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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33490| Título: | Microencapsulação de antioxidantes naturais de erva-mate (Ilex paraguariensis) com alginato de sódio |
| Título(s) alternativo(s): | Microencapsulation of natural antioxidants from yerba mate (Ilex paraguariensis) with sodium alginate |
| Autor(es): | Bachi, Luana Regina |
| Orientador(es): | Canteri, Maria Helene Giovanetti |
| Palavras-chave: | Erva-mate Microencapsulação Antioxidantes Fenóis Mate plant Microencapsulation Antioxidants Phenols |
| Data do documento: | 8-Dez-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Francisco Beltrao |
| Citação: | BACHI, Luana Regina. Microencapsulação de antioxidantes naturais de erva-mate (Ilex paraguariensis) com alginato de sódio. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2023. |
| Resumo: | Esse estudo abordou a otimização da extração de compostos fenólicos da erva-mate, considerando a influência da razão soluto solvente e da porcentagem de mistura de solvente. Os resultados destacaram a relevância desses fatores na concentração de compostos fenólicos no extrato. O ensaio com 5,5 g de erva- mate mostrou a concentração mais elevada, 7593,42 mgAGE/100g de amostra no extrato, enquanto concentrações acima desencadearam precipitação e saturação do soluto, reduzindo a extração. A porcentagem de etanol na mistura solvente também foi crucial. O ensaio com 60% de etanol resultou em 4661,73 mgAGE/100g, superando os demais. As características físico-químicas da matéria-prima, extrato e microcápsulas também foram analisadas. A umidade e o pH mostraram diferenças significativas entre as amostras, sendo a umidade da erva-mate in natura (61,95%) notavelmente superior às microcápsulas (3,24% e 3,26%). O pH da erva-mate in natura (5,57) não diferiu consideravelmente do extrato e microcápsulas. Os teores de cinzas nas microcápsulas (3,22% e 3,77%) diferiram da erva-mate in natura (5,03%). A solubilidade em água variou entre as microcápsulas vazias e com extrato (3,89% e 13,81%, respectivamente), sendo um parâmetro relevante para a liberação controlada de compostos ativos. A análise colorimétrica revelou diferenças nas coordenadas L*, a* e b*, evidenciando a influência do extrato na cor das microcápsulas. A morfologia das microcápsulas, observada por microscopia óptica e eletrônica de varredura, indicou a eficácia do processo de encapsulação, com destaque para a concentração do extrato no núcleo. Os compostos fenólicos e a capacidade antioxidante foram avaliados no extrato e nas microcápsulas. O extrato apresentou maior teor de compostos fenólicos (6698,01 mgEAG/100g) e maior atividade antioxidante pelo método FRAP (3340,78 μmolFe2SO4/g) em comparação com as microcápsulas (775,14 μmolFe2SO4/g). Essa diferença pode ser atribuída ao processo de encapsulação, que pode afetar o tempo de liberação dos compostos ativos. A análise por FTIR permitiu identificar grupos funcionais nos materiais estudados. A presença de bandas distintas nos espectros sugere interações entre os componentes do extrato e do alginato, indicando modificações na estrutura molecular após a incorporação do extrato. Em síntese, os resultados destacam a sensibilidade da extração de compostos fenólicos aos parâmetros experimentais, a influência da porcentagem de solvente e a eficácia da encapsulação. Além disso, as análises físico-químicas e colorimétricas forneceram insights sobre as características das microcápsulas, enquanto a análise por FTIR elucidou as interações moleculares. Essas informações são cruciais para o desenvolvimento de produtos com base em erva-mate, proporcionando subsídios para a indústria na busca por formulações com propriedades desejáveis e potencial antioxidante. |
| Abstract: | This study addressed the optimization of phenolic compound extraction from yerba mate by considering the influence of the solute-to-solvent ratio and solvent mixing percentage. The results highlight the relevance of these factors to the concentration of phenolic compounds in the extract. The assay with 5.5 g of yerba mate showed the highest concentration, 7593.42 mgAGE/100g of sample in the extract, while higher concentrations triggered solute precipitation and saturation, reducing extraction efficiency. The percentage of ethanol in the solvent mixture is also crucial. The assay with 60% ethanol resulted in 4661.73 mgAGE/100g, surpassing others. The physicochemical characteristics of the raw materials, extracts, and microcapsules were also analyzed. Moisture and pH showed significant differences among samples, with the moisture content of raw yerba mate (61.95%) notably higher than that of microcapsules (3.24% and 3.26%, respectively). The pH of raw yerba mate (5.57) did not differ significantly from that of the extract and microcapsules. The ash content of the microcapsules (3.22% and 3.77%) differed from that of raw yerba mate (5.03%). Water solubility varied between empty microcapsules and those with extract (3.89% and 13.81%, respectively), a relevant parameter for controlled release of active compounds. Colorimetric analysis revealed differences in L*, a*, and b* coordinates, demonstrating the influence of the extract on the color of microcapsules. Microcapsule morphology, observed using optical and scanning electron microscopy, indicated the efficacy of the encapsulation process, particularly highlighting the concentration of the extract in the core. Phenolic compounds and antioxidant capacities of the extracts and microcapsules were assessed. The extract exhibited higher phenolic compound content (6698.01 mgEAG/100g) and greater antioxidant activity by the FRAP method (3340.78 μmolFe2SO4/g) compared to microcapsules (775.14 μmolFe2SO4/g). This difference may be attributed to the encapsulation process, which affects the release times of the active compounds. FTIR analysis was used to identify the functional groups in the studied materials. The presence of distinct bands in the spectra suggested interactions between the extract and alginate components, indicating structural modifications after extract incorporation. In summary, the results emphasize the sensitivity of phenolic compound extraction to experimental parameters, influence of solvent percentage, and efficacy of encapsulation. Additionally, physicochemical and colorimetric analyses provided insights into the microcapsule characteristics, while FTIR analysis elucidated the molecular interactions. This information is vital for yerba mate-based product development, providing industrial insights into formulations with desirable properties and antioxidant potential. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33490 |
| Aparece nas coleções: | FB - Engenharia Química |
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