maior demanda do mercado consumidor. Considera-se, portanto, a necessidade de se ampliar o aproveitamento do pseudofruto do cajueiro, através de processos tecnológicos alternativos, como a secagem, evitando-se assim, que a maior demanda pela castanha desencadeie no desperdício do caju. A secagem, além de prolongar a vida de prateleira do alimento, aumenta seu valor agregado e minimiza os custos de transporte e armazenamento. O objetivo deste estudo é avaliar a secagem de caju pelo método foam-mat, partindo do planejamento experimental 23, para a otimização da espuma, com três variáveis independentes – concentração de albumina (3 e 7%), concentração de liga neutra (0,50 e 1,00%) e tempo de batimento da espuma (5 e 25 minutos) – e três repetições no ponto central. A melhor condição para formação da espuma, com uma expansão máxima de 520%, foi com 7% de albumina, 0,50% de liga neutra e um tempo de batimento igual a 25 minutos. A espuma foi submetida a secagem nas temperaturas de 60, 70 e 80 ºC. A cinética de secagem demonstrou um período de taxa constante seguido por um período de taxa decrescente. Aos dados da secagem foram ajustados o modelo difusional de Fick e o modelo de Page, que apresentou um índice de correlação superior a 0,99. Como já esperado, os resultados mostraram que tanto a difusividade efetiva quanto a taxa específica de secagem (K) aumentaram com o aumento da temperatura de secagem. As taxas de secagem do período constante ficaram entre 1,0964 e 1,817 g/min. Após as secagens, os produtos obtidos foram analisados estatisticamente pelo teste de Tukey. Observou-se que a umidade, a atividade de água, o pH, os sólidos solúveis totais e a solubilidade apresentaram uma queda com o aumento da temperatura de secagem. A higroscopicidade dos pós ficou compreendida entre 24,43 e 41,66%, mas sem diferirem estatisticamente entre si.
Secagem de polpa de goiaba pelo método de camada de espuma
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-11-20) Araujo, Laryssa Batista; Medeiros, Maria de Fátima Dantas de; Elpídio, Cinthia Meirelly de Araújo; Medeiros, Fábio Gonçalves Macêdo de; Dantas, Julia Maria de Medeiros
O Brasil é o terceiro maior produtor de frutas do mundo. Nesse cenário, o cultivo de goiaba é de grande destaque na economia nacional, uma vez que seu sabor e aroma são amplamente aceitos pelos brasileiros e também é apreciada pelo seu valor nutricional, sobretudo pelo alto teor de vitamina C. Entretanto, o consumo da fruta in natura é limitado pela alta perecibilidade da goiaba, cujos processos de senescência iniciam-se logo após a colheita e são agravados pelas práticas inadequadas de manejo na colheita, transporte e armazenamento. Dessa forma é necessário submeter a goiaba a processos de beneficiamento visando aumentar a vida de prateleira e as possibilidades de aplicação comercial. A secagem pelo processo foam-mat, ou camada de espuma, é um processo de baixo custo que consiste na transformação de líquidos e semi-líquidos em uma espuma expandida com auxílio de um agente emulsificante, que é colocada em contato com ar quente para que ocorra a desidratação, resultando em um pó de boa qualidade e fácil reconstituição. Para a secagem de polpa de goiaba, albumina foi utilizada como agente emulsificante na concentração de 5%. Foi feito o estudo da cinética de batimento da espuma para determinar o tempo de batimento padrão das secagens, que resultou na utilização de 9 minutos, com 619,2% de expansão. A cinética de secagem da espuma foi analisada em três temperaturas: 60°C, 70°C e 80°C, e o modelo de Page foi ajustado aos dados experimentais. O fator de correlação foi de R² > 0,99 para todas as condições e a taxa específica média ao longo da secagem variou entre 2,6 x 10-2 e 5,7 x 10-2 min-1. O coeficiente de difusividade efetiva variou entre 6,8 x 10-7 e 1,33 x 10-6 m²/s, e a energia de ativação encontrada foi de 3,410 kJ/mol. Os pós obtidos passaram por análise físico-química e constatou-se por meio de comparação feita com teste de Tukey com 95% de coeficiente de confiança, exceto para umidade e atividade de água – que foram menores para o pó obtido a 80°C, não houve diferença significativa nas características dos pós obtidos nas três temperaturas. Entretanto, por ter apresentado menores valores de umidade (5,01%), atividade de água (0,30), tempo de reconstituição (120 segundos) e maior teor de vitamina C (19,31 g/100g) no pó obtido, além de razoável solubilidade (64,58%) e boa fluidez, é possível afirmar que a condição de 80°C foi melhor para a secagem da polpa de goiaba pelo método foam-mat.
Utilização de choques osmóticos sucessivos para encapsulação de curcumina e fisetina em células de levedura (Saccharomyces cerevisiae)
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2017-05-10) Medeiros, Fábio Gonçalves Macêdo de; Pedrini, Márcia Regina da Silva; Santos, Everaldo Silvino dos; Correia, Roberta Targino Pinto
Técnicas de microencapsulação têm sido exploradas como alternativa para o aumento da biodisponibilidade de moléculas de interesse industrial, como a curcumina e a fisetina, conhecidas por suas propriedades anti-inflamatórias e antioxidantes. Hidrofóbicas, a utilização de ambas em preparações farmacêuticas e alimentares é limitada pela baixa solubilidade em matrizes biocompatíveis e reduzida biodisponibilidade. Dessa forma, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência da aplicação de múltiplos choques osmóticos na microencapsulação dos bioativos curcumina e fisetina em células de levedura (Saccharomyces cerevisiae), bem como o efeito dos múltiplos choques osmóticos na viabilidade celular das leveduras. Para tanto, células de S. cerevisiae foram submetidas a osmoporação, com soluções aquosas de glicerol (Generally Recognised As Safe, GRAS) contendo o composto de interesse. Na tentativa de aumentar a eficiência de encapsulação (%EE) e o teor incorporado (CI e FI), o sobrenadante foi reutilizado para novas etapas de encapsulação nas mesmas células de levedura. A quantificação foi realizada através de extração direta, com banho ultrassônico e espectrofotometria por UV-Vis. A aplicação de três choques osmóticos aumentou significativamente (p < 0,05) a %EE dos bioativos, de 13,89±0,79% para 33,13±0,88%, para a curcumina e de 29,67±0,96% para 49,40±0,14%, para a fisetina; enquanto o teor de CI variou de 0,418±0,028 mg para 0,781±0,021 mg, e o teor de FI variou de 0,755±0,016 mg para 0,895±0,009 mg. A viabilidade celular foi drasticamente afetada, reduzindo ao nível de 15,56±1,55% no terceiro choque. Infere-se, portanto, que a utilização de dois choques osmóticos é interessante para o aumento da %EE, porém pode representar limitação quanto à viabilidade celular, enquanto a utilização do terceiro choque pode ser considerada inviável para o processo.

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