Microencapsulados de extrato de casca de jaboticaba (myrciaria clauliflora) em sistema-modelo de cookie: aspectos físico-químicos e estudo da estabilidade e bioacessibilidade de polifenóis

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dc.contributor.advisor1Silva, Pollyanna Ibrahim
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0003-1888-4492
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6283133658049374
dc.contributor.authorAguiar, Lara Louzada
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0002-5848-4023
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9731213064459073
dc.contributor.referee1Stringheta, Paulo Cesar
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-1229-7038
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9155451674638457
dc.contributor.referee2Carvalho, Raquel Vieira de
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0001-7329-9750
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/9146731989810239
dc.contributor.referee3Araújo, Cintia da Silva
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0003-0122-6047
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/9207143951815461
dc.date.accessioned2024-05-30T01:41:42Z
dc.date.available2024-05-30T01:41:42Z
dc.date.issued2023-03-17
dc.description.abstractJabuticaba peel is one of the fruit fractions that is typically discarded in industries, referred to as a byproduct. Its high content of phenolic compounds, compared to the fruit pulp, makes it promising as a commercial product for the food industry. Therefore, this study aimed to microencapsulate extracts from jabuticaba peel using different drying methods and encapsulating agents to produce powders and incorporate them into cookie model systems, investigating the stability and bioaccessibility of polyphenols. The concentrated jabuticaba peel extract was obtained by ultrasound-assisted extraction using 80% ethanol as the solvent, and microencapsulated using spray drying (SD) and freeze drying (FD), with whey protein isolate (WPI) and gum arabic (GA) as encapsulating agents. The microencapsulated powders were evaluated for their physicochemical characteristics, including moisture, hygroscopicity, solubility, color, encapsulation efficiency, and microstructure, as well as their bioactive compounds (total phenolic content and total anthocyanins) and antioxidant capacity (ABTS, DPPH, and FRAP). After powder characterization, they were incorporated into a cookie model system at concentrations of 10% and 15%, and the stability of color and bioactive compounds was investigated during 3 months of storage, with analysis conducted every 10 days, as well as the bioaccessibility of phenolic compounds. Powders with GA exhibited a tendency towards reddish-yellow color (h° (SD) = 22.79 ± 0.35; h° (FD) = 14.03 ± 0.3), while powders with WPI showed a reddishpurple color (h° (SD) = 359.83 ± 0.00; h° (FD) = 359.93 ± 0.01). In terms of technological properties, the microcapsules produced by FD and WPI stood out, presenting lower moisture (3.01 ± 0.38%) and lower hygroscopicity (8.41 ± 0.99%) when obtained by SD. Powders obtained by FD and GA presented better encapsulation efficiency. Regarding bioactive activity, the microencapsulated xii powders by WPI stood out for having higher levels of phenolic compounds for both drying methods, SD (633.86 mg GAE/100 g) and FD (581.57 mg GAE/100 g). For microencapsulated powders with GA, the best method for preserving antioxidant capacity was SD drying, both for ABTS (3231.81 ± 501.67 μmol TE/100 g), DPPH (2311.90 ± 22.81 μmol TE/100 g), and FRAP (9358.38 ± 335.61 μmol SFE/100 g). Determining the best powder for technological and bioactive parameters, the powders produced with GA obtained by FD stood out with the highest overall desirability value. In the stability study, the cookies showed minimal overall color difference, indicating slight degradation of pigments. Regarding total phenolic content and antioxidant activities, the cookies yielded results proportional to the increase in the concentrations of the added powders. Among them, the cookies supplemented with 15% microcapsules produced by SD and GA exhibited the highest storage stability. Microencapsulation allowed for controlled release of bioactive compounds during digestion, with cookies supplemented with WPI microcapsules showing a higher bioaccessible fraction (377.93 ± 51.88%). Thus, it can be concluded that jabuticaba peels have the potential to be used as sources of microencapsulated bioactives, offering an alternative as food additives.
dc.description.resumoA casca de jabuticaba é uma das frações da fruta que é usualmente descartada em indústrias, sendo denominada como biorresíduo. O seu elevado teor de compostos fenólicos, quando comparado com a polpa da fruta, a torna promissora como produto comercial para a indústria alimentícia. Dessa forma, este estudo teve o objetivo de microencapsular extratos da casca da jabuticaba utilizando diferentes métodos de secagem e agentes carreadores para produção de pós e incorporá-los em sistemas-modelo de cookies, estudando a estabilidade e bioacessibilidade de polifenóis. O extrato concentrado da casca de jabuticaba foi obtido pela extração assistida por ultrassom de banho, utilizando etanol 80% como solvente, e microencapsulado por spray drying (SD) e liofilização (FD), utilizando proteína isolada do soro do leite (WPI) e goma arábica (GA) como agentes encapsulantes. Os pós microencapsulados, foram avaliados quanto às características físico-químicas de umidade, higroscopicidade, solubilidade, cor, eficiência de encapsulamento e microestrutura, bem como aos compostos bioativos (conteúdo fenólico total e antocianinas totais) e a capacidade antioxidante (ABTS, DPPH e FRAP). Após a caracterização dos pós, estes foram incorporados em sistema-modelo de cookies em concentrações de 10 e 15%, e foi investigado a estabilidade de cor e de compostos bioativos, durante 3 meses de armazenamento sendo analisado de 10 em 10 dias, bem como a bioacessibilidade de compostos fenólicos. Os pós com GA exibiram tendência de cor vermelho para o amarelo (h° (SD) = 22,79 ± 0,35; h° (FD) = 14,03 ± 0,3), enquanto os pós com WPI mostraram coloração vermelho voltada para o roxo (h° (SD) = 359,83 ± 0,00; h° (FD) = 359,93 ± 0,01). Em relação às propriedades tecnológicas, as microcápsulas produzidas por FD x e WPI se destacaram, apresentando menor umidade (3,01 ± 0,38%) e quando obtidos por SD apresentou menor higroscopicidade (8,41 ± 0,99 %). Os pós obtidos por FD e GA apresentaram melhor eficiência de encapsulamento. Já em relação à atividade bioativa, os pós microencapsulados por WPI destacaram-se quanto aos maiores teores de compostos fenólicos para ambos os métodos de secagem, SD (633,86 mg AGE/100) e FD (581,57 mg AGE/100g). Já para os pós microencapsulados com GA, o melhor método para preservação da capacidade antioxidante, foi a secagem por SD, tanto para ABTS (3231,81 ± 501,67 μmol TE/ 100g), DPPH (2311,90 ± 22,81 μmol TE/ 100g) e FRAP (9358,38 ± 335,61 μmol SFE/ 100g). E determinando o melhor pó aos parâmetros tecnológicos e bioativos, os pós produzidos com GA obtidos por FD se destacaram com o maior valor de desejabilidade global. No estudo de estabilidade, os cookies apresentaram diferença global de cor mínima, indicando pequena degradação dos pigmentos. Para o conteúdo fenólico total e as atividades antioxidantes, os cookies obtiveram resultados proporcionais ao aumento das concentrações dos pós adicionados, sendo os cookies adicionados com 15% de microcápsulas produzidas por SD e GA com maior estabilidade de armazenamento. A microencapsulação permitiu a liberação controlada dos compostos bioativos durante a digestão, os cookies adicionados com microcápsulas de WPI secos por FD apresentaram maior fração bioacessível (375,12 ± 35,62 %). Dessa forma, pode-se concluir que as cascas de jabuticaba apresentam potencial para serem utilizados como fontes de bioativos a serem microencapsulados como alternativa de uso como aditivos em alimentos.
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Espírito Santo (FAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/16869
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Agrárias e Engenharias
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos
dc.rightsopen access
dc.subjectCompostos bioativos
dc.subjectMicroencapsulação
dc.subjectJabuticaba
dc.subjectPlinia ssp.
dc.subjectCookies
dc.subjectSpray drying
dc.subjectLiofilização
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqCiência e Tecnologia de Alimentos
dc.titleMicroencapsulados de extrato de casca de jaboticaba (myrciaria clauliflora) em sistema-modelo de cookie: aspectos físico-químicos e estudo da estabilidade e bioacessibilidade de polifenóis
dc.title.alternativetitle.alternative
dc.typemasterThesis
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