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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Mutamba (Guazuma ulmifolia Lam.) fruit as a potential source of natural bioactive and high added-value compounds : Fruto mutamba (Guazuma ulmifolia Lam.) como uma potencial fonte de compostos bioativos naturais e de alto valor agregado
Title Alternative: Fruto mutamba (Guazuma ulmifolia Lam.) como uma potencial fonte de compostos bioativos naturais e de alto valor agregado
Author: Pereira, Gustavo Araujo, 1991-
Advisor: Pastore, Glaucia Maria, 1953-
Abstract: Resumo: A preocupação dos consumidores com a saúde humana e questões ambientais tem levado a indústria alimentícia a substituir ingredientes sintéticos ou de origem animal por compostos naturais e sustentáveis de plantas, o que representa um grande desafio no desenvolvimento de novos ingredientes alimentares. O fruto mutamba (Guazuma ulmifolia Lam.) tem sido usada na América Latina como alimento e medicamento tradicional para o tratamento de doenças, como distúrbios gastrointestinais e cardiovasculares. Os levantamentos etnofarmacológicos identificaram o potencial dessa fruta como alimento e material terapêutico à base de plantas. No entanto, o fruto mutamba não tem sido amplamente explorado pela indústria de alimentos devido à falta de estudos sobre a sua composição fitoquímica e propriedades biológicas e tecnológicas. Os usos populares da mutamba indicam que essa fruta pode ser uma fonte promissora de compostos bioativos e de alto valor agregado, que podem ser explorados pelas indústrias alimentícia e farmacêutica. Nesta abordagem, a presente tese tem como objetivo estudar a recuperação de compostos funcionais com alto valor agregado a partir do fruto mutamba (polpa e sementes), nomeadamente os constituintes mucilaginosos das sementes e os compostos fenólicos da fruta (polpa e sementes) empregando tecnologia ultrassônica. A mucilagem da semente de mutamba foi extraída e suas propriedades químicas e tecnológicas (atividades emulsificante e espessante) foram estudadas. Além disso, o perfil de compostos fenólicos (fenólicos solúveis e insolúveis) dos frutos mutamba foi avaliado por cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas (LC-MS). O fruto mutamba apresentou elevado conteúdo de compostos fenólicos, principalmente proantocianidinas e flavonóides agliconas e glicosilados. O LC-MS identificou 26 compostos fenólicos e a procianidina C1 seguida de procianidina B2, rutina, epicatequina e hiperosídeo como os principais fenólicos. Com relação à mucilagem das sementes de mutamba, a mucilagem foi efetivamente extraída das sementes com auxílio de um ultrassom de alta intensidade (HIUS) sem alterar sua qualidade e estrutura primária e, consequentemente, sua funcionalidade. A mucilagem das sementes de mutamba (MSM) foi avaliada como agente emulsionante em emulsão óleo-em-água. Esse hidrocolóide foi capaz de estabilizar uma emulsão óleo-em-água e reteve efetivamente os compostos voláteis do óleo da casca de laranja, tal como o limoneno. A MSM foi capaz de aumentar a viscosidade da fase contínua e, consequentemente, diminuiu o movimento das gotas de óleo, o que melhorou a estabilidade da emulsão e retardou a liberação dos compostos voláteis. Adicionalmente, a capacidade da MSM de adsorver rapidamente na interface óleo-água ajudou a estabilizar a emulsão. A emulsão estabilizada por MSM apresentou melhor estabilidade e controle de liberação dos compostos voláteis do que as emulsões estabilizadas por goma arábica e amidos modificados. O fruto mutamba pode ser uma fonte natural de compostos bioativos e de alto valor agregado, especialmente compostos fenólicos e polissacarídeos. Os fenólicos do fruto mutamba podem ser usados como potenciais antioxidantes pelas indústrias alimentícia e farmacêutica e o hidrocolóide das sementes de mutamba pode ser usado como um agente emulsificante e espessante natural para preparar emulsões estáveis com alta eficiência de encapsulação de compostos voláteis

Abstract: The consumers¿ concern about human health and environmental issues has driven the food industry to replace synthetic or animal-based ingredients by natural and sustainable compounds from plants, which represent a great challenge in the development of new food ingredients. Mutamba (Guazuma ulmifolia Lam.) fruit has been used in Latin America as food and traditional medicine to treat diseases, such as gastrointestinal and cardiovascular disorders. The ethnopharmacological studies have evidenced the potential of this fruit as food and therapeutic plant-based material. Nevertheless, the mutamba fruit has not been extensively exploited by food industry due to the lack of studies about its phytochemical composition and biological and technological properties. The popular uses of mutamba fruit indicate that this fruit could be a promising source of bioactive and high added-value compounds, which it may be explored by food and pharmaceutical industries. In this approach, the current thesis aims to study the recovery of functional compounds with high added-value from mutamba fruits (pulp and seeds), namely the mucilaginous constituents from seeds and the phenolic compounds from fruit (pulp and seeds) by employing ultrasound technology. The mucilage from mutamba seed was extracted and its chemical and technological properties (emulsifying and thickening activities) were studied. Moreover, the phenolic compounds profile (soluble and insoluble-bound phenolics) of mutamba fruit was evaluated by using liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry (LC-MS). Mutamba fruit showed a high content of phenolic compounds, mainly proanthocyanidins, and aglycones and glycosylated flavonoids. LC-MS identified 26 phenolic compounds in which procyanidin C1 followed by procyanidin dimer B2, rutin, epicatechin, and hyperoside were the main phenolic compounds. With regard to mutamba seed mucilage, the mucilage was effectively extracted from seed by using high-intensity ultrasound (HIUS) without altering its quality and the primary structure and, as consequence, its functionality. The mutamba seed mucilage (MSM) was evaluated as emulsifying agent in an oil-in-water emulsion. This hydrocolloid was able to stabilize an oil-in-water emulsion and retained effectively the volatile compounds from orange peel oil, such as limonene. MSM was able to increase the continuous phase viscosity, which improved the emulsion stability and delayed the volatile compounds release by decreasing the oil droplet motion. Additionally, the capability of MSM to adsorb rapidly into the oil-water interface aided to stabilize the emulsion. The emulsion stabilized by MSM showed better stability and control release than emulsions stabilized by gum acacia and OSA modified starches. As a general conclusion, the mutamba fruit could be a natural source of bioactive and high added-value compounds, especially phenolics and polysaccharides. The phenolic compounds from mutamba fruit could be used as potential antioxidant by food and pharmaceutical industries, and the hydrocolloid from mutamba seeds can be used as a natural emulsifying and thickening agent to prepare stable emulsions with high encapsulation efficiency of volatile compounds
Subject: Compostos fenólicos
Emulsão de óleo em água
Hidrocolóides
LC-MS/MS
Extração assistida por ultrassom
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: PEREIRA, Gustavo Araujo. Mutamba (Guazuma ulmifolia Lam.) fruit as a potential source of natural bioactive and high added-value compounds: Fruto mutamba (Guazuma ulmifolia Lam.) como uma potencial fonte de compostos bioativos naturais e de alto valor agregado. 2019. 1 recurso online ( 174 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Campinas, SP.
Date Issue: 2019
Appears in Collections:FEA - Tese e Dissertação

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