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Type: Dissertação
Title: Obtenção, caracterização e microencapsulação de extrato de erva-mate (Ilex paraguariensis)
Author: Riccio, Daniella Pilatti
First advisor: Pinto, Vânia Zanella
Resume: O interesse pela extração de compostos bioativos, a partir de fontes naturais, tem aumentado em decorrência a seus efeitos funcionais e tecnológicos. Dentre as fontes naturais de compostos bioativos destaca-se a erva-mate (Ilex paraguariensis A. St.-Hil.) constituída de compostos fenólicos, flavonóides, alcalóides e terpenos além de vitaminas e minerais. O cultivo da erva-mate é uma atividade agrícola presente principalmente no noroeste Argentino, leste do Paraguai e sul do Brasil. Os estados do Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul são os maiores produtores e consumidores, com sua exploração majoritariamente em propriedades de pequeno e médio porte. Essa atividade agrícola apresenta grande importância social e econômica. O objetivo desse estudo foi obter extrato de erva-mate com alta concentração de compostos bioativos, microencapsulá-los e caracterizá-los. Para isso, foram utilizadas diferentes amostras de erva-mate, sendo uma coletada in natura e seca em estufa (F) e três marcas comerciais, denominadas M, T e S. Utilizou-se diferentes solventes (100% água, 100% etanol e 50% água:50% etanol) para extração em banho Dubnoff a 50ºC, por 5 horas. A partir da caracterização dos extratos por meio das análises de sólidos totais, sólidos solúveis (° Brix), pH, acidez titulável, teor de compostos fenólicos totais, flavonóides e atividade antioxidante (AA), utilizando os radicais DPPH• e ABTS•+ selecionou-se um extrato para ser encapsulado. O encapsulamento foi realizado através da mistura extrato e do material de parede seguido de secagem por liofilização. A goma arábica e o frutooligossacarídeo (FOS) foram empregados como como materiais de parede nas proporções: 100% FOS (I), 25% goma arábica e 75% FOS (II), 50% FOS e 50% goma arábica (III), 25% FOS e 75% goma arábica (IV) e 100% goma arábica (V). As microcápsulas foram avaliadas pelas análises de compostos fenólicos totais, flavonóides, atividade antioxidante pela inibição dos radicais DPPH• e ABTS•+ e estabilidade térmica por Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC). A solução solvente água:etanol (50%, v:v) foi selecionada para preparação dos extratos, pois essa mistura resultou em maiores teores de compostos fenólicos totais e flavonóides. Dentre os tipos de erva-mate estudados foram verificadas diferenças entre as amostras (p<0,05), sendo que as menores concentrações destes compostos bioativos foram encontrados na erva-mate seca (F). A erva-mate comercial T, que apresentou, menor conteúdo de sólidos totais e maior conteúdo de sólidos solúveis (°Brix) foi selecionada. Houve diferença (p<0,05) entre o teor de compostos fenólicos das diferentes amostras encapsuladas em relação ao controle (extrato puro liofilizado), sugerindo que a microencapsulação foi capaz de proteger os polifenóis presentes no extrato. A adição dos agentes encapsulantes, em todas as formulações estudadas, produziu microcápsulas com maiores concentrações de flavonóides, quando comparado ao extrato puro liofilizado (p<0,05). Os dados da avaliação da atividade antioxidante pela inibição da radical DPPH• mostraram haver diferença entre o controle e os demais tratamentos (p<0,05). A maior atividade antioxidante através da inibição do radica ABTS•+ foi verificada em todos os tratamentos e, a menor AA foi verificada no controle. A confirmação da encapsulação do extrato hidroalcoólico de erva-mate nas matrizes goma arábica e frutooligossacarídeo foi realizada pela análise térmica utilizando DSC. As micropartículas do extrato de erva-mate encapsulado possuem potencial para serem empregadas na indústria alimentícia como antioxidante de fonte natural, colaborando com o controle da oxidação em diferentes alimentos.
Abstract: The interest in extracting bioactive compounds from natural sources has increased because its functional and technological effects. Among the natural sources of bioactive compounds, the yerba mate (Ilex paraguariensis A.St.-Hil.) is composed of phenolic compounds, flavonoids, alkaloids and terpenes, as well as vitamins and minerals. The yerba mate culture is the agricultural activity present mainly in northwestern Argentina, eastern Paraguay and Southern Brazil. The states of Paraná, Santa Catarina and Rio Grande do Sul are the largest producers and consumers, with their exploitation mainly in small and medium-sized farms. This agricultural activity has great social and economic importance. The objective of this study was to obtain mate extract with high concentration of bioactive compounds, as well as microencapsulate and characterizate them. Different samples of yerba mate were used, one of it was collected in natura and oven dried (F) and three samples from commercial brands, named M, T and S were purchased in local commerce. Different solvents were used (100% water, 100% ethanol and 50% water: 50% ethanol) with Dubnoff bath at 50 ° C for 5 hours for yerba mate extract (YME) preparation. The YME were characterized by the analysis of total solids, soluble solids (°Brix), pH, titratable acidity, total phenolic compounds, flavonoids and antioxidant activity (AA), using the DPPH• and DPPH• radicals scavenging, and the best YME was encapsulated. The encapsulation was carried out by extract and material mixture follow by freeze drying. Arabic gum and fructooligosaccharide (FOS) were used as wall materials in the proportions: 100% FOS (I), 25% gum arabic and 75% FOS (II), 50% FOS and 50% gum arabic (III), 25% FOS and 75% gum arabic (IV) and 100% gum arabic (V). The microcapsules were characterized by analysis of total phenolic compounds, flavonoids, antioxidant activity by and DPPH• radicals scavenging and thermal stability by Differential Scanning Calorimetry (DSC). The solvent solution water: ethanol (50%, v: v) was selected as this mixture resulted in higher concentration of total phenolic compounds and flavonoids. Among the types of yerba mate DPPH studied, differences between the samples (p <0.05) were observed, and the lowest bioactive composition were found in dry leaves (F). The commercial yerba mate T was chosen, which presented, with lower total solids content and higher soluble solids content (°Brix). There was a difference (p<0.05) on the content of phenolic compounds between the encapsulated samples and the control (YME freeze dried), suggesting that the microencapsulation was able to protect the polyphenols present in the extract. The addition of the encapsulating agents in all the formulations studied produced microcapsules with more concentrations of flavonoids than the YME freeze dried (p<0.05). Data from the evaluation of the antioxidant DPPH• activity showed differences between the control and treatments. The highest AA of ABTS•+ scavenging was in treatments and the lowest AA in control. Confirmation of the encapsulation of the YME in the Arabic gum and fructooligosaccharide matrices was performed by thermal analysis using DSC. The microparticles of encapsulated YME have the potential to be used in the food industry as a natural source antioxidant, collaborating with the control of oxidation in different foods matrixes.
Keywords: Antioxidantes
Compostos fenólicos
Plantas estimulantes
Mate
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal da Fronteira Sul
Acronym of the institution: UFFS
College, Institute or Department: Campus Laranjeiras do Sul
Type of Access: Acesso Aberto
URI: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/2683
Issue Date: 2019
metadata.dc.level: Mestrado
Appears in Collections:Ciência e Tecnologia de Alimentos

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