Extração de antocianinas a partir do bagaço de uva Syrah (Vitis Vinifera L.) com líquidos pressurizados e concentração dos extratos por nanofiltração

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pereira, Débora Tamires Vitor, 1988-
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1633981
Resumo: Orientador: Julian Martínez
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spelling Extração de antocianinas a partir do bagaço de uva Syrah (Vitis Vinifera L.) com líquidos pressurizados e concentração dos extratos por nanofiltraçãoExtraction of anthocyanins from Syrah (Vitis Vinifera L.) grape marc with pressuirzed liquids and concentration of the extracts by nanofiltrationExtração com líquido pressurizadoBagaço de uvaAntocianinasCompostos fenólicosNanofiltraçãoPressurized liquid extractionGrape marcAnthocyaninsPhenolic compoundsNanofiltrationOrientador: Julian MartínezDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: O aproveitamento de subprodutos agroindustriais é importante para reduzir impactos ambientais e gerar produtos com valor agregado, principalmente quando realizado através de tecnologias limpas. O bagaço de uva obtido na produção de vinhos possui grande concentração de compostos bioativos, principalmente as antocianinas, com propriedades funcionais mesmo após a vinificação, representando assim um potencial subproduto para aplicações em indústrias farmacêuticas, alimentícias e de cosméticos. A técnica de Extração com Líquidos Pressurizados (PLE) integrada ao Processo de Separação em Membranas (PSM) é uma alternativa eficiente para a extração e concentração de compostos de interesse a partir de matrizes vegetais utilizando tecnologias verdes. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi obter extratos ricos em antocianinas monoméricas (AM) e compostos fenólicos (FT) por PLE a partir do bagaço de uva e concentrar as antocianinas através do PSM. Na PLE foram utilizadas como solventes: água acidificada pH 2,0, água e etanol pH 2,0 (50%, m/m), 100% etanol, e água e etanol (50%, m/m) em diferentes temperaturas (40 - 100 °C), mantendo a pressão fixa em 10 MPa. O efeito da temperatura (40 ¿ 85 oC) na extração de antocianinas também foi estudado utilizando o solvente que obteve maior rendimento de AM. A cinética de PLE foi investigada através de curvas de extração, expressando o rendimento de AM e FT em função do tempo. Dois modelos matemáticos foram ajustados aos dados experimentais. O modelo Spline de três retas foi ajustado aos dados experimentais usando o procedimento PROREG do SAS System 8.02, seguido do procedimento NLIN do mesmo programa. O modelo de cinética de dessorção Two sites foi ajustado aos dados experimentais usando o Microsoft EXCEL Solver. Os extratos obtidos da PLE foram avaliados em termos de rendimento de AM, FT e capacidade antioxidante (CA) pelos métodos ORAC e FRAP. A condição de PLE com água e etanol pH 2,0 (50%, m/m) a 40 °C foi a melhor para extração de AM. Para compostos fenólicos, a PLE com água e etanol (50%, m/m) a 100°C obteve o maior rendimento. O extrato da melhor condição para antocianinas foi submetido ao PSM em modo frontal, utilizando processos de microfiltração (MF), ultrafiltração (UF) e nanofiltração (NF), para seleção das melhores membranas para concentração de AM. As membranas MV020, NP010, NP030 e NF270 foram selecionadas para o processo de filtração em modo tangencial com base nos resultados de índice de retenção (R%) de antocianinas e fluxo mássico de permeado (Jp). O processo sequencial MV020-NP010 foi selecionado como mais efetivo para a concentração de AM, com base em R%, Jp e no fator de concentração (FC). Os extratos obtidos nas melhores condições de PLE de AM e FT, e os concentrados da filtração tangencial apresentaram altas capacidades antioxidantes, avaliadas pelo método ORAC. Assim, a extração com líquidos pressurizados seguida do processo de separação com membranas mostrou alta eficiência para recuperar e concentrar compostos bioativos de alto valor agregado, como as antocianinasAbstract: The use of agro-industrial by-products is important to reduce environmental impacts and generate value-added products, especially when performed through clean technologies. Grape marc obtained from wine production has a high concentration of bioactive compounds, mainly anthocyanins, with functional properties even after vinification, thus representing a potential by-product for applications in pharmaceutical, food and cosmetic industries. Pressurized Liquid Extraction (PLE) integrated to Membrane Separation Process (PSM) is an efficient alternative to extract and concentrate compounds of interest from plant matrices using green technologies. Given this context, the objective of this work was to obtain extracts rich in monomeric anthocyanins (AM) and phenolic compounds (FT) by PLE from grape marc and concentrate the anthocyanins through PSM. The PLE solvents were: acidified water pH 2.0, water and ethanol pH 2.0 (50%, w/w), 100% ethanol and water and ethanol (50%, w/w) at different temperatures (40 - 100 °C), at a fixed pressure of 10 MPa. The effect of temperature (40 - 85 °C) on anthocyanin extraction was also studied, using the solvent that achieved the highest AM yield. The PLE kinetics was investigated through extraction curves obtained by measuring the AM and FT yields along time. Two mathematical models were fitted to the experimental curves. The three-line Spline model was fitted to the experimental data using the SAS 8.02 PROREG system, followed by the NLIN procedure of the same program. The Two sites desorption kinetics model was fitted to the experimental data using the Microsoft EXCEL Solver. The extracts obtained from PLE were evaluated in terms of yield of AM, FT and antioxidant capacity (CA) by the ORAC and FRAP methods. The best PLE condition for AM was water and ethanol 50/50 (pH 2.0, w/w) at 40 °C. For phenolic compounds, water and ethanol 50/50% (w/w) at 100 °C achieved the highest yield. The best extract with in terms of anthocyanins was submitted to PSM in frontal mode using microfiltration (MF), ultrafiltration (UF) and nanofiltration (NF) processes, in order to select the best membranes for AM concentration. The membranes MV020, NP010, NP030 and NF270 were thus chosen to the tangential filtration process, based on the anthocyanin retention index (R%) and permeate mass flow (Jp). The MV020-NP010 sequential process was the most effective for AM concentration, based on R%, Jp and concentration factor (FC). The extracts obtained at the best PLE conditions of AM and FT, as well as the concentrates from tangential filtration, presented high antioxidant capacities by the ORAC method. Extraction with pressurized liquids combined with the membrane separation process showed high efficiency to recover and concentrate compounds of high nutraceutical and commercial value, such as anthocyaninsMestradoEngenharia de AlimentosMestra em Engenharia de AlimentosFAPESP2015/11932-7CAPES087/2016[s.n.]Martínez, Julian, 1976-Cazarin, Cinthia Baú BetimMello, Beatriz Camargo Barros de SilveiraUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia de AlimentosPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de AlimentosUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASPereira, Débora Tamires Vitor, 1988-20182018-04-05T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (102 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1633981PEREIRA, Débora Tamires Vitor. Extração de antocianinas a partir do bagaço de uva Syrah (Vitis Vinifera L.) com líquidos pressurizados e concentração dos extratos por nanofiltração. 2018. 1 recurso online (102 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1633981. 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