Pectina de fonte alternativa: modelagem do processo de extração e das propriedades gelificantes da pectina da casca de jabuticaba
Alternative source pectin: modeling the extraction process and gelling properties of jabuticaba peel pectin
| dc.contributor | Vidigal, Márcia Cristina T. Ribeiro | |
| dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/1551280111602744 | |
| dc.contributor | Simiqueli, Andrea Alves | |
| dc.contributor | Minim, Luis Antonio | |
| dc.creator | Alves, Raissa Oliveira Rocha | |
| dc.date | 2022-09-26T18:49:09Z | |
| dc.date | 2022-09-26T18:49:09Z | |
| dc.date | 2021-08-05 | |
| dc.date.accessioned | 2023-09-27T22:03:07Z | |
| dc.date.available | 2023-09-27T22:03:07Z | |
| dc.identifier | ALVES, Raissa Oliveira Rocha. Pectina de fonte alternativa: modelagem do processo de extração e das propriedades gelificantes. 2021. 69 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2021. | |
| dc.identifier | https://locus.ufv.br//handle/123456789/29982 | |
| dc.identifier | https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2021.247 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8969992 | |
| dc.description | O objetivo deste trabalho foi modelar e otimizar a extração da pectina contida na casca da jabuticaba (Plinia cauliflora), avaliando o efeito do pH (1, 2, 3), tempo (20, 30, 40 min) e temperatura de extração (70, 80, 90 ºC) no rendimento e teor de ácidos galacturônicos da pectina extraída (TAG). Posteriormente, avaliou-se o seu potencial como agente gelificante modelando e otimizando as propriedades gelificantes do gel obtido em diferentes condições de gelificação: pH (1,2; 1,5; e 1,8), concentração de pectina (1, 2, 3% m/v) e concentração de sacarose (55, 60, 65% m/v) utilizando um delineamento Box-Behnker com 13 tratamentos e 3 repetições do ponto central. A matéria-prima utilizada (casca de jabuticaba in natura) foi caracterizada de acordo com os métodos oficiais da Association of Official Analytical Chemists (AOAC), obtendo os seguintes resultados: umidade de 79,90%; cinzas de 0,64%; lipídeos de 0,20%; proteínas de 4,10%; carboidratos de 15,49% e pH igual a 3,25. A extração ácida da pectina proveniente da casca de jabuticaba desidratada pela adição de ácido nítrico resultou em um rendimento do processo que variou entre 3,20-10,60%, e aumentou dentro dos níveis estudados, em condições de baixo pH e maiores níveis de tempo e temperatura; e em um TAG que variou entre 2,25-56,77% e aumentou, dentro dos níveis estudados, em altas condições de pH e tempo e em um pico máximo de temperatura próximo a 80 ºC. A condição otimizada para a extração foi pH 1, tempo de 20 min e temperatura de 90 ºC, resultando em um rendimento de 10,51% e TAG de 35,66%. A pectina extraída foi classificada como de alto teor de metoxilação por apresentar 53,04% de grau de esterificação. A aplicação da pectina extraída numa matriz de gel alimentar ocorreu pela elevação da temperatura em dispersão de pectina e sacarose em água, e posterior redução do pH do meio com ácido nítrico (1 M). As propriedades gelificantes foram mensuradas por meio dos testes de varredura de tensão (0,01 a 10 Pa), varredura de frequência (0,1-100 Hz), varredura de temperatura (25-85 ºC) e teste de fluência e recuperação. Uma análise instrumental da cor classificou os tratamentos em géis escuros e avermelhados. Nos testes reológicos,todos os tratamentos apresentaram comportamento de gel (tan δ < 1) na varredura de tensão. As propriedades tensão crítica na região de viscoelasticidade linear (σ c ), a constante z do modelo lei da potência para a varredura de frequência e a porcentagem de recuperação da deformação no teste de fluência (% REC) foram modeladas. Foi verificado que altas concentrações de pectina e concentrações médias de sacarose mantendo o pH 1,2 maximizaram σ c , z, e % REC e minimizaram tan δ, resultando assim em géis mais fortes. A função desejabilidade otimizou as propriedades gelificantes que influenciam na força do gel em função das condições de gelificação e géis mais fortes foram obtidos em condições: pH 1,2; concentração de pectina 3 % (m/v) e concentração de sacarose 60 % (m/v). A partir da modelagem e otimização da extração da pectina contida na casca da jabuticaba e das propriedades gelificantes do gel formado, pode-se concluir que a casca da jabuticaba (Plinia cauliflora) é uma promissora fonte alternativa de pectina de alto teor de metoxilação, e com rendimento de extração e TAG semelhantes a outras fontes da literatura, nas mesmas condições de extração. Desta forma, a pectina extraída da casca de jabuticaba pode ser aplicada como agente gelificante na indústria de alimentos, farmacêutica e cosmética, auxiliando na obtenção de textura e no carreamento de compostos bioativos. Palavras-chave: Fonte alternativa de pectina. Superfície de resposta. Reologia. Jabuticaba. | |
| dc.description | The aim of this work was to model and optimize the extraction of pectin contained in the peel of jabuticaba (Plinia cauliflora), evaluating the effect of pH (1, 2, 3), time (20, 30, 40 min) and extraction temperature (70, 80, 90 ºC) on the yield of the final product and the content of galacturonic acids of the extracted pectin (TAG). Subsequently, its potential as a gelling agent was evaluated by modeling and optimizing the gelling properties of the gel obtained under different gelling conditions: pH (1.2; 1.5; and 1.8), pectin concentration (1, 2, 3% w/v) and sucrose concentration (55, 60, 65% w/v) using a Box-Behnker design with 13 treatments and 3 centers point repetitions. The raw material used (jabuticaba peel in natura) was characterized according to the official methods of the Association of Official Analytical Chemists (AOAC), obtaining the following results: moisture 79.90%, ash 0.64%, lipids 0.20%, proteins 4.10%, carbohydrates 15.49% and pH equal to 3.25. The acid extraction of pectin from dehydrated jabuticaba peel by the addition of nitric acid resulted in a process yield that ranged from 3.20-10.60%, and increased within the levels studied, at low pH conditions and higher levels of time and temperature; and in a TAG that ranged from 2.25-56.77% and increased, within the levels studied, at high pH and time conditions and a maximum temperature peak near 80 ºC. The optimized condition for extraction was pH 1, time 20 min and temperature 90 ºC, resulting in a yield of 10.51% and TAG of 35.66%. The extracted pectin was classified as high methoxylation as it presented 53.04% esterification degree. The application of the extracted pectin in a food gel matrix occurred by raising the temperature in dispersion of pectin and sucrose in water, and subsequent reduction of the pH of the medium with nitric acid (1 M). Gelling properties were measured using stress sweep (0.01 to 10 Pa), frequency sweep (0.1- 100 Hz), temperature sweep (25-85 °C), and creep and recovery tests. An instrumental color analysis classified the treatments into dark and reddish gels. In rheological tests, all treatments showed gel behavior (tan δ < 1) in the stress sweep. The properties critical stress in the linear viscoelastic region (σc), the constant z of the power law model for the frequency sweep, and the percent strain recovery in the creep test (%REC) were modeled. It was found that high pectin concentrations and medium sucrose concentrations maintaining pH 1.2 maximized σc, z, and % REC and minimized tan δ, thus resulting in stronger gels. The desirability function optimized the gelling properties that influence gel strength as a function of gelling conditions and stronger gels were obtained at conditions: pH 1.2; pectin concentration 3 % (m/v) and sucrose concentration 60 % (m/v). From the modeling and optimization of the extraction of the pectin contained in the jabuticaba peel and the gelling properties of the gel formed, it can be concluded that the jabuticaba (Plinia cauliflora) peel is a promising alternative source of pectin with high methoxylation content, and with extraction yield and TAG similar to other sources in the literature, under the same extraction conditions. Thus, the pectin extracted from jabuticaba peel can be applied as a gelling agent in the food, pharmaceutical and cosmetic industries, helping to obtain texture and to carry bioactive compounds. Keywords: Pectin. Response Surface. Rheology. Jabuticaba. | |
| dc.description | CNPQ -Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal de Viçosa | |
| dc.publisher | Ciência e Tecnologia de Alimentos | |
| dc.rights | Acesso Aberto | |
| dc.subject | Jabuticaba - Processamento | |
| dc.subject | Pectina | |
| dc.subject | Superfícies de resposta (Estatística | |
| dc.subject | Reologia | |
| dc.subject | Ciência e Tecnologia de Alimentos | |
| dc.title | Pectina de fonte alternativa: modelagem do processo de extração e das propriedades gelificantes da pectina da casca de jabuticaba | |
| dc.title | Alternative source pectin: modeling the extraction process and gelling properties of jabuticaba peel pectin | |
| dc.type | Dissertação |