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Title in Portuguese: Recuperação de antocianinas do repolho roxo utilizando argilas como adsorvente
Author: Guimarães, Darlyson Tavares
Advisor(s): Silva Júnior, Ivanildo José da
Co-advisor(s): Brito, Edy Sousa de
Keywords: Engenharia química
Repolho - Purificação
Argila
Adsorção
Flavonóides
Adsorption
Anthocyanin
Brassica oleracea
Sepiolite
Porous clay heterostructure
Issue Date: 27-Feb-2019
Citation: GUIMARÃES, D. T. Recuperação de antocianinas do repolho roxo utilizando argilas como adsorvente. 2019. 85 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019..
Abstract in Portuguese: As antocianinas são flavonóides que compõem um dos maiores grupos de pigmentos do reino vegetal, e se responsabilizam pelas colorações vermelha, azul e púrpura de diversos flores e frutos. Apesar de sua abundância na natureza, diversos fatores interferem na estabilidade das antocianinas, o que tem se tornado foco de recentes estudos devido as suas potenciais aplicações nas indústrias de alimentos, farmacêutica, cosmética e medicina. O repolho roxo (Brassica oleracea) é uma das fontes de antocianinas mais utilizadas na produção alimentícia, uma vez que estas são altamente aciladas, apresentando maior estabilidade. Os métodos convencionais de extração de antocianinas produzem soluções de pigmentos com grandes quantidades de açúcares e outros subprodutos que aceleram a degradação desse metabólito. A adsorção é um método de separação que pode ser usado para purificação das antocianinas, através da retenção de suas impurezas na superfície de um adsorvente. O objetivo desse trabalho é realizar estudos de recuperação de antocianinas do repolho roxo através da adsorção em argilas (Sepiolita - SEP e Argila Porosa Heteroestruturada - PCH). Para isso foi realizado extração de antocianinas do repolho roxo, assim como ensaios em batelada variando parâmetros a fim de determinar as melhores condições para a recuperação do pigmento natural. O extrato vegetal foi obtido através de uma mistura de etanol, água e ácido trifluoracético e quantificado pelo método do pH diferencial, apresentando concentração de antocianinas de 40 mg. L-1. Os maiores níveis de adsorção ocorreram com o adsorvente PCH, numa massa de 25 mg e 120 minutos de contato, com 70% de antocianinas adsorvidas. Com eluente metanol, foi possível recuperar 60% das antocianinas que tinham sido adsorvidas. A SEP, nas mesmas condições, adsorveu 35% das antocianinas e permitiu recuperar 35% destas com o eluente etanol. Ambos os adsorventes apresentaram boa seletividade para antocianinas e pouca afinidade pelos açúcares do extrato, que são a maior causa da degradação do pigmento de interesse. A análise das amostras de antocianinas em UPLC-QToF, nas etapas de adsorção e dessorção, permitiu a identificação de seis compostos da classe cianidina, todos acilados. A maior afinidade pela argila ocorreu para as antocianinas com mais de um ácido orgânico na estrutura, e essa interação foi comprovada pelas análises em FTIR.
Abstract: Anthocyanins are flavonoids that form one of the largest groups of pigments in the plant kingdom and are responsible for the red, blue and purple coloring of flowers and fruits. Although abundant in nature, several factors interfere with the stability of anthocyanins, making them very susceptible to degradation, which has become the focus of recent studies due to its potential applications in the food, pharmaceutical, cosmetic and medical industries. The purple cabbage (Brassica oleracea) is one of the most used sources of anthocyanins in food processing since they are highly acylated, presenting greater stability. Conventional anthocyanin extraction methods produce pigment solutions with large amounts of sugars and other byproducts that accelerate the degradation of this metabolite. Adsorption is a separation method which can be used for purification of anthocyanins, eliminating impurities by retaining them on the surface of an adsorbent. This work aims to carry out studies on the recovery of anthocyanins from purple cabbage through adsorption in clays (Sepiolite - SEP and Porous Clay Heterostructure – PCH. For this, the anthocyanins were extracted from the purple cabbage, as well as batch tests varying parameters to determine the best conditions for the natural recovery of the pigment. The vegetable extract was obtained through a mixture of ethanol, water and trifluoroacetic acid and quantified by the differential pH method, with an anthocyanin concentration of 40 mg. L-1. The highest adsorption levels occurred with adsorbent PCH, in mass of 25 mg and 120 minutes of contact, with 70% of adsorbed anthocyanins. With the eluent methanol, it was possible to recover 60% of the adsorbed anthocyanins. The SEP, under the same conditions, adsorbed 35% of the anthocyanins and allowed to recover 35% of these with the ethanol eluent. Both adsorbents showed good selectivity for the anthocyanins and little affinity with the sugars present in the extract, which are the main cause of the degradation of the pigment of interest. The analysis of anthocyanin samples in UPLC-QToF in the adsorption and desorption stages allowed the identification of six compounds of the class of cyanidines, all acylated. The highest affinity for clay occurred for anthocyanins with more than one organic acid in the structure, and this interaction was confirmed by FTIR analyzes.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/40651
metadata.dc.type: Dissertação
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