Caracterização quimica da fração volatil e estudo do potencial antioxidante em pimentas do genero Capsicum
Stanislau Bogusz Junior
TESE
Português
T/UNICAMP B634c
[Chemical caracterization of volatiles compounds and study of antioxidant potential in Capsicum chili peppers]
Campinas, SP : [s.n.], 2010.
141 p. : il.
Orientador: Helena Teixeira Godoy
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Resumo: Nos últimos anos, no Brasil, o volume das exportações de pimentas Capsicum aumentou significativamente, fato que fez com que este produto agrícola se posicionasse como a segunda principal hortaliça exportada pelo país. Acredita-se que o crescimento nas exportações de pimentas esteja...
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Resumo: Nos últimos anos, no Brasil, o volume das exportações de pimentas Capsicum aumentou significativamente, fato que fez com que este produto agrícola se posicionasse como a segunda principal hortaliça exportada pelo país. Acredita-se que o crescimento nas exportações de pimentas esteja relacionado à avidez do mercado por este condimento que é amplamente empregado em formulações alimentícias industrializadas ou caseiras em diversos países. Além disso, a indústria de alimentos as emprega largamente como agente colorante e flavorizante em molhos, sopas, carnes processadas, lanches, doces e bebidas alcoólicas. Dada esta ampla utilização, pode-se considerar os caracteres sensoriais, proporcionados pelas pimentas, como um fator importante na qualidade sensorial dos alimentos que as empregam em suas formulações. Neste trabalho, o objetivo foi analisar a fração volátil e a fixa de três variedades de pimentas Capsicum brasileiras: malagueta (Capsicum frutescens), dedo-de-moça (Capsicum baccatum var. pendulum) e murupi (Capsicum chinense) em dois estádios de maturação (tecnológica e comercial). Para a fração volátil foi empregada microextração em fase sólida do espaço de cabeça (HS-SPME, ¿Headspace-Solid Phase Microextraction¿). Foram testadas as fibras: carboxen/polidimetilsiloxano (CAR/PDMS-75µm), polidimetilsiloxano (PDMS-100µm), divinilbenzeno/polidimetilsiloxano (DVB/PDMS-65µm), carbowax/divinilbenzeno (CW/DVB-70µm), e divinilbenzeno/carboxen/polidimetilsiloxano (DVB/CAR/PDMS-50/30µm), sendo que, esta última foi a que apresentou melhor eficiência na captura dos voláteis. Para esta fibra foram otimizadas as condições de extração utilizando delineamento composto central rotacional (DCCR). Empregando-se as condições ótimas de extração por HS-SPME e cromatografia gasosa (GC, ¿Gas Chromatography¿) hifenada a detector de ionização em chama (FID, ¿Flame Ionization detector¿) e espectrometria de massas (MS, ¿Mass Spectrometry¿), um total de 83 voláteis foram identificados na pimenta malagueta, em sua maioria ésteres e alcoóis; enquanto que na pimenta dedo-de-moça foram identificados 50 voláteis, em sua maioria monoterpenos e sesquiterpenos e na pimenta murupi foram identificados 79 voláteis, em sua maioria ésteres e sesquiterpenos. Também foi verificada uma diminuição das áreas dos picos dos voláteis nas três amostras, com o processo de maturação, principalmente nas amostras de pimenta dedo-de-moça, na qual a maioria dos voláteis desapareceu com o amadurecimento. Para a análise das frações voláteis das pimentas, também foram desenvolvidas e otimizadas metodologias de cromatografia gasosa bidimensional abrangente (GCxGC, ¿Comprehensive Two-Dimensional Gás Chromatography¿) hifenada aos detectores FID e espectrometria de massas por tempo de voo (TOF/MS, ¿Time of Flight Mass Spectrometry¿). Através destas técnicas multidimensionais um total de 220 compostos voláteis foi identificado (125 em pimenta malagueta, 123 em murupi e 75 em dedo-de-moça), destes compostos, 24 apresentaram potencial para discriminação das amostras e foram utilizados na análise de componentes principais (PCA). Os resultados do PCA permitiram discriminar as amostras entre si e também segundo seus estádios de maturação. As amostras de pimenta malagueta foram discriminadas principalmente por compostos pertencentes ao grupo dos ésteres ramificados; a pimenta murupi, por sesquiterpenos e a pimenta dedo-de-moça pela presença de aldeídos e metoxipirazina. Além disso, foi avaliado o potencial antioxidante das frações fixas das três pimentas, também em diferentes estádios de maturação e em diferentes épocas do ano. Nas análises foram empregados os ensaios de compostos fenólicos totais (CFT) por Folin-Ciocalteau, e atividade antioxidante pelos métodos de redução do ferro (FRAP- ¿Ferric Reducing Antioxidant Power¿) e de seqüestro do radical livre DPPH. (2,2-difenil-1-picrilhidrazil). Os maiores valores de CFT foram observados para as amostras imaturas do primeiro ano sendo que os valores médios de fenólicos totais aumentaram com o amadurecimento de todas as pimentas investigadas. Verificou-se também a existência de correlações positivas entre os resultados de CFT e os métodos de ação antioxidantes, sendo que, esta correlação foi maior para o método de FRAP do que para o de DPPH, provavelmente em função das particularidades de estereoquímica destes ensaios antioxidantes
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Abstract: In the last years, in Brazil, the exportations of chili peppers has increased significantly, therefore, this agricultural product became the second largest vegetable exported by the country. It is believed, that growth in exports of chili peppers is related to the greed of the market for...
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Abstract: In the last years, in Brazil, the exportations of chili peppers has increased significantly, therefore, this agricultural product became the second largest vegetable exported by the country. It is believed, that growth in exports of chili peppers is related to the greed of the market for this spice that is widely used in food formulations in many different countries. Moreover, the food industry employs the chili peppers as coloring and flavoring agent in sauces, soups, processed meats, snacks, sweets and beverages. Given this widespread use can be considered the characters provided by the sensory chili peppers as an important factor in the sensory quality of food. The aim of this study was to evaluate the volatile and fixed fractions of three varieties of Brazilian chili peppers: ¿malagueta¿ (Capsicum frutescens), ¿dedo-de-moça¿ (Capsicum baccatum var. Pendulum) and ¿murupi¿ (Capsicum chinense) in two stages of maturation (technological and commercial). For the volatile fraction was used headspace-solid phase microextraction (HS-SPME). For the extraction phase, five fibers were tested: carboxen/polydimethylsiloxane (CAR/PDMS-75µm), polydimethiylsiloxane (PDMS-100µm) divinylbenzene/polydimethylsiloxane (DVB/PDMS-65µm), carbowax/divinylbenzene (CW/DVB-70µm), and divinylbenzene/carboxen/polydimethylsiloxane (DVB/CAR/PDMS-50/30µm) that showed be the more efficient fiber in trapping the volatiles compounds. The optimization of the extraction conditions was carried out using multivariate strategies such as factorial design and response surface methodology. Using the optimal extraction by HS-SPME and gas chromatography (GC) detector coupled with flame ionization (FID) and mass spectrometry (MS), a total of 83 compounds were identified in malagueta, mostly esters and alcohols, while in dedo-de-moça 50 compounds were identified, mostly monoterpenes and sesquiterpenes and in murupi 79 compounds were identified, mostly esters and sesquiterpenes. Moreover, a decrease of peak areas with the maturation process of compounds was observed in the three samples, especially in samples of dedo-de-moça, in which most of the compounds disappeared during ripening. In the present work, methods for comprehensive two-dimensional gas chromatography (GC × GC) coupled to FID detectors and mass spectrometry time of flight (TOF/MS) were developed and optimized for the analysis of volatile fractions of chili peppers. Through these multidimensional techniques a total of 220 volatile compounds were identified, these compounds, 24 showed potential to discriminate the samples and were used in principal component analysis (PCA). The results of PCA show variability among samples and also according to their maturation stages. Samples of malagueta were discriminated mainly by compounds belonging to the group of branched esters, the murupi, by sesquiterpenes and the dedo-de-moça by the presence of aldehydes and methoxypyrazine. Also, in this study the antioxidant potential of fixed fractions of three peppers was evaluated, also in different stages of maturation and in different seasons. For analysis, the tests of total phenolic compounds (CFT) by Folin-Ciocalteau and antioxidant activity by the methods of reduction of iron (FRAP, "Ferric Reducing Antioxidant Potential¿) and DPPH radical scavenging assay. (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) were used. The highest values of CFT were observed for the immature samples of the first year and the medium values of total fenólicos increased with the ripening of all of the investigated peppers. The existence of positive correlations between the results of CFT and the antioxidant action methods was also verified, and, this correlation went larger for the method of FRAP than for the one of DPPH, probably in function of the particularities of stereochemistryof these antioxidant assays
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Godoy, Helena Teixeira, 1957-
Orientador
Pallone, Juliana Azevedo Lima, 1977-
Avaliador
Kowalski, Cláudia Hoffmann, 1980-
Avaliador
Maróstica Junior, Mário Roberto, 1980-
Avaliador
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Stanislau Bogusz Junior
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