Líquidos Iônicos Como Extratores Verdes para Obtenção de Carotenoides da Casca de Laranja

• Processo: 15/26789-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de maio de 2016
• Vigência (Término): 31 de outubro de 2019
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Ciência e Tecnologia de Alimentos - Ciência de Alimentos
• Pesquisador responsável: Veridiana Vera de Rosso
• Beneficiário: Daniella Carisa Murador
• Instituição Sede: Instituto de Saúde e Sociedade (ISS). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus Baixada Santista. Santos , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 17/20861-1 - Líquidos iônicos como extratores verdes para obtenção de carotenoides da casca de laranja e sua caracterização, BE.EP.DR
• Assunto(s): Química de alimentos Bioacessibilidade Biodisponibilidade Carotenoides Líquidos iônicos Antioxidantes Compostos bioativos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: atividade antioxidante | bioacessibilidade | biodisponibilidade | Carotenóides | Compostos bioativos | líquidos iônicos | Química de Alimentos

Resumo

A laranja está entre as frutas mais produzidas e consumidas no mundo, e o Brasil é responsável por 50% da produção mundial de suco de laranja. A elevada produção de suco de laranja porém, implica na geração de grandes quantidades de resíduos da casca de laranja, que por sua vez, é fonte de compostos antioxidantes como os carotenoides, que atuam no combate às espécies reativas de oxigênio, refletindo na redução da incidência de câncer, inflamações, cataratas, degeneração macular e de doenças cardiovasculares, no organismo humano. A aplicação de líquidos iônicos (L.I.) em processos de extração é uma alternativa viável, que segue os princípios da química verde, minimizando contaminações e otimizando a obtenção desses compostos naturais. Por serem sais fundidos, as propriedades de interesse podem ser ajustadas às necessidades requeridas no processo de extração, podendo ser aplicados para a obtenção de carotenoides (compostos hidrofóbicos) com destino à indústria de alimentos. Desta maneira, o objetivo deste trabalho será estabelecer um novo método de extração utilizando L.I. para obtenção de carotenoides e flavononas provenientes dos resíduos da casca de laranja, que possam ser utilizados como pigmentos naturais na indústria de alimentos. As amostras de casca de laranja serão obtidas em indústrias produtoras de suco de laranja do interior do estado de São Paulo, em especial o resíduo que seria descartado, sem qualquer tipo de classificação ou seleção prévia. Serão realizadas extrações de carotenoides da casca de laranja por solventes orgânicos convencionais e por líquidos iônicos. Quatro L.I. distintos serão testados como extratores, o tetrafluoroborato de 1-n-butil-3-metilimidazólio e o cloreto de 1-n-hexil-3-metilimidazólio de origem comercial; e o cloreto de 1-n-butil-3-metilimidazólio e o hexafluorofosfato de 1-n-butil-3-metilimidazólio sintetizados em laboratório. O método de síntese dos L.I. será assistido por ultrassom, obtido sem a utilização de solventes orgânicos nocivos, e a caracterização desses L.I. será realizada por espectrometria de massas (MS). Serão realizados testes prévios para a seleção do L.I. mais efetivo para extração de carotenoides da casca de laranja. O parâmetro de eficiência avaliado será o rendimento na extração de carotenoides (quantificação por curva de calibração externa em HPLC-PDA). Os dois melhores L.I. serão selecionados para a otimização da extração empregando a técnica de superfície de resposta, através de um planejamento fatorial fracionário, seguido de um planejamento fatorial completo para os resultados de fatores e níveis que apresentaram diferença significativa (p<0,05). A determinação quali e quantitativa dos extratos de carotenoides obtidos será realizada por HPLC-PAD-MS/MS. A estabilidade dos extratos obtidos a partir da extração convencional e por L.I. será avaliada em diferentes temperaturas de armazenamento (50ºC, 70ºC e 100ºC), e em dois sistemas distintos: oleoso e aquoso. A atividade antioxidante dos extratos de carotenoides também serão avaliadas, por métodos de desativação dos radicais peroxila por compostos lipofílicos em sistema homogêneo. Além disso, serão realizados ensaios de bioacessibilidade, por digestão in vitro, e de biodisponibilidade, pela absorção por células Caco-2, dos extratos de carotenoides, obtidos pelo método convencional e pelo novo método de extração desenvolvido. As análises serão realizadas em triplicata e os resultados serão estatisticamente analisados por ANOVA, e teste de Tukey (p<0,05).

Publicações científicas

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(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

MURADOR, DANIELLA C.; SALAFIA, FABIO; ZOCCALI, MARIOSIMONE; MARTINS, PAULA L. G.; FERREIRA, ANTONIO G.; DUGO, PAOLA; MONDELLO, LUIGI; DE ROSSO, VERIDIANA V.; GIUFFRIDA, DANIELE. Green Extraction Approaches for Carotenoids and Esters: Characterization of Native Composition from Orange Peel. ANTIOXIDANTS, v. 8, n. 12, DEC 2019. (17/20861-1, 15/26789-5, 19/25303-2, 16/18910-1)

MURADOR, DANIELLA C.; MESQUITA, LEONARDO M. DE SOUZA; NEVES, V, BRUNA; BRAGA, ANNA RC; MARTINS, PAULA L. G.; ZEPKA, LEILA Q.; DE ROSSO, VERIDIANA V.. Bioaccessibility and cellular uptake by Caco-2 cells of carotenoids and chlorophylls from orange peels: A comparison between conventional and ionic liquid mediated extractions. Food Chemistry, v. 339, MAR 1 2021. (15/26789-5, 16/18910-1)

MURADOR, DANIELLA C.; DE SOUZA MESQUITA, LEONARDO M.; VANNUCHI, NICHOLAS; BRAGA, ANNA RAFAELA C.; DE ROSSO, VERIDIANA V.. Bioavailability and biological effects of bioactive compounds extracted with natural deep eutectic solvents and ionic liquids: advantages over conventional organic solvents. CURRENT OPINION IN FOOD SCIENCE, v. 26, n. SI, p. 25-34, APR 2019. (15/26789-5, 16/18910-1)

MURADOR, DANIELLA C.; BRAGA, ANNA RAFAELA C.; MARTINS, PAULA L. G.; MERCADANTE, ADRIANA Z.; DE ROSSO, VERIDIANA V.. Ionic liquid associated with ultrasonic-assisted extraction: A new approach to obtain carotenoids from orange peel. Food Research International, v. 126, DEC 2019. (15/26789-5, 16/18910-1)