Abstract PVA cryogels are well established as candidate biomaterials for wound healing applications but are not themselves biodegradable or antimicrobial. Blending PVA with NaCMC (CMC) or gelatin (G) can increase the gel’s ability to swell and would introduce a degree of biodegradability. The incorporation of appropriate amounts of a natural antimicrobial/healing agents, such as honey (H), would contribute to the gels properties. The present work addresses the development and characterization of layered gels (PVA-H, PVA-CMC-H and PVA-G-H, with empty PVA, PVA-CMC, PVA-G gels presented as controls). The gels were characterized by FTIR, DSC, in vitro analysis of swelling and microbiological (S. aureus) effects. Addition of gelatin, NaCMC and honey to PVA diminished the PVA chains’ ability to pack into crystallites. Samples containing honey swelled less and presented higher weight loss/biodegradability than samples without honey. Only the honey-laden PVA-CMC and PVA-G presented activity against S. aureus.

Resumo O método de solução saturada tem sido um método padrão por muitos anos, mas existem várias desvantagens, incluindo longos períodos de equilíbrio, trabalho extensivo e crescimento de fungo em valores altos de atividade de água (aw). Foi investigada a validade do método dinâmico (instrumento de sorção automatizado), comparando-o às isotermas de equilíbrio solução saturada de dois alimentos (farinha crua e processada por extrusão de sorgo inteiro), bem como seus coeficientes de difusão. As isotermas de sorção variaram entre 11,3% e 84,3%. O tempo de equilíbrio para a maior atividade de água (0,843) foi de cerca de 30 dias para o método de solução saturada, consideravelmente mais longo que o método dinâmico (300 min). Para a farinha de sorgo crua, os valores do método dinâmico foram consistentes com os dados obtidos a partir do método tradicional, que podem ser confirmados pelas curvas e pelos valores monocamadas semelhantes (0,038 e 0,040 g de sólidos de água/g, para suspensão de sal e métodos dinâmicos, respectivamente). Para a farinha de extrudados de sorgo, os valores de umidade de equilíbrio foram maiores usando o método dinâmico, o que pode estar relacionado ao baixo coeficiente de difusão do material (ordem para 10-10). Sugere-se o uso de um método dinâmico como uma melhor alternativa ao método da solução saturada, a fim de determinar as isotermas de sorção de materiais alimentares à base de sorgo integral.

Abstract The saturated salt slurry method has been a standard method for many years, but there are several drawbacks, including long equilibration times, extensive labour and mould growth at high water activity (aw) values. The validity of the dynamic method (automated sorption instrument) was investigated by comparing it with the equilibrium isotherms obtained using the saturated salt slurry method for two food materials (whole sorghum raw flour and whole grain sorghum extrudates), as well as their diffusion coefficients. The sorption isotherms ranged between 11.3% and 84.3%. The equilibration time for the highest water activity (0.843) was about 30 days using the saturated salts method, considerably longer than using the dynamic method (300 min). For raw sorghum flour, the dynamic method values were consistent with the data obtained using the traditional method, which can be confirmed by the similar curves and monolayer values obtained (0.038 and 0.040 g water / g solids for the salt slurry and dynamic methods, respectively). For the sorghum extrudates, the equilibrium moisture values were higher using the dynamic method, which could be related to the low diffusion coefficient of the material (order of 10 -10). The authors suggest the use of the dynamic method as a better alternative to the saturated salt method in order to determine the sorption isotherms of whole grain sorghum-based food materials.

Resumo O processamento ao qual um material é submetido pode afetar sua estrutura física ou química, resultando em produtos com diferentes comportamentos higroscópicos. No presente trabalho, objetivou-se estudar as propriedades de adsorção de água do sorgo em diferentes formas de processamento: farinha crua (produzida pela moagem de grãos inteiros), extrusados (produzidos em extrusora de duplo parafuso) e farinha extrusada (obtida pela moagem dos extrudados). As isotermas foram obtidas usando o método instrumental automatizado. Os testes foram realizados em duplicata, a 25 °C, com valores de umidade relativa variando entre 11 e 84%. Os dados de adsorção de água foram bem ajustados ao modelo de GAB, mostrando altos coeficientes de determinação. O teor estimado de água da monocamada variou de 5,3 a 6,9 g de água por 100 g de material seco. As isotermas de sorção foram afetadas pelo tipo de processamento, sendo que o cozimento por extrusão resultou em produtos com menor valor de monocamada (menos higroscópico). O processo de moagem produziu valores de monocamada elevados, provavelmente devidos à degradação de algumas interações polímero-polímero, que expuseram sítios de ligação. Para garantir a estabilidade microbiológica, o teor de água nos materiais não deve ser superior a 6,9 g de água por 100 g de material seco para a farinha crua de sorgo; 5,3 g de água por 100 g para os extrusados de sorgo, e 6,7 g de água por 100 g para a farinha extrusada.

Abstract The processing to which a material is subjected can affect its physical or chemical structures, resulting in products with different hygroscopic behaviours. The present work studied the water adsorption properties of sorghum subjected to different types of processing: raw flour (produced by milling whole grain), extrudates (obtained using a double screw extruder) and extruded flour (obtained by milling the extrudates). The isotherms were obtained using an automated instrumental method. The tests were run in duplicate at 25 °C with relative humidity values ranging between 11 and 84%. The water adsorption data fitted the GAB model well, showing high coefficients of determination. The estimated water contents of the adsorption monolayer ranged from 5.3 to 6.9 g of water per 100 g of dry material. The sorption isotherms were affected by the type of processing, extrusion cooking resulting in products with less water in the monolayer (less hygroscopic). The milling process yielded high water contents in the monolayer, probably due to the breakdown of some polymer-polymer interactions, which exposed the binding sites. To ensure microbiological stability, the water contents in the materials should not exceed 6.9 g of water per 100 g of dry material for raw sorghum flour, 5.3 g of water per 100 g for sorghum extrudates and 6.7 g of water per 100 g for extruded sorghum flour.

O presente trabalho teve como objetivo a produção de massas alimentícias de maior densidade nutricional, utilizando como base a mistura de três matérias-primas biofortificadas: arroz, feijão e trigo. Para a produção das massas, foi utilizado um delineamento experimental central composto rotacional a fim de avaliar o efeito da umidade e do percentual de farinha de feijão na farinha de arroz, na qualidade das massas. Os melhores resultados (maior aumento de peso e volume e menor tempo de cozimento) foram obtidos nos tratamentos: T4 (36% umidade, 9% feijão, 21% arroz), T8 (34% umidade, 9,9% feijão, 20,1% arroz) e T9-13 (34,5% umidade, 5,5% feijão, 24,5% arroz). Os tratamentos selecionados apresentaram características tecnológicas muito próximas às da massa alimentícia controle (100% de farinha de trigo refinada), com o diferencial na composição química, na qual se pôde verificar o aumento na densidade nutricional, com a adição de farinha de feijão e arroz polido à formulação

This study aimed to produce pasta of high nutritional quality, using as a basis the mixture of three materials biofortified: rice, beans and wheat. For the production of pasta a central compound rotational experiment to evaluate the effect of moisture and the percentage of bean flour on the quality of rice flour pasta was used. The best results (greater increase in weight and volume and shorter cooking time) were obtained in the treatments T4 (36% moisture, 9% beans, 21% rice), T8 (34% moisture, 9.9% beans, 20, 1% rice) and T9-13 (34.5% moisture, 5.5% beans, rice 24.5%). The selected treatments showed very similar technological characteristics of the control pasta (100% refined wheat flour), with the difference in chemical composition, where it could be seen the increase in nutrient density with the addition of bean flour and polished rice in the formulation.