Microencapsulados de extrato do resíduo de acerola: aspectos físico-químicos e compostos bioativos

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dc.contributor.advisor1Silva, Pollyanna Ibrahim
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0003-1888-4492
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6283133658049374
dc.contributor.authorGomes, Bárbara Teixeira
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0001-7876-9539
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9678318560412521
dc.contributor.referee1Stringheta, Paulo Cesar
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-1229-7038
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9155451674638457
dc.contributor.referee2Costa, André Gustavo Vasconcelos
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000000223936384
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/5406130298857736
dc.contributor.referee3Carneiro, Joel Camilo Souza
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000000275393799
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/1544158841325922
dc.date.accessioned2024-05-30T00:50:16Z
dc.date.available2024-05-30T00:50:16Z
dc.date.issued2020-11-26
dc.description.abstractThe food industries produce large amounts of waste, especially when using fruit as raw material. In most cases, these by-products have no specific destination and are usually underused or disposed of inappropriately, representing a major environmental pollution problem. Pomace, peels and seeds are by-products of the fruit industry, rich in bioactive compounds, and may present higher contents than their respective pulps. It is expected that the present study will encourage the use, new research and value fruit by-products. The objective of this study was to obtain and microencapsulate the residue extract from the pulping of acerola and promote its application in a food model system. The residue extract was obtained by extraction with 80% (v/v) ethanol assisted by bath ultrasound, and showed high concentrations of bioactive, 4646,57 mg of quercetin and 2111,93 mg of p-cumáric acid per liter of extract, high antioxidant capacity and intense red color. The extract was encapsulated by spray dryer (SD) and lyophilization (FD), using as agents maltodextrin (MD), gum arabic (GA) and whey protein isolate (PIS). The powders were characterized in terms of humidity, hygroscopicity, solubility, color, content of phenolic compounds, flavonoids and anthocyanins, antioxidant capacity, efficiency of microencapsulation and morphology. The best powder, defined by the desirability function, was applied in a model gelatin system and the color analysis, total phenolic content, total flavonoids, total anthocyanins, ABTS, DPPH and FRAP antioxidant capacity were performed at zero times, 12, 24, 36 and 48 hours of storage. The spray-dried microparticles exhibited spherical structures with concave and lyophilization presented irregular shape, porous and rough surface. Microencapsulation conditions significantly and differently influence the analyzed variables, so that each condition has advantages and disadvantages. It was observed that the conditions SD/MD and FD/GA were the most advantageous to obtain natural dyes, being that the condition SD/MD presented in general better physical characteristics and the highest content of p-cumaric acid, 170,61 micrograms/gram of powder. The content of phenolic compounds in the powders obtained varied from 1013,88 to 1855,11 mg of gallic acid equivalent/100 g of powder, the content of flavonoids was between 67,95 and 274,31 mg of equivalent catechin/100 g of powder and the total anthocyanins were from 20,19 to 33,85 mg of cyanidin-3- glycoside/100 g of powder. The ABTS and DPPH antioxidant capacity of the powders varied from 21,89 to 85,35 and 19,27 to 66,91 micromol of equivalent Trolox/g of powder, respectively and FRAP of 103,17 to 256,56 micromol of ferrous sulfate equivalent/g of powder. The SD/GA treatment proved effective for obtaining phenolic compounds and flavonoids, with greater antioxidant capacity FRAP and higher concentration of quercetin, 289,38 µg/g of powder. To obtain anthocyanins, the best treatment was FD/GA, with greater antioxidant capacities DPPH and ABTS. The SD/PIS powder was incorporated into gelatin, in which it was found that the bioactive compounds followed the first order degradation kinetics and were sensitive to storage time and to the presence of light. Reductions in antioxidant capacities occurred during storage due to the degradation of phenolic compounds. Gelatine retained its originais color during storage, which is desirable for the future use of this powder in food products. It is concluded that the reuse of acerola residue is a promising and sustainable alternative to be included in food products.
dc.description.resumoAs indústrias alimentícias produzem grandes quantidades de resíduos, principalmente quando se utiliza frutas como matéria prima. Na maioria dos casos esses subprodutos não tem destino específico e geralmente são subutilizados ou descartados de forma inadequada, representando um grande problema de poluição ambiental. Bagaços, cascas e sementes, são subprodutos da indústria de frutas, ricos em compostos bioativos, podendo apresentar maiores teores que suas respectivas polpas. Esperase que o presente estudo incentive o aproveitamento, novas pesquisas e valorize os subprodutos de frutas. O objetivo desse estudo foi obter e microencapsular o extrato de resíduo do despolpamento de acerola e promover sua aplicação em um sistema modelo alimentício. O extrato do resíduo foi obtido pela extração com etanol 80% (v/v) assistida por ultrassom de banho, e apresentou elevadas concentrações de bioativos, 4646,57 mg de quercetina e 2111,93 mg de ácido p-cumárico por litro de extrato, alta capacidade antioxidante e cor vermelha intensa. O extrato foi encapsulado por spray dryer (SD) e liofilização (FD), utilizando como agentes a maltodextrina (MD), goma arábica (GA) e proteína isolada do soro de leite (PIS). Os pós foram caracterizados quanto a umidade, higroscopicidade, solubilidade, cor, teor de compostos fenólicos, flavonoides e antocianinas, capacidade antioxidante, eficiência da microencapsulação e morfologia. O melhor pó, definido pela função desejabilidade, foi aplicado em um sistema modelo de gelatina e as análises de cor, conteúdo fenólico total, flavonoides totais, antocianinas totais, capacidade antioxidante ABTS, DPPH e FRAP, foram realizadas nos tempos zero, 12, 24, 36 e 48 horas de armazenamento. As micropartículas secas por spray drying exibiram estruturas esféricas com concavidades e por liofilização apresentaram formato irregular, superfície porosa e rugosa. As condições de microencapsulação influenciam significativamente e diferentemente nas variáveis analisadas, de modo que cada condição possui vantagens e desvantagens. Observou-se que as condições SD/MD e FD/GA foram as mais vantajosas para se obter corantes naturais, sendo que a condição SD/MD apresentou no geral melhores caracteristicas físicas e o maior teor de ácido pcumárico, 170,61 µg/g de pó. O teor de compostos fenólicos dos pós obtidos variou de 1013,88 a 1855,11 mg de ácido gálico equivalente/100 g de pó, o teor de flavonoides esteve entre 67,95 e 274,31 mg de catequina equivalente/100 g de pó e as antocianinas totais foram de 20,19 a 33,85 mg de cianidina-3-glicosídeo/100 g de pó. A capacidade antioxidante ABTS e DPPH dos pós variou de 21,89 a 85,35 e 19,27 a 66,91 micromol de Trolox equivalente/g de pó, respectivamente e FRAP de 103,17 a 256,56 micromol de sulfato ferroso equivalente/g de pó. O tratamento SD/GA se mostrou eficaz para obtenção de compostos fenólicos e flavonoides, com maior capacidade antioxidante FRAP e maior concentração de quercetina, 289,38 µg/g de pó. Para obtenção das antocianinas o melhor tratamento foi FD/GA, apresentando maiores capacidades antioxidantes DPPH e ABTS. O pó SD/PIS foi incorporado a gelatina, em que se verificou que os compostos bioativos seguiram a cinética de degradação de primeira ordem e foram sensíveis ao tempo de armazenamento e à presença de luz. Ocorreram reduções nas capacidades antioxidantes durante o armazenamento devido a degradação dos compostos fenólicos. A gelatina manteve a cor original durante o armazenamento, o que é desejável para futura utilização desse pó em produtos alimentícios. Conclui-se que a reutilização do resíduo de acerola é uma alternativa promissora e sustentável a ser incluída em produtos alimentícios.
dc.description.sponsorshipFundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/15281
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Agrárias e Engenharias
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos
dc.rightsopen access
dc.subjectSubproduto
dc.subjectacerola
dc.subjectmicroencapsulação
dc.subjectextração
dc.subjectcompostos bioativos
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqCiência e Tecnologia de Alimentos
dc.titleMicroencapsulados de extrato do resíduo de acerola: aspectos físico-químicos e compostos bioativos
dc.title.alternativeAcerola residue extract microencapsules: physical-chemical aspects and bioactive compounds.
dc.typemasterThesis
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