Author(s): Ribeiro, Tânia Isabel Bragança
Date: 2021
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.14/33231
Origin: Veritati - Repositório Institucional da Universidade Católica Portuguesa
Subject(s): Bagaço de azeitona; Ingredientes em pó; Bioacessibilidade; Benefícios para a saúde; Olive pomace; Powder ingredients; Bioaccessibility; Health benefits
Atualmente, grande volume dos resíduos gerados ao longo da cadeia alimentar Europeia é produzido durante o processamento alimentar (19-39%). A indústria de extração de azeite não é exceção, gerando anualmente grandes quantidades de subprodutos e resíduos com elevado impacto fitotóxico, mas que são também ricos em diversos compostos bioativos e nutrientes com potencial aplicação como ingredientes alimentares. Assim sendo, é imprescindível a adoção de estratégias de redução do desperdício e de valorização dos subprodutos, no sentido de melhorar a sustentabilidade económica e ambiental da indústria alimentar. Atualmente, o bagaço de azeitona é o subproduto de maior relevo da indústria de azeite e a sua valorização adequada é também o maior desafio do sector para alcançar uma cadeia produtiva sustentável alinhada com os princípios da Bioeconomia Circular. Esta tese visou alcançar uma valorização “zero desperdício” para o bagaço de azeitona, priorizando os produtos de alto valor acrescentado sobre os de baixo valor através da produção e caracterização de ingredientes alimentares, nomeadamente ingredientes em pó ricos em vários compostos bioativos, seguida da validação in vitro das suas atividades biológicas ligadas a benefícios para a saúde, como a prevenção e redução de doenças cardiovasculares, diabetes, problemas intestinais e posterior aplicação no desenvolvimento de alimentos funcionais. Uma estratégia de “desperdício zero” foi alcançada para o bagaço de azeitona. Esta estratégia consiste num procedimento simples de fracionamento, em que se obteve uma fração líquida que revelou um alto teor de hidroxitirosol (513,61-625,76 mg/100 g de peso seco) e uma fração de polpa caracterizada por ser uma boa fonte de fibra alimentar antioxidante. Adicionalmente, obteve-se ainda uma fração de caroços que exibiu valores caloríficos significativamente elevados (18,65-18,94 MJ/kg). Estes resultados validaram o potencial valor acrescentado das frações líquidas e de polpa como ingredientes alimentares e como biocombustível no caso da fração de caroços. Após validação do potencial da fração líquida e de polpa do bagaço de azeitona como ingredientes alimentares, dois novos ingredientes em pó, estáveis e seguros, foram desenvolvidos sem qualquer etapa de extração, nomeadamente um pó enriquecido na fração líquida (LOPP) e um pó enriquecido na fração de polpa (POPP). O LOPP exibiu uma quantidade significativa de manitol (141 g/kg), potássio (54 g/kg) e hidroxitirosol/derivados (5 mg/g). O POPP exibiu uma grande quantidade de fibra alimentar (620 g/kg) associada a um teor significativo de fenólicos (7,41 mg equivalentes de ácido gálico/g fibra) com atividade antioxidante substancial. O POPP também revelou uma composição de ácidos gordos insaturados semelhante à do azeite (76% do total de ácidos gordos), sendo ainda uma fonte razoável de proteína (12%). As suas propriedades funcionais (solubilidade, capacidade de retenção de água e de óleo), capacidade antioxidante e atividade antimicrobiana foram também avaliadas, assim como a sua segurança biológica. Em síntese, a multifuncionalidade e aplicabilidade dos pós de bagaço de azeitona como fortificantes nutricionais, promotores de benefícios para a saúde e conservantes foram atestadas. A digestão simulada in vitro permitiu concluir que os fenólicos e minerais do LOPP foram afetados negativamente pela digestão, no entanto, uma bioacessibilidade significativa de potássio e hidroxitirosol foi verificada ( 57%) e as suas bioatividades foram apenas moderadamente afetadas. Em relação às suas bioatividades, pelo menos metade da atividade antioxidante (capacidade de Resumo x absorção do radical de oxigénio), de inibição da -glucosidase e de inibição da enzima conversora de angiotensina (91,98%) foram retidas e bioacessíveis após a digestão. Por sua vez, a digestão do POPP revelou uma perda significativa de fenólicos na digestão oral (62,48%), mas o papel da fibra como veículo de fenólicos permitiu recuperar uma quantidade significativa de fenólicos no estômago (77,11%) e um índice de bioacessibilidade de pelo menos 50% (tirosol e o seu glucosídeo). A fibra do POPP também interagiu positivamente com os ácidos gordos, diminuindo e facilitando bioacessibilidade dos saturados (5-6%) e dos insaturados (4-11%), respetivamente. Após realização da digestão in vitro dos pós de bagaço de azeitona, as frações disponíveis no cólon de ambos os pós exibiram uma composição abundante em compostos associados a potenciais benefícios para a saúde intestinal, nomeadamente fibra e compostos fenólicos e fibra. Assim sendo, procedeu-se a fermentação fecal in vitro das frações não digeridas retidas no cólon após a digestão gastrointestinal simulada in vitro do LOPP e POPP. Os resultados da análise do gene 16S rRNA e dos ácidos gordos de cadeia curta mostraram que estes pós não tiveram um impacto negativo na diversidade da microbiota intestinal e que promoveram uma maior produção de ácidos de cadeia curta (acetato>butirato>propionato) do que os frutooligossacarídeos. A identificação dos metabólitos fenólicos dos pós de bagaço de azeitona por LC-ESI-UHR-QqTOF-MS seguida das análises de clustering supervisionada e clustering hierárquico permitiram avaliar os padrões destes metabólitos ao longo da fermentação fecal in vitro, bem como explicar as potenciais atividades biológicas destes pós no intestino. Ambos os pós apresentaram um conteúdo fenólico e uma capacidade de absorção de radical de oxigénio significativas e capacidade de inibição da adesão de patógenos como o Bacillus cereus (22,03%) e Listeria monocytogenes (20,01%), sobretudo pelo POPP. Por fim, para validar o desempenho dos pós de bagaço de azeitona como ingredientes funcionais, LOPP e POPP foram incorporados em iogurte para aumentar o seu conteúdo em fibra alimentar, hidroxitirosol e ácidos gordos insaturados. A adição de POPP (2%) ao iogurte permitiu cumprir a condição de “fonte de fibra”, por sua vez LOPP (1%) forneceu 5 mg de hidroxitirosol/ derivados num iogurte (120 g). A adição de POPP e azeite juntamente com LOPP ou POPP permitiu uma melhoria do perfil de ácidos gordos insaturados dos iogurtes. Além disso, todos os iogurtes fortificados apresentaram um maior teor de fenólicos e atividade antioxidante. A digestão in vitro reduziu a atividade antioxidante de todas as formulações e mostrou que a incorporação de azeite juntamente com o LOPP e POPP aumentou a bioacessibilidade de hidroxitirosol e do hidroxitirosol glucosídeo, respetivamente. Contudo, todas as formulações com os pós de bagaço de azeitona podem ser consideradas boas fontes de hidroxitirosol, lípidos insaturados e fibras para os consumidores. Em suma, os resultados deste trabalho irão contribuir para a sustentabilidade da indústria do azeite no contexto da bioeconomia circular, através do desenvolvimento de ingredientes de valor acrescentado destinados à indústria alimentar com potencial impacto positivo na saúde, proporcionando ainda um biocombustível sólido.
