Dissertação
Perfil de voláteis, de aroma, de ácidos graxos e de tocoferóis em óleos obtidos por prensagem a frio de resíduos agroindustriais de mangaba (Hancornia speciosa)
Perfil de voláteis, de aroma, de ácidos graxos e de tocoferois em óleos obtidos por prensagem a frio de resíduos agroindustriais de mangaba (Hancornia speciosa)
Registro en:
SILVA, Gleise Kely da Cruz. Perfil de voláteis, de aroma, de ácidos graxos e de tocoferóis em óleos obtidos por prensagem a frio de resíduos agroindustriais de mangaba (Hancornia speciosa). 2018. 129 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) – Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2018.
Autor
Silva, Gleise Kely da Cruz
Institución
Resumen
Sergipe produces annually near 352 tons of Mangaba (Hancornia speciosa), and is the
chief mangaba’s producer in Brazil. Most part of this production is industrialized as frozen
pulp, being this activity very important to the state’s economy. However, mangaba’s
industrialization generates wastes that if not properly processed, cause environmental problems.
A considerable amount of mangaba’s agroindustrial waste consists of seeds showing high lipid
content. The aim of this work was to evaluate the potential of the seeds from mangaba’s
agroindustrial waste, to produce oil for culinary and/or cosmetic applications. Mangaba’s seeds
obtained from an agroindustry located in Aracaju/SE, were dried, ground and submitted to cold
pressing in an hydraulic press under 30 tons. The oil obtained was characterized regarding its
relative density, moisture content, indexes of refraction, acidity, saponification and iodine, and
fatty acid profile. The volatile compounds of the oil’s headspace were identified in comparison
to the processed pulp. They were isolated through a solid phase microextraction technique
(SPME), separated both in an HP-5MS and in a DB-Wax capillary column, and analyzed in a
GC-MS system. The isolation conditions were optimized using a factorial design 2
2 (DCCR),
whose independent variables were the adsorption temperature (40ºC- and 80ºC) and the
extraction time (20 – 60 min). The data were evaluated by Response Surface Methodology and
Desirability Function. Trained judges generated the oil’s aroma profile in comparison to three
commercial cold pressed oils, through quantitative descriptive analysis (QDA). The sensory
data were evaluated by ANOVA, Tukey (p≤0,05) and Principal Component Analysis (PCA).
The results showed that the oil extraction process from the mangaba’s seeds containing 4,7%
humidity and 16,7% of lipid, presented 37% yield. The extracted oil showed relative density of
0,91 g.cm-3, acidity of 5,47 mgKOH.g-1, saponification index of 193,00 mgKOH.g-1 and
iodine value of 69 cgI2.g-1. The oil´s fatty acid profile was similar to the olive oil; it contained
72% of unsaturated fatty acids and oleic acid as the major fatty acid (63,7%). Among the
tocopherols, only α-tocopherol was identified in the oil; its concentration was 6,17mg/100g.
The best isolation condition of the oil´s volatiles was predicted as 57,2ºC and 60 min of fiber
exposition. Eighty (80) volatiles were identified in the oil and 82 in the processed pulp. Esters
formed the major chemical class in the oil, as well as in the pulp, corresponding to respectively
56,7% and 70,9% of the total area of the chromatogram. The alcohols were the second major
chemical class representing 13,9% and 18,4% of the total chromatogram area of the oil and the
processed pulp, respectively. The mangaba seed’s oil presented a distinguished aroma which
differed from the others cold pressed oils analyzed due to a higher intensity (p≤ 0,05) of notes
described as mangaba’s seed, sweetness, frutal, freshness and caramelized banana. The results
indicate that the mangaba’s seed is suitable for cold pressing oil extraction. Due to its similarity
to the olive oil regarding their fatty acid profiles, and to its esters content, which are volatiles
usually associated to desirable fruit aroma, the mangaba´s oil has potential to be used in culinary
and by the cosmetic industry. However, complementary studies must be performed in order to
ensure the oil safety with respect to its toxicity and allergenicity before its use in the suggested
applications. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Sergipe produz anualmente cerca de 352 toneladas de mangaba (Hancornia speciosa), sendo o
maior produtor desse fruto no Brasil. Grande parte dessa produção é industrializada na forma
de polpa congelada, atividade muito importante para a economia do Estado. Entretanto, a
industrialização da mangaba gera resíduos que se não forem adequadamente tratados, provocam
problemas ambientais. Uma parte considerável dos resíduos agroindustriais da mangaba é
constituída pelas sementes do fruto, que apresentam alto teor lipídico. O objetivo do presente
trabalho foi avaliar o potencial das sementes dos resíduos agroindustriais da mangaba para a
produção de óleo destinado a aplicações culinárias e/ou cosméticas. Sementes de mangaba
obtidas junto a uma agroindústria de Aracaju, SE, foram secas, moídas e submetidas à
prensagem a frio em prensa hidráulica sob 30 toneladas. O óleo obtido foi caracterizado quanto
à densidade relativa, teor de umidade, índices de refração, acidez, saponificação, iodo, e perfil
de ácidos graxos. Os compostos voláteis presentes no “headspace” do óleo foram identificados
comparativamente à polpa processada. Para o isolamento dos voláteis foi utilizada a técnica de
microextração em fase sólida (SPME) utilizando a fibra DVB/Carboxen/PDMS. Os voláteis
foram separados em colunas capilares HP-5MS e DB-Wax, e analisados em um sistema GCMS. As condições de isolamento dos voláteis foram otimizadas utilizando-se um delineamento
fatorial 22 (DCCR), tendo como variáveis independentes a temperatura de adsorção ( 40ºC-e
80ºC) e o tempo de extração (20 - 60 min). Os dados foram analisados por Metodologia de
Superfície de Resposta e função “Desirability”. Julgadores treinados geraram o perfil de aroma
do óleo comparativamente a três óleos comerciais prensados a frio, utilizando análise descritiva
quantitativa (ADQ). Os dados sensoriais foram analisados por ANOVA, Tukey (p≤0,05) e
Análise de Componentes Principais (ACP). Os resultados indicaram que o processo de extração
de óleo da semente de mangaba seca a 4,7% de umidade, e contendo 16,7% de lipídios
apresentou rendimento de 37%. O óleo obtido apresentou densidade relativa de 0,91 g.cm-3, e
índices de acidez de 5,47 mgKOH.g-1, de saponificação de 193,00 mgKOH.g-1, e de iodo de
69 cgI2.g-1. O óleo mostrou um perfil de ácidos graxos similar ao azeite de oliva, apresentando
72% de ácidos graxos insaturados, e o ácido oleico como majoritário (63,7%). Dentre os
tocoferóis, apenas o α-tocoferol foi identificado no óleo, e em concentração de 6,17mg/100g.
As melhores condições de isolamento dos voláteis presentes no óleo foram 57,2°C e 60 minutos
de exposição da fibra. Foram identificados 80 compostos voláteis no óleo e 82 na polpa
processada. Tanto no óleo quanto na polpa os ésteres foram os compostos majoritários,
correspondendo a aproximadamente 56,7% e 70,9% da área do cromatograma das amostras,
respectivamente. Os álcoois foram a segunda classe química majoritária, representando 13,96%
e 18,4% da área do cromatograma do óleo e da polpa processada, respectivamente. O óleo de
semente de mangaba apresentou aroma diferenciado dos demais óleos prensados a frio
analisados, possuindo maior intensidade (p≤ 0,05) de aroma de semente de mangaba, doce,
frutal, frescor e, banana caramelizada. Os resultados indicaram que a semente de mangaba
apresenta viabilidade para extração de óleo por prensagem a frio. Adicionalmente, por
apresentar perfil de ácidos graxos similar ao de azeite de oliva, e a presença de ésteres, voláteis
usualmente associados a aromas desejáveis de fruta, o óleo obtido apresenta potencial de uso
na culinária e indústria cosmética. No entanto estudos complementares devem ser realizados
para comprovar a segurança alimentar e cosmética do produto, notadamente no que se refere a
toxicidade e alergenicidade, antes das aplicações sugeridas. São Cristóvão