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Title in Portuguese: Encapsulação de subproduto industrial de acerola em matriz composta de goma arábica e maltodextrina para aplicação em alimentos: desenvolvimento, caracterização e estabilidade
Author: Carneiro, Alessandra Pinheiro de Góes
Advisor(s): Figueiredo, Raimundo Wilane de
Keywords: Nanopartículas
Compostos bioativos
Bioacessibilidade
Issue Date: 2017
Citation: CARNEIRO, A. P. G. (2017)
Abstract in Portuguese: A agroindústria é um dos setores mais expressivos da economia brasileira e que geram uma grande quantidade de resíduos que atualmente estão sendo explorados como um benefício econômico aos produtores e um efeito benéfico no meio ambiente. A nanotecnologia em produtos alimentícios se torna uma alternativa para efetivar a utilização de diferentes substâncias, como compostos bioativos, aumentando a estabilidade e características desejáveis dos mesmos, como cor, composição nutricional e compostos antioxidantes. Ela se apresenta como uma ferramenta de aplicação para a qualidade, segurança do alimento e de forma a atender as exigências dos consumidores por produtos saudáveis e enriquecidos com produtos naturais que podem ser utilizados a partir de resíduos do processamento de frutas. Esta pesquisa propôs encapsular subproduto industrial de acerola em matriz de goma arábica e maltodextrina, a fim de desenvolver partículas que possam ser utilizadas como veiculadoras de compostos bioativos. Inicialmente foi realizada a caracterização da polpa e subproduto da acerola, através de pH, cor, sólidos solúveis, acidez total titulável, acúcares totais e redutores. As amostras foram submetidas à determinação de vitamina C, compostos fenólicos, carotenoides, antocianinas, flavonoides amarelos e atividade antioxidante total. O extrato que apresentou melhores resultados foi escolhido para ser encapsulado utilizando matriz de goma arábica e maltodextrina. Foram elaboradas sete diferentes formulações de nanopartículas que foram caracterizadas, física, físico-química e quimicamente. A partícula que apresentou melhores resultados foi selecionada para ser adicionada em néctar de acerola, submetido à análise de bioacessibilidade. Tanto a polpa como o subproduto da acerola apresentaram resultados relevantes para polifenóis (1214,54 mgGAE/100g e 5287,11 mgGAE/100g, respectivamente) e vitamina C (1113,10 mg ác. asc./100g e 2726 mg ác. asc./100g, respectivamente). As nanopartículas apresentaram-se como boas fontes de polifenóis totais (954,26 a 2349,43 mg ac. asc./100g), vitamina C (1146,75 a 4468,99 mg GAE/100g) e atividade antioxidante (34,38 a 150,12 µM TROLOX/g), além de apresentarem distribuição de tamanho de partículas bimodal, heterogeneidade na distribuição e potencial zeta representando estabilidade em suspensão. As nanopartículas A (1GA:1MA:1EXT) e E (1GA:1MA:2EXT) foram selecionadas para avaliação da atividade antimicrobiana sendo eficientes para inibição de E. coli e L. monocytogenes e bactericida para E. coli. As nanopartículas A e E se mantiveram estáveis por um período referente a 6 meses quanto ao conteúdo de polifenóis totais (3595,00 e 4920,19 mg GAE/100g, respectivamente) e atividade antioxidante (60,24 e 59,17 µM TROLOX/g, respectivamente). Para vitamina C, a nanopartícula A se manteve estável durante o armazenamento (1976,18 mg ac. asc./100g), enquanto a nanopartícula E apresentou um decréscimo ao longo do tempo (2446,11 a 1663,16 mg ac. asc./100g). A bioacessibilidade gastrointestinal do néctar de acerola contendo nanopartículas apresentou resultados promissores para absorção de polifenóis totais 9,59% para A e 8,62% para E e atividade antioxidante 77,99% para A e 78,91% para E. Concluiu-se que o subproduto do processamento da polpa de acerola apresenta características para ser utilizado em processamentos para extração de compostos bioativos a serem encapsulados. As nanopartículas apresentaram-se como fontes de compostos bioativos e com estabilidade suficiente para serem adicionadas em produtos alimentícios.
Abstract: The agribusiness is one of the most expressive sectors of the Brazilian economy and it generates a large amount of waste that is currently being exploited as an economic benefit to producers and a beneficial effect on the environment. Nanotechnology in food products becomes an alternative to make use of different substances, such as bioactive compounds, increasing the stability and desirable characteristics of the same, such as color, nutritional composition and antioxidant compounds. It presents itself as an application tool for quality, food safety and in order to meet the demands of consumers for healthy products and enriched with natural products that can be used from waste processing fruit. This research proposed to encapsulate an industrial byproduct of acerola on arabic gum matrix and maltodextrin in order to develop particles that could be used as carriers of bioactive compounds. Initially the characterization of the pulp and by - product of the acerola was performed through pH, color, soluble solids, titratable total acidity, total sugars and reducers. The samples were submitted to the determination of vitamin C, phenolic compounds, carotenoids, anthocyanins, yellow flavonoids and total antioxidant activity. The extract that presented the best results was chosen to be encapsulated using gum arabic matrix and maltodextrin. Seven different formulations of nanoparticles were elaborated that were characterized, physically, physicochemically and chemically. The particle that presented the best results was selected to be added in acerola nectar, submitted to bioaccessibility analysis. Both the pulp and the by-product of acerola presented relevant results for polyphenols (1214.54 mgGAE / 100g and 5287.11 mgGAE / 100g, respectively) and vitamin C (1113.10 mg a.c./100g and 2726 mg a.c. / 100g, respectively). The nanoparticles presented as good sources of total polyphenols (954.26 to 2349.43 mg ac. /100 g), vitamin C (1146.75 to 4468.99 mg GAE / 100 g) and antioxidant activity (34.38 to 150.12 μM TROLOX / g), in addition to presenting bimodal particle size distribution, distribution heterogeneity and zeta potential representing stability in suspension. The nanoparticles presented as good sources of total polyphenols (954.26 to 2349.43 mg ac. /100 g), vitamin C (1146.75 to 4468.99 mg GAE / 100 g) and antioxidant activity (34.38 to 150.12 μM TROLOX / g), in addition to presenting bimodal particle size distribution, distribution heterogeneity and zeta potential representing stability in suspension. A (1GA: 1MA: 1EXT) and E (1GA: 1MA: 2EXT) nanoparticles were selected for evaluation of antimicrobial activity being efficient for inhibition of E. coli and L. monocytogenes and bactericidal for E. coli. The nanoparticles A and E were stable over a period of 6 months regarding the content of total polyphenols (3595.00 and 4920.19 mg GAE / 100g, respectively) and antioxidant activity (60.24 and 59.17 μM TROLOX / g, respectively). For vitamin C, the nanoparticle A remained stable during storage (1976.18 mg ac. /100 g), while the nanoparticle E showed a decrease over time (2446.11 to 1663.16 mg ac. / 100g). The gastrointestinal bioaccessibility of acerola nectar containing nanoparticles presented promising results for absorption of total polyphenols 9.59% for A and 8.62% for E and antioxidant activity 77.99% for A and 78.91% for E. It was concluded That the by-product of the processing of the acerola pulp presents characteristics to be used in processing for extraction of bioactive compounds to be encapsulated. The nanoparticles presented as sources of bioactive compounds and with sufficient stability to be added in food products.
Description: CARNEIRO, Alessandra Pinheiro de Góes. Encapsulação de subproduto industrial de acerola em matriz composta de goma arábica e maltodextrina para aplicação em alimentos: desenvolvimento, caracterização e estabilidade. 115 f. Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Alimentos)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/24972
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