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Tipo do documento: Tese
Title: Secagem por atomização da polpa de juçara para obtenção de produtos potencialmente funcionais
Other Titles: Spray drying of juçara pulp to obtain potentially functional products
Authors: Pereira, Danielle Cunha de Souza
Orientador(a): Cabral, Lourdes Maria Correa
Primeiro coorientador: Gomes, Flávia dos Santos
Primeiro membro da banca: Cabral, Lourdes Maria Correa
Segundo membro da banca: Moreira, Daniel Perrone
Terceiro membro da banca: Matta, Virgínia Martins da
Quarto membro da banca: Rojas, Edwin Elan Garcia
Quinto membro da banca: Barbosa, Maria Ivone Martins Jacintho
Keywords: bioacessibilidade;compostos bioativos;desenvolvimento de produtos;Euterpe edulis Martius;fermentação colônica;spray dryer;bioaccessibility;bioactive compounds;product development;colonic fermentation,;spray dryer
Área(s) do CNPq: Ciência e Tecnologia de Alimentos
Idioma: por
Issue Date: 4-Mar-2020
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UFRRJ
Departamento: Instituto de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos
Citation: PEREIRA, Danielle Cunha de Souza. Secagem por atomização da polpa de juçara para obtenção de produtos potencialmente funcionais. 2020. 151 f. Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Instituto de Tecnologia, Departamento de Tecnologia de Alimentos, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica - RJ, 2020.
Abstract: O fruto da palmeira juçara (Euterpe edulis Martius) é um pequeno fruto tropical, não climatérico, de cor preto-violácea cuja popularidade e comercialização têm aumentado continuamente nos últimos anos. Tradicionalmente, o palmito obtido do caule é mais consumido, porém há um interesse crescente na polpa dos seus frutos, devido à interesses econômicos e de proteção à biodiversidade. A polpa de juçara é extraída dos frutos da palmeira, sendo descrito como uma fonte de compostos potencialmente bioativos, que atraiu a atenção da indústria visando a produção de alimentos funcionais. A polpa de juçara analisada tem uma acidez menor em comparação com outras frutas tropicais (0,3% de ácido cítrico), baixo teor de sólidos solúveis (4,6 ºBrix) e apresenta alto teor de antocianinas (2.928,6 mg de cianidina-3-glucosídeo/ 100g) e fenólicos totais (9.071,9 mg de ácido gálico equivalente/ 100 g), compostos que estão relacionados à elevada capacidade antioxidante (ABTS: 505,0 μmol de Trolox/ g; ORAC: 2.400,1 μmol de Trolox/ g). O fruto e a polpa de juçara são perecíveis, exigindo métodos de conservação adequados. Neste estudo, uma polpa de juçara em pó foi produzida por secagem por pulverização sem adição de agentes encapsulantes, e a estabilidade durante diferentes condições de armazenamento foi avaliada. O processo de secagem teve um rendimento de 66% e observou-se uma concentração de antocianinas de 7.079,2 mg de cianidina-3-glucosídeo/ 100g. Houve retenção de 90% dos compostos fenólicos totais (14.084,7 mg de ácido gálico equivalente/ 100g) e não foi observada alteração no potencial antioxidante (ABTS: 858,6 μmol de Trolox/ g e ORAC: 4.155,4 μmol de Trolox/ g). Os resultados físicos de solubilidade em água (72,9%), higroscopicidade (11,6%), isotermas de sorção e morfologia das partículas foram considerados adequados tecnologicamente. O teor de antocianinas e a cor da polpa em pó não sofreram alterações significativas quando armazenados a 25 ºC ou a 7 ºC na presença ou ausência de oxigênio durante 103 dias. A bioacessibilidade dos compostos fenólicos foi avaliada, houve metabolização dos compostos fenólicos totais ao longo da digestão in vitro, e observou-se que o processo de digestão colônica realizado pela microbiota intestinal resultou em um aumento na produção de ácidos graxos de cadeia curta (738,2% na polpa de juçara; 774,0% em pó de juçara) e na contagem de células de Bifidobacterium em 1 ciclo Log. Observou-se menor aumento na população de E. coli da microbiota exposta à polpa e ao pó de juçara, além de uma diminuição na produção de amônia de 100,8% e 127,0% para polpa e pó, respectivamente, quando comparado a um controle negativo. Esses resultados juntos, podem sugerir um efeito benéfico dos compostos fenólicos da polpa e pó de juçara na microbiota intestinal. Após o processo de digestão, determinou-se por HPLC que 26,4% do conteúdo fenólico total da polpa juçara (666,5 mg/ 100g) e 21,0% do pó juçara (787,2 mg/ 100g) atingiu o cólon, podendo apresentar uma ação in loco desses compostos. Na polpa de juçara, observou-se um aumento de 158,7% (ABTS) e 76,8% (ORAC) na capacidade antioxidante (1.306,4 e 4.242,9 μmol de Trolox / g, respectivamente). Enquanto, no pó de juçara, observou-se um aumento de 22,7% (ABTS) e 6,2% (ORAC) na capacidade antioxidante (1.048,9 e 4.411,0 μmol de Trolox/ g, respectivamente). Com isso, a polpa de juçara se mostrou com maior potencial antioxidante que o pó concentrado, que pode estar relacionado com uma capacidade protetora da matriz alimentícia. A juçara em pó apresentou propriedades bioativas relacionadas ao alto teor de compostos fenólicos e capacidade de modular a microbiota intestinal, sendo uma alternativa para atuar como ingrediente alimentar. Como alternativa de aplicação, o pó de juçara foi adicionado à um suco de maçã integral. Após exposição à fermentação microbiana colônica o suco de maçã com juçara resultou em um aumento na produção de ácidos graxos de cadeia curta (1,7 mmol/ L) e na contagem de células de Bifidobacterium (0,7 ciclos Log). Observou-se redução na produção de amônia (28,2%), quando comparado ao controle negativo sem adição de juçara. Após a digestão, 31,3% das antocianinas (5,1 mg de cianidina-3- glucosídeo e 3,0 mg cianidina-3-rutenosídeo / 200g de suco de maçã com juçara) atingiram o cólon e um aumento de 52,9% na capacidade antioxidante (21,6 e 1.786,6 μmol de Trolox/ mL ABTS e ORAC, respectivamente) foi observado após 24 horas de fermentação. O suco de maçã suplementado com 0,5% de juçara em pó mostrou boa aceitação em estudo sensorial, onde a maioria dos consumidores (58,8%) informou que compraria o produto se este estivesse à venda, por apresentar bom gosto e promover benefícios à saúde. Assim, o suco de maçã é uma matriz viável para a adição de juçara em pó, o que permite a manutenção da bioacessibilidade dos compostos fenólicos e da capacidade antioxidante. Além disso, a juçara em pó mostrou potencial para ser utilizada como corante natural e ser classificada como alimento funcional.
Abstract: Juçara palm tree (Euterpe edulis Martius) fruit is a small, non-climacteric tropical black-violet fruit whose popularity and commercialization has steadily increased in recent years. Traditionally, the palm heart obtained from the stem is more consumed, but there is a growing interest in the fruit pulp, due to economic interests and biodiversity protection. Juçara pulp has being described as a source of potentially bioactive compounds, which attracted the attention of the industry aiming at the production of functional foods. Juçara pulp analyzed has lower acidity compared to other tropical fruits pulps (0.3% citric acid), low soluble solids (4.6 ºBrix) and high anthocyanin content (2,928.6 mg cyanidin-3-glucoside/ 100g pulp) and total phenolics (9,071.9 mg equivalent of gallic acid/ 100g), compounds that are related to high antioxidant capacity (ABTS: 505.0 μmol of Trolox/ g; ORAC: 2,400.1 μmol of Trolox/g). Juçara fruit and pulp are perishable, requiring adequate preservation methods. In this study, a powdered juçara pulp was produced by spray drying without the addition of encapsulating agents, and stability during different storage conditions was evaluated. The drying process yielded 66% and an anthocyanin concentration of 7,079.2 mg cyanidin-3-glucoside/ 100g was observed. 90% of the total phenolic compounds were retained (14,084.65 mg equivalent gallic acid/ 100g) and no change in antioxidant potential was observed (ABTS: 858.6 μmol Trolox/ g ORAC: 4,155.4 μmol Trolox/ g). Physical results of water solubility (72.9%), hygroscopicity (11.6%), sorption isotherms and particle morphology were considered technologically appropriate. The anthocyanin content and color of the pulp powder did not change significantly when stored at 25 ºC or 7 ºC in the presence or absence of oxygen for 103 days. Bioaccessibility of phenolic compounds was evaluated, there was metabolization of total phenolic compounds during in vitro digestion, and it was observed that the colonic digestion process performed by the intestinal microbiota resulted in an increase in short chain fatty acid production (738.2% in the juçara pulp; 774.0% juçara powder) and Bifidobacterium cell count in 1 Log cycle. A increase smaller was observed in the E. coli population of the microbiota exposed to juçara pulp and powder, and a decrease in ammonia production of 100.8% and 127.0% respectively for pulp and powder, when compared to a negative control. These results together may suggest a beneficial effect of phenolic pulp compounds of juçara pulp and powder on the intestinal microbiota. After the digestion process, it was determined by HPLC that 26.4% of the total phenolic content of juçara pulp (666.5 mg/ 100g) and 21.0% of juçara pulp (787.2 mg/ 100g) reached the colon, may present an in loco action of these compounds. In the juçara pulp, there was a 158.7% (ABTS) and 76.8% (ORAC) increase in antioxidant capacity (1,306.4 and 4,242.9 μmol Trolox/ g, respectively). While in juçara powder, there was a 22.7% (ABTS) and 6.2% (ORAC) increase in antioxidant capacity (1,048.9 and 4,411.0 μmol Trolox / g, respectively). Thus, juçara pulp showed higher antioxidant potential than concentrated powder, which may be related to the protective capacity of the food matrix. The juçara powder presented bioactive properties, related to the high content of phenolic compounds, and ability to modulate the intestinal microbiota, being an alternative to act as a food ingredient. As an alternative application, juçara powder was added to a whole apple juice. Following exposure to colonic microbial fermentation apple juice with juçara resulted in an increase in short chain fatty acid production (1.7 mmol/ L) and Bifidobacterium cell count (0.7 Log cycles). Ammonia production decreased (28.2%) when compared to the negative control without juçara addition. After digestion, 31.3% of anthocyanins (5.1 mg cyanidin-3-glucoside and 3.0 mg cyanidin-3-rutinoside/ 200g apple juice with juçara) reached the colon and a 52.9% increase in Antioxidant capacity (21.6 and 1.786.6 μmol Trolox/ mL ABTS and ORAC, respectively) was observed after 24 hours of fermentation. Apple juice supplemented with 0.5% of juçara powder showed good acceptance in a sensory study, where most consumers (58.8%) said they would buy the product if it were for sale, due to a nice taste and because of a health benefits promotion. Thus, apple juice is a viable matrix for the addition of juçara powder. In addition, juçara powder showed potential to be used as a natural dye and characterized as functional food.
URI: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/9308
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