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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2021.tde-16062021-145607
Document
Author
Full name
Renata Iara Cavalaro
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2021
Supervisor
Committee
Vieira, Thais Maria Ferreira de Souza (President)
Kamimura, Eliana Setsuko
Ribeiro, Ana Paula Badan
Spoto, Marta Helena Fillet
Title in Portuguese
Extração, microencapsulação e aplicação de antioxidantes de alecrim-do-campo e própolis verde em matrizes alimentares
Keywords in Portuguese
Baccharis dracunculifolia
Check-all-that-apply
Shelf life
Microencapsulação
Otimização
Própolis verde
Abstract in Portuguese
Este estudo teve como objetivo avaliar a eficiência como antioxidante, incluindo a percepção sensorial, de extratos livres e encapsulados de alecrim-do-campo e própolis verde, aspirando seu uso em alimentos. Foi realizada inicialmente uma otimização do processo de extração de compostos antioxidantes de botões florais de alecrim-do-campo (Baccharis dracunculifolia) com uso do ultrassom, aplicando-se delineamento experimental e ajuste de modelos matemáticos para identificação de valores preditos e desejabilidade. Dessa forma foram produzidos extratos em condições otimizadas, avaliados quanto à capacidade antioxidante em comparação a extratos da própolis verde. As variáveis utilizadas nesse processo foram tempo de extração e concentração de etanol na solução extratora, com as respostas teor de fenólicos totais (Total Phenolic Content - TPC) e capacidade antioxidante pelos métodos de DPPH (2,2-difenil-1-picrilhidrazila) e FRAP (Ferric Reducing Antioxidant Power). A condição otimizada foi definida com uso de etanol 99% durante 120 minutos de extração. Os extratos de Baccharis dracunculifolia e de própolis verde foram utilizados para obtenção de micropartículas por meio de spray drying. Os dados indicaram que a microencapsulação foi eficiente para proteger e liberar progressivamente os compostos de interesse. Os resultados de caracterização e análise de shelf life dos extratos livres e das micropartículas indicaram que o produto encapsulado obtido a partir da própolis verde se destacou quanto à liberação gradual dos compostos, por isso foi utilizado nos ensaios de aplicação em matriz lipídica, comparado ao antioxidante sintético TBHQ (Terc-butilhidroquinona). Verificou-se que o extrato encapsulado de própolis verde (200 ppm) apresentou desempenho similar ao TBHQ em reduzir o processo oxidativo ao final dos 25 dias de ensaio. Além dos ensaios para avaliação do efeito antioxidante em condições controladas, foram realizados ensaios de aplicação de extratos líquidos e em pó (produzidos a partir de própolis verde e alecrim-do-campo) em maionese para análise sensorial utilizando o método Check-all-that-apply (CATA). Constatou-se que, tanto as amostras com adição de antioxidante a base de própolis verde quanto aquelas adicionadas de antioxidante a base de alecrim-do-campo apresentaram peculiaridades percebidas pelos consumidores. Além disso, alguns atributos verificados nas amostras com antioxidante de própolis verde foram relacionados ao incremento no índice de aceitação da maionese. Os resultados evidenciam que os ingredientes produzidos nessa tese são alternativas tecnicamente viáveis ao antioxidante sintético TBHQ para aplicação em emulsão alimentícia. Dentre as duas matérias primas avaliadas, as micropartículas de própolis verde mostram-se mais promissoras para uso como antioxidante natural pela indústria de alimentos, dado seu poder antioxidante e aceitação sensorial.
Title in English
Extraction, microencapsulation and application of rosemary-of-field and green propolis antioxidants in food matrices
Keywords in English
Baccharis dracunculifolia
Check-all-that-apply
Green propolis
Micro-encapsulation
Optimization
Shelf life
Abstract in English
This study aimed to evaluate the efficiency, antioxidant capacity and sensory perception of free and encapsulated extracts of rosemary-of-field and green propolis, aspiring their use as antioxidants in food. Initially, an optimization of antioxidants compounds from rosemary-of-field (Baccharis dracunculifolia) by ultrasound extraction process was performed, applying experimental design and adjustment of mathematical models to identify predicted values and desirability. Thus, extracts were produced under optimized conditions, and assessed for antioxidant capacity compared to data of green propolis extracts. The variables used in this process were extraction time and concentration of ethanol in the extraction solution to obtain responses of total phenolic content (TPC) and antioxidant capacity by the methods of DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) and FRAP (Ferric Reducing Antioxidant Power). The optimizated condition was defined using 99% ethanol during 120 minutes of extraction. Baccharis dracunculifolia and green propolis extracts were spray dried for micro-particles production. Micro-encapsulation was efficient to the protection and progressively releasing of compounds. The results of characterization and shelf-life analysis of the extracts and micro-particles indicated that the encapsulated product obtained from green propolis stood out regarding the gradual release of the compounds. For this reason, it was used for the application tests in food matrix, compared to the synthetic antioxidant TBHQ (Terc-butylhydroquinone). It was verified that the green propolis encapsulated extract (200 ppm) showed a performance similar to TBHQ in reducing the oxidative process at the end of the 25 days of experiments. In addition to the evaluation trials of the antioxidant effect under controlled conditions, application studies (liquid and powder extracts produced from green propolis and rosemary-of-field) were performed in mayonnaise for sensory analysis using the Check-all-that-apply (CATA) method. Both the samples (with added antioxidant based on green propolis and with the antioxidant based on rosemary-of-field) presented peculiarities perceived by consumers. In addition, some attributes verified in the samples with green propolis antioxidant were related to the increase in the acceptance of the mayonnaise. The results showed that the ingredients produced in this thesis are a technically feasible alternative to the synthetic antioxidant TBHQ for application in food emulsions. Among the two raw materials evaluated, the green propolis micro-particles show to be especially attractive for use as a natural antioxidant by the food industry, due to its antioxidant power and sensorial acceptance.
 
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Publishing Date
2021-06-18
 
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