Abstract This work aimed to characterize some of the bioactive compounds of Eugenia punicifolia (Kunth) DC. fruit to enhance the knowledge of its functional potential. Ripe fruits were collected from the restinga of Maricá, in the state of Rio de Janeiro (RJ), Brazil. Bioactive compounds were analyzed by High Performance Liquid Chromatography (HPLC). Ascorbic acid (74.14 mg 100-1 g-1), lycopene (504 µg g-1) and total carotenoids (632 µg g-1) contents were superior to other fruits rich in these compounds. In fact, E. punicifolia fruits are an excellent source of carotenoids and can be considered a good source of ascorbic acid (vitamin C). Furthermore, its chemical composition has presented phenolic compounds like gallic acid and anthocyanins. Thus, this underutilized Brazilian fruit stands out as a source of bioactive compounds, presenting a good potential as a functional food, especially due to the high content of lycopene.

Resumo Este trabalho teve como objetivo caracterizar alguns dos compostos bioativos do fruto da Eugenia punicifolia (Kunth) DC. para aprofundar o conhecimento do seu potencial funcional. Frutos maduros foram coletados da restinga de Maricá-RJ, Brasil. Os compostos bioativos foram analisados por cromatografia líquida de alta eficiência. Os teores de ácido ascórbico (74,14 mg 100-1 g-1), licopeno (504 µg g-1) e carotenoides totais (632 µg g-1) foram superiores aos de outras frutas ricas nesses compostos. Os frutos de E. punicifolia são uma excelente fonte de carotenoides e podem ser considerados uma boa fonte de ácido ascórbico (vitamina C). Além disso, sua composição química apresentou compostos fenólicos, como ácido gálico e antocianinas. Assim, essa fruta brasileira subutilizada se destaca como fonte de compostos bioativos, apresentando um bom potencial como alimento funcional, principalmente devido ao alto teor de licopeno.

Resumo Secagem por pulverização, secagem por congelamento, secagem em forno a vácuo e secagem em forno de convecção foram utilizados para obtenção de Kuini em pó. Cor, atividade de água, teor de umidade, higroscopicidade, molhabilidade, fluidez, grau de aglomeração, índice de solubilidade em água, mudança de cor total, teor de fenólico total e teor de carotenoide total dos produtos de Kuini em pó foram determinados e comparados. A secagem em estufa de convecção resultou em maior rendimento (46,97%), teor de umidade (4,91%), atividade de água (0,55) e índice de solubilidade em água (74,33%), entre todos os métodos de secagem. No entanto, o produto seco em forno de convecção apresentou a menor higroscopicidade e molhabilidade, que foram de 18,66% e 12,04 s, respectivamente. A secagem por spray resultou em baixa higroscopicidade (22,41%), grau de aglomeração (22,16%), molhabilidade (275s), índice de solubilidade em água (45,67%) e grande mudança de cor (59,81). A menor mudança total de cor (19,05) e o maior amarelecimento (57,31) foram observados na liofilização. Além disso, o produto liofilizado apresentou o maior teor de fenólicos totais (24,76 mg/100 g) e de carotenoides totais (1,61 mg/100 g). A temperatura de secagem teve correlação negativa e significativa com a retenção de pigmentos e o teor de antioxidantes. As propriedades físico-químicas e o conteúdo antioxidante do Kuini liofilizado o tornam preferível em relação aos pós secos por pulverização, secos em estufa a vácuo e secos em estufa de convecção. Portanto, a liofilização oferece uma aplicação potencial em produtos alimentícios.

Abstract Kuini powders were obtained through spray-drying, freeze-drying, vacuum oven drying and convection oven drying. Colour, water activity (Aw), moisture content, hygroscopicity, wettability, flowability, degree of caking, water solubility index (WSI), total colour change, total phenolic content and total carotenoid content of Kuini powders were determined and compared. Convection oven drying resulted in the highest yield (46.97%), moisture content (4.91%), Aw (0.55) and WSI (74.33%) among all the drying methods. However, convection oven-dried Kuini powder had the lowest hygroscopicity and wettability, which were 18.66% and 12.04 s, respectively. Spray drying resulted in poor hygroscopicity (22.41%), degree of caking (22.16%), wettability (275s), WSI (45.67%) and higher colour change (59.81). Least total colour change (19.05) and higher yellowness (57.31) were observed in freeze-drying. In addition, freeze-dried Kuini powder had the highest total phenolic content (24.76 mg/100 g) and total carotenoid content (1.61 mg/100 g). Drying temperature had a negative and significant correlation with the retention of color pigments and antioxidant content. The physicochemical properties and antioxidant content of freeze-dried Kuini powder were preferred over spray-dried, vacuum oven-dried and convection oven-dried powders. Hence, freeze-drying offers potential application in the food products.

Introducción. Los residuos de chontaduro son subproductos que se generan posterior a su consumo y/o transformación agroindustrial. En el Valle del Cauca, Colombia tradicionalmente se consume el mesocarpio de chontaduro cocido con sal y/o miel. Sin embargo, los residuos que se generan ("piel") en la mayoría de los casos son desechados. Objetivo. Determinar la composición de los pigmentos carotenoides responsables del color característico de la harina obtenida a partir de los residuos de este fruto (HRC), con el fin de contemplar su uso como colorante natural. Materiales y métodos. La identificación y la cuantificación de los carotenoides se consiguió utilizando una columna YMC, columna de fase inversa de carotenoides S-5 C30 (4.60 mm × 150 mm: tamaño de partícula, 5 µm), en un equipo de HPLC utilizando un detector DAD con longitud de onda fijada en 450 nm. Resultados. Los resultados obtenidos en la HRC evidenciaron presencia de violaxantina (1.35 ± 0.10 µg/g), luteína (4.87 ± 0.20 µg/g), zeaxantina ( 4.37 ± 0.20 µg/g). 15-cis β caroteno (3.86 ± 1.40 µg/g), 13-cis β caroteno (25.12 ± 0.23 µg/g), All-trans β caroteno (125.43 ± 3.20 µg/g), 9-cis β caroteno (17.10 ± 0.38 µg/g) y α-caroteno (12.59 ± 2.80 µg/g). Conclusión. La HRC es una importante fuente de carotenoides, principalmente de All-trans β caroteno, pigmento carotenoide que puede ser una fuente importante como colorante natural y provitamina A para la industria alimentaria. Por otra parte, este es uno de los primeros estudios de cuantificación de carotenoides en harina de epicarpio ("piel") de chontaduro.

Introduction. The waste of palm pear fruit are byproducts generated after its consumption and/or industrial transformation. In Valle del Cauca, Colombia, the palm pear fruit´s mesocarp is traditionally cooked and consumed with salt or sugar. Nevertheless, the waste generated (peel) is usually thrown away. Objective. Determine the composition of the carotenoid pigments that give the characteristic color to the flour obtained from this fruit, in order to consider its use as a natural colorant. Materials and methods. The identification and quantification of the carotenoids was achieved by the use of a YMC column, reversed-phase column of carotenoids S-5 C30 (4.60 mm × 150 mm: particle size, 5 µm), in a HPLC equipment using a DAD detector with 450nm wavelength. Results. The results obtained in the flour demonstrated that there are: violaxanthin (1.35 ± 0.10 µg/g), lutein (4.87 ± 0.20 µg/g), zeaxanthin (4.37 ± 0.20 µg/g), 15-cis β carotene (3.86 ± 1.40 µg/g), 13-cis β carotene (25.12 ± 0.23 µg/g), All-trans β carotene (125.43 ± 3.20 µg/g), 9-cis β carotene (17.10 ± 0.38 µg/g) and α-carotene (12.59 ± 2.80 µg/g). Conclusion. Palm pear fruit´s flour is an important source of carotenoids, especially All-trans β carotene, a carotenoid pigment that can be an important source of provitamin A and also be a natural colorant for food industries. On the other hand, this is one of the first studies on carotenoids quantification in palm pear fruit´s epicarp flour.

Introdução. Os resíduos de pupunha são subprodutos que se geram posterior a seu consumo e/ou transformação agroindustrial. No Valle del Cauca, Colômbia tradicionalmente se consume o mesocarpo de pupunha cozido com sal e/ou mel. Mas, os resíduos que se geram ("pele") na maioria dos casos são descartados. Objetivo. Determinar a composição dos pigmentos carotenoides responsáveis da cor característica da farinha obtida a partir dos resíduos deste fruto (HRC), com o fim de contemplar seu uso como colorante natural. Materiais e métodos. A identificação e a quantificação dos carotenoides se conseguiu utilizando uma coluna YMC, coluna de fase inversa de carotenoides S-5 C30 (4.60 mm × 150 mm: tamanho de partícula, 5 µm), em um equipamento de HPLC utilizando um detector DAD com longitude de onda fixada em 450 nm. Resultados. Os resultados obtidos na HRC evidenciaram presença de violaxantina (1.35 ± 0.10 µg/g), luteína (4.87 ± 0.20 µg/g), zeaxantina (4.37 ± 0.20 µg/g), 15-cis β caroteno (3.86 ± 1.40 µg/g), 13-cis β caroteno (25.12 ± 0.23 µg/g), All-trans β caroteno (125.43 ± 3.20 µg/g), 9-cis β caroteno (17.10 ± 0.38 µg/g) e α-caroteno (12.59 ± 2.80 µg/g). Conclusão. A HRC é uma importante fonte de carotenoides, principalmente de All-trans β caroteno, pigmento carotenoide que pode ser uma fonte importante como colorante natural e provitamina A para a indústria alimentar. Por outra parte, este é um dos primeiros estudos de quantificação de carotenoides em farinha de epicarpo ("pele") de pupunha.

Os carotenóides são pigmentos naturais, responsáveis pela cor em muitos alimentos como frutas e vegetais, gema de ovo, pele e músculo de alguns peixes. Porém, sua importância também está relacionada a funções ou ações biológicas nos seres humanos, como atividade pró-vitamínica A, fortalecimento do sistema imunológico, diminuição do risco de doenças degenerativas como câncer, doenças cardiovasculares, degeneração macular e catarata. A determinação da composição de carotenóides em alimentos, portanto, é considerada prioritária mundialmente. O objetivo do presente estudo foi analisar quantitativamente, por cromatografia líquida de alta eficiência, os principais carotenóides presentes em três cultivares de mamão (Formosa, Golden e Sunrise) e três cultivares de pêssego (Xiripá, Coral e Diamante). Para cada cultivar, foram analisados cinco lotes durante o ano para mamão e durante a safra para pêssego. Os três cultivares de mamão apresentaram composição parecida com as médias dos conteúdos totais de licopeno, beta-criptoxantina e beta-caroteno variando de 18,5 a 23,9, 8,2 a 11,7 e 0,5 a 1,2 µg.g -1, respectivamente. Em relação ao pêssego, os cultivares Coral e Xiripá tiveram níveis muito baixos de carotenóides. O cultivar Diamante teve um teor total médio de 6,4 µg.g -1 de beta-criptoxantina, o carotenóide principal.

Carotenoids are natural pigments responsible for the color of many foods such as fruit, vegetables, egg yolk, skin and the flesh of some fish. However, its importance is also related to biological functions or actions in humans, such as the provitamin A activity, enhancement of the immune system, reduction of the risk of degenerative diseases, such as cancer, cardiovascular diseases, macular degeneration and cataract. The determination of the carotenoid composition of foods is therefore considered a priority worldwide. The objective of the present study was to analyze quantitatively, by high performance liquid chromatography, the principal carotenoids of three cultivars of papaya (Formosa, Golden and Sunrise) and three cultivars of peach (Xiripá, Coral and Diamante). For each cultivar, five sample lots were analyzed, collected during the year for papaya and during the season for peach. The three papaya cultivars had a similar composition, the mean total contents of lycopene, beta-cryptoxanthin and beta-carotene varied from 18.5 to 23.9, 8.2 to 11.7 and 0.5 to 1.2 µg.g -1, respectively. In relation to peach, the cultivars Coral and Xiripá had very low levels of carotenoids. The cultivar Diamante had a mean total content of 6.4 µg.g -1 of beta-cryptoxanthin, the major carotenoid.

Este trabalho teve como objetivo selecionar e identificar leveduras encontradas no Brasil capazes de produzir carotenóides. As leveduras pigmentadas foram isoladas de amostras de solos, folhas, frutos, flores e um alimento processado. As amostras foram colocadas em frascos de erlenmeyer, contendo meio de Extrato de Malte e Levedura (YM), e incubadas a 30ºC. Após 48 horas, as amostras foram inoculadas em placas de petri contendo meio YM ágar e incubadas a 30ºC por 120 horas. As colônias, que apresentaram coloração entre amarelo e vermelho, foram transferidas para os tubos de culturas, contendo meio YM ágar e incubadas a 30ºC por 72 horas. Das 242 amostras, somente cinco delas apresentaram coloração intensa entre amarelo e vermelho. Estas colônias de leveduras foram reisoladas, em placas de petri contendo YM ágar e, posteriormente, transferidas para tubos de ensaios contendo GPYM ágar. A identificação das leveduras, baseada nas características morfológicas, de reprodução, além dos testes fisiológicos e bioquímicos, classificou quatro linhagens como Rhodotorula mucilaginosa e uma como Rhodotorula graminis. Os principais pigmentos extraídos destas linhagens foram identificados através da análise de cromatografia de alta eficiência como beta-caroteno e toruleno. As linhagens de leveduras mostraram potencial como microrganismos promissores para a produção comercial de carotenóides por fermentação.

The objective of the present study was to select and identify yeasts from Brazil capable of producing carotenoids. Pigmented yeasts were isolated from soil, leaves, fruits, flowers and a processed product. The samples were incubated at 30ºC in Erlenmeyer flasks, containing YM broth. After 48 hours, they were inoculated in Petri dishes with YM agar, and incubated at 30ºC during 120 hours. The yeast colonies, which presented yellow to red coloration, were transferred to culture tubes containing YM agar, and incubated at 30ºC for 72 hours. Out of 242 samples, only five had yellow to red color at high intensity. These highly pigmented yeasts were re-isolated in Petri dishes with YM agar and then transferred to tubes with GPYM agar. Identification through morphological and reproduction characteristics, along with physiological and biochemical tests, classified four strains as R. mucilaginosa and one strain as R. graminis. The main carotenoids extracted from them were identified through HPLC analysis as beta-carotene and torulene. The strains showed potential as promising microorganisms for the commercial production of carotenoids.

O pigmento vermelho licopeno (C40H56) é um carotenóide que acumula em frutos, flores e raízes de algumas espécies vegetais, incluindo, hortaliças e fruteiras. A principal fonte de licopeno na dieta humana é o fruto do tomateiro (Lycopersicon esculentum Mill.) e seus derivados. A estrutura química singular do licopeno confere marcante ação antioxidante, contribuindo na prevenção de doenças degenerativas, cardiovasculares e de certos tipos de câncer. Além do fator nutricional, a concentração do licopeno no tomate está relacionada com uma melhor percepção visual dos produtos, existindo, portanto, uma forte demanda para aumentar os teores deste pigmento em frutos das cultivares tanto para consumo in natura quanto para processamento industrial. O desenvolvimento de cultivares com teores mais elevados de fatores nutricionais, incluindo licopeno, depende da disponibilidade de métodos de seleção simples e precisos. O objetivo deste trabalho foi estimar os níveis de correlação entre os teores de licopeno determinados via espectrofotometria com os valores dos componentes de cromaticidade (L*, a* e b*) obtidos via análise colorimétrica. Foram utilizadas para a análise colorimétrica três formas de amostragem: (1) leitura da superfície externa da parede dos frutos; (2) leitura da superfície interna da parede dos frutos e (3) leitura da cor da polpa homogeneizada. Para o componente L* (grau relativo de brilho), obteve-se valores de R² entre 0,63 a 0,82, sendo que a leitura da polpa homogeneizada apresentou a maior correlação. Os valores do descritor cromático a* (+a*: grau da cor vermelha; -a*: grau da cor verde) apresentaram valores de R² variando de 0,79 a 0,82. Os valores do descritor cromático b* (+b*: grau da cor amarela; -b*: grau da cor azul) mostraram correlações mais baixas, porém ainda significativas (R² entre 0,27 e 0,46). Os valores mais expressivos de R² (entre 0,86 e 0,91) foram obtidos quando a concentração de licopeno foi correlacionada com os resultados das relações a*/b* e (a*/b*)², sendo que os valores de cromaticidade da polpa homogeneizada apresentaram novamente as mais elevadas correlações. Estes resultados confirmam que é possível estimar indiretamente e com relativa precisão, o teor de licopeno em frutos do tomateiro a partir de valores de cromaticidade. Esta metodologia pode ser empregada para seleção de genótipos com maiores teores de licopeno, de maneira mais simplificada, evitando o dispêndio e os problemas de descarte dos solventes orgânicos utilizados nos métodos espectrofotométricos.

Lycopene (C40H56) is a red carotenoid pigment, which naturally accumulates in flowers, fruits and roots of some vegetable and fruit crops. The unique properties of the lycopene molecule make this pigment one of the most powerful antioxidants available. Tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) fruits and processed tomato products are the main sources of lycopene in the human diet. There is a growing amount of experimental data indicating that lycopene intake is associated with decreased risk of many types of degenerative and cardiovascular diseases as well as cancers in humans. In addition, lycopene concentration is associated with improved visual perception of tomato products. Therefore, there is a strong demand to increase the total amount of lycopene in tomato cultivars for either fresh market or processing. The development of cultivars for improved lycopene content is dependent upon the availability of simple yet accurate methodologies to quantify this carotene in tomato fruits and processed tomato products. The main objective of this work was to estimate the degree of correlation between the total lycopene content in tomato fruits measured spectrophotometrically and the chromaticity values (L*, a* and b*) obtained using a tristimulus colorimeter. Colorimetric readings were taken using three sampling strategies: (1) external fruit wall; (2) internal fruit wall and (3) the whole homogenized fruit pulp. For the achromatic component L* (relative darkness or lightness), the obtained R² values were within 0.63 and 0.82, with the whole homogenized fruit pulp providing the highest correlation. For the chromatic component a* (green to red) the correlation R² values ranged from 0.79 to 0.82. For the chromatic component b* (blue to yellow) lower yet significant values were observed (R² between 0.27 and 0.46). However, it was observed that lycopene content was best correlated with the mathematical relationships a*/b* (R² range from 0.88 to 0.90) and (a*/b*)² (R² range from 0.86 to 0.91), with these correlation values being consistently higher when the chromaticity readings were taken in whole homogenized fruit pulp. These results confirmed the feasibility of obtaining precise indirect estimation of lycopene content from chromaticity readings. The methodology described here could be useful for large scale selection of tomato lines with improved levels of lycopene without of high costs and of residue disposal problems associated with the employment of organic solvents in the standard spectrophotometric methods.

Commercial interest in the use of natural pigments isolated from microorganisms has increased in recent years; hence, molecules belonging to the polyisoprenoid group (i.e.b-carotene, astaxanthin, and canthaxanthin) have been the focus of much attention. The bacterium Gordonia jacobaea readily synthesizes and accumulates large amounts of canthaxanthin (b-b´-carotene-4,4´-dione), which is widely used in the food and cosmetics industries. In the present work, the effects of different low-cost raw materials on fermentation and canthaxanthin accumulation by a hyperpigmented strain of G. jacobaea were studied. Canthaxanthin production and peak levels of accumulation varied according to the different media used.

O interesse comercial do uso pela indústria alimentar de pigmentos de origem natural isolados a partir de microorganismos experimentou um aumento consideravel nos últimos anos, em especial aqueles com uma estructura carotenóide (b-caroteno, astaxantina e cantaxantina) A bacteria Gordonia jacobaea presenta uma grande capacidade para produzir e acumular grandes quantidades de cantaxantina (b-b´-carotene-4,4´-dione), muito usada pela indústria alimentar e cosmética. O presente trabalho utiliza cepas hiperpigmentadas de Gordonia jacobaea modificadas geneticamente para analizar a influencia de diferentes matérias primas de baixo custo, na fermentação e acumulação de cantaxantina. A produção de cantaxantina e o momento em que esta é máxima variou consoante o meio de cultivo utilizado.

El interés comercial del uso de pigmentos naturales aislados a partir de microorganismos se ha incrementado en los últimos años y las moléculas pertenecientes al grupo de los poliisoprenoides (p.e. b-caroteno, astaxantina y cantaxantina) se han convertido en un foco de atención. La bacteria Gordonia jacobaea es capaz de sintetizar y acumular grandes cantidades de cantaxantina (b-b´-caroteno-4,4´-diona), muy usada en la industria alimentaria y de cosméticos. En este trabajo estudiamos la influencia de diferentes materias primas de bajo coste en la fermentación y la acumulación de cantaxantina por una cepa mutante hiperpigmentada de G. jacobaea. Se ha observado que la producción de cantaxantina y el momento en el que se alcanza la máxima producción varía según los diferentes medios empleados.