Microencapsulamento de compostos bioativos da uva (Vitis labrusca L.) e efeito do tratamento pós-colheita com UV-C em uvas Bordô

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Kuck, Luiza Siede
• Orientador(a): Noreña, Caciano Pelayo Zapata
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Uva; Polifenóis : Extração; Antocianina
• Palavras-chave em Inglês: Grapes; Polyphenols; Anthocyanins; Microencapsulation; Stability; UV-C irradiation
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/147635

O Rio Grande do Sul é o maior produtor de uvas do Brasil, e as cultivares de Vitis labrusca representam mais de 90% da produção, dentre as quais se destacam as variedades Isabel e Bordô, que se caracterizam por conter altas concentrações de polifenóis, principalmente antocianinas, que exibem propriedades antioxidantes e que podem ser usados como corantes em alimentos. Entretanto, a utilização destes compostos em alimentos se torna difícil devido à sua alta instabilidade, e uma das formas de proteger estes compostos das condições adversas do meio é a microencapsulação. O bagaço da uva, proveniente da fabricação de sucos e vinhos, contém uma elevada concentração de polifenóis, e é composto em grande parte pela casca da uva. Dessa forma, este trabalho de Tese, teve como primeiro objetivo a extração dos polifenóis da casca das uvas Isabel e Bordô, e seu microencapsulamento utilizando diferentes materiais de parede, o qual foi dividido em três etapas. Na primeira etapa, foi realizada a separação dos compostos fenólicos mediante extração aquosa em meio ácido da casca de uva Isabel. A seguir, o extrato foi submetido à atomização para obtenção das micropartículas, utilizando goma arábica, β-ciclodextrina e hidroxipropil-β-ciclodextrina como agentes encapsulantes, combinadas em concentrações máximas de 5%. Os pós obtidos foram avaliados quanto aos fenóis totais, antocianinas monoméricas totais, flavonoides, flavanols, atividade antioxidante (DPPH, CUPRAC e HRSA), cor, umidade, atividade de água, solubilidade, higroscopicidade, temperatura de transição vítrea e microestrutura. De forma geral, os pós obtidos apresentaram alta higroscopicidade e baixa temperatura de transição vítrea, além de aglomeração das partículas. O tratamento elaborado com 3% de goma arábica e 2% de β-ciclodextrina foi considerado o melhor, com maior retenção de flavonoides (67,2%), flavanols (51,1%), atividade antioxidante por DDPH (55%) e CUPRAC (58,8%), menor higroscopicidade (17,33%) e maior temperatura de transição vítrea (32,85 °C). Na segunda etapa, o extrato fenólico aquoso acidificado da casca de uva Bordô foi atomizado e liofilizado para a obtenção das micropartículas, utilizando goma arábica, goma guar parcialmente hidrolisada e polidextrose, em um total de 10% de material de parede. Os pós obtidos foram avaliados quanto ao conteúdo de fenóis totais, antocianinas monoméricas totais, atividade antioxidante (DPPH, CUPRAC, HRSA), cor, umidade, atividade de água, solubilidade, higroscopicidade, temperatura de transição vítrea, tamanho de partícula e microestrutura. Foram obtidas altas retenções, maiores que 80% para fenóis totais e antocianinas monoméricas totais, e entre 45 e 84% para atividade antioxidante em todos os tratamentos estudados. Os pós atomizados tiveram menor umidade, atividade de água e tamanho de partícula, maior solubilidade e temperatura de transição vítrea, além de melhores características morfológicas do que os pós liofilizados. O pó obtido por atomização com 5% de goma guar parcialmente hidrolisada e 5% de polidextrose foi considerado o melhor tratamento, visto que teve maior retenção de fenóis totais (89,0%), antocianinas monoméricas totais (99,5%) e atividade antioxidante por DPPH (57,3%) e CUPRAC (83,2%). Na terceira etapa, dispersões de extrato de casca de uva Bordô com 5% de goma guar parcialmente hidrolisada e 5% de polidextrose, que foi considerado o melhor tratamento dentre todos os elaborados com uva Isabel e Bordô, foram atomizadas e liofilizadas para obtenção das micropartículas, que foram submetidas a testes acelerados de armazenamento (umidades relativas de 75 e 90% em temperaturas de 35, 45 e 55 °C) e de simulação de digestão gastrointestinal (divididos em duas fases: fase gástrica e fase intestinal). Foram avaliados os conteúdos de fenóis totais, antocianinas monoméricas totais e atividade antioxidante por ABTS. Quanto às provas aceleradas, a temperatura teve um efeito significativo na diminuição no conteúdo de fenóis, com retenções de 82,5% a 93,5%. Na redução do conteúdo de antocianinas monoméricas totais foi significativo o efeito da temperatura, umidade relativa e tempo, com retenções de 3,9 a 42,3%. A redução do teor de antocianinas monoméricas totais exibiu cinética de primeira ordem, e os valores de z e Ea indicaram que o pó liofilizado é mais instável às mudanças de temperatura, quando utilizadas temperaturas mais elevadas. Por outro lado, os valores de D e t1/2 foram muito próximos entre os dois pós, o que indica pouca diferença de estabilidade entre eles nas temperaturas utilizadas neste estudo. Os parâmetros termodinâmicos indicaram que a reação foi endotérmica e não espontânea. A atividade antioxidante teve comportamento similar ao dos fenóis totais, com retenção final de 38,5 a 59,5%. Quanto à simulação da digestão gastrointestinal os dois pós tiveram liberação de fenóis de aproximadamente 80% na fase gástrica, e aumento significativo da liberação na fase intestinal, onde, na última hora de experimento, o pó atomizado teve 90,6% de liberação e o liofilizado 94,9%. Comportamento similar foi observado para a atividade antioxidante, onde o pó atomizado e o pó liofilizado tiveram percentuais próximos a 50% na fase gástrica e aumento significativo na fase intestinal, onde na última hora do experimento o pó atomizado teve 69,4% da atividade antioxidante e o pó liofilizado 67,8%. Entretanto, as antocianinas monoméricas tiveram redução significativa de aproximadamente 50% do seu conteúdo na fase intestinal, onde, na última hora de experimento, o pó atomizado teve 39% de liberação e o liofilizado 39,8%. O método de obtenção das micropartículas não influenciou na estabilidade dos pós, tanto nos testes acelerados de armazenamento quanto na simulação da digestão gastrointestinal. Como segundo objetivo foi avaliado o efeito da irradiação UV-C em uvas Bordô, como tratamento pós-colheita. Foram estudadas duas safras de anos diferentes, sendo que na primeira as uvas foram submetidas a 0, 0,5, 1, 4, 10 e 30 minutos de irradiação (120 W) e armazenadas a 22 °C, enquanto que na segunda safra as uvas foram submetidas à irradiações com UV-C (120 W) por 0, 0,5 e 4 minutos, combinada com ultrassom (40 kHz) por 5 minutos e armazenadas a 22 °C. Na primeira safra, as uvas não apresentaram aumento dos compostos bioativos e da atividade antioxidante. Entretanto, na segunda safra, os resultados indicaram o aumento significativo no conteúdo de fenóis totais, antocianinas monoméricas totais e na atividade antioxidante para as uvas irradiadas por 0,5 minutos com UV-C e para as irradiadas com UV-C por 4 minutos em combinação com ultrassom por 5 minutos, com aumentos de 1,2 a 2,0 vezes em relação ao controle, não havendo mudanças significativas na cor das uvas irradiadas.