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Título: Extrato de café verde microencapsulado com diferentes agentes e métodos de secagem e sua aplicação em bebida láctea : efeitos sobre características físico-químicas, estabilidade e aspectos sensoriais
Título(s) alternativo(s): Microencapsulated green coffee extract with different agents and drying methods and its application in dairy beverage : effects on physical-chemical characteristics, stability and sensorial aspects
Autor(es): Carmo, Laísa Bernabé
Orientador: Costa, André Gustavo Vasconcelos
Coorientador: Saraiva, Sérgio Henriques
Lima Filho, Tarcísio
Data do documento: 27-Fev-2019
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: O café verde é rico em compostos bioativos com atividade antioxidante, como o ácido clorogênico, cafeína e trigonelina. Esses compostos possuem ação benéfica na redução do risco de resistência à insulina, doenças cardiovasculares, além de efeito protetor contra o câncer. O desenvolvimento de produtos com maior conteúdo antioxidante tem despertado o interesse da indústria alimentícia, por agregar valor nutricional aos produtos. Ainda, a incorporação de fibras alimentares em produtos alimentícios contribui para a composição nutricional. O presente estudo teve como objetivo encapsular o extrato de café verde pelas técnicas de secagem por atomização (SD) e liofilização (LF), utilizando dois agentes encapsulantes, incorporar em bebidas lácteas não fermentadas e avaliar os efeitos sobre a características físico-químicas, estabilidade de compostos bioativos e aspectos sensoriais. O extrato de café verde foi obtido por meio do processo de lixiviação em contracorrente. Após, a microencapsulação dos extratos foi realizada por secagem em spray dryer ou liofilização, utilizando a polidextrose ou inulina como agente encapsulante na proporção 1:2 (v/v). Foram elaboradas uma formulação base (controle, CT bebida láctea sem extrato de café verde) e 4 bebidas lácteas a partir da formulação base, porém adicionadas de extrato encapsulado com polidextrose por spray dryer (PD-SD) ou por liofilização (PD-LF) ou extrato encapsulado com inulina por spray dryer (IN-SD) ou por liofilização (IN-LF). Os extratos encapsulados foram caracterizados quanto a umidade, atividade de água, pH, higroscopicidade, solubilidade, fenólicos totais, atividade antioxidante, conteúdo de cafeína, ácido clorogênico, trigonelina, tamanho e estrutura das partículas. Avaliou-se o efeito da incorporação dos extratos encapsulados em bebidas lácteas não fermentadas sobre o conteúdo fenólico, capacidade antioxidante, estabilidade de cafeína, ácido clorogênico e trigonelina e acidez ao longo de 7 dias de armazenamento. Os aspectos sensoriais foram analisados quanto à aceitação e intenção de compra dos produtos. O extrato seco por LF com IN apresentou menor umidade (0,35 g/100g), atividade de água (0,03) e higroscopicidade (14,93%), em relação aos extratos secos utilizando as outras condições de estudo. As técnicas e os agentes encapsulantes não apresentaram diferenças significativas (p>0,05) em relação a solubilidade, fenólicos totais, atividade antioxidante, teor de cafeína e ácido clorogênico. Para a trigonelina, o extrato encapsulado com IN apresentou teor ligeiramente menor (4,87 mg/g) que o extrato encapsulado com PD quando o SD foi utilizado (p≤0,05). As partículas secas por SD apresentaram forma esférica, enquanto os produtos liofilizados apresentaram estruturas irregulares. Em comparação ao CT, as bebidas lácteas incorporadas com os extratos encapsulados apresentaram maior conteúdo fenólico total (variação: 3,05 a 3,42 mg AGE/mL) e maior atividade antioxidante, tanto pelo ensaio ABTS (variação: 101,25 a 109,30 µmol Trolox/mL) quanto pelo ensaio DPPH (variação: 6,78 a 14,56 µmol Trolox/mL). Observou-se que a adição dos extratos encapsulados permitiu maior atividade antioxidante ao final de 7 dias de armazenamento, em relação ao CT. A microencapsulação permitiu a liberação controlada dos compostos bioativos nas bebidas, em que foi observado um aumento no teor de cafeína, ácido clorogênico e trigonelina durante o armazenamento. As bebidas formuladas com os extratos encapsulados apresentaram boa aceitação pelos consumidores, em que a bebida IN-LF apresentou melhor aceitação para os atributos impressão global e intenção de compra. Em suma, a microencapsulação do extrato de café verde mostrou ser uma opção promissora para manutenção de compostos bioativos, apresentando potencial aplicação na melhoria das propriedades das bebidas lácteas para a saúde, em que o extrato encapsulado por LF com IN apresentou características físicas mais desejáveis e permitiu a formulação de um produto com melhor aceitação sensorial.
Green coffee is rich in bioactive compounds with antioxidant activity, such as chlorogenic acid, caffeine and trigonellin. These compounds have a beneficial effect in reducing the risk of insulin resistance, cardiovascular diseases, and protectives effects against cancer. The development of products with higher antioxidant content has attracted the interest of the food industry, by adding nutritional value to the products. Furthermore, the incorporation of dietary fibers into food products contributes to the improvement of nutritional aspects. The objective of the present study was to encapsulate the green coffee extract by spray-drying (SD) and freeze-drying (LF) techniques, using two encapsulating agents, incorporate into unfermented dairy beverages and evaluate the effects on characteristics physicochemical, stability of bioactive compounds and sensory aspects. The green coffee extract was obtained by counter-current leaching process. After the microencapsulation of the extracts was performed by spray-drying or freeze-drying, using polydextrose or inulin as encapsulating agent in the ratio 1:2 (v/v). It was elaborated a base formulation of unfermented dairy beverage (control, CT - without green coffee extract) and 4 dairy beverages from the base formulation, but added with extract encapsulated with polydextrose by spray-drying (PD-SD) or freeze-drying (PD-LF) or with extract encapsulated with inulin by spray-drying (IN-SD) or freeze-drying (IN-LF). The extracts encapsulated were characterized as moisture, water activity, pH, hygroscopicity, solubility, total phenolics, antioxidant activity, caffeine content, chlorogenic acid, trigonelline, particle size and structure. It was evaluated the effect of the incorporation of extracts encapsulated in dairy beverages on phenolic content, antioxidant capacity, caffeine, chlorogenic acid and trigonelline stability and acidity over 7 days of storage. The sensorial aspects were analyzed regarding the acceptance and intention to purchase the products. The dry extract by LF with IN showed lower humidity (0.35 g/100g), water activity (0.03) and hygroscopicity (14.93%), in relation to dry extracts using the other conditions. The techniques and encapsulating agents did not present significant differences (p>0.05) in relation to solubility, total phenolics, antioxidant activity, caffeine content and chlorogenic acid. For trigonelin, the IN encapsulated extract presented slightly lower content (4.87 mg/g) than the PD encapsulated extract when the SD was used (p≤0.05). The SD particles were spherical in shape, whereas the freeze-drying products showed irregular structures. Compared to CT, the dairy beverages incorporated with the encapsulated extracts had higher total phenolic content (variation 3.05 to 3.42 mg AGE/mL) and higher antioxidant activity, both by ABTS (variation 101.25 to 109.30 μmol Trolox/mL) and by DPPH assay (variation 6.78 to 14.56 μmol Trolox/mL). It was observed that the addition of the encapsulated extracts allowed greater antioxidant activity at the end of 7 days of storage, in relation to CT. The microencapsulation allowed the controlled release of the bioactive compounds in the beverages, in which an increase was observed in the caffeine, chlorogenic acid and trigonelin content during storage. The beverages formulated with the encapsulated extracts presented good acceptance by the consumers, in which the beverage IN-LF presented better acceptance for the attributes global impression and intention of purchase. In summary, the microencapsulation of the green coffee extract showed to be a promising option for the maintenance of bioactive compounds, presenting potential application in the improvement of the health properties of the dairy beverages, in which the extract encapsulated by LF with IN presented more desirable physical characteristics and allowed the formulation of a product with better sensory acceptance.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/11056
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