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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Tratamento enzimático de resíduos de agroindústrias vitivinícolas como estratégia para melhorar a eficiência de extração de compostos bioativos e obtenção de um produto com propriedades antioxidantes : Enzymatic treatment of grape agroindustrial wastes as a strategy to improve the extraction of bioactive compounds and obtaining a product with antioxidant properties  
Title Alternative: Enzymatic treatment of grape agroindustrial wastes as a strategy to improve the extraction of bioactive compounds and obtaining a product with antioxidant properties 
Author: Oliveira, Agnelli Holanda, 1977-
Advisor: Castro, Ruann Janser Soares de, 1987-
Abstract: Resumo: O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito de diferentes tratamentos enzimáticos em bagaço e em sementes provenientes de resíduos vitivinícolas como estratégia para melhorar a eficiência de extração de compostos bioativos, visando à obtenção de um produto com propriedades antioxidantes. Neste estudo, foram avaliados os efeitos de algumas variáveis importantes no processo de hidrólise enzimática (preparações enzimáticas, temperatura de incubação, tempo de hidrólise e pH da reação) de farinhas de bagaço e de sementes de uva na recuperação de compostos antioxidantes, utilizando diferentes tipos de planejamentos estatísticos e cinética de extração enzimática. Inicialmente, foi realizado um Delineamento Composto Central Rotacional (23), no qual foram avaliados os efeitos da temperatura de incubação, pH da reação e diferentes proporções das enzimas pectinase e celulase (Multifect® Pectinase FE e Celluclast® 1.5L, respectivamente). Dentre as variáveis independentes avaliadas, a temperatura de incubação demonstrou o maior efeito positivo e significativo (p ? 0,10) sobre as propriedades antioxidantes dos extratos produzidos, havendo assim, aumento nos valores de atividade antioxidante medidos pelos métodos ABTS?+ e FRAP nos extratos de bagaço de uva. Em uma segunda etapa, foram estudadas diferentes faixas de temperatura de incubação, pH da reação, tempo de hidrólise e concentração de Multifect® Pectinase FE nas propriedades antioxidantes dos extratos de bagaço de uva, usando o Delineamento Composto Central (24). Neste delineamento, além da temperatura, o pH foi uma das variáveis mais importantes no processo. De forma geral, as condições mais adequadas foram definidas como: concentração de pectinase de 2% (v:v), temperatura de incubação de 50 ºC e pH da reação de 5, independentemente do tempo de hidrólise. Posteriormente, foi realizado um delineamento experimental de misturas para avaliar o efeito de diferentes preparações enzimáticas nas propriedades antioxidantes dos extratos de bagaço e sementes de uvas. As propriedades antioxidantes dos extratos de bagaço foram maiores do que os de sementes de uva. O emprego de misturas de enzimas com 0,17% de Multifect® Pectinase FE, 0,66% de Celluclast® 1.5L e 0,17% de Flavourzyme® 500L) foram mais eficientes do que as enzimas aplicadas de forma isolada na obtenção de extratos antioxidantes de bagaço. Por outro lado, para os extratos de sementes de uva, a aplicação somente da Flavourzyme® 500L proporcionou o melhor resultado. Adicionalmente, foram observados efeitos significativos (p ? 0,05) da concentração das enzimas e do tempo de reação de hidrólise. Os extratos do bagaço e das sementes de uva provenientes de farinhas hidrolisadas com 1,5% (v:v) de uma mistura enzimática (Multifect® Pectinase FE, Celluclast® 1.5L e Flavourzyme® 500L) ou apenas da Flavourzyme® 500L durante 60 minutos, respectivamente, apresentaram os maiores potenciais antioxidantes. Portanto, os extratos obtidos nas melhores condições do processo de hidrólise enzimática de resíduos vitivinícolas, principalmente o bagaço (cascas, sementes e polpa residual), apresentaram excelentes propriedades biológicas, representando uma fonte de compostos fenólicos antioxidantes benéficos à saúde e que podem ser explorados pelos diferentes setores industriais, na produção de ingredientes funcionais, insumos e suplementos alimentares, medicamentos e cosméticos

Abstract: The objective of this work was to evaluate the effect of different enzymatic treatments on pomace and seeds from agroindustrial wastes as a strategy to improve the extraction efficiency of bioactive compounds aiming to obtain a product with antioxidant properties. In this study, the effects of some important variables on the enzymatic hydrolysis process (enzymatic preparations, incubation temperature, hydrolysis time and reaction pH) of grapes pomace and seeds flours on the recovery of antioxidant compounds were evaluated using some statistical planning and enzymatic extraction kinetics. Initially, a Central Composite Rotational Design (23) was performed, in which the effects of incubation temperature, reaction pH and different proportions of pectinase and cellulase enzymes (Multifect® Pectinase FE and Celluclast® 1.5L, respectively) were evaluated. Among the independent variables evaluated, incubation temperature showed the greatest positive and significant effect (p ? 0.10) on the antioxidant properties of the extracts produced, having thus, increasing the antioxidant activity values measured by ABTS?+ and FRAP methods from grape pomace extracts. In a second step, different incubation temperature ranges, reaction pH, hydrolysis time and Multifect® Pectinase FE concentration in the antioxidant properties of grape pomace extracts were studied using the Central Composite Design (24). In this design, besides temperature, pH was one of the most important variables in the process. In general, the most suitable conditions were defined as pectinase concentration of 2% (v:v), incubation temperature of 50 ºC and reaction pH of 5, regardless of the hydrolysis time. Subsequently, an experimental design of mixtures was carried out to evaluate the effect of different enzymatic preparations on the antioxidant properties of grape pomace and seed extracts. The antioxidant properties of pomace extracts were higher than those of grape seeds. Enzyme mixtures with 0.17% Multifect® Pectinase FE, 0.66% Celluclast® 1.5L and 0.17% Flavourzyme® 500L were more efficient than enzymes applied alone to obtain antioxidant pomace extracts. On the other hand, for grape seed extracts, the application of Flavourzyme® 500L only provided the best result. Additionally, significant effects (p ? 0.10) of enzyme concentration and hydrolysis reaction time were observed. Grape pomace extracts from hydrolyzed flours with 1.5% (v:v) of an enzymatic mixture (Multifect® Pectinase FE, Celluclast® 1.5L and Flavourzyme® 500L) or of Flavourzyme® 500L only, respectively, during 60 minutes of incubation, showed the highest antioxidant potentials. Therefore, the extracts obtained under the best conditions of the enzymatic hydrolysis process of agroindustrial wastes, mainly pomace (skin, seeds and residual pulp), presented excellent biological properties, representing a source of phenolic antioxidant compounds beneficial to health and that can be explored by different industrial sectors, in the production of functional ingredients, food inputs and supplements, medicines and cosmetics
Subject: Vitis labrusca L.
Sementes
Farinhas
Extratos
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: OLIVEIRA, Agnelli Holanda. Tratamento enzimático de resíduos de agroindústrias vitivinícolas como estratégia para melhorar a eficiência de extração de compostos bioativos e obtenção de um produto com propriedades antioxidantes: Enzymatic treatment of grape agroindustrial wastes as a strategy to improve the extraction of bioactive compounds and obtaining a product with antioxidant properties   . 2020. 1 recurso online (124 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Campinas, SP.
Date Issue: 2020
Appears in Collections:FEA - Tese e Dissertação

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