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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.74.2012.tde-14032013-141427
Document
Author
Full name
Mariana Casagrande Silva
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Pirassununga, 2012
Supervisor
Committee
Fávaro-Trindade, Carmen Silvia (President)
Carvalho, Rosemary Aparecida de
Rodriguez, Maria Ines Genovese
Title in Portuguese
Aproveitamento do resíduo do despolpamento da jabuticaba (Myrciaria cauliflora) para obtenção de pigmento com propriedades funcionais
Keywords in Portuguese
Spray dryer
Antocianinas
Goma arábica
Maltodextrina
Microencapsulação
Abstract in Portuguese
A jabuticaba é uma fruta originalmente brasileira e que começa a ser explorada comercialmente para produção de polpa congelada, geleia, licor, dentre outros produtos. O processamento da jabuticaba gera uma grande quantidade de resíduos, oriundos da casca e da semente, que normalmente são descartados em aterros, contribuindo para poluição ambiental. Todavia, esses resíduos são ótimas fontes de ingredientes funcionais, tais como antocianinas (pigmentos roxos) e elagitaninos, ambos potentes antioxidantes. Assim, o objetivo deste estudo foi extrair o pigmento do resíduo do despolpamento da jabuticaba e caracteriza-lo; estudar o processo de secagem por atomização do pigmento;caracterizar os pós obtidos, bem como sua propriedade antioxidante e estabilidade durante o armazenamento. Para tanto, a jabuticaba foidespolpada, e do resíduo (cascas e sementes) foi obtido um extrato aquoso, o qual foi caracterizado quanto ao teor de sólidos solúveis, pH, umidade, cinzas, proteínas, lipídeos, fibras, açúcares e acidez, e, em seguida, foi desidratado em spray-dryer com os agentes carreadores maltodextrina DE10 e goma arábica. Os pós obtidos foram caracterizados quanto à umidade, higroscopicidade, cor instrumental, morfologia e tamanho das partículas, teor de antocianinas, estabilidade e propriedade antioxidante pelos métodos ORAC e DPPH, estabilidade durante estocagem e isotermas de sorção. O extrato aquoso obtido apresentou 10% de sólidos solúveis totais, pH 3,54, acidez de 0,71 g ácido cítrico/100g amostra e teor de antocianinas de 79,3 mg de antocianinas/100g de amostra. Os pós obtidos com maltodextrina em condições otimizadas apresentaram retenção média de antocianinas de 77%, umidade média de 4,0%, higroscopicidade média de 34,9 g de água absorvida/100 g de pó, rendimento médio do processo de 32,1% e em média 11,5 mg/g pó de antocianinas totais. Os valores médios para a atividade antioxidante variaram de 826,9 a 266,0 µmoles equivalentes de Trolox/g pelos métodos ORAC e DPPH, respectivamente. Já para os pós obtidos com goma arábica em condições otimizadas a retenção média de antocianinas foi de 86%, umidade média de 3,9%, higroscopicidade média de 56,1 g água absorvida/100g pó, rendimento médio do processo de 35,7% e em média 14,8 mg/g pó de antocianinas totais. Os valores médios para a atividade antioxidante variaram de 227,2 a 1152,7 µmoles equivalentes de Trolox/g de pó pelos métodos DPPH e ORAC, respectivamente. Os pós obtidos apresentaram valores altos para antocianinas, fenólicos totais e atividade antioxidante, mostrando o grande potencial do resíduo do despolpamento da jabuticaba para produção de um pigmento funcional. A presença do carreador foi efetiva para manter a estabilidade do pigmento durante a estocagem e quanto maior a sua concentração, maior a estabilidade do pigmento.
Title in English
Utilization of the waste of the pulping of the jabuticaba (Myrciaria cauliflora) for obtaining a functional pigment
Keywords in English
Anthocyanin
Arabic Gum
Maltodextrin
Microencapsulation
Spray dryer
Abstract in English
The jabuticaba is originally a Brazilian fruit and begins to be exploited commercially for the production of frozen pulp, jelly, liquor, among oth er products. The processing of jabuticaba generates a lot of waste, from the peel and seeds, which are usually discarded in landfills, contributing to environmental pollution. However, these residues are good sources of functional ingredients, such as anthocyanins (purple pigments) and elagitannins, both potent antioxidants. The objective of this study was to extract the pigment from the pulping of jabuticaba's waste and characterized it, to study the process of spray drying the pigment; characterize the po wders, as well as its antioxidant properties and storage stability. To this aim, jabuticaba was pulped, and the residue (peel and seeds) was obtained from an aqueous extract, which was characterized as the soluble solids, pH, moisture, ash, protein, lipid, fiber, sugars and acidity, and then was dried in a spray-dryer with agents carriers of 10 maltodextrin and gum arabic. The powders were characterized for moisture, hygroscopicity, instrumental color, morphology and particle size, anthocyanins, stability and antioxidant properties by ORAC and DPPH methods and stability during storage. The aqueous extract obtained showed 10% of total soluble solids, pH 3.54, acidity 0.71 g citric acid/100g sample and anthocyanin content of 79.3 mg anthocyanin/100g sample. The powders obtained under optimized conditions with maltodextrin showed retention of 77% anthocyanins, 4.0% of humidity, hygroscopicity of 34.9 g water absorbed/100g powder, yield of the process 32.1% and on average 11.5 mg/g of anthocyanins. The mean values for the antioxidant activity ranged from 826.9 µM Trolox equivalents/g jabuticaba's powder to 266.0 µM Trolox equivalents/g jabuticaba's powder for ORAC and DPPH methods, respectively. The gum arabic powders obtained under optimized conditions showed average retention of 86% anthocyanins, 3.9% average humidity, hygroscopicity average of 56.1 g water absorbed/100g powder, average yield of 35.7% of the process and an average of 14.8 mg/g powder anthocyanins. The mean values for the antioxidant activity ranged from 1152.7 µM Trolox equivalents/g jabuticaba's powder to 227.2 µM Trolox equivalents/g jabuticaba's powder for ORAC and DPPH methods, respectively. The powders obtained showed high concentration of anthocyanins, phenolic compounds and antioxidant activity, showing the great potential of the residue of jabuticaba's waste for production of a functional pigment. The presence of the carrier was effective for maintaining stability of the pigment during storage and the higher the concentration, the greater the stability of the pigment
 
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ME5448882COR.pdf (2.01 Mbytes)
Publishing Date
2013-03-22
 
WARNING: The material described below relates to works resulting from this thesis or dissertation. The contents of these works are the author's responsibility.
  • SILVA, MARIANA CASAGRANDE, et al. Use of the jabuticaba (Myrciaria cauliflora) depulping residue to produce a natural pigment powder with functional properties [doi:10.1016/j.lwt.2013.08.026]. Lebensmittel-Wissenschaft + Technologie / Food Science + Technology [online], 2014, vol. 55, p. 203-209.
  • Silva, M.C., et al. Optimization of spray drying of aqueous extract from the waste of jabuticaba (Myrciaria cualiflora) using maltodextrin as carrier agent. In Eurodrying'2011, Palmas de Maillorca, 2011. Proceedings of...., 2011. Abstract.
  • Silva, M.C., et al. Phenolic content and antioxidant activity of powdered jabuticaba (Myrciaria caulifora) skin and seed extract. In 16th IUFoST World Congress of Food Science and Technology, Foz do Iguaçu, 2012. Anais do 16th IUFoST World Congress., 2012. Abstract.
  • Silva, M.C., WINTRUFF, C. M., e Favaro-Trindade, C. S. Obtenção e caracterização de extrato aquoso de resíduo de despolpamento da jabuticaba visando o preparo de um pigmento natural e funcional. In Simpósio Internacional de Iniciação Científica da Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2011. Anais do Simpósio Internacional de Iniciação Científica da Universidade de São Paulo., 2011. Resumo.
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