Extração de compostos bioativos do resíduo do processamento do suco de uva por micro-ondas e ultrassom e seu posterior encapsulamento

Abstract

No Brasil, o estado do Rio Grande do Sul se destaca pela grande produtividade e comercialização de uva e derivados. O consumo de derivados da uva vem crescendo a cada ano, muitas vezes associado às suas propriedades funcionais. Como consequência desse crescimento, eleva-se também a geração de resíduos, produzindo o bagaço que constitui cerca de 20 % do peso de uvas processadas. O bagaço é uma fonte de compostos bioativos, que se aproveitado corretamente teria um alto potencial de valor agregado. Sendo assim, o presente trabalho visou realizar a extração aquosa acidificada a 2 % de ácido cítrico do bagaço do suco de uva por extração assistida por ultrassom (EAU) e por micro-ondas (EAM) e o posterior encapsulamento por atomização e liofilização utilizando como materiais de parede a proteína isolada do soro de leite (WPI), goma arábica (GA) e pectina (Pec). Para EAU utilizou-se potências de 250, 350 e 450 W e tempos de 5, 10 e 15 min, e para EAM empregou-se potências de 600, 800 e 1000 W e tempos de 5, 7 e 10 min. A melhor condição de extração correspondeu a extração assistida por micro-ondas (1000 W × 10 min), com teores de 6,68±0,05 mgEAG∙g-1ms, 1,32±0,03 mgmalvidina-3,5-diglicosídio∙g-1ms, 23,84±0,57 μmolET∙g-1ms e 33,27±2,00 μmolET∙g-1ms, para compostos fenólicos totais, antocianinas monoméricas totais, atividade antioxidante por ABTS e por DPPH, respectivamente. Quando comparado à extração exaustiva com solução de metanol 80 % (v/v) acidificado com 1 % de HCl, as recuperações de compostos fenólicos, antocianinas, e atividade antioxidante por ABTS e DPPH foram de 21, 45, 23 e 36 %, respectivamente. Esse mesmo extrato (1000 W × 10 min) foi encapsulado por atomização (160 °C) e liofilização (-57 °C) utilizando-se dispersões com misturas de WPI, GA e Pec como materiais de parede nas proporções de 3:1 (WPI-GA) e de 3:1:1 (WPI-GA-Pec). Os pós obtidos por atomização e liofilização contendo misturas de WPI-GA apresentaram as maiores retenções de compostos fenólicos (2,66 e 2,42 mgEAG∙g-1ms), antocianinas monoméricas totais (0,346 e 0,353 mgmalvidina3,5-diglicosídeo∙g-1ms), atividade antioxidante por ABTS (8,23 e 8,32 μmolET∙g-1ms) e DPPH (12,64 e 10,92 μmolET∙g-1ms). Entretanto os testes acelerados de armazenamento conduzidos indicaram que os pós contendo pectina foram os mais estáveis com valores de 76 e 73 % de retenção de antocianinas para o pó atomizado e liofilizado, respectivamente, nas condições de 35 °C e 75 % de umidade relativa aos 28 dias de estocagem. Na simulação digestiva in vitro os pós contendo WPI-GA obtiveram as maiores liberações de antocianinas na fase intestinal.

The Rio Grande do Sul, a Brazilian state, stands out for the great productivity and commercialization of grapes and them products. The consumption of grape products has been growing every year, often associated with its functional properties. A consequence of this growth, the generation of waste is also increasing, producing pomace that constitutes about 20 % of the weight of grapes processed. The grape pomace is a source of bioactive compounds, which if properly utilized would have a high potential for added value. Therefore, the present work aimed to carry out the acidified aqueous extraction to 2 % of citric acid of the pomace of grape juice by ultrasonic assisted extraction (UAE) and by microwave assisted extraction (MAE) and the subsequent encapsulation by spray-drying and freeze-drying using as wall materials to whey protein isolate (WPI), gum arabic (GA) and pectin (Pec). Using UAE at 250, 350 and 450 W of power, and times of 5, 10 and 15 min, and when using MAE at 600, 800 and 1000 W power, and times of 5, 7 and 10 min. The best extraction condition corresponded to microwave assisted extraction (1000 W × 10 min), with contents of 6.68±0.05 mgGAE∙g-1db, 1.32±0.03 mgmalvidin-3,5-diglucoside∙g-1 db, 23.84±0.57 μmolTE∙g-1db e 33.27±2.00 μmolTE∙g-1db, for total phenolic compounds, total monomeric anthocyanins, antioxidant activity by ABTS and by DPPH, respectively. When compared to the exhaustive extraction with methanol solution 80 % (v / v) acidified with 1 % HCl, the recoveries of phenolic compounds, anthocyanins, and antioxidant activity by ABTS and by DPPH were 21, 45, 23 and 36 %, respectively. This same extract (1000 W × 10 min) was encapsulated by spray-drying (160 °C) and freeze-drying (-57 °C) using dispersions with mixtures of WPI, GA and Pec as wall materials in the proportions of 3: 1 (WPI-GA) and of 3: 1: 1 (WPI-GA-Pec). The WPI-GA powders obtained by spraydrying and freeze-drying showed the highest retention of phenolic compounds (2.66 e 2.42 mgGAE∙g-1db), total monomeric anthocyanins (0.346 and 0.353 mgmalvidin-3,5-diglucoside∙g-1db), antioxidant activity by ABTS (8.23 and 8.32 μmolTE∙g-1db) and DPPH (12.64 and 10.92 μmolTE∙g-1db). However, the accelerated storage tests conducted indicated that powders pectincontaining were the most stable with values of 76 and 73 % anthocyanin retention for the spray and freeze-dried powder, respectively, at 35 °C and 75 % relative humidity during to 28 days of storage. In the in vitro digestive simulation, the WPI-GA powders obtained the highest releases of anthocyanins in the intestinal phase.