Obtenção, encapsulação e aplicação de extrato rico em carotenoides da casca de guaraná (Paullinia cupana)

Autor(es)

Lorena Silva Pinho

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Pirassununga.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Faculdade de Zootecnica e Engenharia de Alimentos (FZE/BT)
• Data de defesa: 2022-01-11

Membros da banca

Carmen Silvia Fávaro Trindade; Fernanda Vitória Leimann; Vânia Regina Nicoletti; Carolina Siqueira Franco Picone; Kélin Schwarz; Fernando Gustavo Tonin

• Orientador: Carmen Silvia Fávaro Trindade; Christianne Elisabete da Costa Rodrigues

Resumo

A tendência de reaproveitamento de subprodutos para minimizar a tensão global, relacionada ao crescimento populacional e à expansão da produção de alimentos, continua aumentando. Embora muitas estratégias de gestão de resíduos tenham sido desenvolvidas, é necessário valorizar esses subprodutos com baixo custo e menores ameaças ambientais. No Brasil, com a biodiversidade da Amazônia e o próspero agronegócio, é fundamental buscar novas fontes de compostos bioativos que possuam méritos econômicos e ambientais. Como a maioria destes compostos são sensíveis ao calor e ao oxigênio, a encapsulação destes componentes em micropartículas é um pré-requisito para aplicações em alimentos. Assim, o presente estudo teve como objetivo extrair compostos bioativos da casca de guaraná, subproduto da agroindústria, e utilizá-los como matéria-prima para o desenvolvimento de micropartículas que possam ser incorporadas a produtos funcionais. Na primeira seção deste trabalho, foi investigada a caracterização da casca de guaraná, incluindo sua composição, como teor de alcalóides, compostos fenólicos e carotenoides. As condições de extração também foram avaliadas para estabelecer os parâmetros ideais para a recuperação dos pigmentos (β-caroteno e luteína). Nas condições ideais, a capacidade antioxidante dos extratos foi avaliada por meio de ensaios in vitro. Os resultados indicam que os subprodutos do guaraná são excelentes fontes de carotenoides, os quais possuem forte capacidade antioxidante e, possivelmente, ocasionam efeitos promotores da saúde. No entanto, como pigmentos naturais instáveis, os carotenoides são altamente suscetíveis à oxidação e isomerização após a extração. Para aumentar sua estabilidade, na segunda parte deste trabalho, o extrato rico em carotenoides foi encapsulado por spray drying (SD), chilling (SC) e pela combinação das duas técnicas (SDC) para formar micropartículas. As propriedades físico-químicas das micropartículas foram investigadas, e sua estabilidade foi avaliada durante 90 dias de armazenamento. Micrografias eletrônicas de varredura revelaram forma esférica e heterogeneidade de tamanho das amostras. Além disso, a análise dos termogramas indicou que o material carreador e o processo de encapsulamento afetam o comportamento térmico das micropartículas. Da mesma forma, os dados de sorção de água por sorção de vapor dinâmico (DVS) das amostras foram principalmente relacionados aos agentes carreadores usados para a encapsulação. Apenas alguns estudos abordaram se a encapsulação poderia proteger os carotenoides sob estresse termo-mecânico. Essas informações estão relacionadas à sua aplicação, uma vez que a temperatura e o cisalhamento são usados principalmente durante a produção de alimentos. Assim, a última parte deste estudo conduziu um processamento para simular as condições de extrusão e produzir uma pasta de aveia enriquecida com micropartículas carregadas com carotenoides. Após o processamento, avaliou-se a influência das micropartículas nas propriedades da pasta de aveia. Observou-se que a retenção do β-caroteno foi maior do que a da luteína após o tratamento. Condições menos severas (temperatura e cisalhamento) levaram a maior estabilidade dos carotenoides. Este estudo propôs que a encapsulação e aplicação de carotenoides em alimentos à base de amido de aveia, que foi processado em altas temperaturas e cisalhamento, têm potencial para desenvolver produtos funcionais. No entanto, a incorporação de novos ingredientes pode afetar as propriedades sensoriais dos produtos finais e a bioatividade dos compostos. Por este motivo, trabalhos futuros especificamente no desenvolvimento de produtos alimentícios com atributos de qualidade desejáveis e benefícios nutricionais são essenciais. (AU)

• Processo FAPESP: 16/24916-2 - Obtenção, encapsulação e aplicação de extrato de carotenoides obtido da casca do guaraná (Paullinia cupana)
• Beneficiário: Lorena Silva Pinho
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado