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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.74.2016.tde-03022016-162446
Document
Author
Full name
Andressa do Valle Calomeni
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Pirassununga, 2015
Supervisor
Committee
Fávaro-Trindade, Carmen Silvia (President)
Dacanal, Gustavo César
Hubinger, Míriam Dupas
Title in Portuguese
Utilização de película de amendoim para produção de pigmento natural em pó: estudo do efeito do processo de atomização na estabilidade, propriedades antioxidante e antimicrobiana do material
Keywords in Portuguese
S. aureus
spray dryer
DPPH
Fenólicos
ORAC
Abstract in Portuguese
A película do amendoim apresenta coloração vermelha intensa e é rica em compostos fenólicos, todavia o extrato líquido é instável e de difícil comercialização. Os objetivos deste trabalho foram extrair os pigmentos da película do amendoim, estudar o processo de secagem por atomização deste extrato, caracterizar os pós obtidos, bem como sua propriedade antioxidante, antimicrobiana e estabilidade durante o armazenamento, sempre comparando com o controle. Quanto a caracterização do extrato líquido foi analisado fenólicos totais, pH, umidade, cinzas, proteínas, lipídeos, açúcares, aflatoxina e acidez. Os extratos foram então misturados com agente carreador nas concentrações de 10, 20 e 30%, estes foram atomizados em spray dryer com temperaturas do ar de entrada de 130, 150 e 170ºC. Para obtenção da amostra controle, parte do extrato foi liofilizado sem a presença de agente carreador. Os pós obtidos foram caracterizados quanto à umidade, atividade de água, higroscopicidade, morfologia, tamanho das partículas, cor, teor de fenólicos totais, solubilidade, estabilidade, propriedade antimicrobiana e antioxidante pelos métodos: ORAC, DPPH e HPLC-ABTS on line. Na caracterização do extrato líquido foram obtidos os seguintes resultados: 0,24% de proteína, 2,31% de açúcares, 0,09% de cinzas, 1,41% de lipídeos, 0,91% de acidez titulável, 42,88 mg de ác. gálico eq./g de extrato (fenólicos totais), pH de 5,30, 90,93% de umidade e 1,81 ng aflatoxina/mL extrato (aflatoxina). Na caracterização dos pós, a umidade foi menor para pós secos a 170ºC e para concentração de 10% de maltodextrina e foi sempre menor que o controle. A higroscopicidade foi menor quanto maior a concentração de maltodextrina, pois esta tem baixa higroscopicidade. Temperaturas mais altas geraram pós mais higroscópicos, pois esses tinham menor umidade. Com relação à solubilidade, os valores variaram de 85,60 a 91,91%, obtendo-se maiores valores para pós com maiores concentrações de maltodextrina, pois esta apresenta elevados valores de solubilidade. O controle apresentou solubilidade mais baixa de 77,62%. Já os parâmetros de cor tiveram influência apenas da concentração de maltodextrina, sendo que as amostras com menor concentração apresentaram cor mais acentuada, o que era de se esperar visto que a maltodextrina apresenta coloração branca. Portanto, o controle sempre apresentou a coloração mais intensa frente aos pós atomizados. A temperatura de 170ºC originou pós de superfícies mais lisas, apresentando assim melhor escoamento. Com o estudo de estabilidade, verificou-se que as amostras atomizadas tiveram menor perda de cor em relação à liofilizada, e as amostras com maior concentração de maltodextrina (30%) preservaram melhor os fenólicos totais, destacando-se a temperatura de 150 ºC. Em relação à atividade antioxidante, o tratamento T5 se destacou frente aos outros, apresentando o melhor valor de atividade antioxidante por todos os métodos estudados. O extrato da película de amendoim em pó também apresentou atividade antimicrobiana contra as bactérias Gram-positivas Staphylococcus aureus e Listeria monocytogenes, apresentando ainda capacidade bactericida para Staphylococcus aureus. Frente a esse estudo, tem-se na película de amendoim um potencial aditivo natural, podendo ser utilizado como pigmento em pó que apresenta excelente estabilidade, baixa higroscopicidade e alta solubilidade; além de apresentar atividades biológicas como capacidade antioxidante e antimicrobiana.
Title in English
Use of peanut skin to produce natural dye powder: study of the effect of the atomization process in the stability, antioxidant and antimicrobial properties of the material
Keywords in English
S. aureus
DPPH
ORAC
Phenolics
spray dryer
Abstract in English
The peanut skin presents intense red color and is rich in phenolic compounds, however the liquid extract is unstable and difficult to commercialize. The aim of this project was to extract the pigments of peanut skin, study the process of spray drying this extract, characterize the powders as well as its antioxidant properties, antimicrobial properties and storage stability, when compared to the control. The extract was characterized measuring the phenolic compounds, pH, moisture, ash, protein, lipids, sugars, aflatoxin and acidity. The extracts were then mixed with the carrier agent at concentrations of 10, 20 and 30%, these were atomized in a spray dryer at inlet air temperatures of 130, 150 and 170 º C. To obtain a control sample, part of the extract was freeze-dried without the presence of maltodextrin. The powders were characterized for moisture, water activity, hygroscopicity, morphology, particle size, color, total phenolic content, solubility, stability, antimicrobial and antioxidant properties by the methods: ORAC, DPPH and ABTS HPLC-online. In the analysis of the liquid extract, the following results were obtained: 0.24% protein, 2.31% sugar, 0.09% ash, 1.41% lipid, 0.91% titratable acidity, 42.88 mg of Galic acid eq. / g extract (phenolic), pH of 5.30, 90.93% moisture and 1.81 ng aflatoxin / mL extract (aflatoxin). In the analysis of the powders, moisture was lower for powders dried at 170ºC and with 10% maltodextrin concentration and was always lower than the control. The hygroscopicity is lower as higher the concentration of maltodextrin, since the last has low hygroscopicity. Higher temperatures generated more hygroscopic powders, because they reduced moisture. In concern to solubility, the values ranged from 85.60 to 91.91%; higher values were obtained for powders with higher concentrations of maltodextrin, since it has high solubility values. The control showed lower solubility of 77.62%. The color parameters were influenced only by the concentration of maltodextrin; the samples with lower concentrations showed more pronounced color, what was to be expected since maltodextrin is white. Therefore, controls have always presented with more intense color than the atomized powders. The temperature of 170 ºC originated powders with smoother surfaces, thus resulting in better flow. In the evaluation of stability, it was found that the atomized sample suffered lower color loss compared to the freeze dried sample, and samples with higher concentrations of maltodextrin (30%) had better preservation of total phenolics, especially at a temperature of 150ºC. In concern to antioxidant activity, the T5 treatment stood out compared to the others, showing the best values of antioxidant activity in all methods studied. The extract of peanut skin in powder also showed antimicrobial activity against Gram-positive bacteria Staphylococcus aureus and Listeria monocytogenes, with bactericidal properties against Staphylococcus aureus. This study clearly showed that peanut skin is a potential natural additive product and may be used as a powdered pigment which has excellent stability, low hygroscopicity and high solubility, besides having biological activities, such as antioxidant and antimicrobial capabilities.
 
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ME5230267COR.pdf (2.20 Mbytes)
Publishing Date
2016-02-16
 
WARNING: The material described below relates to works resulting from this thesis or dissertation. The contents of these works are the author's responsibility.
  • Valle, A., et al. Buffalo milk minas fresh cheese with probiotics properties. Italian Journal of Food Science, 2008, vol. Specia, p. 221-224.
  • Valle, A., et al. Buffalo milk Minas fresh cheese with probiotics properties. In 3rd Shelf life International Meeting (SLIM2008), Ischia, 2008. Book of Abstracts., 2008. Abstract.
  • Slim Poster Award, trabalho apresentado pela aluna Andressa do Valle, no 3rd Shelf Life International MeetingIschia -Itália - GSICA - The Italian Scientific Group of Food Packaging
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