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Previous issue date: 2018-02-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A maçã apresenta alta concentração de compostos fenólicos, distribuídos em
diferentes classes as quais apresentam capacidade antioxidante. Além disso,
conferem efeito positivo na formação do sabor, cor e aroma em bebidas derivadas
da fruta. No entanto, durante o processamento, parte da composição fenólica fica
retida no bagaço, principal subproduto da agroindústria da maçã. Desta forma, este
trabalho teve como objetivo a otimização da extração de compostos fenólicos
presentes no bagaço da maçã utilizando solvente de grau alimentício, visando sua
aplicação em sidras a fim de melhorar as características tecnológicas, nutricionais e
sensoriais do produto final. Nos ensaios de extração foram avaliados os efeitos da
concentração de solvente (etanol), temperatura e razão sólido/líquido sobre o
rendimento e atividade antioxidante dos extratos, utilizando o método de superfície
de resposta (MSR). Além disso, foi estudada a cinética da extração, bem como a
estabilidade do extrato. A análise de regressão linear múltipla acoplada ao MSR
sugeriu que a extração seja efetuada utilizando etanol 60%, a 50 °C, na razão
sólido/líquido de 1:20 (m/v). Por meio de um modelo cinético de primeira ordem
foram avaliados os efeitos do tempo e da temperatura sobre a concentração de
equilíbrio da extração, a qual foi atingida aproximadamente aos 50 minutos,
independente da temperatura, com teores de 1852,77; 1728,35 e 1265,29 mg
CAT/kg para as temperaturas de 50, 35 e 20 °C, respectivamente. A partir desses
resultados, a energia de ativação necessária para que ocorra a transferência do
soluto foi 9,01 kJ/mol. Em geral, os flavonoides apresentaram boa estabilidade
durante período de 90 dias, sendo sugerido armazenamento ou aplicação sob
temperatura de 10 °C em pH de aproximadamente 3,5. O extrato obtido nas
melhores condições foi adicionado ao mosto antes do inóculo de levedura e a
fermentação foi monitorada por meio do estudo cinético. Os mostos e pontos da
fermentação (1, 4, 7, 11 e 15 dias) foram avaliados quanto aos fenóis individuais,
açúcares e etanol em cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Além disso, foi
avaliada a composição fenólica total, flavonoides totais, flavanóis, flavonóis e
atividade antioxidante, bem como, o teor de acidez total titulável, pH e cor. Os
produtos finais foram analisados sensorialmente quanto à intensidade de cor, acidez,
adstringência e amargor por meio de uma escala estruturada, e quanto à qualidade
do odor em escala hedônica de aceitação. A adição do extrato aumentou cerca 40%
a concentração de flavonoides totais, apresentando glicosídeos de quercetina,
compostos presentes apenas no epicarpo da maçã, os quais foram um dos
compostos relacionados com o aumento da atividade antioxidante na sidra com
adição de extrato. A adição do extrato também resultou em maior intensidade de cor
e percepção do amargor e adstringência. Apesar das alterações na composição
fenólica, a adição do extrato não prejudicou a qualidade do odor do produto final.
Portanto, o extrato fenólico obtido com etanol em condições otimizadas foi capaz de
reincorporar parte dos compostos bioativos retidos no bagaço, aumentando a
capacidade antioxidante e alterando características sensoriais responsáveis pela
aceitabilidade da bebida. / Apple has high amounts of phenolic compounds, distributed in different classes
which show antioxidant capacity. In addition, the phenolic compounds contribute to
flavor, color and aroma in apple beverages. However, most of the phenolic
compounds, especially the flavonoids, are retained in the apple pomace, during
processing. In this way, this work aimed to optimize the flavonoids extraction from
apple pomace using food grade solvent, and to apply the extracts in ciders in order to
improve the technological, nutritional and sensorial characteristics of the final product.
In the extraction experiments, the effects of solvent concentration (ethanol),
temperature and solid/liquid ratio on process yield and antioxidant activity of the
extracts were evaluated using response surface methodology (RSM). In addition, the
extraction kinetics as well as the stability of the extract were studied. The multiple
linear regression analysis coupled to RSM suggested that the extraction be
performed using ethanol 60% at 50 °C and with solute-solvent ratio of 1:20 (w/v). The
effects of time and temperature on the equilibrium concentration of the extraction
were evaluated, which was reached at approximately 50 minutes with contents of
1852.77; 1728.35 and 1265.29 mg CAT/kg for the temperatures of 50, 35 and 20 ° C,
respectively. The activation energy required for solute transfer to occur was
determined, 9.01 kJ mol-1. In general, the flavonoids showed good stability during the
period of 90 days, being suggested its storage or application under a temperature of
10 °C and pH about 3.5. The extract obtained under the best conditions was added
to the must prior to addition of the yeast inoculum and the fermentation was
monitored by kinetic study. The musts and ciders (1, 4, 7, 11 and 15 days) were
evaluated as to the individual phenols and sugar and ethanol contents were
quantified in high performance liquid chromatography (HPLC). In addition, the total
phenolic composition, total flavonoids, flavanols, flavonols and antioxidant activity, as
well as total titratable acidity, pH and color were evaluated. The final products were
sensorially analyzed for color intensity, acidity, astringency and bitterness by means
of a structured scale. The odor quality was evaluated in a hedonic scale of
acceptance. The addition of the extract increased about 40% in the total flavonoid
content. Quercetin glycosides, compounds present only in the apple epicarp, were
found, being one of the compounds associated for the increase in antioxidant activity.
The cider with the extract addition showed higher intensity of color and perception of
the bitterness and astringency. Despite the changes in phenolic composition, the
addition of the extract did not affect the odor quality of the final product. Therefore,
the phenolic extract obtained with ethanol under optimized conditions was able to
reincorporate bioactive compounds retained in the pomace, increasing the
antioxidant capacity and changing sensorial characteristics responsible for the
acceptability of the beverage.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2.uepg.br:prefix/2465 |
| Date | 02 February 2018 |
| Creators | Benvenutti, Laís |
| Contributors | Alberti, Aline, Haminiuk, Charles Windson Isidoro, Zielinski, Antonio Ferreira, Nogueira, Alessandro |
| Publisher | Universidade Estadual de Ponta Grossa, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos, UEPG, Brasil, Departamento de Engenharia de Alimentos |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG, instname:Universidade Estadual de Ponta Grossa, instacron:UEPG |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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