UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO DIRETORIA DE PESQUISA PROGRAMA INSTITUCIONAL DE BOLSAS DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA

Transcrição

1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO DIRETORIA DE PESQUISA PROGRAMA INSTITUCIONAL DE BOLSAS DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA RELATÓRIO TÉCNICO - CIENTÍFICO Período : agosto/2016 a julho/2017 (X) PARCIAL ( ) FINAL IDENTIFICAÇÃO DO PROJETO Título do Projeto de Pesquisa: Corantes de Açaí: Otimização dos Processos de Obtenção, Purificação, Caracterização e Avaliação da Estabilidade Nome do Orientador: Cristiane Maria Leal Costa Titulação do Orientador: Doutora Faculdade: Engenharia Química Unidade: Instituto de Tecnologia Laboratório: Laboratório de Engenharia de Produtos Naturais/Laboratório de Secagem e Recobrimento de Partículas Título do Plano de Trabalho: Avaliação dos processos de extração de antocianinas a partir dos frutos de açaí (Euterpea oleracea Mart.) Nome do Bolsista: CAMILA SANTOS DE ARAÚJO Tipo de Bolsa: (X) PIBIC/CNPq ( ) PIBIC/UFPA ( ) PIBIC/INTERIOR ( ) PIBIC/FAPESPA ( ) PARD ( ) PARD - renovação ( ) Bolsistas PIBIC do edital CNPq 001/2007

2 Camila Santos de Araújo e Cristiane Maria Leal Costa Estudo da Estabilidade de Antocianinas Extraídas dos Frutos de Açaí (Euterpea oleracea Mart.) i Resumo Camila Santos de Araújo ii Cristiane Maria Leal Costa iii (Universidade Federal do Pará) O aumento da demanda mercadológica por corantes naturais e as restrições impostas pelos órgãos de controle internacionais à utilização de corantes artificiais nas indústrias alimentícia, farmacêutica e cosmética, tem aumentado significativamente o interesse por corantes naturais. Sendo o fruto de açaí (Euterpea oleracea Mart.) a matéria-prima importante por constituir a base de subsistência para os povos da região Amazônica e por apresentar altos teores de antocianinas, pigmento natural característico do fruto, despertando assim o interesse para a produção de corantes naturais, tanto do mercado nacional como no internacional. No entanto, para que isso ocorra, necessita-se desenvolver pesquisas que possibilitem o desenvolvimento e a otimização de técnicas para a obtenção do corante. Assim sendo, o presente trabalho tem como objetivo avaliar as melhores condições de extração dos teores antociânicos oriundos dos frutos de açaí. Para a quantificação antociânica, foram testados os ph 2, ph 3 e ph 3,5 acidificados com ácido clorídrico, ácido cítrico e ácido tartárico, visando estabelecer tecnologias apropriadas para aplicações como corante natural em diferentes segmentos industriais. INTRODUÇÃO O açaí (Euterpe oleracea Mart.), é uma fruta cuja planta é uma palmeira (Figura 1) tropical que se desenvolve no norte do Brasil, mais precisamente na região amazônica devido às condições elevadas de temperatura, chuva e umidade relativa do ar (Rogez, 2000). Os frutos (Figura 2) são arredondados, têm a cor arroxeada, quase negra quando maduros, medindo de 1 a 1,4 cm de diâmetro e mesocarpo com cerca de 1 mm de espessura (Toaiari et al., 2005). Os frutos de açaí aparecem em cachos e são colhidos, principalmente, entre os meses de julho a dezembro (Rogez, 2000; Pacheco-Palencia et al., 2007). Figura 1- Palmeira do fruto de açaí Fonte: Maria Valente, Figura 2- Frutos do açaí Fonte: Maria Valente, Relatório Parcial de Bolsa de Iniciação Científica

3 Estudo da estabilidade de antocianinas extraídas dos frutos de Açaí (Euterpea oleracea Mart.) De acordo com a medicina popular, o açaí é usado como hemostático em casos de lesões na pele (Plotkin e Balick, 1984), como suplemento alimentar no combate a anemia (Toaiari et al., 2005). No entanto, alguns estudos demonstraram alta capacidade antioxidante, principalmente em função da presença de antocianinas (Coisson et al., 2005; Pacheco-Palencia et al., 2007). As antocianinas provavelmente são os mais conhecidos dos pigmentos naturais. Onipresentes no reino vegetal, eles são responsáveis por grande parte das cores laranja, vermelho, azul, violeta e magenta das plantas (Francis, 1999). Na indústria, há um crescente interesse no uso de antocianinas pela sua capacidade corante (Wrolstad e Lee, 2004) e bioatividade (Islam, 2006; Kraft et al., 2005). Antocianinas são consideradas inofensivas à saúde. Horowitz e Gentili (1969) citados em Francis (1982) atestaram que os flavonóides são inócuos e são metabolizados pela flora intestinal a dióxido de carbono e a vários ácidos aromáticos, não sendo absolutamente prejudiciais à saúde (Miniati e Mazza, 1993). Corantes são adicionados em determinados produtos, principalmente para restituir a aparência original (afetada durante as etapas de processamento, estocagem, embalagem e distribuição) e para torná-lo visivelmente atraente. Os corantes advindos do açaí têm muitas vantagens, porém a principal desvantagem está no elevado custo de produção, e na baixa estabilidade a luz, temperatura e ph quando comparados aos corantes artificiais (Melo et al., 2001). A principal função dos corantes em produtos industrializados é proporcionar uma melhoria na aparência dos mesmos, deixando-os mais parecida aos naturais e, portanto, mais agradáveis aos olhos do consumidor que, desta forma, é estimulado a consumir o produto, já que aparência (cor, sabor e odor) tem um papel importantíssimo na aceitação de produtos industrializados (Favaro, 2008). Desta forma, o presente trabalho visa investigar o efeito dos diferentes phs e ácidos, sobre a extração dos teores antociânicos contidos nos frutos de açaí. MÉTODOS O trabalho foi desenvolvido no Laboratório de Corantes (LabCor), localizado na FEQ/UFPA, utilizando frutos inteiros provenientes do mercado de Belém, Estado do Pará. Os frutos (Figura 3) foram coletados em janeiro e armazenados em freezer convencional a -18 C e posteriormente foram submetidos ao procedimento para a obtenção do extrato antociânico. Figura 3 Fruto do açaí usado para a obtenção do extrato antociânico Os extratos foram obtidos segundo metodologia descrita por Constant (2003). Foi usado etanol à 92,8º na proporção de 70% de etanol para 30% de água destilada. Foram utilizados 1 L da solução (etanol e água) para 166g do fruto de açaí, a solução foi acidificada utilizando o ácido clorídrico, ácido cítrico e ácido tartárico. Usando como teste para cada solução acidificada os phs 2,0; 3,0 e 3,5. A maceração (fruto, água e etanol) foi deixada por 48 horas ao abrigo da luz a temperatura ambiente (28 ± 1ºC). Após este tempo o extrato antociânico de açaí misturado ao solvente foi filtrado com papel de

4 Camila Santos de Araújo e Cristiane Maria Leal Costa filtro qualitativo, posteriormente concentrado para a evaporação do solvente, em um evaporador rotativo, marca Heidolph, modelo Loborata 4000, na temperatura 35 C, por cerca de 25 min. As análises quantitativas das antocianinas extraídas dos frutos de açaí foram realizadas de acordo com o método de Fuleki e Francis (1968) posteriormente revisada por Lees e Francis (1972). Utilizando-se ph único, uma alíquota de 1 ml de extrato foi diluído na solução de análise (Etanol 95% e HCl 1,5 N na proporção de (85:15), colocadas em erlenmeyers e vedadas com papel filme. Posteriormente, as amostras foram homogeneizadas e levadas ao espectrofotômetro (UV- Visível, SHIMADZU modelo 160-A) para leitura da absorbância em 535 nm. As análises de absorvância foram feitas em triplicata. O teor de antocianinas foi expresso em mg de antocianinas/100 g da amostra. O cálculo foi efetuado de acordo com a equação 1. A diluição foi adotada de tal modo que se obtivesse um valor de absorvância entre 0,200-0,800. O espectrofotômetro foi calibrado com o branco, que corresponde a solução de Etanol 95% e HCl 1,5N (85:15). ( ) (1) Onde: TA é o teor de antocianinas, Abs λmáx é a absorvância no comprimento de onda máximo; Fd é o fator de diluição e é a absorvidade molar a 535 nm e corresponde a 98,29 em antocianinas. RESULTADOS 3.1 Quantificação dos teores de antocianinas A Tabela 1 sumariza os resultados obtidos para os teores de antocianinas extraídos do fruto do açaí em diferentes phs com diferentes ácidos. Tabela 1 - Teores de antocianinas em diferentes phs para cada ácido analisado Teor de Antocianinas (mg/100g da amostra) Ácido Clorídrico Ácido Cítrico Ácido Tartárico ph 2 26,89 23,65 19,90 ph 3 26,15 19,90 19,25 ph 3,5 25,12 17,79 17,18 Avaliando-se os teores de antocianinas extraídas do fruto de açaí com os distintos ácidos e phs (Tabela 1), podemos observar que as amostras extraídas com HCl nos três phs, apresentaram maiores teores de antocianinas quando comparados com os teores de antocianinas extraídas com os ácidos cítrico e tartárico. Observa-se também que os teores de antocianinas diminuíram com aumento do ph, para as três soluções analisadas, ocorre isso, devido a sensibilidade das antocianinas ao ph, sendo principal fator limitante no processamento e utilização das antocianinas, afetando a cor e a estabilidade química. As antocianinas são mais estáveis em meio ácido, tendo uma coloração vermelha, devido ao predomínio da forma cátion flavílico (AH + ), mas com o aumento do ph a intensidade de cor diminui. Onde pode ser observado nas Figuras 4, 5 e 6. As antocianinas são deficientes em elétrons, por isso são muito reativas, e podem sofrer reações durante o processamento e ou armazenamento (Ott, 1992). A cor e a estrutura das antocianinas variam com o ph, entretanto, o ph não influencia só na cor das antocianinas, mas também afeta a sua estabilidade (Mazza e Miniati, 1993). Nas Figuras 4, 5 e 6 é possível observar a diferença nos teores de antocianinas das amostras. Na Figura 4, observa-se que a quantidade de antocianinas é maior para o HCl se compararmos às demais amostras acidificadas com ácido cítrico e ácido tartárico, já que possui coloração mais Relatório Parcial de Bolsa de Iniciação Científica

5 Estudo da estabilidade de antocianinas extraídas dos frutos de Açaí (Euterpea oleracea Mart.) forte. Em sequência, observa-se que as amostras com ácido tartárico foram as que apresentaram coloração mais fraca, possuindo assim, menores quantidades de antocianinas nestas. Dessa forma, os dados da tabela podem ser confirmados pelas Figuras 4. 5 e 6. Figura 4 - Amostras de extrato de açaí acidificado com HCl a ph 2,0; ph 3,0 e ph 3,5 CONCLUSÃO Pode-se concluir que o teor antociânico do extrato de açaí sofre mudanças quando este é acidificado e submetido a diferentes phs. Pôde-se constatar que o extrato que apresentou maior extração de antocianinas foi o acidificado com HCl, se comparado aos extratos acidificados com ácido cítrico e ácido tartárico. O extrato acidificado com ácido tartárico obteve o menor teor de antocianinas. Além disso, observou-se que, quanto menor o ph da amostra analisada, maior o teor de antocianinas. Logo, o extrato de açaí acidificado com HCl e em ph 2 foi o que apresentou maior teor de antocianinas em relação aos demais. REFERÊNCIAS COISSON, J.D.; TRAVAGLIA, F.; PIANA, G.; CAPASSO, M.; ARLORIO, M. Euterpe oleracea juice as a functional pigment for yogurt. Food Research International, Oxford, v. 38, p , Figura 5 - Amostras de extrato de açaí acidificado com ácido cítrico a ph 2,0; ph 3,0 e ph 3,5 Figura 6- Amostras de extrato de açaí acidificado com ácido tartárico a ph 2,0; ph 3,0 e ph 3,5 FAVARO, M.M.A. Extração, estabilidade e quantificação de antocianinas de frutas típicas Brasileiras para aplicação industrial como corantes p. Dissertação (Mestrado em Química) - Instituto de Química, Universidade Estadual de Campinas, Campinas, SP, FRANCIS, F. J. Analysis of anthocyanins in foods. In: MARKAKIS, P., Anthocyanins as Food Colors. New York: Academic Press, p , FRANCIS, F. J. Colorants. Minnesota: Eagan Press, p. (Eagan Press Hanbook Series). ISLAM, S. Sweetpotato (Ipomoea batatas L.) leaf: its potential effect on Human health and nutrition. Journal of Food Science, v. 71, p. R13-R121, KRAFT, T. F. B.; SCHMIDT, B. M.; YOUSEF, G. G.; KNIGHT, C. T. G.; CUENDET, M.; KANG, Y-H.; PEZZUTO, J. M.; SEIGLER, D. S.; LILA, M. A. Chemopreventive potential of

6 Camila Santos de Araújo e Cristiane Maria Leal Costa wild lowbush blueberry fruits in multiple stages of carcinogenesis. Journal of Food Science, v. 70, p. S159-S166, MAZZA, G.; MINIATI, E. Anthocyanins in fruits, vegetables and grains. Boca Raton: CRC Press, p. MELO, K. P. ; COSTA, C. M. L. ; FARIA, L. J. G. Análise da Cinética de fotodegradação de bixina contida em sementes de urucum (Bixa Orellana L.). Revista Brasileira de Corantes Naturais (SBCN), Campina Grande, v. 5, p , OTT, D. B. Manual de Laboratorio de Ciencia de los Alimentos. Zaragoza: Editorial Acribia S.A.p PACHECO-PALENCIA, L.A., HAWKEN, P., TALCOTT, S.T. Juice matrix composition and ascorbic acid fortification effects on the phytochemical,antioxidant and pigment stability of açai (Euterpe oleracea Mart). Food Chemistry, Barking, v. 105, p , PLOTKIN, J. N.; BALICK M. Medicinal uses of south american palms. Journal of Ethnopharmacology, Limerick, v. 10, p , ROGEZ, H. Açaí: Preparo, Composição e Melhoramento da conservação. Belém: Ed. EDUFPA, p. TOAIARI, S.D.A.; YUYAMA, L.K.O.; AGUIAR, J. P.L.; SOUZA, R.F.S. Biodisponibilidade de ferro do açaí (euterpe oleracea) e da farinha de mandioca fortificada com ferro em ratos. Revista de Nutrição, Campinas, v. 18, p , WROLSTAD, R. E.; LEE, J. Extraction of anthocyanins and polyphenolics from blueberry processing waste. Journal of Food Science, v. 69, p. C564, DIFICULDADES - Demora em adquirir os reagentes para as análise, pois estávamos aguardando o repasse da última parcela de recursos do agente financiado do projeto (CNPq). - Problemas no equipamento de análise espectrofométrica do LEPRON/FEQ, o que dificultou a realização esta etapa do trabalho, havendo a necessidade de recorrer a outros laboratórios de pesquisa. PARECER DO ORIENTADOR: As atividades de pesquisa estão sendo conduzidas de acordo com o cronograma préestabelecido. O trabalho faz parte de um projeto maior na linha de engenharia de processos de produtos naturais e suas conclusões certamente irão contribuir para o programa de pesquisa em beneficiamento de plantas corantes da Amazônia. Registra-se que a conduta da bolsista CAMILA SANTOS DE ARAÚJO no decorrer do trabalho, corresponde satisfatoriamente às expectativas, no que concerne ao desenvolvimento da pesquisa, feita de maneira consciente e responsável. Profa. Cristiane M. Leal Costa i Trabalho desenvolvido com o apoio do Programa PIBIC/UFPA e CNPq - Chamada Universal (MCTI/CNPq n o. 14/2013). ii Graduando do curso de Engenharia Química da Universidade Federal do Pará. Bolsista PIBIC-CNPq. camilasar.eng@gmail.com. iii Docente do Instituto de Tecnologia/FEQ, Universidade Federal do Pará. cmlc@ufpa.br. Belém, 23/02/2017 Relatório Parcial de Bolsa de Iniciação Científica