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Type: TESE DIGITAL
Title: Extração de compostos fenólicos com potencial bioativo a partir de bagaço industrial de laranja seco e biotransformado usando CO2 supercrítico
Title Alternative: Extraction of phenolic compounds with bioactive potential from industrial orange pomace and fermented orange pomace using supercritical CO2
Author: Espinosa Pardo, Faber Ariel, 1989-
Advisor: Martínez, Julian, 1976-
Abstract: Resumo: O alto consumo de frutas traz múltiplos benefícios à saúde humana, devido aos compostos antioxidantes que elas possuem, capazes de sequestrar radicais livres. Esses compostos podem ser encontrados tanto na polpa das frutas como na casca e nas sementes. Nesse sentido, este trabalho teve como objetivo o estudo da extração com fluidos supercríticos (SFE) de compostos fenólicos de alto valor nutracêutico, a partir do bagaço de laranja resultante do processo industrial de produção de sucos concentrados. Esse subproduto é um material amplamente disponível, com baixo custo comercial e potencialmente rico em polifenóis. Na SFE foram avaliadas três diferentes pressões (15, 25 e 35 MPa), três temperaturas (40, 50 e 60 oC) e o emprego de cossolventes (misturas hidroetanólicas), em termos de rendimento global de extração (Xo), concentração de fenólicos totais (FT), e capacidade antioxidante (CA) pelas metodologias DPPH e ORAC. Adicionalmente, na melhor condição de SFE foi avaliada a extração do bagaço de laranja após sua biotransformação, a fim de avaliar a modificação do perfil fenólico dos extratos e a melhora na capacidade antioxidante. Para isso, o resíduo foi inoculado com Paecilomyces variotii e fermentado por 72 horas. Os resultados foram analisados estatisticamente mediante a análise de variância (ANOVA) a um nível de significância de 5%, aplicando teste de Tukey. Os resultados mostraram baixa afinidade do CO2 supercrítico pelos compostos fenólicos quando não foram empregados cossolventes de extração. O rendimento de extração foi favorecido pelo aumento da pressão de extração, variando entre 2,01 e 2,62%, enquanto que o FT variou pouco (de 18 a 21,8 mg equivalente ácido gálico (GAE)/g extrato) com a modificação das condições de extração. A capacidade antioxidante dos extratos não apresentou correlação com o FT, obtendo-se maiores CAs para as pressões baixas ou moderadas. A maior CA foi obtida na condição de 15 MPa ¿ 60 oC, com valores de 45 µmol Trolox/mg extrato, e 434 µmol Trolox/g extrato, para DPPH e ORAC respectivamente. Quando o bagaço de laranja foi biotransformado, o conteúdo de fenólicos (47 mg GAE/g extrato) mais que duplicou no extrato obtido com CO2 + 6% etanol (90%), quando comparado com o bagaço não fermentado. As capacidades antioxidantes dos extratos medidas por DPPH e ORAC também aumentaram com a modificação do perfil fenólico resultante da fermentação do bagaço. O processo de biotransformação mostrou ser vantajoso na obtenção de maiores rendimentos de compostos fenólicos e na capacidade antioxidante dos extratos, devido à hidrólise de polifenóis em compostos mais simples, e com maior grau de hidroxilação. A cinética de extração mostrou que, no final da etapa de taxa de extração decrescente (FER), 92% do soluto disponível já havia sido extraído

Abstract: The high consumption of fruits brings multiple benefits to human health, due to their high levels of antioxidants, which are characterized by the ability to scavenge free radicals. These compounds can be found both in the pulp of fruits such as in skin and seeds. Therefore, the aim of the present work was to investigate the Supercritical Fluid Extraction (SFE) of phenolic compounds with high nutraceutical value from the orange pomace from the industrial processing of juice. This by-product is widely available, without commercial cost and potentially rich in polyphenols. SFE was evaluated under three pressure conditions (15, 25 and 35 MPa), three temperatures (40, 50 and 60 °C) and the use of cosolvent (ethanolic mixtures) in terms of global extraction yield (Xo), total phenolic content and antioxidant capacity by free radical scavenging activity ¿ DPPH and oxygen radical absorbance capacity ¿ ORAC. Additionally, for best SFE condition it was evaluated the biotransformed orange pomace in order to evaluate the modification of the phenolic profile and the improvements in antioxidant capacity of the extracts obtained by SFE. For this purpose, the orange pomace was inoculated with Paecilomyces variotii and fermented for 72 hours. All results were analyzed using Tukey¿s test, by analysis of variance (ANOVA) and significance of 5%. The SFE results showed low affinity of supercritical CO2 for phenolic compounds when cosolvents were not used. The global extraction yield was favored by increasing the extraction pressure ranging between 2.01 and 2.62%, while the total phenolic content had small variation (from 18 to 21.8 mg galic acid equivalent (GAE/g extract) by modifying the extraction conditions. The antioxidant capacity of the extracts showed no correlation with the total phenolic content, with higher antioxidant capacity for extracts obtained at low to moderate pressures. The highest antioxidant capacity was obtained at 15 MPa ¿ 60 °C, with values of 45.0 µmol Trolox/mg extract, and 434 µmol Trolox/g extract for DPPH and ORAC, respectively. When the orange pomace was biotransformed, the total phenolic content (47 mg GAE/g extract) increased more than twice in SFE CO2 + 6% ethanol (90%), when compared with the non-fermented pomace. The antioxidant capacity of the extracts evaluated by DPPH and ORAC also increased with changes in the phenolic profile that resulted from fermentation process. The biotransformation showed to be beneficial in obtaining higher yields of phenolic compounds and antioxidant capacity due to hydrolysis of polyphenols into simple compounds with greater degree of hydroxylation. The extraction kinetics showed that at the end of the falling extraction rate (FER), 92% of the available solute had been extracted
Subject: Bagaço da laranja industrial
Extração com fluido supercrítico
Fenois
Biotransformação
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2016
Appears in Collections:FEA - Tese e Dissertação

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