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Caracterização de extrato de erva-mate (Ilex paraguariensis) microencapsulado por spray-drying

Yerba mate (Ilex paraguariensis St. Hill) is a native product of South America and an important part of the economy of southern Brazil. After harvesting, the yerba mate goes through the milling (drying, drying and milling) and beneficiation cycles. Then, for the formation of toasted mate tea, roasti...

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Autor principal:	Zanoelo, Maiara
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2021
Assuntos:	Antioxidantes Análise térmica Microscopia eletrônica Alimentos - Secagem Antioxidants Thermal analysis Electron microscopy Food - Drying CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25034
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id	riut-1-25034
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spelling	riut-1-250342021-05-25T06:12:10Z Caracterização de extrato de erva-mate (Ilex paraguariensis) microencapsulado por spray-drying Characterization of microencapsulated yerba mate (Ilex paraguariensis) extract by spray-drying Zanoelo, Maiara Pereira, Edimir Andrade Pereira, Edimir Andrade Oldoni, Tatiane Luiza Cadorin Perin, Ellen Cristina Antioxidantes Análise térmica Microscopia eletrônica Alimentos - Secagem Antioxidants Thermal analysis Electron microscopy Food - Drying CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA Yerba mate (Ilex paraguariensis St. Hill) is a native product of South America and an important part of the economy of southern Brazil. After harvesting, the yerba mate goes through the milling (drying, drying and milling) and beneficiation cycles. Then, for the formation of toasted mate tea, roasting is done. The composition of yerba mate in cludes antioxidant compounds such as phenolic acids and flavonoids, besides alkaloids like methylxanthines. Microencapsulation seeks to improve the stability and concentration of antioxidant compounds by incorporating a material of interest such as maltodextrin. Therefore, the present work seeks to evaluate how the extraction of soluble solids and microencapsulation with maltodextrin, using spray dryer technique, modify the characteristics of the toasted yerba mate, characterizing it in relation to the centesimal composition; physical properties; color; thermal parameters (via thermogravimetric analysis); identification and quantification of caffeine, quercetin and rutin (via High Performance Liquid Chromatography); and microencapsulation efficiency (via Scanning Electron Microscopy). Samples of toasted and microencapsulated yerba mate with maltodextrin presented the variations described below. The physical properties for toasted and microencapsulated toasted yerba mate were, respectively, 3.19 to 4.85 for humidity (%); 13.06 to 3.06 for ashes (%); 0.2196 to 0,9998 for lipids (%) and 83.52 to 91.70 for total carbohydrates (%). Proteins (%) did not variated. The water activity was 0.60 to 0,45; hygroscopicity (%) of 16,64 to 9.22; dissolubility (s) of 70.99 to 8,31, respectively. The amount of caffeine, quercetin and rutin were 20.305 to 7.454 mg ∙ g-1; 2.203 to 4.802 mg ∙ g-1; 3.303 to 2.294 mg ∙ g-1, respectively. In thermogravimetric analysis it was possible to observe the protection caused by microencapsulation against temperature application; There was a maximum color variation of ΔE= 23,56 between the samples. Microencapsulation was efficient, with particles ranging from 8.6 to 118 μm. It was concluded that maltodextrin microencapsulation was efficient for the protection of compounds with antioxidant activity, despite the decrease in the amount of flavonoids and methylxanthines 10 because of the solubilization to extract the soluble solids and drying at spray dryer; microencapsulation led to increased carbohydrate and humidity content, decreased ash content, and improved physical characteristics for a powder. A erva-mate (Ilex paraguariensis St. Hill) é um produto nativo da América do Sul e importante parte da economia da região sul do Brasil. Após a colheita, a erva-mate passa pelos ciclos de cancheamento (sapeco, secagem e cancheamento) e beneficiamento. Em seguida, para a formação do chá mate tostado, é feita a torrefação. A composição da erva-mate inclui compostos com atividade antioxidante, como ácidos fenólicos e flavonoides, além de alcaloides como as metilxantinas. A microencapsulação busca melhorar a estabilidade e concentração dos compostos com atividade antioxidante, incorporando um material de interesse, como a maltodextrina. Assim, o presente trabalho busca avaliar como a extração de sólidos solúveis e microencapsulação com maltodextrina, via técnica de spray dryer, altera características da erva-mate tostada, caracterizando-a em relação a composição centesimal; propriedades físicas; cor; parâmetros térmicos (via analise termogravimétrica); identificação e quantificação de cafeína, quercetina e rutina (via Cromatografia Liquida de Alta Eficiência); e eficiência da microencapsulação (via Microscopia Eletrônica de Varredura). As amostras de erva-mate tostada e microencapsulada com maltodextrina apresentaram as variações descritas a seguir. As propriedades físicas para a erva-mate tostada e tostada microencapsulada foram, respectivamente, de 3,19 a 4,85 para umidade (%); 13,06 a 3,06 para cinzas (%); 0,2196 a 0,9998 para lipídios (%) e 83,52 a 91,70 para carboidratos totais (%). Proteínas (%) não variaram. A atividade de água foi de 0,60 a 0,45; higroscopicidade (%) de 16,64 a 9,22; dissolubilidade (s) de 70,99 a 8,31, respectivamente. A quantidade de cafeína, quercetina e rutina foram de 20,305 a 7,454 mg∙g-1; 2,203 a 4,802 mg∙g-1; 3,303 a 2,294 mg∙g-1, respectivamente. Em analise termogravimétrica foi possível observar a proteção causada pela microencapsulação frente a aplicação de temperatura; houve uma variação de cor máxima de ΔE= 23,56 entre as amostras. A microencapsulação mostrou-se eficiente, com partículas que variam de 8,6 a 1188μm. Concluiu-se que a microencapsulação com maltodextrina foi eficiente para a proteção dos compostos com atividade antioxidante, apesar da diminuição da quantidade de flavonoides e metilxantinas devido a solubilização para extração de sólidos solúveis e secagem via spray dryer; a microencapsulação levou ao aumento da quantidade de carboidratos e umidade, e diminuição na quantidade de cinzas, além de melhores características físicas para um pó. 2021-05-24T14:29:36Z 2021-05-24T14:29:36Z 2019-12-13 bachelorThesis ZANOELO, Maiara. Caracterização de extrato de erva-mate (Ilex paraguariensis) microencapsulado por spray-drying. 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2019. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25034 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Pato Branco Brasil Departamento Acadêmico de Química Química UTFPR
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description	Yerba mate (Ilex paraguariensis St. Hill) is a native product of South America and an important part of the economy of southern Brazil. After harvesting, the yerba mate goes through the milling (drying, drying and milling) and beneficiation cycles. Then, for the formation of toasted mate tea, roasting is done. The composition of yerba mate in cludes antioxidant compounds such as phenolic acids and flavonoids, besides alkaloids like methylxanthines. Microencapsulation seeks to improve the stability and concentration of antioxidant compounds by incorporating a material of interest such as maltodextrin. Therefore, the present work seeks to evaluate how the extraction of soluble solids and microencapsulation with maltodextrin, using spray dryer technique, modify the characteristics of the toasted yerba mate, characterizing it in relation to the centesimal composition; physical properties; color; thermal parameters (via thermogravimetric analysis); identification and quantification of caffeine, quercetin and rutin (via High Performance Liquid Chromatography); and microencapsulation efficiency (via Scanning Electron Microscopy). Samples of toasted and microencapsulated yerba mate with maltodextrin presented the variations described below. The physical properties for toasted and microencapsulated toasted yerba mate were, respectively, 3.19 to 4.85 for humidity (%); 13.06 to 3.06 for ashes (%); 0.2196 to 0,9998 for lipids (%) and 83.52 to 91.70 for total carbohydrates (%). Proteins (%) did not variated. The water activity was 0.60 to 0,45; hygroscopicity (%) of 16,64 to 9.22; dissolubility (s) of 70.99 to 8,31, respectively. The amount of caffeine, quercetin and rutin were 20.305 to 7.454 mg ∙ g-1; 2.203 to 4.802 mg ∙ g-1; 3.303 to 2.294 mg ∙ g-1, respectively. In thermogravimetric analysis it was possible to observe the protection caused by microencapsulation against temperature application; There was a maximum color variation of ΔE*= 23,56 between the samples. Microencapsulation was efficient, with particles ranging from 8.6 to 118 μm. It was concluded that maltodextrin microencapsulation was efficient for the protection of compounds with antioxidant activity, despite the decrease in the amount of flavonoids and methylxanthines 10 because of the solubilization to extract the soluble solids and drying at spray dryer; microencapsulation led to increased carbohydrate and humidity content, decreased ash content, and improved physical characteristics for a powder.
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