Otimização da extração e obtenção de microcápsulas de compostos bioativos da polpa e resíduo agroindustrial de acerola
Optimization and extraction of bioactive compounds microcapsules pulp and agro-industrial waste acerola
| dc.contributor | Narain, Narendra | |
| dc.creator | Rezende, Yara Rafaella Ribeiro Santos | |
| dc.date | 2022-08-16T20:58:15Z | |
| dc.date | 2022-08-16T20:58:15Z | |
| dc.date | 2016-02-16 | |
| dc.date.accessioned | 2023-09-28T22:43:44Z | |
| dc.date.available | 2023-09-28T22:43:44Z | |
| dc.identifier | REZENDE, Yara Rafaella Ribeiro Santos. Otimização da extração e obtenção de microcápsulas de compostos bioativos da polpa e resíduo agroindustrial de acerola. 2016. 190 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2016. | |
| dc.identifier | http://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/16101 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/9076449 | |
| dc.description | Acerola (Malpighia emarginata DC.) is a very popular fruit and cultivated in Brazil, mainly in the Northeast. This fruit contains high concentrations of bioactive compounds which contribute to fruit´s antioxidant capacity. The acerola processing produces a deep red residue, which is usually discarded. These residues in its composition have higher concentrations of bioactive compounds compared with the pulp. The use of residue could increase the commercial value of acerola and profitability of processing. The best forms of application is then extraction microencapsulation, which ensures greater stability and functionality to the product. Studies on optimization for better extraction of bioactive compounds from the pulp and residue of acerola are necessary. In this context, this study aimed to produce a microencapsulated product (by freeze-drying and spray-drying) from the pulp and residue of acerola to maximize the amount of extracted bioactive compounds. To determine the best conditions of extraction, analysis was performed on anthocyanins, carotenoids, ascorbic acid, phenolics, flavonoids and antioxidant activity, in addition to stability tests (hygroscopicity, solubility, moisture and water activity) and microstructure. Preliminary extractions were performed to determine the best method, using residue of acerola as raw material. The extraction conditions were optimized by varying the concentration of ethanol (0 to 99.5%), ratio of solvent:residue (1:1 to 10:1 (v:m)) and extraction time (10 to 60 minutes), using A factorial design 23 (DCCR) with three central points, totalling 17 trials. The optimum condition was determined by Desirability function available in the Statistica software 12.0. Then, the extractions were made to the pulp and the residue using optimized conditions and microencapsulation by lyophilization of the extracts and atomization. The chemical composition showed that the residue of acerola possessed higher contents of anthocyanins and carotenoids. The concentrated extracts obtained by sonication showed higher concentrations of the bioactive compounds analyzed, and hence this was the method chosen to optimize the extraction process. The concentration of ethanol 46.487%, the ratio solvent:residue 8.655:1 (v:m) and the extraction time of 49.295 minutes were determined as optimum conditions. The extraction performed under optimized conditions was not efficient for carotenoid, however, it was satisfactory for phenolic compounds. The acerola extract from residue showed higher concentrations of bioactive compounds, but less antioxidant capacity proven by ABTS, DPPH, FRAP and ORAC methods. The model showed good correlation between the predicted and observed results of 16.92 and 16.58 mg/100g for anthocyanins, 3.35 and 3.97 mg/g for carotenoids, 407.94 and 488.76 mg/100g for ascorbic acid, 1129.79 and 1067.92 mg/100g phenolic compounds and 569.79 and 559.26 mg/100 g for flavonoids, respectively. Extracts subjected to lyophilization in greater efficiency in the retention of carotenoids (52.39%), ascorbic acid (46.67%) and phenolic compounds (69.75%). Furthermore, on an average the lyophilized extracts showed higher yields (9.44%), lower hygroscopicity (8.42%) and higher moisture (6.13%) when compared with atomized extracts. The spray dried particles have spherical shape, whereas the lyophilized powders showed irregular structures. | |
| dc.description | Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq | |
| dc.description | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | |
| dc.description | A acerola (Malpighia emarginata DC.) é um fruto bastante apreciado e cultivado no Brasil, principalmente no Nordeste. Este fruto apresenta altos teores de compostos bioativos, que contribui para o poder antioxidante da fruta. O processamento de acerola produz um resíduo vermelho intenso, o qual é geralmente descartado. Esses resíduos possuem em sua composição maiores concentrações de compostos bioativos, quando comparados com a polpa. O aproveitamento do resíduo poderia aumentar o valor comercial da acerola e a rentabilidade de seu processamento. As formas de melhor aplicação é a extração seguida da microencapsulação, que garante maior estabilidade e funcionalidade ao produto. Para melhor extração dos compostos bioativos da polpa e resíduo da acerola, fazem-se necessários diversos estudos e pesquisas de otimização. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo produzir um extrato microencapsulado (por liofilização e atomização) a partir da polpa e resíduo de acerola, visando maximizar a quantidade de compostos bioativos extraídos. Para determinação das melhores condições foram realizadas análises de antocianinas, carotenóides, ácido ascórbico, fenólicos, flavonóides e atividade antioxidante, além de testes de estabilidade (higroscopicidade, solubilidade, umidade e atividade de água) e microestrutura. Para isso foram feitos extrações preliminares a fim de determinar o melhor método, utilizando como matéria-prima o resíduo de acerola. As condições de extração foram otimizadas variando a concentração de etanol (0 a 99,5%), proporção solvente:resíduo (1:1 a 10:1 (v:m)) e tempo de extração (10 a 60 minutos), utilizando-se um delineamento fatorial 23 (DCCR) com 3 pontos centrais, totalizando 17 ensaios. As condições otimizadas foram determinadas pela função Desirability disponivel no software Statistica 12.0. Então, foram feitas as extrações para a polpa e resíduo utilizando as condições otimizadas, e microencapsulação dos extratos por liofilização e atomização. A composição centesimal revelou que o resíduo da acerola apresentou maiores teores de antocianinas e carotenóides. Os extratos concentrados obtidos por sonicação apresentaram maiores concentrações dos compostos bioativos analisados, sendo este o método escolhido para otimização do processo de extração. A concentração de etanol de 46,487%, a proporção solvente:resíduo de 8,655:1 (v:m) e o tempo de extração de 49,295 minutos foram determinados como condições otimizadas. A extração realizada sob as condições otimizadas não foi eficiente para carotenóides, porém foi satisfatória para compostos fenólicos. O extrato de resíduo de acerola apresentou maiores concentrações de compostos bioativos, porém menor capacidade antioxidante comprovada pelos métodos ABTS, DPPH, FRAP e ORAC. O modelo apresentou boa correlação entre os resultados previstos e observados, de 16,92 e 16,58 mg/100g para antocianinas, 3,35 e 3,97 µg/g para carotenóides, 407,94 e 488,76 mg/100g para ácido ascorbico, 1129,79 e 1067,92 mg/100g para compostos fenólicos e 569,79 e 559,26 mg/100g para flavonóides, respectivamente. Extratos submetidos à liofilização apresentaram maior eficiência na retenção de carotenóides (52,39%), ácido ascórbico (46,67%) e compostos fenólicos (69,75%). Além disso, os extratos liofilizados apresentaram em média maior rendimento (9,44%), menor higroscopicidade (8,42%) e maior umidade (6,13%), quando comparados com os extratos atomizados. As partículas secas por atomização apresentaram forma esférica, enquanto que os pós liofilizados mostraram estruturas irregulares. | |
| dc.description | São Cristóvão | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos | |
| dc.publisher | Universidade Federal de Sergipe | |
| dc.subject | Acerola | |
| dc.subject | Resíduos | |
| dc.subject | Plantas | |
| dc.subject | Compostos bioativos | |
| dc.subject | Resíduo de acerola | |
| dc.subject | Otimização | |
| dc.subject | Microencapsulação | |
| dc.subject | Compostos bioativos | |
| dc.subject | Atividade antioxidante | |
| dc.subject | Acerola residue | |
| dc.subject | Optimization | |
| dc.subject | Microencapsulation | |
| dc.subject | Bioactive compounds | |
| dc.subject | Antioxidant activity | |
| dc.subject | CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS | |
| dc.title | Otimização da extração e obtenção de microcápsulas de compostos bioativos da polpa e resíduo agroindustrial de acerola | |
| dc.title | Optimization and extraction of bioactive compounds microcapsules pulp and agro-industrial waste acerola | |
| dc.type | Dissertação |