Publicação

Desenvolvimento de um corante natural bioativo rico em antocianinas a partir de framboesa vermelha

Detalhes bibliográficos
Resumo:	Atualmente, os corantes alimentares artificiais são alvo de grande controvérsia por parte do consumidor, da comunidade científica e do setor industrial. Estes aditivos, apesar de serem estáveis e baratos, têm sido associados a potenciais problemas de toxicidade, o qual tem vindo a dar preferência a alimentos formulados com corantes de base natural. Neste sentido, várias empresas têm vindo a comprometer-se a utilizar corantes naturais nos seus produtos alimentares para atender a este movimento que se tem intensificado. Contudo, ainda é necessário encontrar novas fontes de pigmentos naturais e otimizar processos de extração para uma recuperação eficiente e ecossustentável. As antocianinas são moléculas muito promissoras para desenvolver este tipo de aditivos alimentares, pois permitem obter diferentes tonalidades de cor, além de proporcionarem efeitos bioativos de interesse para a conservação do alimento e para a saúde do consumidor. As antocianinas podem ser obtidas a partir de diferentes matrizes vegetais, entre as quais a framboesa vermelha (Rubus idaeus L.) é um bom exemplo e uma cultura em franco crescimento em Portugal. Portanto, este trabalho foi realizado com o objetivo geral de desenvolver um corante alimentar bioativo rico em antocianinas a partir de framboesa vermelha (mais concretamente bio-resíduos da sua produção). Para isso, foram estudados e comparados dois métodos de extração assistidos por temperatura (EAT) e ultrassons (EAU) para extrair antocianinas a partir da framboesa vermelha. As variáveis independentes tempo de processamento, percentagem de etanol e temperatura ou potência ultrassónica foram combinadas em desenhos de composto central rotativo (DCCR) de cinco níveis e a metodologia de superfície de resposta (RSM) foi usada no processo de otimização. O rendimento de extração (massa de extrato) e os teores de cianidina-3-O-soforósido (C3S) e cianidina-3-O-glucósido (C3G) foram monitorizados por gravimetria e HPLC-DAD-ESI/MSn, respetivamente, e usados como critérios de resposta na otimização. Os modelos polinomiais construídos foram ajustados com sucesso aos dados experimentais e usados para determinar as condições ótimas de extração. Ao maximizar simultaneamente as variáveis dependentes, o método EAT originou valores de resposta ligeiramente superiores (61% de massa de extrato e 8,7 mg de antocianinas por grama de extrato), mas precisou de 76 min de processamento a 38 °C, usando 21% (v/v) de etanol, enquanto o método EAU exigiu 16 min de sonicação a 466 W de potência, com 38% (v/v) de etanol. Os modelos preditivos foram validados experimentalmente através da produção de extratos de framboesa vermelha nas condições ótimas de EAT e EAU e posterior comparação com os valores previstos pelos modelos matemáticos. Estes novos extratos ricos em antocianinas apresentaram uma cor vermelho-púrpura e atividade antioxidante in vitro pela capacidade de inibir a peroxidação lipídica (avaliada através do ensaio de inibição da formação de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico) e de proteger da hemólise oxidativa provocada por radicais livres de relevância biológica. Esta maior atividade antioxidante foi atribuída ao extrato obtido pelo método EAT, o qual também apresentou o maior teor de antocianinas. Os extratos, quando testados pelo método de microdiluição em placa e pelo ensaio colorimétrico do cloreto de p-iodonitrotetrazólio (INT), também mostraram atividade antimicrobiana contra bactérias transmitidas por alimentos, como Escherichia coli e Enterococcus faecalis. Os resultados deste estudo destacaram o potencial dos extratos de framboesa como corantes alimentares naturais com efeitos bioativos e poderão ser explorados pelo setor industrial interessado na produção de ingredientes à base de antocianinas.
Autores principais:	Rocha, Rosiane
Assunto:	Framboesa vermelha Corantes à base de cianidina Extração assistida por temperatura/ultrassom Otimização de processos Atividade antioxidante Atividade antimicrobiana
Ano:	2020
País:	Portugal
Tipo de documento:	dissertação de mestrado
Tipo de acesso:	acesso aberto
Instituição associada:	Instituto Politécnico de Bragança
Idioma:	português
Origem:	Biblioteca Digital do IPB

Descrição
Resumo:	Atualmente, os corantes alimentares artificiais são alvo de grande controvérsia por parte do consumidor, da comunidade científica e do setor industrial. Estes aditivos, apesar de serem estáveis e baratos, têm sido associados a potenciais problemas de toxicidade, o qual tem vindo a dar preferência a alimentos formulados com corantes de base natural. Neste sentido, várias empresas têm vindo a comprometer-se a utilizar corantes naturais nos seus produtos alimentares para atender a este movimento que se tem intensificado. Contudo, ainda é necessário encontrar novas fontes de pigmentos naturais e otimizar processos de extração para uma recuperação eficiente e ecossustentável. As antocianinas são moléculas muito promissoras para desenvolver este tipo de aditivos alimentares, pois permitem obter diferentes tonalidades de cor, além de proporcionarem efeitos bioativos de interesse para a conservação do alimento e para a saúde do consumidor. As antocianinas podem ser obtidas a partir de diferentes matrizes vegetais, entre as quais a framboesa vermelha (Rubus idaeus L.) é um bom exemplo e uma cultura em franco crescimento em Portugal. Portanto, este trabalho foi realizado com o objetivo geral de desenvolver um corante alimentar bioativo rico em antocianinas a partir de framboesa vermelha (mais concretamente bio-resíduos da sua produção). Para isso, foram estudados e comparados dois métodos de extração assistidos por temperatura (EAT) e ultrassons (EAU) para extrair antocianinas a partir da framboesa vermelha. As variáveis independentes tempo de processamento, percentagem de etanol e temperatura ou potência ultrassónica foram combinadas em desenhos de composto central rotativo (DCCR) de cinco níveis e a metodologia de superfície de resposta (RSM) foi usada no processo de otimização. O rendimento de extração (massa de extrato) e os teores de cianidina-3-O-soforósido (C3S) e cianidina-3-O-glucósido (C3G) foram monitorizados por gravimetria e HPLC-DAD-ESI/MSn, respetivamente, e usados como critérios de resposta na otimização. Os modelos polinomiais construídos foram ajustados com sucesso aos dados experimentais e usados para determinar as condições ótimas de extração. Ao maximizar simultaneamente as variáveis dependentes, o método EAT originou valores de resposta ligeiramente superiores (61% de massa de extrato e 8,7 mg de antocianinas por grama de extrato), mas precisou de 76 min de processamento a 38 °C, usando 21% (v/v) de etanol, enquanto o método EAU exigiu 16 min de sonicação a 466 W de potência, com 38% (v/v) de etanol. Os modelos preditivos foram validados experimentalmente através da produção de extratos de framboesa vermelha nas condições ótimas de EAT e EAU e posterior comparação com os valores previstos pelos modelos matemáticos. Estes novos extratos ricos em antocianinas apresentaram uma cor vermelho-púrpura e atividade antioxidante in vitro pela capacidade de inibir a peroxidação lipídica (avaliada através do ensaio de inibição da formação de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico) e de proteger da hemólise oxidativa provocada por radicais livres de relevância biológica. Esta maior atividade antioxidante foi atribuída ao extrato obtido pelo método EAT, o qual também apresentou o maior teor de antocianinas. Os extratos, quando testados pelo método de microdiluição em placa e pelo ensaio colorimétrico do cloreto de p-iodonitrotetrazólio (INT), também mostraram atividade antimicrobiana contra bactérias transmitidas por alimentos, como Escherichia coli e Enterococcus faecalis. Os resultados deste estudo destacaram o potencial dos extratos de framboesa como corantes alimentares naturais com efeitos bioativos e poderão ser explorados pelo setor industrial interessado na produção de ingredientes à base de antocianinas.