Pesquisadores obtêm aroma de chocolate em sementes de jaca

31 de maio de 2017

Elton Alisson | Agência FAPESP – As sementes da jaca dura (Artocarpus heterophilus Lam.) poderão substituir o cacau na formulação de produtos com aroma, mas sem o sabor de chocolate.

Um grupo de pesquisadores da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz da Universidade de São Paulo (Esalq-USP), em colaboração com colegas da Faculdade de Tecnologia (Fatec) Deputado Roque Trevisan, da Universidade Metodista de Piracicaba (Unimep) e da University of Reading, na Inglaterra, identificou que compostos voláteis encontrados em sementes da fruta produzem muitos dos aromas obtidos de amêndoas de cacau. Por isso, seriam substitutos potencialmente baratos e abundantes para a fabricação de produtos com aroma de chocolate, como cosméticos, alimentos e bebidas.

Resultado de projetos apoiados pela FAPESP, o estudo foi descrito em um artigo publicado no Journal of Agricultural and Food Chemistry, da American Chemical Society.

“Constatamos que as sementes de jaca possuem muitas pirazinas, que são os principais compostos que conferem o aroma de chocolate”, disse Solange Guidolin Canniatti Brazaca, professora da Esalq-USP e coordenadora do projeto, à Agência FAPESP.

De acordo com a pesquisadora, a descoberta foi acidental e ocorreu durante um projeto de iniciação científica de uma estudante de Nutrição da Unimep.

O projeto visava utilizar a farinha da semente de jaca para produção de bolos, biscoitos e pães, uma vez que a semente da fruta possui altos teores de amido e de proteínas. Ao tostar as sementes de jaca para obter a farinha, os pesquisadores notaram que o aroma exalado era muito semelhante ao de chocolate.

Com base nessa constatação, eles iniciaram em 2011 um projeto de pesquisa com o intuito de identificar os compostos voláteis da jaca.

Os resultados indicaram que, dentre as variedades de jaca avaliadas, as sementes de jaca dura, que tem frutos maiores e polpa mais firme e crocante do que a jaca mole, apresentam aroma de chocolate mais intenso.

A fim de avaliar quais os melhores métodos para obtenção da farinha de sementes torradas de jaca dura com aroma similar ao de chocolate, a cientista de alimentos Fernanda Papa Spada realizou um projeto de doutorado com Bolsa da FAPESP, sob orientação de Brazaca, e em colaboração com pesquisadores da University of Reading.

Durante o projeto, os pesquisadores produziram farinhas de semente de jaca tostadas, acidificadas ou fermentadas antes da secagem. As farinhas foram torradas em diferentes tempos e temperaturas e com base em processos de torrefação e fermentação semelhantes aos utilizados para obtenção de compostos com aroma de chocolate de amêndoas de cacau.

As análises apontaram que a fermentação é o melhor método para obter farinha de sementes de jaca com aroma similar ao do chocolate. As sementes só secas e tostadas – sem serem submetidas à fermentação ou acidificação –, contudo, também apresentam uma grande quantidade de compostos, uma vez que possuem altos teores de aminoácidos e açúcares que, durante o processo de torrefação, reagem e produzem odores característicos de chocolate, observaram os pesquisadores.

“Tentamos acidificar as sementes de jaca torradas com o intuito de liberarem mais pirazinas, mas os resultados indicaram que a acidificação resulta em alguns odores residuais indesejáveis. Por isso, abandonamos esse processo e optamos pela fermentação natural seguida pela secagem”, explicou Brazaca.

Por meio de técnicas de cromatografia gasosa acopladas à espectrometria de massa – em que são separadas e analisadas misturas de substâncias voláteis –, os pesquisadores também identificaram diversos compostos das farinhas de sementes de jacas que estão associados com aroma de chocolate. Entre eles, o 3-metil butanal, o 2,3-dietil-5-metilprazina e o 2-feniletil acetato.

Por intermédio de um processo chamado olfatometria, eles separaram cada um desses compostos voláteis e pediram para julgadores especialistas cheirá-los e apontar qual o aroma exalado por essas moléculas e sua intensidade.

Os participantes dos testes apontaram que as farinhas de jaca fermentadas possuem mais aromas de caramelo, avelã e frutados em comparação com as farinhas acidificadas.

“Observamos que a semente de cacau tem mais compostos pirazínicos do que o cacau e que as sementes fermentadas apresentaram aroma de chocolate mais intenso devido à formação de aldeídos e ésteres, que são característicos do cacau”, afirmou Spada.

Formulações

Os pesquisadores adicionaram a farinha da semente de jaca em misturas para o preparo de cappuccino com o intuito de avaliar a possibilidade de substituição do aroma de chocolate extraído do cacau.

Os resultados dos testes indicaram que a farinha da semente de jaca foi capaz de substituir o aroma de chocolate proveniente do cacau, sem interferir no sabor de café da bebida.

“Os provadores não perceberam nenhuma diferença do aroma de chocolate obtido da semente de jaca em comparação com a produzida por amêndoas de cacau”, disse Brazaca.

Por meio de um projeto de mestrado também realizado com Bolsa da FAPESP, os pesquisadores pretendem avaliar, agora, o uso de dois microrganismos, usados hoje na fermentação de cacau – o Kluyveromyces marxianus e a Saccharomyces cerevisiae –, na fermentação de sementes de jaca dura e seus efeitos na produção de aroma de chocolate.

“Nossa ideia inicial foi de promover o aproveitamento integral da jaca que é uma fruta da qual se aproveita apenas 30% de seu peso, correspondente a sua polpa, e os 70% restantes, compostos pela casca, a parte central e as sementes, são descartados”, disse Brazaca.

Em alguns países, como os da Ásia, costuma-se consumir as sementes de jaca cozida. No Brasil – país que é o maior produtor da fruta nas Américas –, as sementes de jaca, entretanto, são consideradas resíduos, comparou a pesquisadora.

O artigo Optimization of postharvest conditions to produce chocolate aroma from jackfruit seeds (doi: 10.1021/acs.jafc.6b04836), de Spada e outros, pode ser lido por assinantes do Journal of Agricultural and Food Chemistry em pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jafc.6b04836. 

Compostos encontrados nas sementes da fruta produzem muitos dos aromas extraídos de amêndoas de cacau, aponta estudo, e poderão ser usados na fabricação de produtos como alimentos e cosméticos (divulgação)

Link: 

http://agencia.fapesp.br/pesquisadores_obtem_aroma_de_chocolate_em_sementes_de_jaca/25389/

Oxigênio interfere na qualidade das sementes de arroz

Por Caio Albuquerque, da Esalq em Piracicaba - caioalbuquerque@usp.br

Publicado em 10/março/2016 

A interferência das moléculas de oxigênio (O2) na qualidade das sementes de arroz mantidas sob armazenamento foi verificada em pesquisa da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq) da USP, em Piracicaba. Os experimentos realizados pelo engenheiro agrônomo Denis Santiago da Costa demonstraram que o oxigênio reduz potencialmente a qualidade das sementes quando são cultivadas. O estudo também aponta que a embalagem a vácuo tem potencial para conservar as sementes por mais tempo.

Embalagem a vácuo tem potencial para conservar sementes por mais tempo

A diversidade genética é uma das formas utilizadas pelos melhoristas para agregar características aos novos cultivares de espécies vegetais. “Os bancos de germoplasmas das sementes [forma de conservação 'ex situ', ou seja, fora do meio ambiente] são fundamentais para garantir o armazenamento das espécies em condições seguras para a manutenção da qualidade desses materiais vegetais”, explica Santiago da Costa. Germoplasmas são estruturas de organismos vivos, como as sementes, que podem dar origem a outros exemplares da mesma espécie.

O pesquisador destaca que, para as sementes ortodoxas (não modificadas), ainda que condições favoráveis (redução da temperatura do ar ambiente e do teor de água da semente) sejam utilizadas, ao longo dos anos há a redução da viabilidade das sementes. “A proposta surgiu com a seguinte pergunta: Como prolongar a conservação das sementes em condições favoráveis, uma vez que os custos de renovação dessas sementes no banco de germoplasmas são altos?”.

Vácuo

Segundo o autor, a pesquisa foi em duas etapas. “Na primeira, as sementes de arroz foram embaladas com vácuo e sem vácuo e armazenadas em câmara ultrafria (-20ºC) na Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) e uma amostra controle armazenada nas condições do laboratório de sementes. Os resultados finais indicaram que a embalagem a vácuo tem potencial para conservar as sementes por mais tempo mesmo em condições favoráveis para o armazenamento”.

Oxigênio reduz potencialmente qualidade da germinação das sementes

Adicionalmente, numa segunda etapa, durante o armazenamento foram avaliados os efeitos do aumento da pressão parcial de oxigênio na qualidade de sementes de arroz, utilizando tanques de aço, em pressão de 20 MPa de ar comprimido. “Houve a possibilidade de verificar, por meio da germinação e do tempo requerido para germinação, que o oxigênio potencialmente reduz a qualidade das sementes de arroz”.

O engenheiro agrônomo acrescenta que “na presença constante das moléculas de O2, há a redução do parâmetro fisiológico, o que poderá comprometer a germinação, indicando que a remoção de oxigênio para o armazenamento das sementes de arroz pode ser benéfica”.

O estudo foi orientado pela professora Ana Dionisia da Luz Coelho Novembre, do Departamento de Produção Vegetal e do Programa de Pós-graduação em Fitotecnia da Esalq, em parcerias com a Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia e a Wageningen University Research, da Holanda. O projeto foi financiado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnológico (CNPq), programa Ciência Sem Fronteiras e o Wageningen Seed Centre.

Fotos: Denis Santiago da Costa

Mais informações: (19) 3429-4485 / 3429-4109 / 3447-8613

Link:

http://www.usp.br/agen/?p=227969

Is lignin the crude oil of the future? Maybe so, thanks to the Sun and photocatalysts

Date: February 4, 2016

Source: Institute of Physical Chemistry of the Polish Academy of Sciences

Summary:

We associate refineries with crude oil and a dense tangle of technical fittings. They may, however, change in the future -- if crude oil is replaced by lignin, a product currently treated as industrial waste. The research route leading towards this goal is being paved by new photocatalysts, developed by the Institute of Physical Chemistry, PAS. Under conditions that occur in nature, they allow lignin-based model compounds to be transformed into useful chemical substances.

A step towards photobiorefineries: photocatalysts from the Institute of Physical Chemistry of the Polish Academy of Sciences in Warsaw, Poland, transform lignin-based model compounds into useful chemical substances. Pictured above: Prof. Juan Carlos Colmenares

Credit: IPC PAS, Grzegorz Krzyzewski

Is lignin the crude oil of the future? Maybe so, thanks to the Sun and photocatalysts!

We associate refineries with crude oil and a dense tangle of technical fittings. They may, however, change in the future -- if crude oil is replaced by lignin, a product currently treated as industrial waste. The research route leading towards this goal is being paved by new photocatalysts, developed by the Institute of Physical Chemistry of the Polish Academy of Sciences in Warsaw. They allow lignin-based model compounds to be transformed into useful chemical substances, in addition, the reactions take place under conditions that occur in nature.

It's not a pretty sight: an oily, almost black sludge. In addition, it stinks -- much, much worse than it looks. Inspecting lignin, especially up close and with an unblocked nose, it's hard to believe that it is being treated as a potentially important renewable source of valuable aromatic compounds for the chemical industry. Unfortunately, despite many years of attempts by teams of chemists from all over the world, we still have not managed to develop efficient methods of converting lignin. We are being brought a step closer to cheap solar biorefineries capable of processing lignin on an industrial scale by the new photocatalysts developed at the Institute of Physical Chemistry of the Polish Academy of Sciences (IPC PAS) in Warsaw, Poland, in cooperation with the Warsaw University of Technology and the University of Cordoba.

In nature, lignin is present primarily in wood, where it is responsible for wood's consistency and hardness. We can observe the spectacular results of its existence on a daily basis; it is the reason why trees do not creep over the ground, but conversely -- reach even dozens of metres up into the sky, in spite of gravity. The lignin content of wood is typically from 10 to 40% depending on the tree species (the species also affects the chemical composition of the lignin). In industry, lignin is produced in large quantities during the manufacture of paper, as a waste product in the wood softening process. World reserves of lignin are huge and they are continuing to increase. The current estimate is even 300 billion tons, so it is a raw material that is more ubiquitous than crude oil (whose reserves are approx. 230 billion tons).

"From the chemical point of view lignin is a natural polymer with a very complex three-dimensional structure, constructed of, among others, many derivative aromatic compounds including those from various phenyl alcohols. This chemical richness makes lignin a potentially very interesting raw material for the chemical industry. Unfortunately, at the same time, this is its curse, because it is very difficult to develop chemical reactions that would efficiently transform lignin into a specific, single chemical compound, readily suitable for further processing," says Prof. Juan Carlos Colmenares (IPC PAS).

The difficulty in processing lignin means that today it is an industrial waste product of minimum significance that is burdensome for the environment: only 2% of its reserves are further processed, and the resulting chemical compounds are, in any case, of relatively small added value.

A step towards the industrial transformation of lignin into valuable chemical intermediates is being taken by the development of two new photocatalysts. Their main component is titanium dioxide TiO2, deposited on a suitably selected carrier: in one case these are nanocomposites containing iron oxide Fe2O3, and in the second -- zeolites (aluminosilicates), with a small addition of iron. The photocatalyst with iron oxide nanocomposites came about in close cooperation with scientists from Spain, led by Prof. Rafael Luque.

"In order to ensure the most uniform coverage of the particles, the process of deposition of titanium dioxide on the medium is carried out in the presence of ultrasounds, according to a method developed at our Institute," stresses Prof. Colmenares.

In laboratory studies at the Institute, lignin with the addition of either one or other of the photocatalysts was exposed to ultraviolet light, simulating the spectrum of incoming radiation from the Sun. Both catalysts proved surprisingly effective in the transformation of the benzyl alcohol present in the structure of lignin into a benzaldehyde, a substance used, among others, in the production of dyes and in the perfume industry. In the best case, after only four hours, up to half of the original benzyl alcohol content of lignin underwent conversion. In industrial applications, the selectivity of the reaction is also important: the more selective the reaction, the less polluted its products are by unnecessary and usually difficult to separate additives. It turned out that in a solution that had reacted with the participation of photocatalysts there was up to 90% of the target substance.

"In the presence of our photocatalysts, illuminated by light imitating solar radiation, the reactions took place spontaneously in lignin-based model compounds, at ordinary atmospheric pressure and at a temperature of approx. 30 degrees Centigrade, thus in conditions naturally occurring in direct sunlight. This is the exact opposite of traditional refineries, which require very complicated and expensive to maintain technical infrastructure," notes Prof. Colmenares.

The new photocatalysts have one more advantage: they are cheap, because they do not require expensive precious metals, such as palladium, and their carriers are common materials. In addition, one of the photocatalysts has magnetic properties and thus after conversion has taken place, it can be easily recovered from the solution and reused.

The results obtained by the scientists from Warsaw and Cordoba are promising, however, they only apply to photocatalysts with model compounds. For the photocatalysts to effectively process real lignin -- heterogeneous and often with a varying chemical composition -- further studies and tests are required.

The work on photocatalysts involved a group of employees of the Department of Materials Science and Engineering of the Warsaw University of Technology, headed by Prof. Krzysztof Kurzyd?owski. It is there, using advanced research techniques, that a detailed determination of the physical parameters of the new photocatalysts was carried out.

Story Source:

The above post is reprinted from materials provided by Institute of Physical Chemistry of the Polish Academy of Sciences. Note: Materials may be edited for content and length.

Journal Reference:

Juan C. Colmenares, Weiyi Ouyang, Manuel Ojeda, Ewelina Kuna, Olga Chernyayeva, Dmytro Lisovytskiy, Sudipta De, Rafael Luque, Alina M. Balu. Mild ultrasound-assisted synthesis of TiO2 supported on magnetic nanocomposites for selective photo-oxidation of benzyl alcohol. Applied Catalysis B: Environmental, 2016; 183: 107 DOI:10.1016/j.apcatb.2015.10.034

Cite This Page:

Institute of Physical Chemistry of the Polish Academy of Sciences. "Is lignin the crude oil of the future? Maybe so, thanks to the Sun and photocatalysts." ScienceDaily. ScienceDaily, 4 February 2016. <www.sciencedaily.com/releases/2016/02/160204111351.htm>.

Native grass could be key to super-thin condoms

Fibers from the Australian native spinifex grass are being used to improve latex that could be used to make condoms as thin as a human hair without any loss in strength

Date: February 9, 2016

Source: University of Queensland

Summary:

Working in partnership with Aboriginal traditional owners of the Camooweal region in north-west Queensland, the Indjalandji-Dhidhanu People, researchers have developed a method of extracting nanocellulose -- which can be used as an additive in latex production -- from the grass.

Dr Nasim Amiralian of the AIBN at UQ stretches latex with a Spinifex nanocellulose additive.

Credit: Australian Institute for Bioengineering and Nanotechnology, The University of Queensland

Fibres from the Australian native spinifex grass are being used to improve latex that could be used to make condoms as thin as a human hair without any loss in strength.

Working in partnership with Aboriginal traditional owners of the Camooweal region in north-west Queensland, the Indjalandji-Dhidhanu People, researchers from The University of Queensland have developed a method of extracting nanocellulose -- which can be used as an additive in latex production -- from the grass.

Professor Darren Martin from UQ's Australian Institute for Bioengineering and Nanotechnology (AIBN) said the spinifex nanocellulose significantly improved the physical properties of latex.

"The great thing about our nanocellulose is that it's a flexible nano-additive, so we can make a stronger and thinner membrane that is supple and flexible, which is the Holy Grail for natural rubber," Professor Martin said.

"We tested our latex formulation on a commercial dipping line in the United States and conducted a burst test that inflates condoms and measures the volume and pressure, and on average got a performance increase of 20 per cent in pressure and 40 per cent in volume compared to the commercial latex control sample," he said.

"With a little more refinement, we think we can engineer a latex condom that's about 30 per cent thinner, and will still pass all standards, and with more process optimisation work we will be able to make devices even thinner than this.

"Late last year we were able to get down to about 45 microns on our very first commercial dipping run, which is around the width of the hair on your head."

Professor Martin said the benefits of the nanocellulose technology would interest latex manufacturers across the multi-billion-dollar global market.

"Rather than looking at increasing the strength, companies would be looking to market the thinnest, most satisfying prophylactic possible," he said.

"Likewise, it would also be possible to produce latex gloves that are just as strong, but thinner, giving a more sensitive feel and less hand fatigue to users such as surgeons.

"Because you would also use less latex, your material cost in production would potentially drop as well, making it even more attractive to manufacturers."

Professor Martin said spinifex had long been used as an effective adhesive by indigenous communities in Australia.

"Spinifex resins have been used traditionally for attaching spear heads to their wooden shafts," he said.

UQ and the Dugalunji Aboriginal Corporation have signed an agreement to recognise local Aboriginal traditional owners' knowledge about Spinifex and to ensure that they will have ongoing equity and involvement in the commercialisation of the nanocellulose technology.

DAC Managing Director Colin Saltmere said the technology provides an opportunity for the partners to establish themselves as leaders in the area of spinifex harvesting and processing and the supply of a range of nanocellulose and other spinifex-derived products.

"There are strong hopes of cultivating and processing spinifex grass on a commercial scale, bringing economic opportunities to the remote areas across Australia where it thrives," Mr Saltmere said.

"We're very excited by the prospects of commercialising the technology to provide an entirely new industry to regional Australia." AIBN's Dr Nasim Amiralian said the nanocellulose could be converted from spinifex using an efficient chemistry method.

"You would firstly hedge the grass, and then it would be chopped up and pulped with sodium hydroxide -- and at that stage it just looks like paper pulp," Dr Amiralian said.

"Then you hit it with mechanical energy to force it through a very small hole under high pressure to peel the nano-fibres apart from the pulp, into nanocellulose happily suspended in water and ready to add to things like water-based rubber latex," she said.

UQ Vice-Chancellor and President Professor Peter Høj said innovation delivered its greatest impact when translated into tangible solutions that created positive change, and the spinifex project was a prime example.

"Research like this has great potential to make a difference in the fight against HIV and AIDS and other global issues in healthcare," Professor Høj said.

"At the heart of our research at UQ, we are aiming to harness research insights to engineer the next-generation of products and solutions, build on global knowledge capital, and generate funding for further innovation."

"This completes the laboratory-to-market lifecycle that can deliver benefits to millions, taking excellence to what we call Excellence Plus, and through that we aim to create change."

Story Source:

The above post is reprinted from materials provided by University of Queensland. Note: Materials may be edited for content and length.

Cite This Page:

University of Queensland. "Native grass could be key to super-thin condoms: Fibers from the Australian native spinifex grass are being used to improve latex that could be used to make condoms as thin as a human hair without any loss in strength." ScienceDaily. ScienceDaily, 9 February 2016. <www.sciencedaily.com/releases/2016/02/160209221151.htm>.

Pesquisa compra eficiência do uso de embalagens biodegradáveis com aditivos antimicrobianos

Na Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCF) da USP, pesquisa comprovou a eficiência do uso de embalagens biodegradáveis com aditivos antimicrobianos para salame fatiado. O estudo da pesquisadora Maria Crystina Igarashi utilizou os óleos essenciais eugenol e limoneno, de origem natural, para controlar e reduzir a multiplicação da bactéria Listeria monocytogenes, causadora de doenças. Testada como separadora de fatias para salame, a embalagem não interfere na aceitação do produto.

Óleos essenciais em embalagens detiveram multiplicação de bactéria patogênica

A Listeria monocytogenes é uma bactéria patogênica capaz de se multiplicar em embutidos cárneos, como o salame, mesmo quando mantidos sob refrigeração. “No caso de embutidos cárneos embalados a vácuo, como o salame fatiado, há o risco de contaminação pós-processamento do alimento, ou seja, antes de ser colocado na embalagem pela indústria”, aponta a professora Mariza Landgraf, orientadora da pesquisa.

A bactéria pode causar doenças, entre as quais a meningite, principalmente em gestantes (podendo também provocar aborto), crianças, idosos e pessoas imunocompometidas (com prejuízo das defesas do organismo). “Como os embutidos possuem um prazo de validade longo, a utilização da embalagem com aditivos antimicrobianos seria uma forma de controlar a multiplicação daListeria monocytogenes“, enfatiza a professora. A ação das embalagens antimicrobianas já havia sido estudada por Maria Crystina em sua dissertação de mestrado.

Embalagem biodegradável

A embalagem biodegradável é feita com alginato, um polissacarídeo (carboidrato) extraído de algas marinhas. “A escolha desse material se deve ao fato do alginato formar uma matriz insolúvel, mais adequada para embalar alimentos com alta atividade de água, como o salame e outros embutidos”, aponta Maria Crystina. “A partir do alginato em pó é feita uma solução líquida com o acréscimo de substâncias que permitem a obtenção da película que será utilizada como embalagem. Também são adicionados o eugenol e o limoneno”.

Embalagem antimicrobiana não interferiu na aceitação do salame fatiado

A professora ressalta que o eugenol e o limoneno são óleos essenciais naturais, extraídos respectivamente do cravo e das frutas cítricas. “A embalagem com os antimicrobianos incorporados foi testada em amostras de salame que foram contaminadas, no laboratório, com Listeria monocytogenes“, relata. ”A embalagem com os antimicrobianos incorporados conseguiu controlar e reduzir a população da bactéria”.

Para testar a aceitação do produto embalado, foi realizada uma avaliação sensorial com 30 provadores não treinados. “Cada participante recebeu duas fatias de salame, com e sem o separador de fatias, para testar a aceitação quanto ao sabor e a aparência”, conta Maria Crystina. Durante a avaliação, não houve manifestação de preferência entre os dois tipos de amostras, mostrando que a embalagem não interferiu na aceitação do produto. “Como o eugenol e o limoneno possuem um aroma muito pronunciado, havia a possibilidade dele ser sentido pelos provadores, o que não aconteceu”, acrescenta Mariza.

No Brasil, ainda não são comercializados embutidos com separador de fatias com aditivo antimicrobiano. “A pesquisa, feita em escala laboratorial, demonstrou a viabilidade do produto”, ressalta a professora. “Agora, será necessário trabalhar no processo de produção da embalagem em escala semi-industrial, para que possa ser adotada pelas empresas que processam alimentos”. A pesquisa foi realizada no Laboratório de Microbiologia de Alimentos do Departamento de Alimentos e Nutrição Experimental da FCF, no Laboratório de Engenharia de Alimentos da Escola Politécnica (Poli), e no Centro de Pesquisa em Alimentos (FoRC) da USP.

Fotos: Cecília Bastos / USP Imagens

Por Júlio Bernardes, da Agência USP de Notícias, in EcoDebate, 25/01/2016

Gelatina é base de embalagem comestível e biodegradável

Por Da Redação - agenusp@usp.br

Publicado em 5/novembro/2015

Da Acadêmica Agência de Comunicação

No Food Research Center (FoRC) da USP, pesquisadores utilizam gelatina para produzir filmes e recobrimentos comestíveis e biodegradáveis para alimentos. O trabalho coordenado pelo professor Paulo José do Amaral Sobral, da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA) da USP, em Pirassununga, investiga novos materiais para embalagens, baseados em biopolímeros produzidos a partir de fontes renováveis. Os cientistas já chegaram a um material com características semelhantes aos polímeros sintéticos (plásticos), mas ele é sensível à umidade do ambiente. Por essa razão, também é pesquisada a adição de nanopartículas de argila, composto que poderá reduzir a sensibilidade do material a umidade.

Adição de nanopartículas de argila poderá reduzir a sensibilidade do material a umidade

O desenvolvimento de embalagens menos nocivas ao ambiente — e que de quebra agreguem novas funcionalidades para manter as características dos alimentos ou possibilitar o controle de mudanças fisiológicas, microbiológicas e bioquímicas — é uma tendência no mundo todo. Sobral trabalha atualmente com gelatina, substância obtida a partir de resíduos da indústria do abate de bovinos (ossos, couro, cartilagem) e suínos (pele), por meio da separação e do tratamento do colágeno (tecido conjuntivo que segura a estrutura muscular nos ossos).

“É uma proteína produzida no mundo inteiro, pois se origina de matéria prima abundante e, no geral, de custo reduzido; por isso escolhemos a gelatina. Além disso, ela tem boas propriedades, como a de formar filmes, por exemplo”, salienta. Sobral está desenvolvendo filmes e recobrimentos comestíveis e biodegradáveis (chama-se recobrimento à embalagem aplicada ao alimento, como se estivesse colada). “Usamos plastificantes, como a glicerina, ou seja, polióis, que são equivalentes aos açúcares, embora não sejam calóricos.” O professor alerta que o adjetivo “comestível” aqui se refere a uma possibilidade, e não a um hábito ou obrigatoriedade. “Depende muito da higiene, do local onde o alimento foi guardado”, diz.

O maior apelo desse material, segundo o engenheiro de alimentos, é que como proteína de origem animal, ele é naturalmente biodegradável. “Se a pessoa não consumir e descartar, ele vai desaparecer em cerca de seis semanas, em contato com o solo. Os microrganismos do solo, sobretudo os fungos, consomem o material e transformam tudo nos componentes mais elementares possíveis: gás carbônico, óxidos,…”, explica.

Controle da umidade

Contudo, ainda há algumas limitações para que o produto seja considerado apto a ser utilizado sem ressalvas. “Tanto a gelatina quanto os plastificantes que usamos, como o glicerol, um subproduto da indústria de biocombustível, são de origem natural e têm grande capacidade de absorver o vapor de água contido no ar. Quando o produto absorve vapor de água, suas características mudam. Ele fica grudento e se destrói facilmente. Hoje, ele teria uma aplicação limitada a regiões muito secas. Mas as pesquisas para melhorá-lo continuam”, relata Sobral.

Ele afirma que, além de tentar modificar as proteínas utilizadas e de testar novos aditivos, está usando também a nanotecnologia para dar conta do problema. “Estamos testando a aplicação de nanopartículas de argila, que têm capacidade de diminuir um pouco essa sensibilidade do material à umidade. Usamos a montmorinollita – que é uma argila natural encontrada pela primeira vez no solo de uma região francesa chamada Montmorillon- e a laponita, que é sintética.”

Sobral conta também que vem tentando acrescentar mais características funcionais ao material, além daquelas básicas (que são conter e proteger o alimento do ambiente). “Estamos buscando dar atividades a esse material, notadamente duas: antioxidante e antimicrobiana, adicionando à estrutura do material óleos essenciais e outros produtos naturais. Os óleos essenciais de orégano e de alecrim, por exemplo, são excelentes conservantes.”

O engenheiro de alimentos revela ainda que, além da gelatina, vem trabalhando com amidos, como o amido de milho e a fécula de mandioca. “Também são de certa forma baratos em relação a alguns polímeros sintéticos. Também são biodegradáveis e comestíveis. No Brasil, em minha opinião, os mais vantajosos para se trabalhar são a gelatina e a fécula de mandioca, porque são abundantes e de baixo custo”, resume. Food Research Center (FoRC) é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepids) vinculado à Pró-Reitoria de Pesquisa da USP, e que conta com apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp).

Foto: Divulgação

Mais informações: (11) 5549-1863 / 5081-5237

Link:

http://www.usp.br/agen/?p=224178

Cientistas desenvolvem embalagem com filme biopolimérico

Por Da Redação - agenusp@usp.br

Publicado em 8/outubro/2015 

Pesquisadores do FoRC – Food Research Center (Centro de Pesquisa em Alimentos), com sede na USP, estão desenvolvendo filmes feitos de fontes renováveis para embalar alimentos. Os filmes são materiais finos, transparentes e maleáveis, com aparência de plástico, aos quais podem ser acrescentados aditivos na tentativa de fazer com que a embalagem tenha outras funções além de proteger os alimentos. A professora titular Carmen Tadini, do Departamento de Engenharia Química da Escola Politécnica (Poli) da USP, vem se dedicando no desenvolvimento de um filme biopolimérico, com base de amido, com aditivos antifúngicos para embalar pão de forma.

Filme biopolimérico para embalar pão de forma possui aditivos antifúngicos

“O objetivo é tentar substituir parcial ou totalmente os aditivos químicos que são hoje usados na massa e no momento do empacotamento dos pães, cuja função é aumentar o tempo de prateleira e postergar o crescimento de fungos”, diz Carmen. Segundo ela, hoje se usa o propionato de cálcio para inibir o crescimento de fungos. Para tanto, princípios ativos dos óleos essenciais de canela e de cravo, que têm efeito antimicrobiano contra microorganismos contaminantes, tais como o Penicillium commune e o Eurotium amstelodami, foram testados com resultados promissores.

O material desenvolvido pelo FoRC, o chamado amido termoplástico, já foi patenteado pela USP. Além de ter origem renovável, é biodegradável. Carmen explica que o amido de mandioca é um material barato e bastante disponível no Brasil, o que facilitaria, em tese, a incorporação da nova tecnologia pela indústria alimentícia quando ela estiver disponível, depois de testada em escala piloto.

Amido termoplástico

“Testamos o termoplástico, já com os aditivos, para embalar pães sem nenhum conservante, feitos por nós no Laboratório de Engenharia de Alimentos da Poli. Dois pães foram produzidos sem aditivos e um deles foi embalado com o nosso filme e o outro com um plástico convencional. Observamos por uma semana, e constatamos que o aparecimento de manchas de fungo demorou mais tempo no pão embalado com o nosso filme do que no pão embalado com o plástico convencional. Ou seja: no material básico formulado por nós a partir do amido de mandioca, a adição dos princípios ativos de óleos de cravo e canela está funcionando”, conclui ela.

De acordo com a pesquisadora, o desafio agora é fazer esse processo ser viável industrialmente. “A indústria de embalagens é uma indústria de larga escala. Então, agora, precisamos viabilizar a produção em processo contínuo”, afirma Carmen. Para isso, o FoRC está buscando financiamento para a aquisição de um equipamento que permita a produção em escala piloto — ou seja, que obedeça a parâmetros de processo e produção iguais aos industriais. “Para que a tecnologia possa ser transferida para a indústria, calculamos que ainda sejam necessários mais três anos de pesquisa”, diz a engenheira de alimentos.

O FoRC tem ainda uma linha de pesquisa que trabalha com gelatina, em vez de amido, como material base para produção de embalagens. O responsável é o professor Paulo Jose do Amaral Sobral, diretor da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos da USP (FZEA).

Foto: Divulgação

Mais informações: (11) 3091 2258; email catadini@usp.br, com a professora Carmen Tadini

Link:

http://www.usp.br/agen/?p=222105

Qual é a viscosidade da Guiness?

No dia de St Patrick um experimento inusitado: químicos mediram a viscosidade de uma das mais apreciadas cerveja do mundo: a Irish GUINNESS.

É uma cerveja diferente: a espuma não é feita só de gás carbônico, mas contém nitrogênio que é artificialmente inserido. Boa parte do gás permanece dissolvido no líquido e é justamente o bartender quem gera a espuma na hora de tirar a cerveja do tap e encher o pint. As enlatadas contém uma bolinha de plástico no fundo da lata, que gera a nucleação das bolhas.



O experimento reológico foi interessante: a cerveja é um líquido não newtoniano, onde a viscosidade é alta em baixo cisalhamento e diminui quando cisalhada mais rapidamente. Todavia, após desgaseificar a cerveja com ultrassom, o líquido é menos viscoso e tem comportamento newtoniano.



Isto indica que as nanobolhas presentes na mistura alteram drasticamente sua textura, deixando a cerveja com sua característica única.

Como se diz na Irlanda, Sláinte! 

Veja experimento em http://www.materials-talks.com/blog/2015/03/17/the-great-guinness-viscosity-challenge

Canal Fala Química

Link:

http://falaquimica.com/?p=2030tec

FEQ desenvolve composto à base de polpa de duas frutas

Jornal da Unicamp

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Campinas, 27 de fevereiro de 2015 a 08 de março de 2015 – ANO 2015 – Nº 617

Pesquisadores obtêm suplemento alimentar depois de adição a colágeno hidrolisado

Texto:Carolina Octaviano

Especial para o JU

Fotos: Antônio Scarpinetti

Edição de Imagens: Fábio Reis

Um novo composto alimentício em pó foi desenvolvido por pesquisadores da Faculdade de Engenharia Química (FEQ) da Unicamp, e conta com um diferencial em relação a outros produtos no mercado, que é a utilização de polpa natural de frutas como fonte de bioativos antioxidantes, no lugar de aroma e sabor artificiais. O composto foi adicionado ao colágeno hidrolisado, obtendo-se um suplemento alimentar que pode ser consumido diretamente ou ser aplicado como produto intermediário na produção de alimentos e bebidas. A proposta desse novo suplemento é ajudar a dar firmeza à pele, combatendo a flacidez, as rugas e as linhas de expressão.

A professora Sandra Cristina Rocha, da FEQ, uma das pesquisadoras responsáveis pela tecnologia, diz que não conhece nenhum produto à base de colágeno hidrolisado e polpa natural que preserve os compostos bioativos provenientes da própria fruta – no caso, uva e manga. “Já existe o colágeno hidrolisado, que é encontrado em forma de cápsula ou em pó. Alguns desses produtos incorporam o odor/aroma de fruta, mas não fazem menção aos compostos bioativos provenientes da própria polpa. O diferencial dessa tecnologia é incorporar os compostos bioativos das frutas no colágeno hidrolisado”, afirma a pesquisadora, confirmando o ineditismo da invenção.

A tecnologia que foi desenvolvida pela professora Sandra, pelo aluno de pós-graduação José Júnior Butzge e pela coorientadora do projeto, a pesquisadora Fernanda Condi de Godoi, se destaca, segundo Butzge, por não precisar de nenhuma substância química para aumentar a eficiência do processo de obtenção do suplemento. “O método de preparo do produto é simples e garante a incorporação dos compostos bioativos das frutas no produto final, com excelente eficiência de obtenção em pó, sem a adição de adjuvantes, que são substâncias utilizadas para melhorar a eficiência dos processos de secagem”.

Outra diferença apontada pelo pesquisador é a incorporação de compostos como as antocianinas – pigmentos naturais que dão cor às frutas – na formulação alimentícia formada por colágeno hidrolisado e polpa de uva. “As antocianinas têm sua ingestão relacionada à redução de doenças cardiovasculares, enquanto que o colágeno hidrolisado é uma rica fonte de proteínas e aminoácidos”, aponta Butzge.

Por apresentar propriedades naturais e benéficas à saúde, a composição alimentícia em pó pode ser utilizada como matéria-prima ou produto intermediário para produção de alimentos ou bebidas – tais como sucos, iogurtes, sobremesas congeladas, gomas de mascar, barras energéticas, gelatinas, entre outros –, tendo aplicação na indústria de alimentos, de cosméticos e de fármacos. “Sem dúvida, a principal aplicação é na forma de uma composição alimentícia ou produto pronto para o consumo, ou mesmo como ingrediente para fabricação de alimentos e bebidas. Empresas do setor farmacêutico também podem se interessar, embora a maior ênfase seja no setor alimentício, com foco em produtos para prevenção de doenças, bem-estar e beleza”, defende.

Sandra fala sobre a ampla utilização de colágeno hidrolisado nesse mercado de saúde e beleza, o que demonstra que a composição tem potencial para conquistar esse segmento. “Hoje em dia, as pessoas utilizam colágeno hidrolisado como um suplemento alimentar, na área da saúde e da estética. O colágeno está em evidência porque é cada vez maior a preocupação com a alimentação saudável”, aponta.

A experiência com essa tecnologia – que recebeu aporte financeiro da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) para seu desenvolvimento – teve início no final de 2012. “Fizemos testes preliminares de secagem com o colágeno e ele apresentou uma eficiência bastante alta”, diz a professora. “Sandra tem vasta experiência na área de secagem de polpas de frutas. A ideia inicial foi então se definindo em termos de matéria-prima e processo e, depois, ganhando corpo na forma de um projeto submetido à Fapesp”, completa Butzge.

Segundo a professora, foram realizados testes em escala laboratorial, utilizando as polpas de uva e de manga, e ambos os experimentos apresentaram excelentes resultados, mesmo com o desafio tecnológico de se utilizar frutas ricas em fibras. “Visamos ter uma boa eficiência do processo para produzir o pó em uma quantidade satisfatória, além da incorporação do composto bioativo no produto final”, revela.

Os inventores afirmam que a Inova Unicamp teve um papel determinante no processo de análise e proteção da tecnologia que resultou no depósito de pedido de patente de invenção, realizado em 2013. “A Inova nos ajudou muito. Realizaram um trabalho minucioso, nos auxiliando na busca de anterioridade e na forma de escrever o pedido da patente”, aponta Sandra. E esse trabalho se estende aos trâmites para licenciamento da tecnologia, o que é feito pelo Setor de Parcerias da Agência de Inovação Inova Unicamp. Os interessados podem entrar em contato pelo endereço parcerias@inova.unicamp.br ou pelos telefones (19) 3521-2552 ou 3521-2607.

Link:

http://www.unicamp.br/unicamp/ju/617/feq-desenvolve-composto-base-de-polpa-de-duas-frutas

Cientistas desenvolvem produto nanotecnológico a partir de dejetos de vaca

24/02/2015

Uma colaboração entre pesquisadores do Instituto de Química da Universidade de Brasília (UnB) e da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) permitiu o desenvolvimento de um produto nanotecnológico a partir de uma fonte inusitada e barata: o estrume de vaca, que é rico em celulose.

Brenno Neto (IQ-UnB), membro afiliado da ABC, explica que, devido ao elevado conteúdo de celulose, o estrume de vaca pode ser facilmente transformado em um material muito pequeno (na escala de nanômetros) e tipicamente não tóxico, constituído basicamente por átomos de carbono, chamado C-Dots (carbon nanodots, do inglês). Os C-dots têm inúmeras aplicações tecnológicas por emitirem uma luz intensa por fluorescência e por serem materiais muito estáveis. Além de serem facilmente obtidos através de diferentes fontes de carbono tais como fios de cabelo, pão e, agora, por estrume de vaca. 

No estudo recentemente publicado pelos pesquisadores da UnB na revista Chemistry - A European Journal, uma das mais prestigiosas da área de química e da interface da química com a biologia, os pesquisadores fizeram uma modificação química bastante simples nos C-Dots (ver imagem ilustrativa) adequando-os para sua utilização em estudos de células vivas tumorais. Desta forma, foi possível a visualização seletiva de nucléolos, uma estrutura nuclear bastante importante e de difícil visualização. 

Imagem ilustrativa de células de câncer de mama (do tipo MCF-7) com o C-Dots fluorescentes (verde) produzidos a partir de estrume de vaca

José Corrêa (IB-UnB), um dos coordenadores do projeto, explica que o desenvolvimento deste novo material permitirá a realização de estudos de dinâmicas celulares com um material mais barato, mais seletivo e de manuseio muito mais simples do que a utilização de anticorpos. 

Para Marcelo Zohio Rodrigues (IQ-UnB), idealizador da síntese de C-Dots usando estrume de vaca, o potencial do material vai muito além da aplicação em biologia molecular e celular. Novos sensores e dispositivos eletrônicos emissores de luz já estão sendo testados com o material produzido pela colaboração dos grupos. Os novos materiais poderão ser utilizados em células solares fotovoltaicas e em tantos outros dispositivos com uma durabilidade e uma eficiência até então não alcançados. 

O trabalho dos pesquisadores brasileiros pode ser visto completo publicado na revista Chemistry - A European Journal (DOI: 10.1002/chem.201406330). Clique aqui para acessar.

O membro afiliado da ABC, um jovem pesquisador, ainda fez um pequeno desabafo. Nos últimos anos, o seu grupo de pesquisa vem produzindo uma ciência com excelente qualidade, formando muitos graduados, mestres e doutores; e publicando apenas em revistas tradicionais e mundialmente reconhecidas em suas áreas de atuação. Além disso, o seu grupo vem recebendo diversos reconhecimentos nacionais e internacionais. Entretanto, nos últimos três anos, o seu laboratório recebeu apenas R$ 15 mil de financiamento. 

"A utilização de estrume de vaca foi muito devido à escassez de recursos que nosso laboratório vem enfrentando", conta Brenno Neto. Ele agradeceu a todos os colaboradores e estudantes envolvidos, lembrando-os que "até com estrume de vaca é possível se fazer ciência". "É preciso ter perseverança, força de vontade e bons colaboradores!", diz o cientista. 

(Brenno Neto, com Ascom ABC)

Link:

http://www.abc.org.br/article.php3?id_article=4036

Sustentabilidade: conheça o eco-chiclete

As gomas de mascar são feitas com o polímero sintético polisobutileno. Além de grudar no seu sapato, causam impacto ambiental, pois não são biodegradáveis.

Do México está vindo um chiclete ecologicamente correto: usam a goma do SAPOTI como base. Na verdade, a ideia não é nova – os Astecas usavam a Chicza (goma da Manilkara zapota), o que deu origem ao termo chiclete pelos espanhóis invasores.

Esta goma é feita com o látex da árvore de Sapoti e é biodegradável: quando exposta à atmosfera é rapidamente oxidada – antes de parar na sola de seu sapato.

Saiba + em 

http://www.acs.org/content/acs/en/sustainability/archive/news-a-greener-chewing-gum.html

Link:

http://falaquimica.com/?p=1176

Pesquisadores da Embrapa desenvolvem plástico filme comestível

Embrapa cria filme plástico comestível para embalagens. Foto: Flavio Ubiali/Embrapa

Pesquisadores da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) desenvolveram um plástico filme comestível que pode ser produzido a partir de alimentos como espinafre, mamão, goiaba e tomate. As características do produto (resistência, textura e capacidade de proteção), no entanto, são muito similares às de um papel-filme convencional.

A pesquisa foi desenvolvida pela Rede de Nanotecnologia Aplicada ao Agronegócio (AgroNano) da Embrapa e recebeu investimentos de R$ 200 mil. Os trabalhos foram coordenados pelos pesquisadores Luiz Henrique Capparelli Mattoso e José Manoel Marconcini.

“É uma forma de processamento de alimento na forma de filme, mas eles têm características similares aos filmes convencionais, seja a diminuição da passagem de gases ou do contato com outros organismos. É algo que não deixa você ter contato direto com o alimento”, destaca o líder da Rede de Pequisa de Nanotecnologia para Agronegócio da Embrapa, Cauê Ribeiro.

Aves envoltas em sacos que contêm o tempero em sua composição, sachês de sopas que podem se dissolver com seu conteúdo em água fervente, goiabadas vendidas em plásticos feitos de goiaba, sushis envolvidos com filmes comestíveis no lugar das tradicionais algas, são algumas possibilidades imaginadas pela equipe da Embrapa para aplicar a nova tecnologia.

Os alimentos, usados como matéria-prima do filme, passam pelo processo de liofilização – tipo de desidratação em que, após o congelamento do alimento, toda a água contida é transformada do estado sólido diretamente ao gasoso, sem passar pela fase líquida. O resultado é um alimento completamente desidratado, mas com propriedades nutritivas.

O processo pode ser aplicado aos mais diferentes alimentos como frutas, verduras, legumes e até alguns tipos de temperos. Os pesquisadores adicionaram quitosana, um polissacarídeo formador da carapaça de caranguejos, com propriedades bactericidas – o que pode aumentar o tempo de prateleira dos alimentos.

“O tempo para chegar ao mercado depende muito do tipo de alimento o do tipo de parceria que a gente vai desenvolver com empresas. Temos de dar ênfase é no processo para fabricar esses itens”, destaca Ribeiro.

Por Bruno Bocchini, da Agência Brasil.

Publicado no Portal EcoDebate, 12/01/2015

Link:

http://www.ecodebate.com.br/2015/01/12/pesquisadores-da-embrapa-desenvolvem-plastico-filme-comestivel/

Como seu café é adulterado

Uma prática comum no Brasil, a adulteração do CAFÉ, pode agora ser rapidamente ser diagnosticada.

Químicos da Alemanha desenvolveram método que usa NMR para identificar a presença da variedade robusta – uma das formas mais usadas para adulterar o café arábica.

A presença de alguns terpenos característicos é rapidamente identificada e quantificada por ressonância magnética nuclear.

Veja artigo inédito em http://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jf505013d

Canal Fala Química 

http://falaquimica.com/?p=1754

Papel reutilizável: escreva e apague o quanto quiser

Químicos estão trazendo mais uma novidade para a tecnologia: um papel que pode ser re-escrito. Basta um comando na impressora e o texto existente é apagado – e um novo texto pode ser então escrito.

O material é feito com a celulose (a mesma do papel ordinário), porém modificada com corantes que são sucetíveis à reações redox. Estas reações são canalizadas por nanopartículas de dióxido de titânio, também presentes no papel. Então, de acordo com o potencial elétrico aplicado pela impressora em cada pixel do papel, a tinta pode ser ativada ou desativada. Desta maneira, o papel pode ser re-utilizado.

E o melhor: os pigmentos são coloridos, num padrão RGB.

Veja artigo na Nature: 

http://www.nature.com/ncomms/2014/141202/ncomms6459/full/ncomms6459.html

Canal Fala Química

Link:

http://falaquimica.com/?p=1747

Bagaço de cana é matéria prima para fabricar embalagens

Por Valéria Dias - valdias@usp.br

Publicado em 14/novembro/2014

Caixas ocupam menos espaço e são uma alternativa às caixas de madeira

Pesquisadores do Núcleo de Apoio à Pesquisa (NAP) em Materiais para Biossistemas (NAP – BioSMat), sediado na Faculdade de Zooctenia e Engenharia de Alimentos (FZEA) da USP, em Pirassununga, desenvolveram embalagens biodegradáveis e autodesmontáveis para transporte de frutas, hortaliças e bebidas, a partir de painéis produzidos com resíduos de bagaço de cana de açúcar e resina poliuretana à base de óleo de mamona. Além de ocuparem menos espaço e de serem uma alternativa às caixas de madeira, as embalagens biodegradáveis representam mais uma opção para reaproveitar os resíduos da indústria sucroalcooleira.

O projeto Embalagens biodegradáveis para transporte de alimentos produzidas com painéis de partículas de bagaço de cana-de-açúcar obteve o 2º lugar na Olimpíada USP do Conhecimento em 2013. “Apesar de produzidas em escala laboratorial, as embalagens apresentam potencial para terem um custo inferior aos materiais utilizados atualmente”, destaca um dos coordenadores do trabalho, o professor Juliano Fiorelli, do Laboratório de Construção e Ambiência, do Departamento de Engenharia de Biossistemas da FZEA e membro do BioSMat.

Fiorelli conta que a ideia era desenvolver uma embalagem biodegradável oriunda de resíduo agroindustrial resistente ao sol e a água. A pesquisa foi desenvolvida por um grupo de alunos dos cursos de graduação em Engenharia de Alimentos e Engenharia de Biossistemas da FZEA, e um projeto de Iniciação Científica, vinculado ao tema, financiado pelo Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Científica (PIBIC) do Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnológico (CNPq).

Pesquisa foi desenvolvida por alunos de graduação em Engenharia de Alimentos e Engenharia de Biossistemas da FZEA

Após a secagem em estufa, o bagaço de cana foi moído para obtenção de partículas de até 8 milímetros. Em seguida, misturado à resina poliuretana à base de óleo de mamona. A mistura foi colocada em molde e posteriormente em uma prensa termo-hidráulica para dar forma e estrutura de painel. Foram realizados vários ensaios físicos e mecânicos para determinar densidade, inchamento em espessura, a absorção de água e resistência à flexão.

A partir desses painéis foram fabricados 3 modelos de embalagens: transporte de bebidas, transporte de frutas médias (laranja, pera e maçã) e embalagem autodesmontável para transporte de frutas pequenas (morangos e uvas). No Laboratório de Construções Rurais e Ambiência e no Laboratório de Tecnologia de Embalagens, os pesquisadores estão estudando atualmente a fabricação de outros modelos de caixas e embalagens para o setor alimentício.

O projeto contou com a colaboração do professor Holmer Salvastano Júnior, coordenador geral do BioSMat e professor do Departamento de Engenharia de Biossistemas da FZEA, e da professora Maria Tereza de Alvarenga Freire, do Departamento de Engenharia de Alimentos da FZEA. Um vídeo sobre a pesquisa está disponível no YouTube neste link.

Ideia era desenvolver uma embalagem biodegradável oriunda de resíduo agroindustrial resistente ao sol e a água

BioSMat

A FZEA é a instituição líder do BioSMat. Pela USP, também participam pesquisadores da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) e da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq), em Piracicaba.

Além de professors da USP, o BioSMat conta com a participação de outras instituições brasileiras, como a Universidade Federal de Lavras (UFLA), a Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN/Natal), a Universidade Estadual Paulista (Unesp/Botucatu), a Universidade Federal do ABC (UFABC/Santo Andre), a Embrapa Instrumentação Agropecuária (EMBRAPA/São Carlos), a Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC/Curitibanos), a Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro – (PUC/RJ), e o Centro Federal de Educação Tecnológica – (CEFET/MG). Além de pesquisadores de universidades do exterior, como a University of Illinois at Urbana-Champaign (EUA), a Universidad Politécnica de Valéncia (Espanha), o Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja (Espanha), a Universidad Central “Marta Abreu” de las Villas (Cuba) e a Universidad Nacional de Córdoba (Argentina).

Mais informações: emails julianofiorelli@usp.br eholmersj@usp.br. Site http://prpg.usp.br/biosmat

Link:

ttp://www.usp.br/agen/?p=194081

Professora e alunos do IFNMG desenvolvem gel para conservação de frutas e vencem feira de ciências na UFMG

Projeto do Câmpus Montes Claros surgiu de trabalho em sala de aula com plantas medicinais e agora terá bolsas de iniciação científica

O projeto apresentado pela professora de Química Josie Michelle Soares e pelo alunos João Victor Silva Cardoso e Izabella Carolina Pereira Braga, do 2º ano do curso técnico em Química integrado ao ensino médio, do IFNMG-Câmpus Montes Claros, ficou em primeiro lugar na III Feira de Ciências do Norte de Minas Gerais, na categoria ensino médio. A Feira, promovida pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), aconteceu de 12 a14 de novembro. O trabalho “Gel de recobrimento para conservação de frutas” também foi agraciado com a menção de destaque e premiado com quatro bolsas de Iniciação Científica Júnior (Pibic-Jr).

A ideia do projeto surgiu a partir de um trabalho sobre plantas medicinais desenvolvido pela professora Josie com a turma de João Victor e Izabella, desde o início do ano. “Os alunos exploraram a química presente nas plantas medicinais e fizeram pomadas cicatrizantes, pomadas para contusão, produtos de beleza, como sabonetes, xampus e cremes, óleos de massagem, xaropes, dentre outros produtos, todos com plantas naturais”, conta a professora.

O trabalho com as plantas medicinais veio casar com o tema da feira de ciências da UFMG neste ano, que foi a agricultura familiar. João Victor e Izabella, sob a orientação da professora Josei, pesquisaram sobre plantas medicinais com propriedades antibactericidas e conservação de alimentos até chegarem ao gel de recobrimento de frutas, feito da planta hortelã-temperão e bicarbonato de sódio, produzido e testado pelos três. “Sendo o gel um antibactericida e repelente, ele conserva a fruta sem resfriamento, por mais 8 dias, sem nenhuma alteração, muito menos no sabor. O gel é todo natural, não causa nenhum mal”, explica Josie. Ela destaca o baixo custo do produto como outra vantagem: “Usamos apenas uma planta que muitas pessoas têm no quintal de casa e bicarbonato de sódio, que é barato”.

Até agora, o produto foi feito de forma caseira, mas a ideia é seguir com o projeto, fabricar o gel no laboratório. “Faremos vários testes e análises químicas e bacteriológicas das frutas”, diz Josie. Segundo ela, o projeto seguirá com orientação de professores da área de plantas medicinais da UFMG, no câmpus que a Universidade tem em Montes Claros. As quatro bolsas de Iniciação Científica Júnior (PIBIC-Jr) para alunos são concedidas pelo CNPq, no valor mensal de R$ 100,00, com duração de 12 meses, iniciando em fevereiro de 2015.

Link:

http://www.ifnmg.edu.br/component/content/article/127-portal/reitoria/portal-noticias-2014/8088-professora-e-alunos-do-ifnmg-desenvolvem-gel-para-conservacao-de-frutas-e-vencem-feira-de-ciencias-na-ufmg

Bagaço de cana é matéria prima para fabricar embalagens

Por Valéria Dias - valdias@usp.br

Publicado em 14/novembro/2014  

Caixas ocupam menos espaço e são uma alternativa às caixas de madeira

Pesquisadores do Núcleo de Apoio à Pesquisa (NAP) em Materiais para Biossistemas (NAP – BioSMat), sediado na Faculdade de Zooctenia e Engenharia de Alimentos (FZEA) da USP, em Pirassununga, desenvolveram embalagens biodegradáveis e autodesmontáveis para transporte de frutas, hortaliças e bebidas, a partir de painéis produzidos com resíduos de bagaço de cana de açúcar e resina poliuretana à base de óleo de mamona. Além de ocuparem menos espaço e de serem uma alternativa às caixas de madeira, as embalagens biodegradáveis representam mais uma opção para reaproveitar os resíduos da indústria sucroalcooleira.

O projeto Embalagens biodegradáveis para transporte de alimentos produzidas com painéis de partículas de bagaço de cana-de-açúcar obteve o 2º lugar na Olimpíada USP do Conhecimento em 2013. “Apesar de produzidas em escala laboratorial, as embalagens apresentam potencial para terem um custo inferior aos materiais utilizados atualmente”, destaca um dos coordenadores do trabalho, o professor Juliano Fiorelli, do Laboratório de Construção e Ambiência, do Departamento de Engenharia de Biossistemas da FZEA e membro do BioSMat.

Fiorelli conta que a ideia era desenvolver uma embalagem biodegradável oriunda de resíduo agroindustrial resistente ao sol e a água. A pesquisa foi desenvolvida por um grupo de alunos dos cursos de graduação em Engenharia de Alimentos e Engenharia de Biossistemas da FZEA, e um projeto de Iniciação Científica, vinculado ao tema, financiado pelo Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Científica (PIBIC) do Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnológico (CNPq).

Pesquisa foi desenvolvida por alunos de graduação em Engenharia de Alimentos e Engenharia de Biossistemas da FZEA

Após a secagem em estufa, o bagaço de cana foi moído para obtenção de partículas de até 8 milímetros. Em seguida, misturado à resina poliuretana à base de óleo de mamona. A mistura foi colocada em molde e posteriormente em uma prensa termo-hidráulica para dar forma e estrutura de painel. Foram realizados vários ensaios físicos e mecânicos para determinar densidade, inchamento em espessura, a absorção de água e resistência à flexão.

A partir desses painéis foram fabricados 3 modelos de embalagens: transporte de bebidas, transporte de frutas médias (laranja, pera e maçã) e embalagem autodesmontável para transporte de frutas pequenas (morangos e uvas). No Laboratório de Construções Rurais e Ambiência e no Laboratório de Tecnologia de Embalagens, os pesquisadores estão estudando atualmente a fabricação de outros modelos de caixas e embalagens para o setor alimentício.

O projeto contou com a colaboração do professor Holmer Salvastano Júnior, coordenador geral do BioSMat e professor do Departamento de Engenharia de Biossistemas da FZEA, e da professora Maria Tereza de Alvarenga Freire, do Departamento de Engenharia de Alimentos da FZEA. Um vídeo sobre a pesquisa está disponível no YouTube neste link.

Ideia era desenvolver uma embalagem biodegradável oriunda de resíduo agroindustrial resistente ao sol e a água

BioSMat

A FZEA é a instituição líder do BioSMat. Pela USP, também participam pesquisadores da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) e da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq), em Piracicaba.

Além de professors da USP, o BioSMat conta com a participação de outras instituições brasileiras, como a Universidade Federal de Lavras (UFLA), a Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN/Natal), a Universidade Estadual Paulista (Unesp/Botucatu), a Universidade Federal do ABC (UFABC/Santo Andre), a Embrapa Instrumentação Agropecuária (EMBRAPA/São Carlos), a Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC/Curitibanos), a Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro – (PUC/RJ), e o Centro Federal de Educação Tecnológica – (CEFET/MG). Além de pesquisadores de universidades do exterior, como a University of Illinois at Urbana-Champaign (EUA), a Universidad Politécnica de Valéncia (Espanha), o Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja (Espanha), a Universidad Central “Marta Abreu” de las Villas (Cuba) e a Universidad Nacional de Córdoba (Argentina).

NOCMAT 2014

Entre os dias 23 a 25 de novembro, o campus de Pirassununga vai sediar a15ªConferência Internacional sobre Materiais e tecnologias não-convencionais(NOCMAT 2014), que neste ano terá como tema “Construção de um desenvolvimento sustentável”.

O evento vai reunir dezenas de pesquisadores nacionais e internacionais que irão apresentar diversos trabalhos sobre o uso de materiais alternativos. Há mais de 150 trabalhos inscritos. Outras informações estão disponíveis neste link.

Mais informações: emails julianofiorelli@usp.br e holmersj@usp.br. Site http://prpg.usp.br/biosmat

Link:

http://www.usp.br/agen/?p=194081

Embalagens para alimentos: menos plásticos, mais argila

Usando argilas com polímeros, o grupo conseguiu reduzir muito a espessura das embalagens – diminuindo seu impacto ambiental.

Veja mais: 

http://www.rsc.org/chemistryworld/2014/08/interview-stefano-farris-food-packaging

Link:

http://falaquimica.com/?p=394

Doce por mais tempo

Jornal da UNICAMP

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Campinas, 23 de junho de 2014 a 03 de agosto de 2014 – ANO 2014 – Nº 601

FEA formula gomas de mascar com sensação de doçura mais duradoura

Texto: SILVIO ANUNCIAÇÃO

Fotos: Antoninho Perri

Edição de Imagens: Diana Melo

Uma técnica que libera gradualmente adoçantes de baixos valores energéticos, também conhecidos como edulcorantes, permitiu a obtenção de gomas de mascar capazes de proporcionar uma sensação de doçura mais duradoura na boca. As gomas foram formuladas por meio da microencapsulação, uma espécie de empacotamento dos adoçantes. Os produtos obtidos prolongaram a sensação de gosto doce na boca duas vezes mais em relação às amostras feitas convencionalmente, com edulcorantes na forma livre.

Testes feitos com 120 pessoas comprovaram a aceitação das gomas de mascar elaboradas pelo método formulado na Unicamp. Os consumidores aprovaram a textura, aroma, aparência, sabor do produto e impressão global. A comparação entre as gomas com adoçantes encapsulados e não encapsulados utilizou a mesma quantidade de edulcorantes, no caso dois: a sucralose e o esteviosídeo. O tempo médio do gosto doce na boca ultrapassou os quatro minutos e meio.

A pesquisa integra doutorado concluído recentemente por Glaucia Aguiar Rocha Selmi junto ao Programa de Pós-Graduação em Alimentos e Nutrição da Faculdade de Engenharia de Alimentos (FEA) da Unicamp. A tese foi orientada pela docente Helena Maria Andre Bolini, que atua no Departamento de Alimentos e Nutrição da FEA. Os resultados foram disseminados em publicações consideradas de impacto na área de alimentos, como a Food Chemistry e o Journal of Food Engineering.

“Trata-se de uma técnica que vem sendo bastante utilizada na área de alimentos nos últimos anos em todo o mundo. A finalidade é resolver muitos problemas da indústria de cosméticos, farmacêutica e alimentícia. A encapsulação pode prolongar a doçura, mas também mascarar sabores desagradáveis, facilitar a incorporação nos produtos ou mesmo reduzir a volatilidade e a reatividade. É um assunto que desperta muito interesse da indústria”, situa a pesquisadora da Unicamp. 

Ela contou com a colaboração da professora Carmen Silvia Favaro Trindade, da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos da Universidade de São Paulo (USP), como coorientadora dos estudos. Uma parte pesquisa foi desenvolvida no campus da instituição, localizado em Pirassununga (SP). Houve financiamento do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp).

“O objetivo da nossa pesquisa foi promover uma liberação gradual do edulcorante. Portanto, conforme o consumidor vai mascando a goma, as cápsulas vão se rompendo aos poucos e liberando o adoçante ao longo do tempo. É isso que gera a sensação de doçura por mais tempo na boca. Nosso resultados indicam, portanto, a potencialidade do uso desse tipo de microcápsulas em gomas de mascar na indústria alimentícia”, conclui Glaucia Rocha.

Edulcorantes

Foram empregados dois tipos de edulcorantes encapsulados nas gomas: a sucralose e o esteviosídeo. A sucralose, derivada da molécula de sacarose e uma das substâncias mais usadas para substituir o açúcar, apresentou melhores resultados do que o esteviosídeo, um adoçante natural extraído das plantas de estévia. O aspartame, outro adoçante largamente utilizado em alimentos, também foi testado no processo de microencapsulação, mas, como os resultados não foram satisfatórios, a substância não foi incorporada às gomas de mascar.

“As amostras tiveram ótimos resultados de aceitação, inclusive com edulcorantes encapsulados. Elas desempenharam até um papel melhor com relação à textura. Os provadores preferiram a textura das gomas com edulcorantes encapsulados do que com edulcorantes não encapsulados. Nos outros aspectos avaliados, como aparência, aroma e sabor, não houve diferença”, confirma a estudiosa da Unicamp.

A engenheira de alimentos explica que os edulcorantes - naturais como o esteviosídeo e artificiais como a sucralose e o aspartame - são frequentemente utilizados no desenvolvimento de alimentos e bebidas diet e light. O emprego destas substâncias mantém a doçura desejável, sem comprometer o sabor e, ao mesmo tempo, aumentar as calorias, que são inerentes à sacarose.

“As gomas de mascar são populares e apreciadas em praticamente todos os países e recentemente têm sido relacionadas à higiene oral e também como alternativa ao hábito de fumar. Muitos destes produtos são elaborados sem sacarose, justamente com a intenção de reduzir seu valor energético. Nos Estados Unidos, cerca de 60% são diet em sacarose. Isso é também acompanhado no Brasil”, contextualiza.

Microencapsulação

Glaucia Rocha fez uma adaptação do método de microencapsulação por coacervação complexa. Esta técnica faz com que os agentes encapsulantes utilizados, no caso a gelatina e a goma arábica, se complexem, mantendo o edulcorante na parte interna da cápsula. “Para isso foi preciso que o edulcorante fosse emulsificado primeiro em óleo e só depois aplicado aos agentes encapsulantes. O edulcorante teve que ficar oleoso para haver uma melhor encapsulação. Esta foi a adaptação ao método”, ressalta.

A escolha do método de coacervção complexa se deve ao fato de que esta técnica gera cápsulas hidrofóbicas, que não são solúveis em água, acrescenta. “O objetivo é que as cápsulas se rompessem apenas com a força mecânica da mastigação. No caso, se utilizássemos uma cápsula solúvel em água, assim que elas entrassem em contato com a saliva, já haveria uma liberação do edulcorante. E queríamos, ao contrário, que essa liberação fosse gradual.”

Os testes sensoriais foram realizados graças ao software TIAFT (Time-Intensity Analysis of Food and Tastes), desenvolvido por pesquisadores do Laboratório de Ciências Sensoriais da FEA. O programa, implementado e patenteado em 2012, possibilita o registro da percepção da intensidade de gostos e sabores durante os testes de consumo dos alimentos. 

Perspectivas

A pesquisadora da FEA sinaliza que estudos posteriores podem prolongar ainda mais o tempo de sensação doce das gomas de mascar. “Este foi um primeiro estudo, até porque praticamente não encontramos investigações científicas com este foco. Portanto, é possível tentar em pesquisas posteriores prolongar este tempo. Estudamos cada edulcorante separado e, possivelmente, uma mistura de edulcorantes poderia trazer resultados ainda melhores porque há um sinergismo entre eles. Neste primeiro estudo queríamos analisar o comportamento individual deles. A expectativa é que numa próxima etapa, fazendo uma mistura, consigamos um resultado ainda melhor”, reconhece.

Publicações

Artigos

ROCHA-SELMI, G.A.; BOZZA, F. T.; THOMAZINI, M; BOLINI, H. M. A.; FÁVARO-TRINDADE, C. S. Microencapsulation of aspartame by double emulsion followed by complex coacervation aiming to provide protection and prolong the sweetness. Food Chemistry, 139, 72-78 (2013).

ROCHA-SELMI, G.A.; THEODORO, A.C.; THOMAZINI, M.; BOLINI, H. M. A.; FAVARO-TRINDADE, C. S. Double emulsion stage prior to complex coacervation process for microencapsulation of sweetener sucralose. Journal of Food Engineering, 119, 28-32 (2013).

Tese: “Desenvolvimento de microcápsulas de edulcorantes produzidas por dupla emulsão seguida de coacervação complexa e estudo de sua funcionalidade em gomas de mascar”

Autora: Glaucia Aguiar Rocha Selmi

Orientadora: Helena Maria Andre Bolini

Coorientadora: Carmen Silvia Favaro Trindade

Unidade: Faculdade de Engenharia de Alimentos (FEA)

Financiamento: CNPq e Fapesp

http://www.unicamp.br/unicamp/ju/601/doce-por-mais-tempo