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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/38271| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Obtenção e avaliação das frações lipossolúvel e hidrossolúvel de sementes de urucum (Bixa orellana L.) por tecnologia verde |
| Autor(es): | Franca, Simone Alves Monteiro da |
| Orientador: | Madruga, Marta Suely |
| Coorientador: | Albuquerque, Carolina Lima Cavalcanti de |
| Membro da Banca: | Bezerra, Taliana Kênia Alencar |
| Membro da Banca: | Cavalcanti, Rodrigo Nunes |
| Resumo: | A busca pela oferta de novos produtos alimentícios e o conceito de rotulagem limpa tem impulsionado ainda mais o mercado global na demanda por ingredientes e aditivos naturais em substituição aos sintéticos. Dentre os ingredientes, os colorantes obtidos a partir das sementes do urucum (Bixa orellana L.) são extraídos industrialmente por métodos que possuem desvantagens, como a degradação dos compostos bioativos termosensíveis e geração de resíduos danosos ao meio ambiente. Nesse contexto, o presente estudo objetivou avaliar a eficiência do processo de obtenção simultânea das frações lipossolúvel (FL) e hidrossolúvel (FH) de sementes de urucum, por tecnologia verde, em termos de rendimento global (massa) das frações, rendimento de pigmentos (bixina e norbixina) e compostos bioativos (fenólicos e flavonóides totais), atividades antioxidante e antimicrobiana e viabilidade econômica do processo. Três lotes de sementes de urucum foram submetidos ao processo de extração sólido- líquido refrigerado, em quatro etapas: pré-extração, extração aquosa, separação por decantação e filtração. O processo foi eficiente, em termos de rendimento médio global, FL = 8,68% e FH = 2,76%, e em termos de qualidade, rendimentos médios de lipídios FL = 11,83%, bixina FL = 82,34% e norbixina FH = 29,59%, fenólicos totais (GAE) FL = 13,18% e FH = 23,48%, flavonoides totais (RU) FL = 34,78% e FH = 5,70% e flavonoides totais (CA) FL = 73,69% e FH = 18,48%. A composição das frações influenciou os atributos colorimétricos de FL, que apresentou maior intensidade de vermelho (a* ), associado ao teor de lipídeos (r = 0,82) e bixina (r = 0,57), e de FH, que apresentou maior intensidade de amarelo (b* ), associado ao teor de norbixina (r = 0,63) e fenólicos totais (r = 0,53). A maior concentração de norbixina total e compostos fenólicos, na fração FH, e bixina e flavonóides na fração FL, promoveu um aumento na inibição dos radicais livres (DPPH* e ABTS*+) e do poder redutor férrico (FRAP), enquanto a inibição de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) foi reduzida para FL, o que pode estar associado ao rendimento de lipídios nesta fração. Quanto a atividade antimicrobiana, o extrato FL apresentou concentração inibitória mínima (CIM) de 0,06 mg mL-1 para Staphylococcus. aureus e 0,13 mg mL-1 para Salmonella Typhimurium e Salmonella Enteritidis, enquanto a fração FH não inibiu o crescimento das cepas testadas. Os menores custos foram obtidos para a fração FL devido ao seu maior rendimento de extração em relação à fração FH. A taxa de produção do extrato também aumentou com o aumento de escala e, portanto, o COM do extrato diminuiu. Plantas em escala industrial de 1 e 10 L foram consideradas economicamente inviáveis; no entanto, unidades da planta de 100 e 1000 L alcançaram tempos de retorno de cerca de 5 e 2 anos, respectivamente. As frações podem ser aplicadas na indústria de alimentos como aditivos naturais não apenas na função de atribuir cor, mas com funções antioxidantes e antimicrobianas, como fonte de compostos bioativos na preparação de produtos nutracêuticos e/ou farmacêuticos, e no desenvolvimento de outros processos inovadores. |
| Abstract: | The search for the offer of new food products and the concept of clean labeling has further boosted the global market in the demand for natural ingredients and additives to replace synthetic ones. Among the ingredients, the colorants obtained from the seeds of the annatto (Bixa orellana L.) are industrially extracted by methods that have disadvantages, such as the degradation of thermosensitive bioactive compounds and the generation of harmful residues to the environment. In this context, the present study aimed to evaluate the efficiency of the process of obtaining simultaneous fat-soluble (FL) and water-soluble (FH) fractions of annatto seeds, by green technology, in terms of overall yield (mass), yield of pigments (bixin and norbixin) and bioactive compounds (total phenolics and flavonoids), antioxidant and antimicrobial activities and economic viability of the process. Three batches of annatto seeds were submitted to the refrigerated solid-liquid extraction process, in four stages: pre- extraction, aqueous extraction, separation by decantation and filtration. The process was efficient, in terms of overall average yield, FL = 8.68% and FH = 2.76%, and in terms of quality, mean lipid yields FL = 11.83%, bixin FL = 82.34% and norbixin FH = 29.59%, total phenolics (GAE) FL = 13.18% and FH = 23.48%, total flavonoids (RU) FL = 34.78% and FH = 5.70% and total flavonoids (CA) FL = 73.69% and FH = 18.48%. The composition of the fractions influenced the colorimetric attributes of FL, which showed greater intensity of red (a* ), associated with the content of lipids (r = 0.82) and bixin (r = 0.57), and of FH, which presented greater intensity of yellow (b* ), associated with the content of norbixin (r = 0.63) and total phenolics (r = 0.53). The higher concentration of norbixin and total phenolic, in the FH fraction, and bixin and flavonoids in the FL fraction, promoted an increase in the inhibition of free radicals (DPPH* and ABTS*+) and of the ferric reducing power (FRAP), while the inhibition of thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) was reduced to FL, which may be associated with the yield of lipids in this fraction. As for the antimicrobial activity, the FL extract presented a minimum inhibitory concentration (MIC) of 0.06 mg mL-1 for Staphylococcus aureus and 0.13 mg mL-1 for Salmonella Typhimurium and Salmonella Enteritidis, while the FH fraction did not inhibit the growth of the strains tested. The lowest costs were obtained for the FL fraction due to its higher extraction yield compared to the FH fraction. The extract production rate also increased with increasing scale and therefore the COM of the extract decreased. Plants in industrial scale of 1 and 10 L were considered economically unviable; however, 100 and 1000 L plant units achieved payback times of about 5 and 2 years, respectively. The fractions can be applied in the food industry as natural additives with coloring, antioxidant and antimicrobial functions, as a source of bioactive compounds in the preparation of nutraceutical and/or pharmaceutical products, and in the development of other innovative processes. |
| Palavras-chave: | Urucum Bixa orellana L. Bixina Norbixina Composto bioativo Tecnologia verde Fracionamento de sementes Custos de fabricação Bixin Norbixin Bioactive compound Green technology Seed fractionation Cost of manufacturing |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
| Sigla da Instituição: | UFPB |
| Departamento: | Engenharia de Alimentos |
| Programa: | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos |
| Tipo de Acesso: | Acesso aberto Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil |
| URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
| URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/38271 |
| Data do documento: | 26-Ago-2021 |
| Aparece nas coleções: | Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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