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Estudo de biodisponibilidade de compostos fenólicos do chá mate (Ilex paraguariensis) / Study of yerba mate (Ilex paraguariensis) phenolic compounds bioavailabilityDaniela Moura de Oliveira 18 April 2013 (has links)
Introdução: O estudo da ação biológica de compostos bioativos e de nutrientes, a fim de que se possa explicar a relação entre o consumo de alimentos e a redução do risco de doenças, é uma das áreas que tem aplicação direta com a saúde pública. A erva mate (Ilex paraguariensis) é uma planta rica em compostos fenólicos (ácidos clorogênicos), extensivamente metabolizados após a ingestão. O conhecimento detalhado sobre os compostos formados pela metabolização dos mesmos, concentrações e tecidos-alvo é fundamental para o completo esclarecimento sobre os mecanismos de ação envolvidos. Objetivo: Avaliar a biotransformação dos ácidos fenólicos do chá mate in vivo em ratos Wistar. Métodos: Os animais foram eutanasiados 90 min (ensaio piloto) ou 30, 60, 120, 240 e 480 minutos (ensaio principal) após a administração de chá mate ou padrão de ácido 5-cafeoilquínico (5CQA) por gavagem. O grupo Controle recebeu solução salina. No ensaio piloto foram analisados plasma, fígado, rins, músculo, estômago e intestino delgado para identificação dos compostos fenólicos e com base nos resultados definida a dose de 2g de chá mate solúvel/kg de peso do animal para ser usada no ensaio principal, que corresponde a 240 mg de fenólicos totais/kg peso, dose administrada ao grupo Padrão na forma de 5-CQA. Quantificação dos compostos fenólicos foi realizada no plasma, fígado, estômago, intestino grosso e urina dos animais do ensaio principal. As análises foram realizadas por UPLC/DAD-MS, após desenvolvimento e validação das metodologias para extração e análise dos ácidos fenólicos nas amostras. O chá mate foi avaliado quanto ao perfil e teor de compostos fenólicos por UPLC/DADMS. Resultados: As metodologias desenvolvidas para extração e análise dos ácidos fenólicos nas amostras biológicas apresentaram bons níveis de recuperação e precisão. Os limites de detecção e quantificação foram determinados para cada fluido/tecido. No ensaio piloto, foram detectados ácidos clorogênicos intactos em todas as amostras, assim como uma série de metabólitos de fase I e II. No ensaio principal, os ácidos clorogênicos livres foram os principais ácidos fenólicos presentes no estômago e intestino grosso, enquanto no plasma, fígado e urina os compostos mais abundantes eram os metabólitos, em ambos os grupos, em especial o ácido caféico ligado ao ácido glicurônico/grupos sulfato e o ácido 3hidroxifenilpropiônico (livre) no grupo Erva Mate e os ácidos feruloilquínicos (FQAas) e ácido 3-hidrofenilpropiônico no grupo Padrão. Demonstrou-se que a absorção e metabolização dos ácidos clorogênicos começa no estômago, mas a maior parte é absorvida no intestino grosso, especialmente após metabolização por bactérias. Cerca de 4,0 por cento dos compostos ingeridos pelo grupo Erva Mate e 3,3 por cento pelo grupo Padrão (mol/mol) estavam presentes na urina na forma de ácidos clorogênicos e dos metabólitos avaliados, 8 hs após a gavagem. Conclusão: A absorção e metabolização dos ácidos clorogênicos começa no estômago. Houve diferenças no tipo e quantidade dos diferentes compostos formados a partir dos fenólicos do chá mate e do 5-CQA puro, demonstrando que o perfil de ácidos clorogênicos presentes no alimento influencia qualitativamente e quantitativamente os metabólitos formados. Maior ênfase deve ser dada aos metabólitos em estudos que avaliem as propriedades biológicas e mecanismos de ação dos compostos fenólicos da erva mate e outros alimentos fonte / Introduction: Evaluation of biological properties of bioactive compounds and nutrients, aiming to explain the relationship between food consumption and decreased risk of diseases, is a field of study directly related to public health. Yerba maté (Ilex paraguariensis) is a plant rich in phenolic compounds (chlorogenic acids) which are extensively metabolized after ingestion. Detailed knowledge about the metabolites, its concentrations and target tissues is fundamental to clarify the action mechanisms involved in disease prevention. Objective: Evaluating the biotransformation of Yerba maté phenolic acids in vivo in Wistar rats. Methods: Animals were euthanized 90 min (pilot study) or 30, 60, 120, 240 and 480 (main study) after administration of maté tea or 5-caffeoylquinic acid (standard) by gavage. Control group received saline solution. In the pilot study plasma, liver, kidneys, muscle, stomach and small intestine were analyzed for identification of phenolic compounds and the dose of 2 g maté tea/kg body weight was defined for the main study, which corresponds to 240 mg of total phenolic compounds/kg bw, dose administered to the Standard group as 5-CQA. Quantification was performed in plasma, liver, stomach, large intestine and urine in the main study. Analyses were performed using UPLC/DAD-MS, after development and validation of methodologies for extraction of phenolic acids from fluids and tissues. Maté tea phenolic compounds amount and profile were evaluated by UPLC/DAD-MS. Results: Developed methodologies showed good levels of recovery and precision. Limits of quantification (LQ) and detection (LD) were calculated for each biological matrix. In the pilot study, chlorogenic acids and their phase I and II metabolites were detected in all biological matrices. In the main study, the main compounds in gastric large and intestinal tissues were intact chologenic acids, whereas in plasma, liver and urine their metabolites were present in larger quantities, specially caffeic acid, bound to glucuronic acid and/or sulfate groups, and 3-hydroxyphenylpropionic acid in the free form on Yerba Mate group, and 3-hydroxyphenylpropionic acid and feruloylquinic acid on the group that received 5-CQA. It was demonstrated that chlorogenic acids absorption and metabolism begins in stomach, but most of the absorption takes place in the large intestine, especially after microbial metabolization. Approximately 4,0 per cent of compounds ingested by Yerba Mate group and 3,3 per cent by Standard group (mol/mol) were recovered in urine collected up to 8 hs after the gavage, in the form of chlorogenic acids and the evaluated metabolites. Conclusion: The absorption and metabolization of chlorogenic acids begins in the stomach. There were differences in the amount and type of compounds formed from maté tea or pure 5-CQA, showing that the profile of chlorogenic acids on food products may influences qualitatively and quantitatively the metabolites formed on the body. Greater emphasis should be given to metabolites in studies that assess biological properties and mechanisms of action of phenolic compounds from yerba mate and other food source
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Estudo de biodisponibilidade de compostos fenólicos do chá mate (Ilex paraguariensis) / Study of yerba mate (Ilex paraguariensis) phenolic compounds bioavailabilityOliveira, Daniela Moura de 18 April 2013 (has links)
Introdução: O estudo da ação biológica de compostos bioativos e de nutrientes, a fim de que se possa explicar a relação entre o consumo de alimentos e a redução do risco de doenças, é uma das áreas que tem aplicação direta com a saúde pública. A erva mate (Ilex paraguariensis) é uma planta rica em compostos fenólicos (ácidos clorogênicos), extensivamente metabolizados após a ingestão. O conhecimento detalhado sobre os compostos formados pela metabolização dos mesmos, concentrações e tecidos-alvo é fundamental para o completo esclarecimento sobre os mecanismos de ação envolvidos. Objetivo: Avaliar a biotransformação dos ácidos fenólicos do chá mate in vivo em ratos Wistar. Métodos: Os animais foram eutanasiados 90 min (ensaio piloto) ou 30, 60, 120, 240 e 480 minutos (ensaio principal) após a administração de chá mate ou padrão de ácido 5-cafeoilquínico (5CQA) por gavagem. O grupo Controle recebeu solução salina. No ensaio piloto foram analisados plasma, fígado, rins, músculo, estômago e intestino delgado para identificação dos compostos fenólicos e com base nos resultados definida a dose de 2g de chá mate solúvel/kg de peso do animal para ser usada no ensaio principal, que corresponde a 240 mg de fenólicos totais/kg peso, dose administrada ao grupo Padrão na forma de 5-CQA. Quantificação dos compostos fenólicos foi realizada no plasma, fígado, estômago, intestino grosso e urina dos animais do ensaio principal. As análises foram realizadas por UPLC/DAD-MS, após desenvolvimento e validação das metodologias para extração e análise dos ácidos fenólicos nas amostras. O chá mate foi avaliado quanto ao perfil e teor de compostos fenólicos por UPLC/DADMS. Resultados: As metodologias desenvolvidas para extração e análise dos ácidos fenólicos nas amostras biológicas apresentaram bons níveis de recuperação e precisão. Os limites de detecção e quantificação foram determinados para cada fluido/tecido. No ensaio piloto, foram detectados ácidos clorogênicos intactos em todas as amostras, assim como uma série de metabólitos de fase I e II. No ensaio principal, os ácidos clorogênicos livres foram os principais ácidos fenólicos presentes no estômago e intestino grosso, enquanto no plasma, fígado e urina os compostos mais abundantes eram os metabólitos, em ambos os grupos, em especial o ácido caféico ligado ao ácido glicurônico/grupos sulfato e o ácido 3hidroxifenilpropiônico (livre) no grupo Erva Mate e os ácidos feruloilquínicos (FQAas) e ácido 3-hidrofenilpropiônico no grupo Padrão. Demonstrou-se que a absorção e metabolização dos ácidos clorogênicos começa no estômago, mas a maior parte é absorvida no intestino grosso, especialmente após metabolização por bactérias. Cerca de 4,0 por cento dos compostos ingeridos pelo grupo Erva Mate e 3,3 por cento pelo grupo Padrão (mol/mol) estavam presentes na urina na forma de ácidos clorogênicos e dos metabólitos avaliados, 8 hs após a gavagem. Conclusão: A absorção e metabolização dos ácidos clorogênicos começa no estômago. Houve diferenças no tipo e quantidade dos diferentes compostos formados a partir dos fenólicos do chá mate e do 5-CQA puro, demonstrando que o perfil de ácidos clorogênicos presentes no alimento influencia qualitativamente e quantitativamente os metabólitos formados. Maior ênfase deve ser dada aos metabólitos em estudos que avaliem as propriedades biológicas e mecanismos de ação dos compostos fenólicos da erva mate e outros alimentos fonte / Introduction: Evaluation of biological properties of bioactive compounds and nutrients, aiming to explain the relationship between food consumption and decreased risk of diseases, is a field of study directly related to public health. Yerba maté (Ilex paraguariensis) is a plant rich in phenolic compounds (chlorogenic acids) which are extensively metabolized after ingestion. Detailed knowledge about the metabolites, its concentrations and target tissues is fundamental to clarify the action mechanisms involved in disease prevention. Objective: Evaluating the biotransformation of Yerba maté phenolic acids in vivo in Wistar rats. Methods: Animals were euthanized 90 min (pilot study) or 30, 60, 120, 240 and 480 (main study) after administration of maté tea or 5-caffeoylquinic acid (standard) by gavage. Control group received saline solution. In the pilot study plasma, liver, kidneys, muscle, stomach and small intestine were analyzed for identification of phenolic compounds and the dose of 2 g maté tea/kg body weight was defined for the main study, which corresponds to 240 mg of total phenolic compounds/kg bw, dose administered to the Standard group as 5-CQA. Quantification was performed in plasma, liver, stomach, large intestine and urine in the main study. Analyses were performed using UPLC/DAD-MS, after development and validation of methodologies for extraction of phenolic acids from fluids and tissues. Maté tea phenolic compounds amount and profile were evaluated by UPLC/DAD-MS. Results: Developed methodologies showed good levels of recovery and precision. Limits of quantification (LQ) and detection (LD) were calculated for each biological matrix. In the pilot study, chlorogenic acids and their phase I and II metabolites were detected in all biological matrices. In the main study, the main compounds in gastric large and intestinal tissues were intact chologenic acids, whereas in plasma, liver and urine their metabolites were present in larger quantities, specially caffeic acid, bound to glucuronic acid and/or sulfate groups, and 3-hydroxyphenylpropionic acid in the free form on Yerba Mate group, and 3-hydroxyphenylpropionic acid and feruloylquinic acid on the group that received 5-CQA. It was demonstrated that chlorogenic acids absorption and metabolism begins in stomach, but most of the absorption takes place in the large intestine, especially after microbial metabolization. Approximately 4,0 per cent of compounds ingested by Yerba Mate group and 3,3 per cent by Standard group (mol/mol) were recovered in urine collected up to 8 hs after the gavage, in the form of chlorogenic acids and the evaluated metabolites. Conclusion: The absorption and metabolization of chlorogenic acids begins in the stomach. There were differences in the amount and type of compounds formed from maté tea or pure 5-CQA, showing that the profile of chlorogenic acids on food products may influences qualitatively and quantitatively the metabolites formed on the body. Greater emphasis should be given to metabolites in studies that assess biological properties and mechanisms of action of phenolic compounds from yerba mate and other food source
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Baccharis oblongifolia (Ruiz & Pav.) Pers. (Asteraceae): substâncias fenólicas, influência do dioicismo e atividades antirradicalar e citotóxica / Baccharis oblongifolia (Ruiz & Pav.) Pers. (Asteraceae): phenolic compounds, dioecism influence and antiradical and cytotoxic activitiesZampieri, Paulo Roberto Ferrari 26 February 2019 (has links)
Baccharis é um dos gêneros mais expressivos em Asteraceae, com 360 espécies registradas nas Américas, especialmente na América do Sul. No Brasil são 115 espécies endêmicas, cuja popularidade é difundida na medicina popular em decorrência de espécies medicinais conhecidas como carquejas, e empregadas centenariamente por seus efeitos hepatoprotetor, em desordens renais, no tratamento da diabetes, entre outros. Essas propriedades são decorrentes da elevada diversidade química do gênero, com destaque aos terpenos e compostos fenólicos. O objetivo do trabalho foi caracterizar as substâncias fenólicas presentes nas partes aéreas de Baccharis oblongifolia (Ruiz & Pav.) Pers. e determinar as atividades antirradicalar e citotóxica dos componentes, assim como contribuir na elucidação da constituição química em plantas dioicas, característica marcante do gênero estudado. Após obtenção dos extratos e fases de partição de B. oblongifolia, quinze substâncias foram identificadas através dos espectros de RMN 1H, RMN 13C e técnicas bidimensionais, ou por comparação com padrões comerciais e/ou previamente isolados pelo grupo de pesquisa. Entre os componentes foram identificados dez derivados do ácido clorogênico, os ácidos 5-cafeoilquínico, 3,4-dicafeoilquínico, 3,5-dicafeoilquínico, 4,5-dicafeoilquínico e 3,4,5-tricafeoilquínico, e seus respectivos ésteres metílicos, o ácido cafeico, e quatro flavonoides, rutina (quercetina-3-O-rutinosídeo), nicotiflorina (caempferol-3-O-rutinosídeo), quercetina-3-O-β-[2\'\'-O-(E)-cafeoil]-rutinosídeo e caempferol-3-O-β-[2\'\'-O-(E)-cafeoil]-rutinosídeo. Os dois últimos flavonoides são substâncias inéditas em literatura. As atividades antirradicalar e citotóxica foram avaliadas para todos os extratos, fases de partição e substâncias isoladas obtendo-se resultados promissores para os ensaios antirradicalares. Não houve variação qualitativa entre os metabólitos produzidos nos indivíduos dioicos de B. oblongifolia, / Baccharis is one of the most expressive genera in Asteraceae, with 360 species found in the Americas, especially in South America. In Brazil there are 115 endemic species, whose popularity is widespread in folk medicine due to medicinal species known as \"carquejas\". For centuries these plants have been used for their hepatoprotective effects, in renal disorders, in the treatment of diabetes, among others. These properties are due to the high chemical diversity found in the genus, with emphasis on terpenoids and phenolic compounds. The objectives of this work were: 1. to characterize the phenolic compounds produced by aerial parts of Baccharis oblongifolia (Ruiz & Pav.) Pers.; 2. to determine the antiradical and cytotoxic activities of the components; 3. to contribute to elucidation of the chemical constitution in dioecious plants, a remarkable characteristic of the genus. After obtaining extracts and partitioning phases from B. oblongifolia, fifteen compounds were identified through 1H NMR, 13C NMR and two-dimensional spectra, or by comparison with commercial standards and/or previously isolated compounds by our research group. Among the components, were identified ten chlorogenic acid derivatives, 5-caffeoylquinic acid, 3,4-dicaffeoylquinic acid, 3,5-dicaffeoylquinic acid, 4,5-dicaffeoylquinic acid and 3,4,5-tricaffeoylquinic acid, and their respective methyl esters, caffeic acid, and four flavonoids, rutin (quercetin-3-O-rutinoside), nicotiflorin (kaempferol-3-O-glucoside), quercetin-3-O-β-[2\'\'-(E)-caffeoyl]-rutinoside and kaempferol-3-O-β-[2\'\'-O-(E)-caffeoyl]-rutinoside. The last two flavonoids are new compounds. The antiradical and cytotoxic activities were evaluated for extracts, partition phases and isolated compounds. Promising results were obtained for the antiradical assays. There was no qualitative variation between the metabolites produced in the dioecious individuals of B. oblongifolia
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Consumo de café segundo métodos de preparo e associação com perfil lipídico sérico em hipertensos e diabéticos de Flexeiras AL. / Consumption of coffee according to methods of preparing and association with serum lipid profile of hypertensive and diabetics from Flexeiras-AL.Lima, Fabiana Accioly de 31 October 2008 (has links)
The cardiovascular diseases consist of a public health problem of determined by a
complex network of risky factors, with distinction to those related to the life style.
Coffee consumption has been pointed out as one of these factors, based on the
proposal of which the diterpenes there present would raise the cholesterol and serum
triglycerides, one of the most important factors of cardiovascular risk. In this context,
objectifying to contribute in the discussion of this problem in focus, this dissertation
presents two articles: a revision of literature concerning substances present in the
coffee drink and its relation to the systemic arterial and dyslipidemias hypertension,
and an original article that presents a transversal study where the association
between the consumption of coffee and serum lipid profile in hypertensions and
diabetics type 2 were verified. Studies on the identification of substances present in
coffee and the relation of many of them to the health have been growing in the last
few decades, which is understood because of the fact that coffee is one of most
popular drinks, world-widely consumed, as well as for its economic importance in
Brazil and in the European countries. The caffeine, mainly the cafestol and kahweol
diterpenes and the chlorogenic acids are the composites most discussed in this
dissertation. Emphasis is given to the preparation methods of the coffee drink,
consumption and dilution, and the possible relation of these factors with the serum
lipid profile and dyslipidemias. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / As doenças cardiovasculares constituem um problema de saúde pública
determinado por uma complexa rede de fatores de risco, com destaque para aqueles
relacionados ao estilo de vida. O consumo de café tem sido apontado como um
destes fatores, baseado na proposição de que os diterpenos ali presentes elevariam
o colesterol e triglicerídeos séricos, um dos mais importantes fatores de risco
cardiovascular. Neste contexto, objetivando contribuir na discussão deste problema
em foco, esta dissertação apresenta dois artigos: uma revisão da literatura acerca
das substâncias presentes na bebida café e a sua relação com a hipertensão arterial
sistêmica e dislipidemias e um artigo original que apresenta um estudo transversal
onde foi verificada a associação entre consumo de café e perfil lipídico sérico em
hipertensos e diabéticos tipo 2 . Estudos de identificação de substâncias presentes
no café e da relação de muitas delas com a saúde vêm crescendo nas últimas
décadas, o que é explicado pelo fato do café ser uma das bebidas mais populares,
mundialmente consumida, bem como pela sua importância econômica no Brasil e no
mundo ocidental. A cafeína, principalmente os diterpenos cafestol e kahweol e os
ácidos clorogênicos são os compostos mais discutidos nesta dissertação. Ênfase é
dada aos métodos de preparo da bebida café, consumo e diluição e, a possível
relação destes fatores com o perfil lipídico sérico e dislipidemias.
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Minimização de resíduos do processamento do café solúvel através do reaproveitamento da borra para extração de óleo utilizando solvente renovável / Minimization of residues of soluble coffee processing by reuse of spent coffee grounds in oil extraction with a renewable solventToda, Tatiane Akemi 04 March 2016 (has links)
O principal resíduo da indústria de café solúvel é a borra de café, gerada após a extração de sólidos solúveis com água, sendo usualmente queimada em caldeiras para geração de energia para a própria indústria. Entretanto, este co-produto pode conter de 15 a 20 % de óleo, componente de grande interesse na indústria alimentícia. Em paralelo, na indústria de produção de óleos vegetais o solvente frequentemente utilizado é o hexano. Contudo, por este ser um derivado de combustíveis fósseis, alternativas para sua substituição por solventes mais amigáveis ao meio ambiente, que podem ser obtidos por via biotecnológica, estão sendo estudadas. Deste modo, o objetivo principal desta dissertação de mestrado foi a viabilização técnica do emprego de solventes alcoólicos no processo de extração de óleo de borra de café proveniente da indústria de processamento de café solúvel. Foram realizadas extrações sólido-líquido em um estágio para estudar a influência das variáveis de processo temperatura (60 a 90 °C), tipo de solvente (etanol, ET ou isopropanol, IPA) e a hidratação do solvente (absoluto ou azeotrópico) nas características das fases extrato e rafinado, em termos de rendimento de extração de óleo, de ácidos clorogênicos (ACG), de carboidratos totais, teor de proteínas e índice de solubilidade de nitrogênio (ISN) da fase rafinado. Pré-tratamento enzimático ao processo de extração também foi realizado para investigar a sua atuação sobre o rendimento de extração de óleo e ACG, além do ISN das fases rafinado obtidas na temperatura de 70 °C. De forma geral, pode-se inferir que a temperatura favorece a extração de compostos lipídicos, mas a hidratação do solvente prejudica a extração destes compostos pelo aumento da polaridade do solvente. Do mesmo modo, como o ET é mais polar que o IPA, o primeiro solvente proporcionou a obtenção de menores rendimentos de extração de óleo. A temperatura de processo também influenciou a extração de ACG, a qual foi beneficiada a temperaturas mais baixas pelo aumento da polaridade dos solventes utilizados. De tal forma, que a 60 °C, nos experimentos utilizando etanol azeotrópico obteve-se os menores rendimentos de extração de óleo, porém maior rendimento de extração de ACG. O pré-tratamento enzimático apresentou diferenças significativas nas características das fases extrato e rafinado. No entanto, somente os experimentos com etanol absoluto resultaram em rendimentos de extração de óleo economicamente viáveis. De fato, será relevante um estudo mais aprofundado das variáveis de pré-tratamento enzimático para obter resultados mais expressivos em relação à extração de compostos lipídicos. Diante dos dados experimentais obtidos, conclui-se que é tecnicamente viável o emprego de solventes alcoólicos no processo de extração de óleo de borra de café. Entretanto, nota-se que as condições de processo devem ser avaliadas minuciosamente com o objetivo de se obter altos rendimentos de extração de óleo com maior teor de ACG. / Spent coffee grounds are the main residues of the soluble coffee industry, which are generated after the extraction of soluble solids with water. They are generally burned in boilers to generate energy for the coffee industry. However, this residue may contain 15 to 20 % oil, a component of interest to the food industry. Hexane is the most common solvent used in the vegetable oil industry; however, as it is a fossil fuel byproduct, biotechnology alternatives that replace it by more environmental-friendly solvents are being studied. Therefore, the main objective of this study was to determine technical viability of alcoholic solvents in oil extraction of spent coffee grounds. Solid-liquid extractions were carried out in one stage in order to analyzed the influence of the variables of the process (temperature, 60 to 90 °C; type of solvent, ethanol, ET or isopropanol, IPA; and solvent hydration level, absolute or azeotropic degree) in the characteristics of extract and raffinate phases, in terms of yield of oil extraction, chlorogenic acids (CGA), total carbohydrates, protein content, and nitrogen solubility index (NSI) of the raffinate phase. Enzymatic pre-treatment in the extraction process was also carried out to assess its effect on the oil and CGA yields, as well as NSI in the raffinate phase obtained at 70 °C. In general, it could be inferred that temperature favored lipid extraction, but solvent hydration level negatively affected extraction due to the increased polarity of the solvent. Similarly, as ET is more polar than IPA, the former solvent enabled lower yield of oil. The temperature of the process also influenced CGA extraction, which was favored by lower temperatures and increased solvent polarity. Therefore, at 60 °C, in the trials using azeotropic ethanol, oil extraction yield was lower, and CGA yield was greater. Enzymatic pre-treatment showed significant differences in the characteristics of the extract and raffinate phases. However, only the trials with absolute ethanol led to economically viable oil yields. In fact, further studies on pre-treatment variables of the enzymatic treatment should be carried out for more relevant results in relation to lipid compound extraction. Given the experimental data obtained here, it was concluded that the use of alcoholic solvents in oil extraction of spent coffee grounds is technically viable. However, the conditions of the process should be carefully analyzed for high yields of oil with greater levels of CGA to be obtained.
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Minimização de resíduos do processamento do café solúvel através do reaproveitamento da borra para extração de óleo utilizando solvente renovável / Minimization of residues of soluble coffee processing by reuse of spent coffee grounds in oil extraction with a renewable solventTatiane Akemi Toda 04 March 2016 (has links)
O principal resíduo da indústria de café solúvel é a borra de café, gerada após a extração de sólidos solúveis com água, sendo usualmente queimada em caldeiras para geração de energia para a própria indústria. Entretanto, este co-produto pode conter de 15 a 20 % de óleo, componente de grande interesse na indústria alimentícia. Em paralelo, na indústria de produção de óleos vegetais o solvente frequentemente utilizado é o hexano. Contudo, por este ser um derivado de combustíveis fósseis, alternativas para sua substituição por solventes mais amigáveis ao meio ambiente, que podem ser obtidos por via biotecnológica, estão sendo estudadas. Deste modo, o objetivo principal desta dissertação de mestrado foi a viabilização técnica do emprego de solventes alcoólicos no processo de extração de óleo de borra de café proveniente da indústria de processamento de café solúvel. Foram realizadas extrações sólido-líquido em um estágio para estudar a influência das variáveis de processo temperatura (60 a 90 °C), tipo de solvente (etanol, ET ou isopropanol, IPA) e a hidratação do solvente (absoluto ou azeotrópico) nas características das fases extrato e rafinado, em termos de rendimento de extração de óleo, de ácidos clorogênicos (ACG), de carboidratos totais, teor de proteínas e índice de solubilidade de nitrogênio (ISN) da fase rafinado. Pré-tratamento enzimático ao processo de extração também foi realizado para investigar a sua atuação sobre o rendimento de extração de óleo e ACG, além do ISN das fases rafinado obtidas na temperatura de 70 °C. De forma geral, pode-se inferir que a temperatura favorece a extração de compostos lipídicos, mas a hidratação do solvente prejudica a extração destes compostos pelo aumento da polaridade do solvente. Do mesmo modo, como o ET é mais polar que o IPA, o primeiro solvente proporcionou a obtenção de menores rendimentos de extração de óleo. A temperatura de processo também influenciou a extração de ACG, a qual foi beneficiada a temperaturas mais baixas pelo aumento da polaridade dos solventes utilizados. De tal forma, que a 60 °C, nos experimentos utilizando etanol azeotrópico obteve-se os menores rendimentos de extração de óleo, porém maior rendimento de extração de ACG. O pré-tratamento enzimático apresentou diferenças significativas nas características das fases extrato e rafinado. No entanto, somente os experimentos com etanol absoluto resultaram em rendimentos de extração de óleo economicamente viáveis. De fato, será relevante um estudo mais aprofundado das variáveis de pré-tratamento enzimático para obter resultados mais expressivos em relação à extração de compostos lipídicos. Diante dos dados experimentais obtidos, conclui-se que é tecnicamente viável o emprego de solventes alcoólicos no processo de extração de óleo de borra de café. Entretanto, nota-se que as condições de processo devem ser avaliadas minuciosamente com o objetivo de se obter altos rendimentos de extração de óleo com maior teor de ACG. / Spent coffee grounds are the main residues of the soluble coffee industry, which are generated after the extraction of soluble solids with water. They are generally burned in boilers to generate energy for the coffee industry. However, this residue may contain 15 to 20 % oil, a component of interest to the food industry. Hexane is the most common solvent used in the vegetable oil industry; however, as it is a fossil fuel byproduct, biotechnology alternatives that replace it by more environmental-friendly solvents are being studied. Therefore, the main objective of this study was to determine technical viability of alcoholic solvents in oil extraction of spent coffee grounds. Solid-liquid extractions were carried out in one stage in order to analyzed the influence of the variables of the process (temperature, 60 to 90 °C; type of solvent, ethanol, ET or isopropanol, IPA; and solvent hydration level, absolute or azeotropic degree) in the characteristics of extract and raffinate phases, in terms of yield of oil extraction, chlorogenic acids (CGA), total carbohydrates, protein content, and nitrogen solubility index (NSI) of the raffinate phase. Enzymatic pre-treatment in the extraction process was also carried out to assess its effect on the oil and CGA yields, as well as NSI in the raffinate phase obtained at 70 °C. In general, it could be inferred that temperature favored lipid extraction, but solvent hydration level negatively affected extraction due to the increased polarity of the solvent. Similarly, as ET is more polar than IPA, the former solvent enabled lower yield of oil. The temperature of the process also influenced CGA extraction, which was favored by lower temperatures and increased solvent polarity. Therefore, at 60 °C, in the trials using azeotropic ethanol, oil extraction yield was lower, and CGA yield was greater. Enzymatic pre-treatment showed significant differences in the characteristics of the extract and raffinate phases. However, only the trials with absolute ethanol led to economically viable oil yields. In fact, further studies on pre-treatment variables of the enzymatic treatment should be carried out for more relevant results in relation to lipid compound extraction. Given the experimental data obtained here, it was concluded that the use of alcoholic solvents in oil extraction of spent coffee grounds is technically viable. However, the conditions of the process should be carefully analyzed for high yields of oil with greater levels of CGA to be obtained.
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