Micronization and extrusion processing on the physicochemical properties of dietary fiber / Efeito dos processos de micronização e extrusão nas propriedades físico-químicas da fibra alimentar

Dietary fiber plays an important physiological role, which is directly linked to its physicochemical properties, water-holding, oil-binding, and cation-exchange capacities. These properties can be altered by employing enzymatic, mechanical, and physical processes. Enzymatic and chemical processes require solvents and special conditions that make it unfeasible to use. Thus, the use of physical methods, such as micronization and extrusion, make promising options to change the physicochemical properties of dietary fiber. In this way, this review aimed to approach relevant information about the use of physical processes, specifically micronization and extrusion, for this purpose. Furthermore, conceptual aspects, such as definition, classification, and properties of dietary fiber and mainly characteristics about the micronization and extrusion processes, are reported. Micronization and extrusion are based on the decrease of the particle size to a micro scale and on the combination of high temperature, mechanical shearing and pressure, respectively. Applying these methods, modifications on the food matrix occurred by increasing the surface area and disruption of the glycosidic bonds. Consequently, there is a change in physicochemical properties of dietary fiber, which predict the physiological effect associated with dietary fiber consumption, such as decrease in blood cholesterol and glucose levels and improvement of intestinal transit. Moreover, these changes increase the bio accessibility of bioactive compounds present in the food matrix and improve the antioxidant capacity of products.(AU)

A fibra alimentar desempenha importante papel fisiológico, o qual está diretamente ligado às suas propriedades físico-químicas de capacidade de retenção de água, ligação ao óleo e a cátions. Estas propriedades podem ser alteradas empregando-se métodos enzimáticos, químicos e físicos. Métodos enzimáticos e químicos requerem solventes e condições específicas que inviabilizam sua utilização. Assim, o emprego dos métodos físicos, tais como micronização e extrusão, tornam-se alternativas promissoras para alterar as propriedades físico-químicas da fibra alimentar. Desta forma, este trabalho visa abordar informações relevantes sobre o uso dos processos físicos, especificamente micronização e extrusão para essa finalidade. Além disso, aspectos conceituais como definição, classificação e propriedades da fibra alimentar e as principais características dos processos de micronização e extrusão são relatados. Micronização e extrusão baseiam-se na diminuição do tamanho de partícula para microescala e na combinação de alta temperatura, pressão e força de cisalhamento, respectivamente. Aplicando-se estes métodos, modificações na matriz alimentícia ocorrem pelo aumento da área superficial e rompimento das ligações glicosídicas da matriz alimentar. Consequentemente, são observadas alterações nas propriedades físico-químicas da fibra alimentar, as quais predizem o efeito fisiológico associado ao seu consumo, como diminuição dos níveis de colesterol e glicose sanguíneos e a melhora do trânsito intestinal. Ademais, essas alterações aumentam a bioacessibilidade dos compostos bioativos presentes na matéria-prima alimentícia e melhoram a capacidade antioxidante dos produtos obtidos.(AU)

Ultrasound in the postharvest treatment of grapes: impact on the extractability and phenolic composition of juice and wine / Ultrassom no tratamento pós-colheita de uvas: impacto sobre a extratibilidade e composição fenólica do suco e vinho

Ultrasound has gained attention from the food industry because its properties, including chemical and physical reactions, enable a wide range of commercial applications. One of the most popular applications is the optimization of extraction of bioactive substances. Among the most recent applications is its use in postharvest of fruits and vegetables, wherein ultrasound functions as a possible elicitor agent promoting the synthesis of phenolic compounds. These substances are important in defining the chemical and sensory characteristics of juices, wines and other grape products because the concentration and extraction capacity of these compounds in grapes directly influence the product quality. Thus, this study aimed to evaluate the application of ultrasound in American and vinifera grapes of different harvests with regard to its effects on fruit extractability and concentration of phenolic compounds in elaborated juice and wine. The results indicated that, under certain conditions, ultrasound could lead to a significant increase in the anthocyanin concentration in Isabella grapes and its juice. On the other hand, in Cabernet Sauvignon grapes, most of the treatments did not indicate positive results in the tested parameters and tended to promote degradation of anthocyanins at significant levels. However, the observed effects varied depending on the harvest conditions and...

O ultrassom tem despertado interesse na indústria de alimentos uma vez que suas propriedades, as quais envolvem reações químicas e físicas, possibilitam uma larga escala de aplicações comerciais. Uma das mais exploradas é a otimização da extração de substâncias bioativas, e entre as mais recentes esta sua utilização na pós-colheita de frutas e vegetais, onde o US vem sendo testado como possível agente elicitor capaz de promover a síntese de compostos fenólicos. Estas substâncias são importantes na definição das características químicas e sensoriais de sucos, vinhos e outros produtos da uva, de forma que a concentração e a capacidade de extração destes compostos na uva influenciam diretamente a qualidade de seus produtos. Dessa forma, este estudo teve o objetivo de avaliar a aplicação do ultrassom em uvas americanas e viníferas de diferentes safras em relação aos efeitos sobre a extratibilidade no fruto e concentração de compostos fenólicos no suco e vinho elaborados. Os resultados revelam que em determinadas condições, o ultrassom pode levar a um aumento significativo da concentração de antocianinas em uvas Isabel e em seu respectivo suco. Já em uvas Cabernet Sauvignon, a maioria dos tratamentos não apresentou resultados positivos nos parâmetros testados, tendendo a promover a degradação de antocianinas em níveis significativos. No entanto, os efeitos observados variam em...

Ultrasound in the postharvest treatment of grapes: impact on the extractability and phenolic composition of juice and wine / Ultrassom no tratamento pós-colheita de uvas: impacto sobre a extratibilidade e composição fenólica do suco e vinho

Ultrasound has gained attention from the food industry because its properties, including chemical and physical reactions, enable a wide range of commercial applications. One of the most popular applications is the optimization of extraction of bioactive substances. Among the most recent applications is its use in postharvest of fruits and vegetables, wherein ultrasound functions as a possible elicitor agent promoting the synthesis of phenolic compounds. These substances are important in defining the chemical and sensory characteristics of juices, wines and other grape products because the concentration and extraction capacity of these compounds in grapes directly influence the product quality. Thus, this study aimed to evaluate the application of ultrasound in American and vinifera grapes of different harvests with regard to its effects on fruit extractability and concentration of phenolic compounds in elaborated juice and wine. The results indicated that, under certain conditions, ultrasound could lead to a significant increase in the anthocyanin concentration in Isabella grapes and its juice. On the other hand, in Cabernet Sauvignon grapes, most of the treatments did not indicate positive results in the tested parameters and tended to promote degradation of anthocyanins at significant levels. However, the observed effects varied depending on the harvest conditions and...(AU)

O ultrassom tem despertado interesse na indústria de alimentos uma vez que suas propriedades, as quais envolvem reações químicas e físicas, possibilitam uma larga escala de aplicações comerciais. Uma das mais exploradas é a otimização da extração de substâncias bioativas, e entre as mais recentes esta sua utilização na pós-colheita de frutas e vegetais, onde o US vem sendo testado como possível agente elicitor capaz de promover a síntese de compostos fenólicos. Estas substâncias são importantes na definição das características químicas e sensoriais de sucos, vinhos e outros produtos da uva, de forma que a concentração e a capacidade de extração destes compostos na uva influenciam diretamente a qualidade de seus produtos. Dessa forma, este estudo teve o objetivo de avaliar a aplicação do ultrassom em uvas americanas e viníferas de diferentes safras em relação aos efeitos sobre a extratibilidade no fruto e concentração de compostos fenólicos no suco e vinho elaborados. Os resultados revelam que em determinadas condições, o ultrassom pode levar a um aumento significativo da concentração de antocianinas em uvas Isabel e em seu respectivo suco. Já em uvas Cabernet Sauvignon, a maioria dos tratamentos não apresentou resultados positivos nos parâmetros testados, tendendo a promover a degradação de antocianinas em níveis significativos. No entanto, os efeitos observados variam em...(AU)

Natural sparkling guava wine: volatile and physicochemical characterization / Espumante natural de goiaba: caracterização volátil e físico-química

Although different tropical fruit species have been used in the development of fermented beverages, there are only few references in the literature to the production of natural sparkling wines from fruits other than grapes. In this sense, the objective of the present research was the development and physicochemical and volatile characterization of a natural sparkling guava wine produced by the champenoise method. Volatile compounds were identified by gas chromatography coupled to mass spectrometry using the headspace solid-phase microextraction (HS-SPME) technique on samples. Eighty-nine volatile compounds were detected, of which 51 were identified. Esters were the predominant class of volatile compounds (a total of 26), followed by alcohols (10), terpenes (9), ketones (3), and acids (3). Volatile compounds with possible odoriferous activity were reported in the beverage, including ethyl octanoate, ethyl 5-hexenoate, phenethyl acetate, (E)--damascenone, (E)-ethyl cinnamate, 2-methyl butyl acetate, 3-methylbutanol, ethyl 3-(E)-hexenoate, and methyl 5-hexenoate. Natural sparkling guava wine produced showed a complex composition of fruity and floral aromas. Furthermore, the use of the champenoise method, traditionally applied to grapes, enabled the manufacture of a natural sparkling guava wine with physicochemical characteristics equivalent to those of sparkling wines made from grapes.

Diferentes frutos tropicais vêm sendo utilizados para o desenvolvimento de bebidas fermentadas, porém na bibliografia consultada há poucas referências sobre a produção de espumantes naturais de outras frutas diferentes da uva. Nesta perspectiva, o objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento e a caracterização físico-química e volátil de um espumante natural de goiaba produzido pelo método champenoise. A determinação dos compostos voláteis foi realizada por cromatografia em fase gasosa acoplada a espectrometria de massas utilizando a técnica de microextração em fase sólida no headspace (HS-SPME) das amostras. Foram detectados 89 compostos voláteis, dos quais 51 foram identificados. Os ésteres foram os compostos voláteis predominantes em número, totalizando 26 compostos, seguido pelos álcoois (10), terpenos (9), cetonas (3) e ácidos (3). Compostos voláteis com possível atividade odorífera foram encontrados na bebida, dentre eles os ésteres octanoato de etila, 5-hexenoato de etila, acetato de fenetila, (E)--damascenona, (E)-cinamato de etila, acetato de 2-metil butila, 3-metil butanol, 3-(E)-hexenoato de etila e o 5-hexenoato de metila. O espumante natural produzido apresentou uma composição complexa de aroma frutado e floral. Além disso, a utilização do método tradicionalmente aplicado a uvas, o champenoise, proporcionou a fabricação de um espumante natural de goiaba com características físico-químicas equivalentes aos espumantes elaborados a partir de vinho.

Natural sparkling guava wine: volatile and physicochemical characterization / Espumante natural de goiaba: caracterização volátil e físico-química

Although different tropical fruit species have been used in the development of fermented beverages, there are only few references in the literature to the production of natural sparkling wines from fruits other than grapes. In this sense, the objective of the present research was the development and physicochemical and volatile characterization of a natural sparkling guava wine produced by the champenoise method. Volatile compounds were identified by gas chromatography coupled to mass spectrometry using the headspace solid-phase microextraction (HS-SPME) technique on samples. Eighty-nine volatile compounds were detected, of which 51 were identified. Esters were the predominant class of volatile compounds (a total of 26), followed by alcohols (10), terpenes (9), ketones (3), and acids (3). Volatile compounds with possible odoriferous activity were reported in the beverage, including ethyl octanoate, ethyl 5-hexenoate, phenethyl acetate, (E)--damascenone, (E)-ethyl cinnamate, 2-methyl butyl acetate, 3-methylbutanol, ethyl 3-(E)-hexenoate, and methyl 5-hexenoate. Natural sparkling guava wine produced showed a complex composition of fruity and floral aromas. Furthermore, the use of the champenoise method, traditionally applied to grapes, enabled the manufacture of a natural sparkling guava wine with physicochemical characteristics equivalent to those of sparkling wines made from grapes.(AU)

Diferentes frutos tropicais vêm sendo utilizados para o desenvolvimento de bebidas fermentadas, porém na bibliografia consultada há poucas referências sobre a produção de espumantes naturais de outras frutas diferentes da uva. Nesta perspectiva, o objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento e a caracterização físico-química e volátil de um espumante natural de goiaba produzido pelo método champenoise. A determinação dos compostos voláteis foi realizada por cromatografia em fase gasosa acoplada a espectrometria de massas utilizando a técnica de microextração em fase sólida no headspace (HS-SPME) das amostras. Foram detectados 89 compostos voláteis, dos quais 51 foram identificados. Os ésteres foram os compostos voláteis predominantes em número, totalizando 26 compostos, seguido pelos álcoois (10), terpenos (9), cetonas (3) e ácidos (3). Compostos voláteis com possível atividade odorífera foram encontrados na bebida, dentre eles os ésteres octanoato de etila, 5-hexenoato de etila, acetato de fenetila, (E)--damascenona, (E)-cinamato de etila, acetato de 2-metil butila, 3-metil butanol, 3-(E)-hexenoato de etila e o 5-hexenoato de metila. O espumante natural produzido apresentou uma composição complexa de aroma frutado e floral. Além disso, a utilização do método tradicionalmente aplicado a uvas, o champenoise, proporcionou a fabricação de um espumante natural de goiaba com características físico-químicas equivalentes aos espumantes elaborados a partir de vinho.(AU)

Ultrasound in the postharvest treatment of grapes: impact on the extractability and phenolic composition of juice and wine / Ultrassom no tratamento pós-colheita de uvas: impacto sobre a extratibilidade e composição fenólica do suco e vinho

Ultrasound has gained attention from the food industry because its properties, including chemical and physical reactions, enable a wide range of commercial applications. One of the most popular applications is the optimization of extraction of bioactive substances. Among the most recent applications is its use in postharvest of fruits and vegetables, wherein ultrasound functions as a possible elicitor agent promoting the synthesis of phenolic compounds. These substances are important in defining the chemical and sensory characteristics of juices, wines and other grape products because the concentration and extraction capacity of these compounds in grapes directly influence the product quality. Thus, this study aimed to evaluate the application of ultrasound in American and vinifera grapes of different harvests with regard to its effects on fruit extractability and concentration of phenolic compounds in elaborated juice and wine. The results indicated that, under certain conditions, ultrasound could lead to a significant increase in the anthocyanin concentration in ‘Isabella’ grapes and its juice. On the other hand, in ‘Cabernet Sauvignon’ grapes, most of the treatments did not indicate positive results in the tested parameters and tended to promote degradation of anthocyanins at significant levels. However, the observed effects varied depending on the harvest conditions

O ultrassom tem despertado interesse na indústria de alimentos uma vez que suas propriedades, as quais envolvem reações químicas e físicas, possibilitam uma larga escala de aplicações comerciais. Uma das mais exploradas é a otimização da extração de substâncias bioativas, e entre as mais recentes esta sua utilização na pós-colheita de frutas e vegetais, onde o US vem sendo testado como possível agente elicitor capaz de promover a síntese de compostos fenólicos. Estas substâncias são importantes na definição das características químicas e sensoriais de sucos, vinhos e outros produtos da uva, de forma que a concentração e a capacidade de extração destes compostos na uva influenciam diretamente a qualidade de seus produtos. Dessa forma, este estudo teve o objetivo de avaliar a aplicação do ultrassom em uvas americanas e viníferas de diferentes safras em relação aos efeitos sobre a extratibilidade no fruto e concentração de compostos fenólicos no suco e vinho elaborados. Os resultados revelam que em determinadas condições, o ultrassom pode levar a um aumento significativo da concentração de antocianinas em uvas Isabel e em seu respectivo suco. Já em uvas ‘Cabernet Sauvignon’, a maioria dos tratamentos não apresentou resultados positivos nos parâmetros testados, tendendo a promover a degradação de antocianinas em níveis significativ

Ultrasound in the postharvest treatment of grapes: impact on the extractability and phenolic composition of juice and wine / Ultrassom no tratamento pós-colheita de uvas: impacto sobre a extratibilidade e composição fenólica do suco e vinho

Ultrasound has gained attention from the food industry because its properties, including chemical and physical reactions, enable a wide range of commercial applications. One of the most popular applications is the optimization of extraction of bioactive substances. Among the most recent applications is its use in postharvest of fruits and vegetables, wherein ultrasound functions as a possible elicitor agent promoting the synthesis of phenolic compounds. These substances are important in defining the chemical and sensory characteristics of juices, wines and other grape products because the concentration and extraction capacity of these compounds in grapes directly influence the product quality. Thus, this study aimed to evaluate the application of ultrasound in American and vinifera grapes of different harvests with regard to its effects on fruit extractability and concentration of phenolic compounds in elaborated juice and wine. The results indicated that, under certain conditions, ultrasound could lead to a significant increase in the anthocyanin concentration in ‘Isabella’ grapes and its juice. On the other hand, in ‘Cabernet Sauvignon’ grapes, most of the treatments did not indicate positive results in the tested parameters and tended to promote degradation of anthocyanins at significant levels. However, the observed effects varied depending on the harvest conditions

O ultrassom tem despertado interesse na indústria de alimentos uma vez que suas propriedades, as quais envolvem reações químicas e físicas, possibilitam uma larga escala de aplicações comerciais. Uma das mais exploradas é a otimização da extração de substâncias bioativas, e entre as mais recentes esta sua utilização na pós-colheita de frutas e vegetais, onde o US vem sendo testado como possível agente elicitor capaz de promover a síntese de compostos fenólicos. Estas substâncias são importantes na definição das características químicas e sensoriais de sucos, vinhos e outros produtos da uva, de forma que a concentração e a capacidade de extração destes compostos na uva influenciam diretamente a qualidade de seus produtos. Dessa forma, este estudo teve o objetivo de avaliar a aplicação do ultrassom em uvas americanas e viníferas de diferentes safras em relação aos efeitos sobre a extratibilidade no fruto e concentração de compostos fenólicos no suco e vinho elaborados. Os resultados revelam que em determinadas condições, o ultrassom pode levar a um aumento significativo da concentração de antocianinas em uvas Isabel e em seu respectivo suco. Já em uvas ‘Cabernet Sauvignon’, a maioria dos tratamentos não apresentou resultados positivos nos parâmetros testados, tendendo a promover a degradação de antocianinas em níveis significativ

A influência de enzimas pectinolíticas e cultivares de videira, na formação de álcoois superiores (óleo fusel), durante a fermentação de mostos / The pectic enzymes influence and to cultivate of grapevine, in the formation of higher alcohols (oil fusel), during the fermentation

O uso de enzimas pectinolíticas em vinificação está amplamente difundido por trazer uma série de benefícios à indústria vinícola. Os mostos e vinhos tratados com essas enzimas sofrem efeitos em alguns parâmetros e em seus componentes químicos. Três cultivares de uva foram tratadas com enzimas pectinolíticas em duas concentrações: uma com a concentração recomendada pelo fabricante e outra com o dobro da recomendação. A influência da adição de enzimas pectinolíticas e cultivares de uva foram consideradas em relação à formação dos álcoois superiores durante a fermentação. Foram realizadas análises cromatográficas para a determinação dos álcoois superiores. Os dois álcoois amílicos e a soma total de álcoois superiores da cv. Isabel apresentaram teores inferiores aos normalmente encontrados para esta cultivar; porém, todos os álcoois tiveram seus teores mais elevados nas vinificações com o uso de enzimas. Na cv. Cabernet Sauvignon, que se caracteriza por apresentar teores de álcoois superiores elevados, também houve um aumento quando sofreu a adição de enzimas. A cv. Niágara apresentou teores elevados de álcoois superiores, sem, no entanto, haver aumento em função do uso de enzimas. Assim, o tratamento enzimático afetou os níveis de álcoois superiores principalmente nas cultivares tintas estudadas. Finalmente, os teores de álcoois superiores foram significativamente diferentes entre as cultivares.(AU)

The use of pectic enzymes is a common process used in the winemaking industry all over the world. The mustsand wines treated with these enzymes presented some modifications in the chemical components and in some parameters. In this work three grape varieties were treated with two different pectic enzymes concentrations: one with the amount recommended by the producer and another with the double this amount. The influence of the enzyme and the grape varieties as related to the higher alcohols formation during fermentation was studied. Higher alcohols were determined by GC, gas chromatography. The two amyl alcohols and the sum of the total higher alcohols in the Isabella variety were present in the wine in a lower amount than those reported before; however, in this variety, all the individual analyzed higher alcohols were presented in higher amounts in the wines treated with the enzyme. The same behavior happened with Cabernet 5auvignon, characterized by high concentrations of higher alcohols, in which there were an increase in these alcohols with the enzyme treatment. The exception happened with Niagara were the enzyme treatment did not increase the amount of higher alcohols. 50, one can say that the enzyme treatment had an influence in the red varieties studied. Finally, the amount of higher alcohols were significantly different in the grape varieties studied. (AU)

Vermicompostagem e compostagem do bagaço de uvas / Vermicomposting and composting of the pulp of vitis

O trabalho foi realizado com o objetivo de estudar a viabilidade do uso de vermicompostagem e compostagem na melhoria do bagaço de uvas, um resíduo da indústria vinícula. O experimento foi realizado com cascas de uvas tintas e brancas; minhocas da espécie Eisenia foetida, conhecida como minhoca vermelha da Califórnia, foram utilizadas para o processo de vermicompostagem. O experimento foi conduzido em escala laboratorial e no campo; em amostras retiradas periodicamente, foram realizadas análises de carbono no experimento de campo e pH, nitrogênio, fósforo e potássio em ambos os experimentos. Os valores de pH, ácido no inicio dos processos (3,5) e neutro no final (7,5), mostraram que existe uma tendência à neutralidade, o que viabiliza a utilização deste material no solo. Os valores de nitrogênio, fósforo e potássio sofreram mudanças, de acordo com a cultivar utilizada, o processo empregado e o ambiente em que o experimento foi conduzido. O bagaço de ambas as cultivares apresentou relação C/N inicial, em torno de 12,5. O processo de vermicompostagem a campo apresentou, um ano mais tarde, a mesma estabilidade na relação CN:9,0 que possuía aos 50 dias quando o processo havia finalizado. Por outro lado, um ano após o encerramento do processo de compostagem a campo, finalizado aos 80 dias, a relação C/N não havia ainda estabilizado, passando de 9,0 para 12,0. Portanto, pode ser dito que a vermicompostagem, bem conduzida,m é uma boa opção para agilizar o processo e estabilizar o material.(AU)

Composting and vermicomposting in grape pomace : The main aim of this study was to carry out an experiment, in the laboratoty and in the field, using pomace, a residue of the wine industry, as a source of organic matter for composting and vermicomposting. Throughout the experiment the residues were analyzed for pH, N, K, P; in the field experiment, C was also analyzed. The work was done in the Food Science and Technology Department of the Federal University of Santa Maria, being the lab experiment done under environmental control. For the vermicomposting, Eisenia foetida, known as California red worm, was used. The pH values, 3.5 at the beginning and 7.5 at the end, makes the treated pomace viable for soil addition. Troughout the experiment the values of N, P and K changed according the source (grape variety), the process (field or lab) and the environment of the experiment. The value of the initial C/N relationship, 12.5, was found in both varieties. The vermicomposting field experiment finished within 50 days and the stability in the relationship C/N showned then, C/N:9.0, was found the same one year later. On the other hand, the composting field experiment took 80 days to finish and the relationship, C/N:9.0, kept changing and one year later it was C/N:12.0 and still not stabilized. 50, finally, it can be said that vermicomposting, when well conducted, is a good option to fasten the process and stabilize the grape residue. There was There was an increase in. (AU)