Utilização de solventes eutéticos naturais profundos na extração de betalaínas de cascas de Beta vulgaris L. var. esculenta para aplicação na indústria de alimentos

Natural deep eutectic solvents (NADES) are an alternative to conventional organic solvents used in the extraction of bioactive substances of plant origin.They are formed by primary metabolites, sugars, amino acids and organic acids, therefore, they have low toxicity and greater biodegradability. Bet...

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Autor principal: Oliveira, Anna Karolina Gomes
Formato: Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma: Português
Publicado em: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2023
Assuntos:
Acesso em linha: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30838
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spelling riut-1-308382023-03-15T06:07:38Z Utilização de solventes eutéticos naturais profundos na extração de betalaínas de cascas de Beta vulgaris L. var. esculenta para aplicação na indústria de alimentos Use of natural deep eutectic solvents in the extraction of betalains from the peel of Beta vulgaris L. var. esculenta for application in the food industry Oliveira, Anna Karolina Gomes Bravo, Claudia Eugênia Castro Pinto, Ellen Porto Dalmolin, Irede Angela Lucini Bravo, Claudia Eugênia Castro Pinto, Ellen Porto Dalmolin, Irede Angela Lucini Antioxidantes Fenóis Extração por solventes Antioxidants Phenols Solvent extraction CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA Natural deep eutectic solvents (NADES) are an alternative to conventional organic solvents used in the extraction of bioactive substances of plant origin.They are formed by primary metabolites, sugars, amino acids and organic acids, therefore, they have low toxicity and greater biodegradability. Betalain is a substance that gives a yellow-orange or red-violet color and is divided into betacyanins and betaxanthins. This pigment has antioxidant activity, being a compound of interest for the food and pharmaceutical industry. Beetroot is the main plant source of betalains and, taking into account the use of residues, the objective of this study was to optimize the extraction of betalains from beetroot peel (Beta vulgaris L. var esculenta) using natural deep eutectic solvents. An experimental design was carried out using the response surface methodology, using the citric acid/sucrose solvent with 30% water (m/m) in three different mass proportions (1:1, 1:2, 1:3), temperature (25, 40 and 55 °C) and time (60, 120, 180 min), where the response variable was the quantification of betalains. Then the test with the highest yield was characterized according to the amount of total phenolics and reducing and scavenging power of DPPH free radicals. As a result, the test with temperature conditions at 55 °C, time of 60 minutes and eutectic solvent citric acid/sucrose (1:1) and 30% water (w/w) showed the highest yield of 114.24 mg.100 mL-1 for betacyanins and 46.4713 mg.100 mL-1 for betaxanthins. The analyzed sample showed a total amount of phenolics of 76.4970 μg of GAE.mg-1 or 367.19 μg of GAE.mL-1 and a high percentage of inhibition of 59.78% at a concentration of 4000.84 μg.mL-1. Furthermore, the EC50 value found was 5.83 μg.mL-1. Therefore, beetroot peel proved to be a potential source of betalains. The eutectic solvent tested showed a good performance in the extraction of betalains compared to conventional solvents used. Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) Os solventes eutéticos naturais profundos (NADES) são uma alternativa aos solventes orgânicos convencionais utilizados na extração de substâncias bioativas de origem vegetal. São formados por metabólitos primários, açúcares, aminoácidos e ácidos orgânicos, logo, apresentam baixa toxicidade e maior biodegradabilidade. A betalaína é uma substância que confere coloração amarelo-alaranjado ou vermelho-violeta e é dividida em betacianinas e betaxantinas. Este pigmento possui atividade antioxidante, sendo um composto de interesse para a indústria alimentícia e farmacêutica. A beterraba é a principal fonte vegetal de betalaínas, e levando em consideração o aproveitamento de resíduos, o objetivo deste estudo foi otimizar a extração de betalaínas de cascas de beterraba (Beta vulgaris L. var esculenta) com a utilização de solventes eutéticos naturais profundos. Foi realizado um delineamento experimental empregando a metodologia de superfície de resposta, utilizando o solvente ácido cítrico/ sacarose com 30% de água (m/m) em três diferentes proporções mássicas (1:1, 1:2, 1:3), temperatura (25, 40 e 55 °C) e tempo (60, 120, 180 min), onde a variável de resposta considerada foi a quantificação de betalaínas. Em seguida, o ensaio com maior rendimento foi caracterizado segundo a quantidade de fenólicos totais e poder redutor e sequestrante de radicais livres de DPPH. Como resultado, o ensaio com condições de temperatura a 55 °C, tempo de 60 minutos e solvente eutético ácido cítrico/ sacarose (1:1) e 30% de água (m/m) apresentou o maior rendimento de 114,24 mg.100 mL-1 para betacianinas e 46,4713 mg.100 mL-1 para betaxantinas. A amostra analisada apresentou quantidade de fenólicos totais de 76,4970 μg de GAE.mg-1 ou 367,19 μg de GAE.mL-1 e alta porcentagem de inibição de 59,78% em uma concentração de 4000,84 μg.mL-1. Além disso, o valor de EC50 encontrado foi de 5,83 μg.mL-1. Logo, as cascas de beterraba demonstraram ser uma potencial fonte de betalaínas. O solvente eutético testado apresentou um bom desempenho na extração de betalaínas comparado com solventes convencionais utilizados. 2023-03-14T12:03:18Z 2023-03-14T12:03:18Z 2022-11-10 bachelorThesis OLIVEIRA, Anna Karolina Gomes. Utilização de solventes eutéticos naturais profundos na extração de betalaínas de cascas de Beta vulgaris L. var. esculenta para aplicação na indústria de alimentos. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2022. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30838 por openAccess http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Francisco Beltrao Brasil Engenharia Química UTFPR
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Oliveira, Anna Karolina Gomes
Utilização de solventes eutéticos naturais profundos na extração de betalaínas de cascas de Beta vulgaris L. var. esculenta para aplicação na indústria de alimentos
description Natural deep eutectic solvents (NADES) are an alternative to conventional organic solvents used in the extraction of bioactive substances of plant origin.They are formed by primary metabolites, sugars, amino acids and organic acids, therefore, they have low toxicity and greater biodegradability. Betalain is a substance that gives a yellow-orange or red-violet color and is divided into betacyanins and betaxanthins. This pigment has antioxidant activity, being a compound of interest for the food and pharmaceutical industry. Beetroot is the main plant source of betalains and, taking into account the use of residues, the objective of this study was to optimize the extraction of betalains from beetroot peel (Beta vulgaris L. var esculenta) using natural deep eutectic solvents. An experimental design was carried out using the response surface methodology, using the citric acid/sucrose solvent with 30% water (m/m) in three different mass proportions (1:1, 1:2, 1:3), temperature (25, 40 and 55 °C) and time (60, 120, 180 min), where the response variable was the quantification of betalains. Then the test with the highest yield was characterized according to the amount of total phenolics and reducing and scavenging power of DPPH free radicals. As a result, the test with temperature conditions at 55 °C, time of 60 minutes and eutectic solvent citric acid/sucrose (1:1) and 30% water (w/w) showed the highest yield of 114.24 mg.100 mL-1 for betacyanins and 46.4713 mg.100 mL-1 for betaxanthins. The analyzed sample showed a total amount of phenolics of 76.4970 μg of GAE.mg-1 or 367.19 μg of GAE.mL-1 and a high percentage of inhibition of 59.78% at a concentration of 4000.84 μg.mL-1. Furthermore, the EC50 value found was 5.83 μg.mL-1. Therefore, beetroot peel proved to be a potential source of betalains. The eutectic solvent tested showed a good performance in the extraction of betalains compared to conventional solvents used.
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