Dissertação
Modelagem matemática da cinética de secagem da casca de Muntingia calabura l e extração de compostos bioativos utilizando solventes verdes por diferentes métodos
Registro en:
Autor
Tavone, Luciana Alves da Silva
Institución
Resumen
Orientadora: Prof. Drª. Mônica Regina da Silva Scapim Coorientadora: Prof. Drª. Rita de Cassia Bergamasco. Dissertação (mestrado em Engenharia de Alimentos) - Universidade Estadual de Maringá, 2018 RESUMO: Frutos de Muntingia calabura L. são ricos em compostos bioativos, como antioxidantes
e compostos fenólicos, sendo que, o consumo destes é associado à prevenção do câncer
e envelhecimento. A utilização de extratos secos de frutos que apresentam alto teor de
umidade, acaba por ser mais viável, pois aumenta a vida de prateleira e facilita o
armazenamento do alimento. O grande desafio atualmente é relacionar as propriedades
termodinâmicas de alimentos desidratados às questões de estabilidade de compostos
bioativos dos produtos e otimização das condições de operação dos processos
industriais, como por exemplo a secagem de alimentos. Neste estudo, modelos
matemáticos foram ajustados aos dados experimentais da cinética de secagem da casca
da Muntingia calabura , determinando o coeficiente de difusão efetivo, a energia de
ativação e as propriedades termodinâmicas do processo. Após, foi avaliado o efeito das
temperaturas de secagem sobre a atividade antioxidante e compostos fenólicos das
cascas dos frutos, utilizando a extração convencional e por ondas ultrassónicas em
solução aquosa e hidroalcoólica como solvente, e os ensaios experimentais foram
realizados em diferentes tempos (30 e 60 min) e temperaturas (30 e 50 ºC). Os melhores
parâmetros das extrações convencional e assistida por ultrassom foram comparados com
o método de extração com fluido supercrítico (CO2). Após, realizou a determinação de
compostos bioativos dos extratos utilizando a técnica de espectrometria de massas, e por
seguinte a análise citotóxica e antiproliferativa pelo Teste Allium cepa. As cascas de
calabura foram submetidas à cinética de secagem pelo método de convecção de ar
forçada a 40, 50 e 60 ºC e para fins de comparação dos efeitos de temperatura sobre os
compostos bioativos realizou-se a secagem por liofilização. Dentre os modelos
analisados, o modelo de Logarítmico foi selecionado para representar o fenômeno de
secagem da cinética das cascas de calabura. O coeficiente de difusão efetivo diminuiu
74% com a elevação da temperatura de 40 ºC para 60 ºC e a energia de ativação para a
difusão líquida na secagem foi de 23,96 kJ mol-1. A entalpia e a entropia decresceram
com o aumento da temperatura, enquanto, a energia livre de Gibbs aumentou 5% para
cada incremento de 10 ºC na temperatura. Em relação ao teor de compostos fenólicos e
a atividade antioxidante da casca de calabura, observou-se que o aumento na
temperatura de secagem apresentou um efeito positivo na conservação dos compostos
bioativos, sendo possível concluir que a secagem a 60 ºC é a mais indicada para a
condução do processo em tempo de 60 min, temperatura de 50 ºC e extrator
ultrassônico. Em relação a comparação dos métodos de extração convencional, assistida
por ultrassom e fluido supercrítico (CO2), os métodos não convencionais apresentaram
os maiores valores de compostos fenólicos e antioxidantes quando comparados com o
método tradicional, porém, ao serem comparados entre si, o CO2 atingiu uma taxa de
extração 28% a mais que o método ultrassônico. A espectrometria de massas permitiu a
determinação de compostos fenólicos, flavonoides e antocianinas. Para as análises in
vitro, os extratos de casca de calabura apresentaram resultados positivos, tendo efeitos
antiproliferativo sobre células de Allium cepa.