Application of conventional methods of extraction and enzymatic hydrolysis for the recovery of antioxidant compounds from banana bracts = Aplicação de métodos convencionais de extração e hidrólise enzimática para recuperação de compostos antioxidantes de brácteas de bananeira
Karen Linelle de Oliveira Santos
TESE
Inglês
T/UNICAMP Sa59a
[Aplicação de métodos convencionais de extração e hidrólise enzimática para recuperação de compostos antioxidantes de brácteas de bananeira]
Campinas, SP : [s.n.], 2022.
1 recurso online (150 p.) : il., digital, arquivo PDF.
Orientador: Ruann Janser Soares de Castro
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Resumo: A banana, é uma das pseudofruta mais populares e cultivadas principalmente em regiões tropicais e subtropicais como o Brasil, um dos cinco maiores produtores mundiais. Devido à grande demanda, a bananicultura gera altos volumes de resíduos provenientes de seus frutos e árvore; as brácteas da...
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Resumo: A banana, é uma das pseudofruta mais populares e cultivadas principalmente em regiões tropicais e subtropicais como o Brasil, um dos cinco maiores produtores mundiais. Devido à grande demanda, a bananicultura gera altos volumes de resíduos provenientes de seus frutos e árvore; as brácteas da bananeira, em especial, são descartadas durante o cultivo da banana por ser considerado resíduo. Estudos têm demonstrado que as brácteas podem ser exploradas como uma fonte relevante de compostos bioativos. Tradicionalmente, a extração de compostos bioativos é realizada utilizando solventes orgânicos, que apresentam alta eficiência de extração, mas possuem algumas desvantagens como volatilidade, toxicidade e inflamabilidade. Diversas tecnologias de extração têm sido avaliadas para recuperação de compostos bioativos de matrizes alimentares para reduzir os impactos da utilização de solventes. Desta forma, o objetivo deste projeto foi avaliar os efeitos da extração convencional com a utilização de solventes e a hidrólise enzimática visando a obtenção de extratos de brácteas de bananeira de três variedades (Maçã, Nanica e Prata) com as melhores propriedades antioxidantes. Neste estudo também foram investigados os efeitos de variáveis em cada processo de extração, na extração convencional foram avaliados o solvente mais adequado (água, metanol e acetona) e a influência das variáveis de extração (temperatura, agitação e relação sólido-solvente); na hidrólise enzimática, foi determinada a melhor enzima (pectinase, protease e celulase) utilizada isoladamente ou em combinação para a recuperação de compostos com propriedades antioxidantes. Para a avaliação das propriedades antioxidantes foram utilizados os métodos ABTS, DPPH, FRAP, assim como a determinação de compostos bioativos incluindo compostos fenólicos totais, teor de flavonoides totais e taninos condensados de brácteas de bananeira. Adicionalmente, os extratos com as melhores propriedades antioxidantes de cada processo de extração avaliados foram submetidos à identificação de compostos fenólicos por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). A combinação de solventes escolhida para a extração de compostos bioativos para as variedades Maçã e Prata foi água e acetona, em proporções iguais e, para a variedade Nanica, a mistura de água (1/6), metanol (2/3) e acetona (1/6) resultando, de forma geral, em aumentos acima de 8 vezes na atividade antioxidante avaliados pelos métodos ABTS, DPPH e FRAP quando comparados com os extratos obtidos com solventes isolados. Os parâmetros da extração definidos para as variedades de brácteas de bananeira estudadas foram: temperatura de 37,5?C, agitação de 100 rpm e uma relação sólido-solvente de 0,50% m/v. Em relação à hidrólise enzimática, os resultados mostraram que as propriedades antioxidantes e o teor de compostos fenólicos totais apresentaram aumentos significativos após o uso de enzimas e/ou combinações. A mistura ternária de pectinase, protease e celulase resultaram em aumentos acima de 65% nas propriedades antioxidantes em todas as variedades avaliadas. Os compostos bioativos identificados por HPLC em extratos incluíram rutina, ácidos cumárico, ferúlico, sináptico e vanílico. Desta forma, a obtenção de tais compostos a partir de uma matriz de baixo custo com a utilização de procedimentos simples e eficientes, contribuirão com o uso sustentável de um subproduto proveniente da bananicultura
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Abstract: Banana is one of the most popular and cultivated pseudofruits, mainly in tropical and subtropical regions such as Brazil, one of the five largest producers in the world. Due to the large amount, banana industry generates high volumes of agro-industrial waste from its fruits and tree;...
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Abstract: Banana is one of the most popular and cultivated pseudofruits, mainly in tropical and subtropical regions such as Brazil, one of the five largest producers in the world. Due to the large amount, banana industry generates high volumes of agro-industrial waste from its fruits and tree; banana bracts, in particular, are discarded during banana cultivation as they are considered waste. Studies have shown that bracts can be explored as a relevant source of bioactive compounds. Traditionally, the extraction of bioactive compounds is performed using organic solvents, which have high extraction efficiency, but have some disadvantages such as volatility, toxicity and flammability. Several extraction technologies have been evaluated for the recovery of bioactive compounds from food matrices to reduce the impacts of solvent use. Thus, the objective of this project was to evaluate the effects of conventional extraction with the use of solvents and enzymatic hydrolysis in order to obtain extracts from banana bracts of three varieties (Maçã, Nanica and Prata) with the best antioxidant properties. In this study, the effects of variables in each extraction process were also investigated; the conventional extraction, the most suitable solvent (water, methanol and acetone) and the influence of extraction variables (temperature, agitation and solid-solvent ratio) were evaluated; in enzymatic hydrolysis, the best enzyme (pectinase, protease and cellulase) used singly or in combinations for the recovery of compounds with antioxidant properties was determined. For the evaluation of antioxidant properties, ABTS, DPPH, FRAP methods were used, as well as the determination of bioactive compounds including total phenolic compounds, total flavonoid content and condensed tannins of banana bracts. Additionally, the extracts with the best antioxidant properties from each extraction process evaluated were submitted to the identification of phenolic compounds by high performance liquid chromatography (HPLC). The combination of solvents chosen for the extraction of bioactive compounds for the Maçã and Prata varieties was water and acetone, in equal proportions and, for the Nanica variety, the mixture of water (1/6), methanol (2/3) and acetone (1/6) resulting, in general, in increases up to 8-fold in the antioxidant activity evaluated by the ABTS, DPPH and FRAP methods when compared with the extracts obtained with isolated solvents. The extraction parameters defined for the banana bract varieties studied were: temperature of 37.5?C, agitation of 100 rpm and solid-solvent ratio of 0.50% m/v. Regarding enzymatic hydrolysis, the results showed that the antioxidant properties and the total phenolic compounds showed significant increases after the use of enzymes and/or combinations. The ternary mixture of pectinase, protease and cellulase resulted in increases up to 65% in antioxidant properties in all varieties evaluated. Bioactive compounds identified by HPLC in extracts included rutin, coumaric, ferulic, synaptic and vanillic acids. Thus, obtaining such compounds from a low-cost matrix using simple and efficient procedures will ensure that they contribute to the sustainable use of a by-product from banana industry
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Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDF
Aberto
Castro, Ruann Janser Soares de, 1987-
Orientador
Lima, Fabíola Aliaga de, 1984-
Avaliador
Sato, Helia Harumi, 1952-
Avaliador
Angelotti, Joelise de Alencar Figueira
Avaliador
Silva, Vera Sônia Nunes da
Avaliador
Application of conventional methods of extraction and enzymatic hydrolysis for the recovery of antioxidant compounds from banana bracts = Aplicação de métodos convencionais de extração e hidrólise enzimática para recuperação de compostos antioxidantes de brácteas de bananeira
Karen Linelle de Oliveira Santos
Application of conventional methods of extraction and enzymatic hydrolysis for the recovery of antioxidant compounds from banana bracts = Aplicação de métodos convencionais de extração e hidrólise enzimática para recuperação de compostos antioxidantes de brácteas de bananeira
Karen Linelle de Oliveira Santos