Smartphone-based rapid and low-cost method for the determination of eugenol content of clove essential oil / Método rápido e de baixo custo empregando smartphone para a determinação de eugenol em óleo essencial de cravo

ABSTRACT: The determination of eugenol in clove essential oil was performed using a smartphone-operated device, which was used for image capture and processing. The colorimetric reaction with the Folin-Ciocalteu reagent was used, and the lighting conditions were evaluated to capture images directly in 2 mL disposable vessels. The free application PhotoMetrix UVC was used for partial least squares regression calibration with suitable values (R² greater than 0.99). The accuracy of the proposed method was compared with traditional methods, such as gas chromatography (GC) and spectrophotometry, and it can be observed that there were no significant differences (Student's t-test (P > 0.05), with agreements from 97% to 101%. The smartphone method allowed the evaluation of several samples in a few minutes, with simple analysis steps and easy interpretation of the results. The miniaturized scale allowed the use of small amounts of reagents with minimal waste generation. Therefore, the proposed method can be easily operated in the field and allows the evaluation of the quality of clove essential oil in places of restricted access without the need for a laboratory structure and specialized analysts.

RESUMO: A determinação de eugenol em óleo essencial de cravo-da-índia foi realizada utilizando um dispositivo operado com smartphone para captura e processamento de imagens. Para tal desenvolvimento foi utilizada a reação colorimétrica com o reagente de Folin-Ciocalteu. Foram avaliadas diferentes condições de iluminação para a captura das imagens diretamente em frascos descartáveis de 2 mL. O aplicativo livre PhotoMetrix UVC foi usado para a calibração por regressão de mínimos quadrados parciais com valores adequados (R2 maior que 0.99). A exatidão do método proposto foi comparada com métodos tradicionais, tais como cromatografia gasosa (CG) e espectrofotometria, sem diferenças significativas (teste t de Student (P > 0,05) e com concordâncias entre 97% e 101%. O método com smartphone permitiu a avaliação de várias amostras em poucos minutos, com etapas de análise simples e com fácil interpretação dos resultados. A escala miniaturizada permitiu o uso de pequenas quantidades de reagentes e mínima geração de resíduos. Portanto, o método proposto pode ser facilmente operado em campo e permite avaliar a qualidade de óleo essencial de cravo- da- índia em locais de acesso restrito, sem a necessidade de estrutura laboratorial e analistas especializados.

Smartphone-based rapid and low-cost method for the determination of eugenol content of clove essential oil / Método rápido e de baixo custo empregando smartphone para a determinação de eugenol em óleo essencial de cravo

The determination of eugenol in clove essential oil was performed using a smartphone-operated device, which was used for image capture and processing. The colorimetric reaction with the Folin-Ciocalteu reagent was used, and the lighting conditions were evaluated to capture images directly in 2 mL disposable vessels. The free application PhotoMetrix UVC was used for partial least squares regression calibration with suitable values (R² greater than 0.99). The accuracy of the proposed method was compared with traditional methods, such as gas chromatography (GC) and spectrophotometry, and it can be observed that there were no significant differences (Student's t-test (P > 0.05), with agreements from 97% to 101%. The smartphone method allowed the evaluation of several samples in a few minutes, with simple analysis steps and easy interpretation of the results. The miniaturized scale allowed the use of small amounts of reagents with minimal waste generation. Therefore, the proposed method can be easily operated in the field and allows the evaluation of the quality of clove essential oil in places of restricted access without the need for a laboratory structure and specialized analysts.

A determinação de eugenol em óleo essencial de cravo-da-índia foi realizada utilizando um dispositivo operado com smartphone para captura e processamento de imagens. Para tal desenvolvimento foi utilizada a reação colorimétrica com o reagente de Folin-Ciocalteu. Foram avaliadas diferentes condições de iluminação para a captura das imagens diretamente em frascos descartáveis de 2 mL. O aplicativo livre PhotoMetrix UVC foi usado para a calibração por regressão de mínimos quadrados parciais com valores adequados (R2 maior que 0.99). A exatidão do método proposto foi comparada com métodos tradicionais, tais como cromatografia gasosa (CG) e espectrofotometria, sem diferenças significativas (teste t de Student (P > 0,05) e com concordâncias entre 97% e 101%. O método com smartphone permitiu a avaliação de várias amostras em poucos minutos, com etapas de análise simples e com fácil interpretação dos resultados. A escala miniaturizada permitiu o uso de pequenas quantidades de reagentes e mínima geração de resíduos. Portanto, o método proposto pode ser facilmente operado em campo e permite avaliar a qualidade de óleo essencial de cravo- da- índia em locais de acesso restrito, sem a necessidade de estrutura laboratorial e analistas especializados.

Addition of microencapsulated soybean molasses to pasta formulations / Efeito da adição de microcápsulas do melaço de soja em massas alimentícias

This study investigated the production of pasta with the addition of microencapsulated soybean molasses and its effect on the physicochemical, sensory, and microbiological characteristics and shelf life of the product. Three formulations were prepared, as follows: F1, control pasta; F2, pasta made with free extract; and F3, pasta made with soybean molasses microparticles, which were characterized in terms of their pH, water activity, color measurements, sensory evaluation, microbiological characterization, and shelf life via determination of the phenolic compounds remaining during a 28 day storage. The cooked pasta containing the microparticles retained 25% of the original phenolics up to 14th day of storage, meanwhile, the raw pasta presented 15% of the original phenolics up to the 21st day of storage. Good sensory acceptability was observed for all pasta containing the microparticles, with no differences from the control pasta; however, pasta made with free extract was less accepted when compared to the other types. The addition of microparticles did not change the microbiological profile, pH, water activity, or color of the pasta.

Este trabalho teve como objetivo desenvolver massas alimentícias adicionadas de microcápsulas de melaço de soja e avaliar o efeito das microcápsulas sobre as características físico-químicas, sensoriais, microbiológicas e vida de prateleira. As formulações das massas foram, controle (F1), com extrato livre (F2) e com microcápsulas (F3), foram realizadas as análises de pH, atividade de água, cor, análise sensorial, microbiológica e vida de prateleira dos fenólicos por 28 dias. As massas cozidas contendo microcápsulas permaneceram com 25% de fenólicos até o 14º dia, e as massas cruas com 15% de fenólicos até o 21° dia de armazenamento. As massas com microcápsulas mostraram boa aceitabilidade não diferindo da massa controle, entretanto as massas com o extrato livre mostraram menor aceitação em relação às demais. A adição das microcápsulas não alterou a parte microbiológica, pH, atividade de água e cor das massas.

Addition of microencapsulated soybean molasses to pasta formulations / Efeito da adição de microcápsulas do melaço de soja em massas alimentícias

This study investigated the production of pasta with the addition of microencapsulated soybean molasses and its effect on the physicochemical, sensory, and microbiological characteristics and shelf life of the product. Three formulations were prepared, as follows: F1, control pasta; F2, pasta made with free extract; and F3, pasta made with soybean molasses microparticles, which were characterized in terms of their pH, water activity, color measurements, sensory evaluation, microbiological characterization, and shelf life via determination of the phenolic compounds remaining during a 28 day storage. The cooked pasta containing the microparticles retained 25% of the original phenolics up to 14th day of storage, meanwhile, the raw pasta presented 15% of the original phenolics up to the 21st day of storage. Good sensory acceptability was observed for all pasta containing the microparticles, with no differences from the control pasta; however, pasta made with free extract was less accepted when compared to the other types. The addition of microparticles did not change the microbiological profile, pH, water activity, or color of the pasta.(AU)

Este trabalho teve como objetivo desenvolver massas alimentícias adicionadas de microcápsulas de melaço de soja e avaliar o efeito das microcápsulas sobre as características físico-químicas, sensoriais, microbiológicas e vida de prateleira. As formulações das massas foram, controle (F1), com extrato livre (F2) e com microcápsulas (F3), foram realizadas as análises de pH, atividade de água, cor, análise sensorial, microbiológica e vida de prateleira dos fenólicos por 28 dias. As massas cozidas contendo microcápsulas permaneceram com 25% de fenólicos até o 14º dia, e as massas cruas com 15% de fenólicos até o 21° dia de armazenamento. As massas com microcápsulas mostraram boa aceitabilidade não diferindo da massa controle, entretanto as massas com o extrato livre mostraram menor aceitação em relação às demais. A adição das microcápsulas não alterou a parte microbiológica, pH, atividade de água e cor das massas.(AU)

Feasibility of ultrasound-assisted optimized process of high purity rice bran protein extraction / Viabilidade do processo otimizado assistido por ultrassom para extração de proteína de farelo de arroz de alta pureza

Rice bran is a by-product of the rice milling process, found worldwide in abundance and highlighted due its protein content. This study optimized the conditions for ultrasonic-assisted extraction of protein from defatted rice bran (DRB) and characterized the rice bran protein concentrate (RBPC). A sequential strategy of experimental design was employed; the effect of pH, temperature, ultrasound exposure time, and amplitude were evaluated regarding the percentage of protein extraction by a Full factorial design (FFD) with a fixed frequencies (FFD-A: 37 kHz; FFD-B: 80 kHz). Subsequently, the percentage of protein extracted was optimized employing a Central composite rotatable design (variables: pH and ultrasound exposure time) and RBPC obtained was characterized regarding chemical and functional properties. The pH and ultrasound exposure time had positive effect (P 0.05) on percentage of protein extraction; moreover, 37 kHz frequency was more effective in protein extraction. The optimized condition (frequency: 37 kHz; temperature: 30 °C; pH: 10; ultrasound exposure time: 30 min; and amplitude: 100%) allowed 15.07% of protein recovery and the RBPC presented 84.76 g 100 g-1 of protein. Magnesium and copper were the main mineral in RBPC (34.4 and 25.5 µg g-1, respectively), while leucine was the limiting amino acid (0.42) and threonine presented the highest chemical score (1.0). The RBPC solubility was minimal at pH 4 and higher at pHs 6-10; the water and oil absorption capacity were higher than bovine serum albumin (BSA) and the emulsifying capacity was comparable to BSA, with a suitable stability. It was possible to obtain a higher purity RBPC than described in the literature, due to the optimization in the extraction process steps, with functional properties suitable for application in food products, especially emulsified ones.(AU)

O farelo de arroz é um subproduto do processo de moagem do arroz, encontrado em abundância em todo o mundo e destacado devido ao seu teor de proteínas. Este estudo otimizou as condições para a extração assistida por ultrassom da proteína do farelo de arroz desengordurado (DRB) e caracterizou o concentrado de proteína do farelo de arroz (RBPC). Uma estratégia sequencial de desenho experimental foi empregada; o efeito do pH, temperatura, tempo de exposição ao ultrassom e amplitude foram avaliados em relação à porcentagem de extração proteica por um Delineamento Fatorial Completo (FFD) com frequências fixas (FFD -A: 37 kHz; FFD-B: 80 kHz). Posteriormente, a porcentagem de proteína extraída foi otimizada empregando um Planejamento Composto Central (variáveis: pH e tempo de exposição ao ultrassom) e o RBPC obtido foi caracterizado quanto às propriedades químicas e funcionais. O pH e o tempo de exposição ao ultrassom tiveram efeito positivo (P 0,05) na porcentagem de extração proteica. Além disso, a frequência de 37 kHz foi mais eficaz na extração de proteínas. A condição otimizada (frequência: 37 kHz; temperatura: 30 °C; pH: 10; tempo de exposição ao ultrassom: 30 min; e amplitude: 100%) permitiu 15,07% de recuperação de proteínas e o RBPC apresentou 84,76 g 100 g-1 de proteína. Magnésio e cobre foram os principais minerais da RBPC (34,4 e 25,5 µg g-1, respectivamente), enquanto a leucina foi o aminoácido limitante (0,42) e a treonina apresentou o maior escore químico (1,0). A solubilidade do RBPC foi mínima em pH 4 e superior em pH 6-10; a capacidade de absorção de água e óleo foi maior que a albumina sérica bovina (BSA) e a capacidade de emulsificação foi comparável à BSA, com uma estabilidade adequada. Assim, foi possível obter um RBPC com elevada pureza, maior do que o descrito na literatura, devido à otimização nas etapas do processo de extração, com propriedades funcionais adequadas para aplicação em produtos alimentícios, principalmente emulsificados.(AU)

Extraction, characterization and microencapsulation of isoflavones from soybean molasses / Extração, caracterização e microencapsulação de isoflavonas do melaço de soja

This study aimed to extract isoflavones from soybean molasses with different solvents, furthermore, the selected extract, which showed overall desirable characteristics was selected to evaluate the potentials of different encapsulating agents. The encapsulating agents employed for the study included 18% Maltodextrin DE20 (T1), 18% Hi-maize (T2), and a mixture of equal proportions of 9% Maltodextrin DE20 and 9% of Hi-maize (T3). Solvents such as 80% ethanol and methanol, and grain alcohol in varying different concentrations of 50 and 80% were used for the studies. The best solvent for the extraction of phenolics and total isoflavones was 50% cereal alcohol, this extract also presented higher antioxidant activity. Evaluation of the encapsulating agents revealed that 18% Hi-maize with inlet air of 130 °C was best suited for the encapsulation of isoflavones. The ORAC method showed that microcapsules with the 18% Hi-maize encapsulating agent also had higher antioxidant activity.(AU)

Este estudo teve como objetivo extrair isoflavonas do melaço de soja com diferentes solventes, além disso, o extrato selecionado com as características desejáveis ​​em geral foi selecionado para avaliar os potenciais de diferentes agentes encapsulantes. Os agentes encapsulantes foram: 18% de maltodextrina DE20 (T1), 18% Hi-maize (T2) e uma mistura em proporções iguais de 9 % de maltodextrina DE20 e 9% de Hi-maize (T3). Foram testados os solventes, etanol e metanol a 80% e álcool de cereais a 50 e 80%. O melhor solvente para a extração de fenólicos e isoflavonas totais foi o álcool de cereais a 50%, sendo que este extrato também apresentou maior atividade antioxidante. Entre os agentes encapsulantes testados, 18% Hi-maize com ar de entrada de 130 °C mostrou ser o melhor para encapsular as isoflavonas. O método ORAC mostrou que as microcápsulas com o agente encapsulante Hi-maize a 18% também apresentaram maior atividade antioxidante.(AU)

Encapsulation of Lactobacillus acidophilus and different prebiotic agents by external ionic gelation followed by freeze-drying / Encapsulação de Lactobacillus acidophilus e diferentes agentes prebióticos por gelificação iônica externa seguida de liofilização

The aim of this study was to investigate the influence of the addition of prebiotics rice bran, inulin and hi-maize, on the survival of Lactobacillus acidophilus in alginate microparticles obtained by external ionic gelation followed by freeze-drying. The microparticles size ranged from 127.5μm to 234.6μm. Microparticles added from the different prebiotics demonstrated an increase in the protection of the microorganism, which presented greater viability against the gastrointestinal simulation. As for storage under different conditions, rice bran treatment at 25ºC kept probiotics viable for 30 days. Under storage conditions -18°C and 7°C, treatments containing prebiotics hi-maize and rice bran maintained viable probiotic microorganisms for a period of 60 days.(AU)

O objetivo desse estudo foi investigar a influência da adição dos prebióticos farelo de arroz, inulina e hi-maize, na sobrevivência de Lactobacillus acidophilus em micropartículas de alginato obtidas por gelificação externa seguida de liofilização. Analisou-se o tamanho das micropartículas, a viabilidade, em simulação gastrointestinal e estabilidade, durante armazenamento. O tamanho das micropartículas variou de 127.5µm a 234.6µm. As micropartículas adicionadas dos diferentes prebióticos demonstraram um aumento na proteção do microrganismo, que apresentou maior viabilidade frente à simulação gastrointestinal. Quanto ao armazenamento em diferentes condições, a 25ºC o tratamento farelo de arroz manteve os probióticos viáveis por 30 dias. Nas condições de armazenamento -18ºC e 7°C os tratamentos contendo os prebióticoshi-maize e farelo de arroz mantiveram os microrganismos probióticos viáveis por um período de 60 dias.(AU)

Development, characterization and viability study of probiotic microcapsules produced by complex coacervation followed by freeze-drying / Desenvolvimento, caracterização e estudo da viabilidade de microcápsulas probióticas produzidas por coacervação complexa seguida de liofilização

Technique of complex coacervation was used to produce microcapsules of Lactobacillus acidophilus La-5 encapsulated in gelatin and gum arabic which were then freeze-drying. Microcapsules were characterized using scanning electron and optical microscopy, and resistance of probiotics was evaluated during release into a simulated gastrointestinal tract and storage at different temperatures. The complex coacervation process produced microcapsules with a high encapsulation efficiency (77.60% and 87.53%), ranging from 127.14-227.05 m with uniform distribution. Microencapsulation was an efficient approach to achieve significant protection of probiotics against simulated gastrointestinal conditions compared with free cells. Encapsulation also improved the viability of probiotics during storage at either 18 ºC for 120 days, 7 ºC for 105 days or 25 ºC for 45 days. Therefore, complex coacervation was demonstrated to be adequate and promising for encapsulation of probiotics.(AU)

A técnica de coacervação complexa foi utilizada para a produção de microcápsulas contendo Lactobacillus acidophilus La-5 em gelatina e goma arábica seguida de secagem por liofilização. As microcápsulas foram caracterizadas por microscopia óptica e eletrônica de varredura, assim como a resistência dos probióticos frente à liberação in vitro ao trato gastrointestinal simulado e ao armazenamento em diferentes condições de temperatura também foram avaliados. O processo de coacervação complexa formou microcápsulas com alta eficiência de encapsulação (77,60% e 87,53%), tamanho compreendido entre 127,14 e 227,05 µm e distribuição uniforme. As microcápsulas foram eficientes em promover a proteção substancial dos probióticos frente às condições gastrointestinais simuladas, em comparação às células livres. A encapsulação também foi eficiente em manter a viabilidade dos probióticos durante o armazenamento em temperaturas de 18 ºC por 120 dias, 7 ºC por 105 dias e 25 ºC por 45 dias. Dessa forma, a coacervação complexa se mostra adequada e promissora para a encapsulação dos probióticos.(AU)

Improvement of the viability of probiotics (Lactobacillus acidophilus) by multilayer encapsulation / Melhoramento da viabilidade de probióticos (Lactobacillus acidophilus) por encapsulação em multicamadas

This study produced pectin microcapsules containing Lactobacillus acidophilus by external ionic gelation, followed by the adsorption of whey protein and pectin to form multilayers. The viability of free and microencapsulated lactobacilli was evaluated after in vitro exposure to gastrointestinal conditions. They were also assessed by heat treatment, and stability was examined at -18°C, 5°C and 25°C for 120 days. Exposure to different pHs, simulating passage through the gastrointestinal tract, showed that treatment of the microcapsules with only pectin (LA/P0) and with one and two layers of whey protein (treatments LA/P1 and LA/P3, respectively), were able to protect Lactobacillus acidophilus , with microcapsules increasing the release of probiotics from the stomach into the intestines. Free cells showed a decrease in their counts over the course of the simulated gastrointestinal system. Regarding heat treatments, microcapsules with a layer of whey protein (LA/P1) maintained the viability of their encapsulated Lactobacillus acidophilus (9.57 log CFU/g-1). The best storage viability was at -18°C, with a count of 7.86 log CFU/g-1at 120 days for microcapsule LA/P1,with those consisting of two layers of whey protein (LA/P3)having a 6.55 log CFU/g-1 at 105 days. This study indicated that external ionic gelation was effective and could be used for the production of pectin microcapsules, with multilayer whey protein promoting greater protection and viability of Lactobacillus acidophilus.(AU)

O objetivo deste trabalho foi produzir microcápsulas de pectina, contendo Lactobacillus acidophilus por gelificação iônica externa, seguida da adsorção de proteína de soro de leite e multicamadas formadoras de pectina. Além disso, a viabilidade de lactobacilos livres e microencapsulados, após exposição in vitro a condições gastrintestinais, foi avaliada após simulação de tratamentos térmicos e, finalmente, estabilidade a -18°C, 5°C e 25°C durante 120 dias de armazenamento. A exposição a diferentes pHs, simulando a passagem pelo trato gastrointestinal, mostrou que os tratamentos das microcápsulas com apenas pectina (LA/P0) e com uma e duas camadas proteína do soro (tratamentos LA/P1 e LA/P3, respectivamente), foram capazes de proteger o Lactobacillus acidophilus , enquanto as microcápsulas aumentaram a liberação de probióticos do estômago para o intestino. As células livres diminuíram suas contagens no curso do sistema. Em relação aos tratamentos térmicos aplicados, pode-se afirmar que a microcápsula com uma camada de proteína do soro (LA/P1) resistiu e manteve a viabilidade de Lactobacillus acidophilus (9,57 log CFU / g-1). A melhor viabilidade foi obtida no armazenamento a -18°C, com uma contagem de 7,86 log CFU / g-1 para essa mesma microcápsula (LA/P1) no final do armazenamento (120 dias) e 6,55 log CFU / g-1 para as microcápsulas com duas camadas de proteína do soro (LA/P3) por 105 dias. Este estudo indica que a gelificação iônica externa é eficaz e pode ser usada para a produção de microcápsulas de pectina com multicamadas de proteína de soro para promover maior proteção e viabilidade ao Lactobacillus acidophilus.(AU)

Ultrasonic assisted extraction to obtain bioactive, antioxidant and antimicrobial compounds from marcela / Extração assistida por ultrassom para obtenção de compostos bioativos, antioxidantes e antimicrobianos de marcela

The aim of this study was to evaluate the effect of extraction conditions on bioactive compounds, as well as on antioxidant activity, and the antimicrobial activity of the extracts with the highest antioxidant characteristics. The extracts were obtained by conventional method and ultrasound-assisted extraction at various temperatures (20°C, 40°C and 60°C). Total phenolics, total flavonoids, antimicrobial activity and antioxidant activity were quantified by the methods of DPPH, FRAP, and ORAC, respectively. The conventional extraction method and ultrasound method influenced the phenolic content at all the tested temperatures. Flavonoids were not influenced by extraction methods. The antioxidant activity (DPPH) was highest in the ultrasonic method at temperatures of 40°C and 60°C; however, in the case of the FRAP method the best results were for the conventional extraction method. The conventional and ultrasonic methods did not influence the IC50 at temperatures of 20°C and 40°C, but using ORAC the antioxidant activity was influenced by the methods at all temperatures. The extract obtained at 60°C by the ultrasound method had high antimicrobial action in relation to the strains of Salmonella sp., Escherichia coli, and Staphylococcus aureus. Extraction ultrasonic-assisted can be considered adequate to obtain extracts of marcela, which are rich in bioactive compounds with high antioxidant activity.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito das condições de extração sobre os compostos bioativos, bem como sobre a atividade antioxidante e atividade antimicrobiana do extrato com maior característica antioxidante. Os extratos foram obtidos pelo método convencional e extração assistida por ultrassom, variando a temperatura (20oC, 40oC e 60oC). Foram quantificados os fenólicos totais, flavonóides totais, a atividade antimicrobiana, e atividade antioxidante pelos métodos DPPH, FRAP, e ORAC. Os métodos de extração convencional e ultrassom influenciaram no teor de fenólicos em todas as temperaturas testadas. Os flavonóides não sofreram influência dos métodos de extração. A atividade antioxidante (DPPH) foi superior no método ultrassom nas temperaturas de 40°C e 60°C, entretanto pelo método FRAP os melhores resultados foram na extração convencional. Os métodos convencional e ultrassom não influenciaram no IC50 nas temperaturas de 20oC e 40oC, mas a atividade antioxidante pelo método ORAC sofreu influencia dos métodos em todas as temperaturas. O extrato obtido a 60°C pelo método ultrassom possui elevada ação antimicrobiana frente a cepas de Salmonella sp., Escherichia coli, e Staphylococcus aureus. A extração assistida por ultrassom pode ser considerada adequada para obtenção de extratos de marcela, que são ricos em compostos bioativos com alta atividade antioxidante.

Ultrasonic assisted extraction to obtain bioactive, antioxidant and antimicrobial compounds from marcela / Extração assistida por ultrassom para obtenção de compostos bioativos, antioxidantes e antimicrobianos de marcela

The aim of this study was to evaluate the effect of extraction conditions on bioactive compounds, as well as on antioxidant activity, and the antimicrobial activity of the extracts with the highest antioxidant characteristics. The extracts were obtained by conventional method and ultrasound-assisted extraction at various temperatures (20°C, 40°C and 60°C). Total phenolics, total flavonoids, antimicrobial activity and antioxidant activity were quantified by the methods of DPPH, FRAP, and ORAC, respectively. The conventional extraction method and ultrasound method influenced the phenolic content at all the tested temperatures. Flavonoids were not influenced by extraction methods. The antioxidant activity (DPPH) was highest in the ultrasonic method at temperatures of 40°C and 60°C; however, in the case of the FRAP method the best results were for the conventional extraction method. The conventional and ultrasonic methods did not influence the IC50 at temperatures of 20°C and 40°C, but using ORAC the antioxidant activity was influenced by the methods at all temperatures. The extract obtained at 60°C by the ultrasound method had high antimicrobial action in relation to the strains of Salmonella sp., Escherichia coli, and Staphylococcus aureus. Extraction ultrasonic-assisted can be considered adequate to obtain extracts of marcela, which are rich in bioactive compounds with high antioxidant activity.(AU)

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito das condições de extração sobre os compostos bioativos, bem como sobre a atividade antioxidante e atividade antimicrobiana do extrato com maior característica antioxidante. Os extratos foram obtidos pelo método convencional e extração assistida por ultrassom, variando a temperatura (20oC, 40oC e 60oC). Foram quantificados os fenólicos totais, flavonóides totais, a atividade antimicrobiana, e atividade antioxidante pelos métodos DPPH, FRAP, e ORAC. Os métodos de extração convencional e ultrassom influenciaram no teor de fenólicos em todas as temperaturas testadas. Os flavonóides não sofreram influência dos métodos de extração. A atividade antioxidante (DPPH) foi superior no método ultrassom nas temperaturas de 40°C e 60°C, entretanto pelo método FRAP os melhores resultados foram na extração convencional. Os métodos convencional e ultrassom não influenciaram no IC50 nas temperaturas de 20oC e 40oC, mas a atividade antioxidante pelo método ORAC sofreu influencia dos métodos em todas as temperaturas. O extrato obtido a 60°C pelo método ultrassom possui elevada ação antimicrobiana frente a cepas de Salmonella sp., Escherichia coli, e Staphylococcus aureus. A extração assistida por ultrassom pode ser considerada adequada para obtenção de extratos de marcela, que são ricos em compostos bioativos com alta atividade antioxidante.(AU)

Cytotoxicity and antioxidant activity of goldenberry extracts obtained with high intensity ultrasound / Citotoxicidade e atividade antioxidante de extratos de goldenberry obtidos com ultrassom de alta intensidade

The high intensity ultrasound-assisted extraction (HIU) is one of the most simple, quick and efficient techniques for the extraction of phenolic and other antioxidant compounds from plants. This is the first application of HIU for the extraction of these compounds from goldenberry fruit. The HIU and conventional extraction techniques showed similar results regarding to phenolic compounds and antioxidant capacity. However, the time required for HIU extraction (5min) was 24 times lower than conventional extraction (120min). Phenolic compounds reported were chlorogenic acid, caffeic acid and rutin. In vitro cytotoxicity assays were used for evaluation of extracts and the results showed that in a wide range of concentration, the extract maintains cell viability, thus indicating the possibility to use it as food with safety.(AU)

A extração assistida com ultrassom de alta intensidade (HIU) é uma das técnicas mais simples, rápidas e eficientes na extração de compostos fenólicos e antioxidantes de plantas. Este trabalho foi o primeiro a utilizar HIU na extração destes compostos presentes na fruta goldenberry. As técnicas HIU e extração convencional apresentaram resultados semelhantes com relação aos compostos fenólicos e capacidade antioxidante. Entretanto, o tempo necessário na HIU (5min) foi 24 vezes menor que na extração convencional (120min). Os compostos fenólicos encontrados foram ácido clorogênico, ácido cafeico e rutina. Ensaios de citotoxicidade in vitro foram usados para avaliação dos extratos e os resultados demonstraram que, em ampla faixa de concentração, o extrato mantém a viabilidade celular, indicando assim possível segurança para utilização em alimentos.(AU)

Oxygen introduction during extraction and the improvement of antioxidant activity of essential oils of basil, lemon and lemongrass / Introdução de oxigênio durante a extração e aumento da atividade antioxidante de óleos essenciais de manjericão, limão e capim-limão

ABSTRACT: Essential oil extraction is commonly carried out by using the hydrodistillation method, which is described in official compendia of food quality control and medicinal plants. Despite the widespread use of this method, few studies have evaluated the effect of the atmosphere change during extraction on the composition and antioxidant activity of essentials oils. Therefore, a study of oxygen introduction influence during the extraction of essential oils from basil, lemongrass and lemon by hydrodistillation was performed. Total amount of oxygenated compounds (e.g., linalool, camphor, -terpineol, neral, geranial, eugenol and -muurolol) increased for all essential oils extracted under oxygen flow. Antioxidant activity evaluated by using the ORAC method significantly increased (P 0.0001) with oxygen from 618 to 906, 355 to 613 and 72 to 262µmol Trolox g-1 oil for basil, lemongrass and lemon, respectively. Therefore, the simple modification proposed could be considered a suitable alternative to obtain essential oils with higher antioxidant activity.

RESUMO: A extração de óleos essenciais é comumente realizada pelo método de hidrodestilação, o qual é descrito em compêndios oficiais para o controle de qualidade de alimentos e plantas medicinais. Apesar do largo uso deste método de extração, poucos estudos têm sido propostos para avaliar o efeito da mudança da atmosfera durante a extração na composição e atividade antioxidante de óleos essenciais. Portanto, um estudo sobre a influência da introdução de oxigênio na extração de óleos essenciais de manjericão, capim-limão e limão foi realizado. A quantidade total de compostos oxigenados (e.g., linalol, cânfora, -terpineol, neral, geranial, eugenol e -muurolol) aumentou em todos os óleos essenciais extraídos com oxigênio. A atividade antioxidante avaliada pelo método ORAC aumentou significativamente (P 0,0001) com a introdução de oxigênio, variando de 618 para 906, de 355 para 613 e de 72 para 262µmol Trolox g-1 óleo essencial de manjericão, capim-limão e limão, respectivamente. Portanto, a modificação simples proposta mostrou-se uma alternativa adequada para obtenção de óleos essenciais com maior atividade antioxidante.

Oxygen introduction during extraction and the improvement of antioxidant activity of essential oils of basil, lemon and lemongrass / Introdução de oxigênio durante a extração e aumento da atividade antioxidante de óleos essenciais de manjericão, limão e capim-limão

ABSTRACT: Essential oil extraction is commonly carried out by using the hydrodistillation method, which is described in official compendia of food quality control and medicinal plants. Despite the widespread use of this method, few studies have evaluated the effect of the atmosphere change during extraction on the composition and antioxidant activity of essentials oils. Therefore, a study of oxygen introduction influence during the extraction of essential oils from basil, lemongrass and lemon by hydrodistillation was performed. Total amount of oxygenated compounds (e.g., linalool, camphor, -terpineol, neral, geranial, eugenol and -muurolol) increased for all essential oils extracted under oxygen flow. Antioxidant activity evaluated by using the ORAC method significantly increased (P 0.0001) with oxygen from 618 to 906, 355 to 613 and 72 to 262µmol Trolox g-1 oil for basil, lemongrass and lemon, respectively. Therefore, the simple modification proposed could be considered a suitable alternative to obtain essential oils with higher antioxidant activity.(AU)

RESUMO: A extração de óleos essenciais é comumente realizada pelo método de hidrodestilação, o qual é descrito em compêndios oficiais para o controle de qualidade de alimentos e plantas medicinais. Apesar do largo uso deste método de extração, poucos estudos têm sido propostos para avaliar o efeito da mudança da atmosfera durante a extração na composição e atividade antioxidante de óleos essenciais. Portanto, um estudo sobre a influência da introdução de oxigênio na extração de óleos essenciais de manjericão, capim-limão e limão foi realizado. A quantidade total de compostos oxigenados (e.g., linalol, cânfora, -terpineol, neral, geranial, eugenol e -muurolol) aumentou em todos os óleos essenciais extraídos com oxigênio. A atividade antioxidante avaliada pelo método ORAC aumentou significativamente (P 0,0001) com a introdução de oxigênio, variando de 618 para 906, de 355 para 613 e de 72 para 262µmol Trolox g-1 óleo essencial de manjericão, capim-limão e limão, respectivamente. Portanto, a modificação simples proposta mostrou-se uma alternativa adequada para obtenção de óleos essenciais com maior atividade antioxidante.(AU)

Microencapsulation of probiotics using sodium alginate / Microencapsulação de probióticos utilizando alginato de sódio

The consumption of probiotics is constantly growing due to the numerous benefits conferred on the health of consumers. In this context, Microencapsulation is a technology that favors the viability of probiotic cultures in food products, mainly by the properties of protection against adverse environmental conditions and controlled release. Currently there are different procedures for microencapsulation using polymers of various types of natural and synthetic origin. The use of sodium alginate polymers is one of the largest potential application in the encapsulation of probiotics because of their versatility, biocompatibility and toxicity exemption. The aim of this review is to present viable encapsulation techniques of probiotics with alginate, emphasizing the internal ionic gelation and external ionic gelation, with the possibility of applying, as well as promising for improving these techniques.(AU)

O consumo de probióticos está em constante crescimento, devido aos inúmeros benefícios conferidos à saúde dos consumidores. Neste contexto, a microencapsulação é uma tecnologia que favorece a viabilidade das culturas probióticas em produtos alimentícios, principalmente pelas propriedades de proteção contra as condições ambientais adversas e a liberação controlada. Atualmente, existem diversos procedimentos para a microencapsulação, com a utilização de vários tipos de polímeros de origem natural e sintética. O alginato de sódio é um dos polímeros com maior potencial para aplicação na encapsulação de probióticos, devido à sua versatilidade, biocompatibilidade e isenção de toxicidade. O objetivo desta revisão é apresentar técnicas viáveis de encapsulação de probióticos com alginato, enfatizando a gelificação iônica interna e gelificação iônica externa, com a possibilidade de aplicação, bem como as tecnologias promissoras para o melhoramento destas.(AU)

Composição química de folhas de oliveira (Olea europaea L. ) da região de Caçapava do Sul, RS / Chemical composition of olive leaves (Olea europaea L. ) from the region of Caçapava do Sul, RS, Brazil

A oliveira (Olea europaea L.) é uma planta característica da região Mediterrânea que teve seu cultivo disseminado para diversos países do mundo, devido ao grande interesse na produção de olivas e de seu azeite, ricos em ácidos graxos essenciais. As folhas da oliveira podem ser um importante subproduto gerado pela poda das árvores, pois apresentam quantidade significativa de compostos fenólicos e ácidos graxos benéficos à saúde. Tendo em vista a importância da constituição química das folhas de oliveira e o recente cultivo no sul do Brasil, este trabalho teve como objetivo fazer um estudo exploratório sobre a composição centesimal, compostos fenólicos totais, ácidos graxos e minerais presentes nas folhas da cultivar 'Arbequina', cultivada em Caçapava do Sul, RS. Os resultados encontrados mostraram que as folhas possuem 8,14±0,24% de lipídios totais, sendo que os ácidos graxos poli-insaturados representaram mais da metade do teor total de ácidos graxos, com elevada concentração de ácido linolênico (18:3n3, 46,7%) que está presente no azeite, normalmente em concentrações próximas a 1%. A concentração de compostos fenólicos totais foi de 30,21±0,31mg GAE g-1 e os minerais predominantes nas folhas foram Ca, K, Mg, P e S (entre 1153 e 11448µg g-1). A concentração de sódio encontrada foi baixa (65,4±5,20µg g-1). Esses resultados demonstram que as folhas de oliveira cultivadas na região de Caçapava do Sul apresentam grande potencial de uso para suplementação da dieta tanto humana quanto de animais, por serem ricas em nutrientes.(AU)

The olive tree (Olea europaea L.) is a plant characteristic of the Mediterranean region that is cultivated in various countries of the world due to the great interest in the production of olives and their oil, which is rich in essential fatty acids. The leaves of the olive tree are an important by-product generated by pruning of trees that have significant amount of phenolic and fatty acids important to health. Given the importance of compounds present in olive leaves and the recent crop in southern Brazil, this study aimed to perform an exploratory study on the proximate composition, total phenolic compounds, fatty acids and minerals present in the leaves of the 'Arbequina' variety from Caçapava do Sul, RS, Brazil. The results showed that the leaves had 8.14±0.24% of total lipids, with an amount of polyunsaturated fatty acids more than half of the total content of fatty acids, in special linolenic acid (18:3n3, 46,7%), which is present in the olive oil in general close to the concentration of 1%. The concentration of total phenolics was 30.21±0.31mg GAE g-1 and the predominant minerals in the leaves were Ca, K, Mg, P and S (between 1153 and 11448mg g-1). The sodium concentration was considered low (65.4±5.20mg g-1). These results demonstrate that the leaves from olive trees cultivated in the region of Caçapava do Sul have great potential for use in dietary supplementation both human and animal because are rich in nutrients.(AU)

Treatment of cattle-slaughterhouse wastewater and the reuse of sludge for biodiesel production by microalgal heterotrophic bioreactors

Microalgal heterotrophic bioreactors are a potential technological development that can convert organic matter, nitrogen and phosphorus of wastewaters into a biomass suitable for energy production. The aim of this work was to evaluate the performance of microalgal heterotrophic bioreactors in the secondary treatment of cattle-slaughterhouse wastewater and the reuse of microalgal sludge for biodiesel production. The experiments were performed in a bubble column bioreactor using the microalgae Phormidium sp. Heterotrophic microalgal bioreactors removed 90 % of the chemical oxygen demand, 57 % of total nitrogen and 52 % of total phosphorus. Substantial microalgal sludge is produced in the process (substrate yield coefficient of 0.43 mg sludge mg chemical oxygen demand¹), resulting in a biomass with high potential for producing biodiesel (ester content of more than 99 %, cetane number of 55, iodine value of 73.5 g iodine 100 g¹, unsaturation degree of ~75 % and a cold filter plugging point of 5 ºC).

Treatment of cattle-slaughterhouse wastewater and the reuse of sludge for biodiesel production by microalgal heterotrophic bioreactors

Microalgal heterotrophic bioreactors are a potential technological development that can convert organic matter, nitrogen and phosphorus of wastewaters into a biomass suitable for energy production. The aim of this work was to evaluate the performance of microalgal heterotrophic bioreactors in the secondary treatment of cattle-slaughterhouse wastewater and the reuse of microalgal sludge for biodiesel production. The experiments were performed in a bubble column bioreactor using the microalgae Phormidium sp. Heterotrophic microalgal bioreactors removed 90 % of the chemical oxygen demand, 57 % of total nitrogen and 52 % of total phosphorus. Substantial microalgal sludge is produced in the process (substrate yield coefficient of 0.43 mg sludge mg chemical oxygen demand¹), resulting in a biomass with high potential for producing biodiesel (ester content of more than 99 %, cetane number of 55, iodine value of 73.5 g iodine 100 g¹, unsaturation degree of ~75 % and a cold filter plugging point of 5 ºC).(AU)

Determinação do teor de umidade em grãos empregando radiação micro-ondas / Determination of grain moisture content using microwave radiation

A determinação de umidade em grãos é um parâmetro de qualidade importante, uma vez que o teor de água presente no alimento tem influência tanto no armazenamento quanto na comercialização do produto. Os métodos usados como referência na determinação de umidade em grãos empregam a perda por dessecação em estufa (LOD). Apesar de ser de fácil execução, esse método dispende cerca de 24h de aquecimento, normalmente, em 105°C, para obtenção do resultado. No presente estudo, é proposta a determinação da perda por dessecação assistida por radiação micro-ondas (MALOD) para amostras de grãos moídos de arroz branco, arroz integral, ervilha, feijão branco, feijão carioca, feijão preto, grão-de-bico, lentilha e milho, buscando reduzir o tempo de análise. Parâmetros como potência irradiada, massa de amostra, influência do recipiente e tempo de irradiação com micro-ondas foram avaliados e os resultados obtidos foram comparados com a LOD (sugerido pelo MAPA) e, também, por radiação infravermelha (IRLOD). Verificou-se que não houve diferença significativa do teor de umidade empregando massas de amostra entre 2 e 15g por LOD, porém, para MALOD, ocorreram hot spots (carbonização da amostra) com massas superiores a 2g. Resultados similares de umidade foram encontrados entre os diferentes recipientes (pesa-filtros e frascos de polipropileno), optando-se pela utilização dos frascos de polipropileno, devido à diminuição do tempo de pré-condicionamento. A MALOD apresentou concordância entre 94% e 102% com o método oficial, sendo que apenas 50min foram suficientes para determinar a umidade para todos os grãos, perfazendo uma redução do tempo de análise de até 29 vezes.(AU)

The determination of moisture in grains is an important quality parameter, since the water content in food has an influence on both storage and commercialization of product. The methods often used for determination of moisture in grains are based on the loss on drying in an oven (LOD). Although it is easy to perform, this method spent about 24h of heating, usually at 105°C, to obtain the result. In the present study is proposed the determination of the loss on drying assisted by microwave radiation (MALOD) for samples of grounded grains of white rice, brown rice, peas, beans, bean, black beans, chick-peas, lentils and corn, in order to reduce the analysis time. Parameters such as irradiated power, sample mass, container and influence of irradiation time with microwave were evaluated and the results were compared with those obtained by LOD (suggested by MAPA) and also by infrared radiation (IRLOD). It was found that there was no significant difference in moisture content in samples between 2 and 15g using LOD, but there were hot spots for MALOD (carbonization of the sample) with masses higher than 2g. Similar results for moisture content were found by the use of different containers (glass weighing bottle and polypropylene flasks) and the polypropylene cups were selected due to the reduction of conditioning time of flasks. The agreement of MALOD with the official method was between 94% and 102% and only 50min were enough to determine the moisture of all grains, making a reduction of analysis time by 29 times.(AU)