EQA – Mestrado em Engenharia e Ciência de Alimentos (Dissertações)

URI permanente para esta coleçãohttps://rihomolog.furg.br/handle/1/2001

Navegar

Agora exibindo 1 - 2 de 2

Item
Determinação da cinética de degradação térmica das antocianinas de espécies disponíveis na região sul e avaliação da capacidade antioxidante pré e pós-processo
(2015) Peron, Deizi Vanessa; Antelo, Francine da Silva
As antocianinas são corantes encontrados em vegetais, responsáveis pela coloração de folhas, flores e frutos. O interesse envolvendo os estudos cinéticos das frutas da Vitis Vinífera L. Brasil (Uva Brasil) e da Euterpe edulis martius (Juçara), é devido às perspectivas de uso desses pigmentos como corantes com aplicação nos mais variados segmentos das indústrias, como alimentício, cosméticos e farmacêuticos. O presente trabalho teve como objetivo determinar a cinética de degradação térmica das antocianinas extraídas de Euterpe edulis martius e Vitis vinífera L. Brasil no intervalo de temperaturas de 50 a 90°C, definindo as funções termodinâmicas envolvidas em cada processo, assim como avaliar a capacidade antioxidante de cada espécie antes do processamento térmico e após a meia-vida. Um modelo de primeira ordem foi aplicado à degradação das antocianinas de ambas as espécies entre 50 e 90ºC. Com o incremento da temperatura de degradação térmica das antocianinas, houve um aumento na constante de degradação térmica e consequentemente uma redução da meia-vida, com valores de kd e t1/2 para Vitis vinífera L. Brasil de 0,205 s-1 e 94,11 h, respectivamente, para a temperatura mínima estudada de 50ºC e de 9,087 s-1 e 2,12 h nessa ordem, para a temperatura máxima, 90ºC. Já, para Euterpe edulis martius, os valores de kd e t1/2 foram de 0,047 s -1 e 412,63 h respectivamente, para a temperatura mínima estudada de 50ºC e de 2,140 s -1 e 8,99 h nessa ordem, para a temperatura máxima estudada de 90ºC. Ainda, observou-se que a degradação térmica das antocianinas da Vitis vinífera L. Brasil ocorre mais rapidamente quando comparada ao processo degradativo das antocianinas de Euterpe edulis martius e, consequentemente, as meias-vidas foram menores para a Vitis vinífera L. Brasil. As energias de ativação para os processamentos térmicos foram de 92,23 kJ/mol para as antocianinas de Vitis vinífera L. Brasil e para as antocianinas de Euterpe edulis martius de 93,62 kJ/mol. Termodinamicamente, a variação da entalpia entre 50 e 90ºC permitiu verificar que a reação de degradação das antocianinas de ambas as espécies foi endotérmica, assim como não espontânea, de acordo com a variação da energia livre de Gibbs positiva obtida. A variação negativa da entropia evidenciou que o estado de transição das moléculas de antocianinas é mais organizado estruturalmente. A atividade antioxidante das duas frutas foi comprovada a partir dos métodos DPPH, que atingiu uma concentração de 45,81 e 88,00 µg/mL, ABTS de 480,32 e 64,53 µM Trolox/g de fruta fresca, FRAP de 378,57 e 233,39 µM FeSO4/g de polpa de fruta e da metodologia de Fenólicos Totais, atingindo de 2,79 e 29,00 mg ac. galico /g de polpa de fruta, para Vitis vinífera L. Brasil e Euterpe edulis martius, nessa ordem. Após a meia-vida para os extratos submetidos a tratamento térmico à 90ºC, houve uma redução na capacidade antioxidante de 15,06 e 26,05% para a metodologia DPPH, 14,31 e 21,43% para o ABTS, 8,21 e 4,17% para o FRAP e 11,38 e 3,86% para a metodologia de Fenólicos Totais, para a Vitis vinífera L. Brasil e Euterpe edulis martius, respectivamente, mantendo ainda um relevante potencial antioxidante.
Item
Purificação de ficocianina de Spirulina platensis através de sistema aquoso bifásico e caracterização cinética da desnaturação térmica
(2007) Antelo, Francine da Silva; Kalil, Susana Juliano
A microalga Spirulina platensis apresenta em sua biomassa compostos de alto valor agregado como a ficocianina, um pigmento azul usado como corante natural na indústria alimentícia e de cosméticos e de grande interesse na indústria farmacêutica devido as suas propriedades terapêuticas, fatos estes que tornam sua obtenção com alto grau de pureza e sua caracterização uma possibilidade atraente. A presente dissertação teve como objetivos estudar e otimizar o processo de purificação do extrato aquoso de ficocianina de Spirulina platensi, com e sem células, por Sistema Aquoso Bifásico (SAB) polietilenoglicol (PEG)/fosfato de potássio variando-se a massa molar do polímero, 1500, 4000, 6000 ou 8000 Da, assim como estudar a cinética de desnaturação térmica do extrato aquoso de ficocianina, avaliando sua estabilidade entre 50 e 65°C para valores de pH entre 5 e 7 e estabelecer o modelo cinético para cada uma das situações propostas. Verificou-se que o pH 6 proporcionou a melhor purificação da ficocianina que se concentrou na fase de topo, rico em PEG, em todos sistemas estudados. A análise de efeitos, realizada através de quatro planejamentos fatoriais completos (22 ensaios + 3 pontos centrais), evidenciou que o aumento do percentual de sal causou um incremento no fator de purificação e o inverso ocorreu para o percentual de PEG. A otimização do processo de purificação através de quatro planejamentos fatoriais completos tipo delineamento central composto rotacional (DCCR) (22 ensaios + 4 pontos axiais + 3 pontos centrais) estabeleceu que os SABs compostos por PEG 1500 e 8000 e fosfato de potássio, com 7 e 23% e 4 e 22,5%, respectivamente, atingiram fatores de purificação máximos de 1,6 vezes para a ficocianina, com recuperação total da proteína no primeiro e de 57% no segundo e que os formados pelos PEG 4000 e 6000, compostos ambos por 4% de polímero e 21% de sal, alcançaram fatores de purificação de 2,1 e 2,2 vezes, recuperando 100 e 73,5% da proteína-alvo. A extração e a purificação da ficocianina em SAB polietilenoglicol/fosfato de potássio pH 6 integrando essas duas etapas, composto pelo PEG 1500 alcançou valores de pureza para a ficocianina superiores aos obtidos com o sistema convencional, em todos os percentuais estudados, enquanto que para o PEG 6000, as purezas da proteína alcançadas nos ensaios do sistema convencional foram todas superiores às obtidas no outro. Os sistemas integrados compostos por 15% de PEG 1500 e 13% de fosfato de potássio e 5% de PEG 4000 e 18% de sal, alcançaram, nessa ordem, 0,73 e 0,79 de pureza (A620/A280), valores estes que classificam esta ficobiliproteína como de grau alimentar, superior a 0,7. As concentrações de ficocianina obtidas nas fases de topo desses dois sistemas respectivamente, 2,67 e 1,60 mg.mL-1, evidenciam que o sistema composto pelo PEG 4000 foi mais eficiente que os demais pois alcançou a maior pureza conjugada a maior concentração da proteína. Para a caracterização cinética da desnaturação térmica da ficocianina, o modelo foi assumido como de primeira ordem e entre 50 e 55°C, o extrato aquoso de ficocianina foi mais estável a pH 6 e entre 57 e 65°C em pH 5, sendo então, na faixa de temperaturas estudadas, mais instável a pH 7. As energias de ativação para os extratos de ficocianina foram de 87,36, 135,57 e 111,14 kcal/gmol, para os valores de pH 5, 6 e 7. A adição do agente estabilizante sorbitol, entre 10 e 50% ampliou o tempo de meiavida, provando que a descoloração da ficocianina é relacionada com a desnaturação da cadeia protéica e, através de testes estatísticos de diferença de médias, pode-se definir que ao final de 40 minutos de tratamento térmico, o extrato de ficocianina de pH 5 manteve cerca de 80% de sua concentração média relativa com adição de 30% (p/p) de sorbitol, para o pH 6, com 40% (p/p) de agente estabilizante, a concentração foi mantida em cerca de 86% e para o pH 7, a partir de 10 minutos, todas as concentrações de sorbitol adicionadas ocasionaram concentrações médias relativas de ficocianina diferentes significativamente e com 50% (p/p) de sorbitol 85% da concentração da proteína se manteve.