Abstract The interaction of the aqueous extract of green propolis with the bacterial envelope was investigated using atomic force microscopy on E. coli and S. aureus, as Gram-negative and Gram-positive model microorganisms. The bacteria were incubated in the extracts with variable proportions of water/ethanol, i.e., in different concentrations of total phenolic and flavonoids, for 4 and 12 hours. All extracts exhibited antibacterial action with higher activity (lower MIC) for full ethanolic extract (100% alcohol) against both strains, what was attributed to a synergistic interaction of ethanol and phenolic compounds presented in greater concentration in this extract. According to AFM analysis, it was evidenced the propolis main mechanism of action as rupture and lysis of bacterial cells. Changes in bacterial morphology following treatment indicate membrane imbalances with the internal contents leaking out accompanied by cell swelling, due to possible water uptake through cell lysis. The intensity of such damage was found to be time and specie dependent.

Abstract Tripolyphosphate (TPP)-chitosomes were produced aiming at the encapsulation and conservation of vitamin D3. This hybrid system is made of liposomes, vesicles consisting of phospholipid bilayers, surrounded by chitosan wall ionic-crosslinked with TPP. Chitosan concentrations (2 and 4 mg mL-1) were tested and the vitamin stability in aqueous dispersions monitored for 49 days. The results confim that D3 remained stable throughout the analyzed period (49 days), whereas the non-encapsulated vitamin totally degrades after the second week of storage. The particle diameters ranged from 0.1 to 5 μm with good colloidal stability (+22 to +48 mV), and encapsulation efficiency of 97%. Thermal stability was also improved when using the TPP-chitosomes. The protection performed was attributed to the stable interactions conferred by the phospholipids crosslinking with the chitosan amino groups and a formation of a net of hydrogen bonds established amongst the hydroxyl groups of the interacting compounds as revealed by infrared spectroscopy.

O emprego de coberturas comestíveis na conservação de frutas na condição pós-colheita, sejam intactas ou minimamente processadas, tem sido preconizado como uma tecnologia emergente e de grande potencial, principalmente para aplicações sobre frutas de origem tropical. Diversos biopolímeros têm sido avaliados na formulação dessas coberturas e, neste texto, apresentamos, de forma geral, os principais conceitos físico-químicos envolvidos no processo, com o objetivo de subsidiar uma escolha que possa gerar uma maior eficiência da cobertura formada. Alguns exemplos de aplicação, com base na literatura, são apresentados a título ilustrativo. É importante notar que não há uma cobertura "universal", ou seja, uma formulação que possa ser aplicada a qualquer fruta indiscriminadamente. A escolha do material apropriado dependerá das características da fruta, do biopolímero e dos objetivos almejados para o revestimento.

The use of edible coatings to preserve post-harvest fruits in the intact or slightly processed forms, has been advocated as an emerging technology with great potential for application in fruits, especially those of tropical origin. Several biopolymers have been evaluated in formulating these coatings and this review presents the main physicochemical concepts related to the coating formed in a general way. Some examples of their applications, available in the literature, are also presented for illustrative purposes. It is important to note the absence of a "universal" coating, that is, a formulation suitable for application to any fruit indiscriminately. The ideal choice depends on the fruit, the biopolymer and the aims targeted for the coating.

Polpa de bananas sobremaduras e impróprias ao consumo foram utilizadas como matéria-prima para a elaboração de formulações para o processamento de filmes biodegradáveis. Os filmes foram obtidos fazendo uso de uma máquina semi-industrial de laminação plástica da Mathis no modo batelada. Pequenas adições de glicerol como plastificante e de pectina como aglutinante foram avaliadas. O processamento via Mathis garantiu lâminas homogêneas e reprodutivas. O glicerol mostrou ser necessário para conferir plasticidade aos filmes. A melhor combinação entre módulo de elasticidade e máxima elongação foi a composição com 4,5% purê obtido da polpa de banana (g purê seco/100 g de solução filmogênica), 5% glicerol (g glicerol/100 g de purê seco) e 0,5% pectina (g pectina/100 g de solução filmogênica). A adição de 0,5% de pectina também proporcionou maior estabilidade da coloração dos filmes.

Puree prepared from over-ripe bananas, unfit for human consumption, was used as raw material for processing biodegradable films. The films were processed using a semi-industrial plastic lamination padder from Mathis running in the batch mode. Small amounts of glycerol as plasticizer and pectin as binding agent were evaluated. The use of the Mathis machine in the processing assured film homogeneity and repeatability. The addition of glycerol was necessary to confer film plasticity. The better combination of elasticity modulus and elongation was found for the puree with composition of 4.5% of banana pulp (g of dry weight/100 g of film solution), 5% glycerol (g of glycerol/100 g of puree) and 0.5% pectin (g pectin/100 g film solution). The addition of 0.5% pectin also resulted in a better film color stability.

A biocompatibilidade de revestimentos baseados em quitosana e seus sais quaternários foi estudada visando seu emprego como revestimentos comestíveis de maçãs fatiadas. Medidas de perda de água, mudança de coloração e desenvolvimento de fungos foram monitoradas em função do tempo de estocagem. O efeito de escurecimento enzimático para fatias de maçãs recobertas com solução de quitosana foi bastante pronunciado, variando de L* = 76,5 e Ângulo de Hue = 95,9° (t = 0) a L* = 45,3 e Ângulo de Hue = 69,8° (t = 3 dias), ao passo que, para as amostras revestidas com TMC, a variação foi bem menor no mesmo período (L* = 74,1; Ângulo de Hue = 95,0°) a (L* = 67,0; Ângulo de Hue = 83,8°). O derivado hidrossolúvel N,N,N-trimetilquitosana apresentou ótima atividade antifúngica contra P. expansum, mas muito dependente das propriedades do polímero como o grau de quaternização. A formulação mais eficiente foi a preparada a partir do derivado com grau de quaternização de 45% com altas solubilidade e viscosidade. Neste caso, o avanço do fungo ficou restrito a cerca de 30%, enquanto que para o controle atingiu-se cerca de 80% da superfície analisada para um período de 7 dias de armazenamento.

The biocompatibility of chitosan and chitosan quaternary salt coatings was evaluated for use as edible coatings for sliced apple. Measurement of water loss, color change, and fungal growth appearance were monitored as a function of time. A significant brownish effect was observed on chitosan coated slices, varying greatly from L* = 76.5 and Hue angle = 95.9° (t = 0) to L* = 45.3 and Hue angle = 69.8° (t = 3 days), whilst for TMC coated samples the variation was considerable lower (L* = 74.1; Hue angle = 95.0°) to (L* = 67.0; Hue angle = 83.8°) within the same period. The hydrosoluble derivative N,N,N-trimethylchitosan demonstrated good antifungal activity against P. expansum although highly dependent on the polymer properties such as degree of quaternization. The most efficient formulation was that prepared from derivative having a degree of quaternization of 45%, high solubility, and high viscosity. This formulation restrained fungus spreading up to 30%, while for the control it reached almost 80% of the total assessed surfaces during 7 days of storage.

Atomic Force Microscopy (AFM) can be used to obtain high-resolution topographical images of bacteria revealing surface details and cell integrity. During scanning however, the interactions between the AFM probe and the membrane results in distortion of the images. Such distortions or artifacts are the result of geometrical effects related to bacterial cell height, specimen curvature and the AFM probe geometry. The most common artifact in imaging is surface broadening, what can lead to errors in bacterial sizing. Several methods of correction have been proposed to compensate for these artifacts and in this study we describe a simple geometric model for the interaction between the tip (a pyramidal shaped AFM probe) and the bacterium (Escherichia coli JM-109 strain) to minimize the enlarging effect. Approaches to bacteria immobilization and examples of AFM images analysis are also described.

Filmes com características hidrofóbicas baseados em proteínas foram avaliados como revestimento em sementes de beterraba e brócolis, com o objetivo de prevenir germinações prematuras pela redução na absorção de água. Zeínas, proteínas naturais extraídas do glúten de milho, foram empregados como polímeros precursores na elaboração das soluções de cobertura. Os revestimentos se deram pela completa imersão das sementes em formulação zeínas/etanol na concentração de 3,0 g L-1, seguidos de secagem ao ar. Os filmes resultantes apresentam elevada natureza hidrofóbica como resultado do alto teor de amino ácidos presentes na estrutura dessas proteínas. Para ambas as sementes testadas, os resultados apontam um atraso no período de geminação, sendo mais acentuado na porcentagem medida para a beterraba após o período de 11 dias. As diferenças entre as taxas de germinação são discutidas em termos da ação do filme como barreira física reduzindo a permeação de água para o interior das sementes. O estudo demonstra potencial aplicação de zeínas como substrato na redução de germinações indesejáveis durante estocagem em substituição a polímeros usualmente empregados para este fim.

Polymer seed-coatings have been largely tested as an alternative method for preventing diseases and have the potential to be used to control undesirable germination and thereby increasing seed storage. Amongst these, the protein-based coatings can be applied with advantage of forming stable biodegradable and hydrophobic films. Due to their chemical structure, protein dressings act as efficient barriers for water uptake, even when seeds are unavoidable exposed to a moist environment. In this work, the effect of hydrophobic dressings was tested on the germination rate of sugar beet (Beta vulgaris L.) and broccolis (Brassica oleraceae var italic L.) seeds under laboratorial condition. Zein, natural maize (Zea mays L.) proteins extracted from gluten meal, was used as precursor polymers to form the coatings. Seeds were dressed by direct submersion into a zein/ethanol formulation of zein concentration of 3.0 g L-1, followed by natural air drying. The resultant coating has elevated the hydrophobic feature due to the high content amino acids present in the structure of the zein. For both types of seeds an overall delay in sprouting and germination was observed, with a more accentuated reduction on sugar beet germination percentage after eleven days of measurements. The effect on germination rates is understood as the efficiency of the zein coating to form a physical barrier preventing water permeation into the seeds.

A castanha-de-cutia(Couepia edulis Prance), uma espécie típica da região amazônica, é possuidora de uma amêndoa de razoável valor nutricional e caracterizada por ter uma casca espessa e altamente resistente, que constitui a maior parte do fruto. Esta casca, após a retirada da amêndoa, é totalmente descartada. A possibilidade do aproveitamento das cascas, seja como matéria prima para a queima ou simples confecção de carvão, ou como elemento para uso como aditivo de reforço em materiais estruturais é plenamente viável, não somente do ponto de vista ambiental mas também econômico. Há, contudo, uma ausência total de caracterizações da casca da castanha-de-Cutia e de demais espécies tropicais similares que potencialmente podem agregar qualidades desejadas para aplicações como materiais de engenharia. Neste trabalho são apresentadas algumas análises realizadas que podem vir a subsidiar o potencial emprego desses resíduos. De um modo geral, as cascas apresentam formatos regulares com certa proporcionalidade dimensional com a amêndoa. São fibrosas e com alto teor de lignina o que garante baixa absorção de água e alta resistência à degradação natural.

The Cutia-nut (Couepia edulis Prance), a species originally from the Amazon region, has a kernel with reasonable nutritional value and a hard and thick woody shell that constitute most of the fruit. After the kernel removal, the shells are regarded as waste. The possibility of using such shells, as raw material for burning or charcoal production, as well as milled residue for structural reinforcement materials is quite feasible, considering environmental and economical aspects. There is, however, a complete lack of characterization of the Cutia-nut shell and other similar species which can aggregate desirable qualities for application as engineering material. In this study some analyses are presented aiming at providing information for potential uses of these residues. In general, the shells follow a regular shape with certain dimensional proportionality to the kernel. The shell is a fibrous material with high lignin content, present low water absorption and high resistance to natural degradation.

Grãos comerciais de feijão (Phaseolus vulgaris L.) foram submetidos a tratamentos para formação de filme hidrofóbico por três procedimentos distintos de silanização. A solução precursora foi hexametildissilazana (HDMS) para todos os tratamentos. Os resultados indicam que todas as seqüências tornam a superfície dos grãos resistentes à umidade, reduzindo a absorção em valores de 15 a 57% em comparação às amostras não tratadas. Ensaios de germinação em teste-padrão mostraram que os tratamentos retardam ou evitam a germinação indesejável mesmo em condições de alta umidade.

Commercial beans (Phaseolus vulgaris L.) were submitted to silanization treatments aiming at the formation of hydrophobic films. The hexamethyldisilazane (HDMS) was the precursor reagent for all treatments. The results indicate that all sequence generate hydrophobic surface on the crops, reducing the relative absorbed humidity in the range of 15 to 57% when compared to non-treated samples. Standard germination tests showed that the treatments delay or avoid undesirable germination, even in high humidity environment.

Neste trabalho são apresentados os resultados preliminares da avaliação de técnica eletroquímica na remoção de compostos orgânicos em água, em escala laboratorial. Cela eletroquímica simples foi construída para os testes e uma metodologia básica foi empregada. O método consiste em provocar a migração de espécies polares ou ionizadas em direção ao eletrodo de carga oposta. Fenol e o herbicida atrazina foram os contaminantes avaliados. Os ensaios foram realizados em função do tempo de aplicação de carga, acompanhada a evolução do pH entre os eletrodos e as concentrações relativas avaliadas por medidas de absorbância na região do ultra-violeta. Os melhores resultados foram conseguidos para operações acima de 30 minutos, indicando migração proporcional a 62% para o fenol, mas inferior a 30% para a atrazina.

In this work the preliminary results of a lab scale evaluation of electrokinetic technique for the removal of organic contaminants in water are presented. A simple cell was constructed and a basic methodology was followed. The method consists in provoke the migration of ionized or polar specimens solved in aqueous solution in direction of the opposite charged electrode. Phenol (C6H5OH) and herbicide atrazine (6-chlorine-N-ethyl-N'-(1-methylethyl)-1,3,5-triazine-2,4 diamine), was chosen as standard contaminants. The testes were performed in function of charge application time, mapping the pH between electrodes and the concentration assessed by absorbance measurements in ultra-violet region. The best results were attained after 30 minutes operation, showing migration proportional to 62% for phenol, but inferior to 30% atrazine.

A castanha-de-cutia (Couepia edulis (Prance) Prance) é um fruto fibroso encontrado na Amazônia Ocidental contendo uma amêndoa muito saborosa que os caboclos daquela região costumam consumir torrada e moída com a farinha de mandioca. Suas qualidades organolépticas tornam-na uma boa candidata para consumo também nos grandes centros urbanos do Brasil e no exterior. Diferentemente do que acontece nas indústrias extratoras de óleo, para o consumo de mesa, as amêndoas inteiras e com boa aparência são mais valorizadas. Esta é a primeira razão para o desenvolvimento de um equipamento de extração da amêndoa; o outro motivo é a inexistência de estudos específicos para o desenvolvimento de metodologias de extração da amêndoa da castanha-de-cutia. Neste trabalho, realizou-se parte das análises recomendadas para o desenvolvimento de um extrator da amêndoa de dentro do fruto: foi avaliado qualitativamente o comportamento reológico e de hidratação do mesocarpo; medidas as irregularidades e a esfericidade da seção transversal do fruto em função do perímetro do fruto; determinadas a excentricidade da seção longitudinal do fruto em função da área total, e a taxa de ocupação da amêndoa nas seções transversal e longitudinal. Estas informações serão usadas para desenvolver uma instrumentação de extração da amêndoa inteira, do fruto, com baixo risco para o operador e adequada para trabalhos em campo e em agroindústrias.

Cutia-Chesnut (Couepia edulis (Prance) Prance) is a fibrous fruit from western Amazon containing a tasteful almond that native peaple toast and mill to eat with cassava flour. The organoleptic characteritics of the almond make it a potential product for consumption at the cities in Brazil and abroad. Different from industries of oil extraction, the home consumer prefer and pay more for non-fragmented almonds. This is the first reason to develop an equipment to extract the almond from the fruit; the other reason is the lack of studies to develop methodologies of extraction for Cutia-Chesnut. This paper present part of the analisis recomended to the development of a methodology to extract the almond from the fruit: were avaliated qualitatively the rheological behaviour and mesocarp hidration; and measured the irregularities and sphericity of transversal section in respect to the perimeter of the fruit; the excentricity of transversal section in respect to its total area; and ocupation rate of the almond on transversal and longitudinal sections. These information will be used to develop an instrumentation to extract the almond, intact, from the fruit, with small operational risk and aplicable on forest and agroindustries.