AVALIAÇÃO DO POTENCIAL DA FARINHA DA CASCA DE JABUTICABA

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1 AVALIAÇÃO DO POTENCIAL DA FARINHA DA CASCA DE JABUTICABA (Plinia cauliflora) PARA SER UTILIZADA PELA INDÚSTRIA DE ALIMENTOS: ANTOCIANINA E CAPACIDADE ANTIOXIDANTE L.F. Araújo 1, J.J.S. Moreira 2, B.S.Santos 3, A.M. Oliveira Junior 4, T.P. Nunes 5 1- Departamento de Farmácia - Universidade Federal de Sergipe CEP: São Cristóvão SE Brasil (lucas.dea@hotmail.com) 2- Departamento de Tecnologia dos Alimentos Universidade Federal de Sergipe CEP: São Cristóvão SE Brasil (jane240370@yahoo.com) 3- Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos Universidade Federal de Sergipe CEP: São Cristóvão SE Brasil (buninha_1144@hotmail.com) 4- Departamento de Tecnologia dos Alimentos Universidade Federal de Sergipe CEP: São Cristóvão SE Brasil (amartins.junior@gmail.com) 5- Departamento de Tecnologia dos Alimentos Universidade Federal de Sergipe CEP: São Cristóvão SE Brasil (tpnunes@uol.com.br) RESUMO - A casca da jabuticaba (Plinia cauliflora) representa até 43% do fruto sendo rica em minerais e fibras, além de possuir alto teor de compostos fenólicos, podendo ser utilizada na elaboração de produtos pela indústria de alimentos. A partir deste contexto, o presente trabalho teve por objetivo caracterizar a farinha da casca da jabuticaba em relação ao teor de antocianinas e capacidade antioxidante. Para tanto as cascas foram submetidas a dois tipos de secagem: estufa em três diferentes temperaturas (40 ºC, 45 ºC e 50 ºC) e liofilizador em dois diferentes aspectos (exposta e protegida da luz). As análises mostraram que as amostras secas em estufa a 40 ºC e liofilizada com proteção da luz possuíram maior capacidade antioxidante quando comparada aos demais tratamentos, tornando-se promissoras para utilização pela indústria de alimentos. ABSTRACT - Jaboticaba peel (Plinia cauliflora) represents up to 43% of the fruit and is rich in minerals, fibre and phenolic compounds. These characteristics makes this raw material suitable to be used as an ingrediente in food industry. From this context, the present study aimed to characterize the anthocyanins content and antioxidant capacity from the flour of the jaboticaba peel. This raw material were air-dried at three different temperatures (40 C, 45 C and 50 C) and freeze-dried in two different situations (exposed and protected from light). Results showed that the samples that were airdried at 40ºC and freeze-dried with light protection had greater antioxidant capacity when compared to the other treatments, making it promising to be used in food industry. PALAVRAS-CHAVE: jabuticaba; casca; farinha; aspectos antioxidantes KEYWORDS: jabuticaba; skin; flour; antioxidants aspects 1. INTRODUÇÃO

2 A grande extensão territorial e as condições climáticas diversificadas fazem com que a flora brasileira tenha diversos exemplares vegetais considerados importantes matérias-primas para fornecimento de insumos e/ou fabricação de produtos finais para diferentes usos, além do fornecimento de substâncias biologicamente ativas (ARAÚJO, 2011). Frutas coloridas são fonte potencialmente ricas em compostos fenólicos e acredita-se que desempenham importante papel na prevenção de muitas doenças oxidativas e inflamatórias (ARTS; HOLLMAN, 2005; CAVALCANTI et al., 2011). A jabuticaba, originária do centro/sul/sudeste do Brasil, pertence à família Myrtaceae e é conhecida por possuir altos teores de compostos fenólicos como antocianinas e taninos, principalmente em sua casca, o que contribui com sua elevada capacidade antioxidante (REYNERTSON et al., 2008; SANTOS et al., 2010; CAVALCANTI et al., 2011). Devido às poucas informações sobre a caracterização dos agentes antioxidantes da casca do fruto da jabuticabeira, e considerando o grande volume de resíduos gerados após o seu processamento industrial, a presente pesquisa tem por objetivo obter e caracterizar a farinha da casca da jabuticaba por meio de análises do teor de antocianinas e capacidade antioxidante, visando sua aplicação na indústria de alimentos. 2. MATERIAL E MÉTODOS 2.1 Matéria-Prima Os frutos de jabuticaba (Plinia cauliflora) foram obtidos no comércio local de Aracaju/SE e levados para o Departamento de Tecnologia de Alimentos (DTA) na Universidade Federal de Sergipe (UFS), onde foram sanitizados com solução de hipoclorito de sódio (200 ppm) e em seguida, despolpados a mão. As cascas foram pesadas e separadas em seis lotes de aproximadamente 1,5 kg cada. Um designado como lote controle, composto pela casca da fruta in natura e os demais foram submetidos ao processo desidratação (estufa ou liofilizador). 2.2 Desidratação das Cascas de Jabuticaba e Obtenção das Farinhas As cascas da fruta in natura foram reservadas e dos outros cinco lotes foram separadas para serem desidratadas em estufa ou liofilizador. Dois lotes de cascas foram submetidos ao processo de liofilização, sendo que um foi liofilizado ao abrigo da luz e outro não. Para tanto, as cascas das frutas foram dispostas em bandejas do próprio equipamento e congeladas a -18 ºC para só então serem colocadas no liofilizador (Liobras) até sua completa desidratação. Os três últimos lotes foram desidratados em estufa, com circulação de ar, em três diferentes temperaturas (40 ºC, 45 ºC e 50 ºC) sendo uma temperatura para cada lote de cascas, até peso constante e ao abrigo de luz. Após desidratadas, as cascas de jabuticaba foram trituradas em moinho, para obtenção das farinhas, por aproximadamente 3 minutos e, em seguida, acondicionadas em recipientes hermeticamente fechados, protegidos da luz, à temperatura ambiente para posterior análise. 2.3 Extração e Quantificação de Antocianinas Totais Monoméricas Para a extração de antocianinas, foram utilizadas 10g de amostra e 100ml de álcool etílico 99,5%, homogeneizadas por duas horas em shaker com agitação e, em seguida, filtrado a vácuo e rotaevaporado para obtenção do extrato (SANTOS, 2010).

3 Para a quantificação de antocianinas totais monoméricas, seguiu-se o método do ph diferencial descrito por Giusti & Wrolstad (2001). De cada extrato elaborado transferiu-se quantitativamente 0,5 ml para dois balões volumétricos de 25 ml; completando um dos balões com solução tampão (ph 1,0) e outro com solução tampão (ph 4,5). As soluções permaneceram em repouso por quinze minutos, ao abrigo da luz. Decorrido o repouso foi feita a determinação das absorbâncias utilizando espectrofotômetro de absorção UV-Visível (Hitachi U2010). A absorbância final da amostra diluída foi calculada conforme a Equação 1. A concentração de antocianinas totais monoméricas foi determinada empregando-se a Equação 2. As análises foram realizadas em triplicata. A = (Absmax A700)pH 1.0 (Absmax A700)pH 4.5 (1) AT (mg/l) = (A x MM x DF x 1000)/( x1) (2) Onde: A= Absorbância final da amostra diluída, MM = Massa molecular da antocianina majoritária no solvente específico, DF = fator de diluição, = absortividade molar para o pigmento majoritário da amostra no solvente específico. 2.4 Avaliação da Atividade Antioxidante Para a análise de atividade antioxidante, as diferentes farinhas (seca a 40 ºC, 45 ºC e 50 ºC, liofilizada ao abrigo de luz e liofilizada exposta a luz) foram submetidas ao processo de extração. Inicialmente, homogeneizou-se 10 g de farinha em 100 ml de álcool etílico 99,5%, em seguida, ao abrigo de luz, a mistura foi colocada no ultrassom por 10 minutos, filtrada a vácuo e rotaevaporada para obtenção do extrato. A atividade antioxidante foi determinada pelo método DPPH (2,2-difenil-1- picril-hidrazil) (BRAND-WILLIAMS et al., 1995) com modificações de Boroski et al. (2011). A partir da preparação da solução mãe homogeneizou-se 20 mg de massa seca do extrato em 10 ml de metanol, perfazendo uma concentração de 2 mg.ml -1. A partir dessa solução mãe foram transferidas alíquotas de 25, 50, 75 e 100 µl para tubos de ensaio com 2 ml da solução de DPPH e agitadas em agitador de tubos. As leituras de absorbância foram realizadas após 30 minutos de reação a 517 nm e o resultado final expresso em IC50 (µg.ml -1 ). Para a determinação dos valores de IC50, inicialmente calculou-se a % inibição do DPPH por meio da Equação 3. % Inibição DPPH = [(Abs DPPH Abs Amostra )/Abs DPPH [ x 100 (3) Onde: Abs DPPH = absorbância da solução metanólica do radical DPPH; Abs amostra = absorbância da amostra após 30 minutos de reação com a solução de DPPH. Em seguida, construiu-se uma curva dos valores do % de inibição do DPPH em função da concentração do extrato. Considerando a % de inibição do DPPH de uma amostra real, o valor de IC50 foi encontrado por meio de regressão linear, onde, empregando-se a equação da reta: y= ax + b, substituiu-se o eixo y = 50 obtendo a concentração do extrato necessária para inibir 50% do radical DPPH. As análises foram realizada em triplicata.

4 Entretanto, devido à dificuldade em se ter um padrão nos resultados, Scherer e Godoy (2009) propôs um índice de atividade antioxidante (IAA), para avaliar a eficiência do antioxidante em extrato de plantas, considerando a concentração do DPPH e os valores de IC50 conforme mostra a Equação 4. AAI = [DPPH]final (µg.ml -1 )/ IC50 (µg.ml -1 ) (4) Onde: [DPPH]final = concentração final da solução metanólica de DPPH; IC50 = concentração de antioxidante necessária para inibir 50% do radical DPPH. Ambos expressos em µg.ml -1 Para atender a Lei de Beer, a concentração da solução de DPPH deve estar entre 0,20 e 0,05 mmol.l -1. A Tabela 2.1 apresenta a descrição dos valores de AAI para os extratos vegetais. Tabela 2.1 Descrição do potencial antioxidante de acordo com o índice de atividade antioxidante (IAA) IAA Capacidade Antioxidante < 0,5 Fraco 0,5 a 1,0 Moderado 1,0 a 2,0 Forte > 2,0 Muito Forte Fonte: Scherer e Godoy, RESULTADOS E DISCUSSÃO 3.1 Concentração de Antocianina Monoméricas Totais (AT) A concentração de antocianinas monoméricas totais (AT) foi maior na amostra liofilizada protegida da luz, embora todas as amostras apresentem resultados elevados, como exposto na Tabela 3.1. Tais teores demonstram que todas as farinhas contêm elevadas concentrações desse composto devido à coloração da casca de jabuticaba (pigmentada, de cor roxa escura), como era previsto (KONG et al., 2003; SANTOS e MEIRELES, 2009; VEGGI et al., 2011). Tabela 3.1 Teor de antocianina da casca in natura e das farinhas da casca Amostras AT mg/l Casca de jabuticaba in natura (base seca) 541,34±11,32 Farinha da casca seca à 40 ºC 477,50±4,21 Farinha da casca seca à 45 ºC 453,37±3,35 Farinha da casca seca à 50 ºC 432,22±4,13 Farinha da casca liofilizada protegida da luz 850,80±14,91 Farinha da casca liofilizada exposta a luz 499,29±6,73 *Valores das médias das triplicatas ± desvio-padrão Fonte: Autor, 2016

5 Fica evidenciado ainda que a amostra mesmo quando liofilizada, sem o efeito do calor, se não for protegida da luz chega a perder cerca de 42% da concentração de antocianina final. O mesmo prejuízo se percebe à medida que a temperatura da casca é elevada para a obtenção da farinha. A cada 5 ºC de elevação, cerca de 6% dos compostos eram perdidos, chegando a perdas de 52%. Perdas, como as já citadas, eram esperadas, uma vez que se sabe que este tipo de composto fenólico é sensível à luz e ao calor. Pode-se observar também que a concentração de antocianinas no produto liofilizado ao abrigo da luz foi maior que o da casca in natura (base seca), tal resultado era esperado já que durante esse processo não houve a destruição do composto analisado e a secagem concentrou ainda mais esse teor, elevando o valor total analisado. No produto liofilizado, as propriedades químicas e organoléticas praticamente não são alteradas, pois esse processo é realizado à temperatura baixa e na ausência de ar atmosférico, e quando reconstituído ou reidratado, assemelha-se teoricamente ao produto natural (GAVA, 2009). 3.2 Atividade Antioxidante Nesse estudo avaliou-se o potencial antioxidante da casca da jabuticaba e da farinha da casca baseado na transferência de elétrons através da avaliação da redução do radical DPPH em 50% (IC50). Os resultados da atividade antioxidante foram apresentados na Tabela 3.2. Tabela 3.2 Valores de IC50 e IAA obtidos nas análises de DPPH e classificação da capacidade antioxidante segundo Scherer e Godoy (2009) Amostras IC50 IAA Capacidade Antioxidante Casca de jabuticaba in natura (base seca) 24,13±0,86 1,94±0,06 Forte Farinha da casca seca à 40 ºC 23,48±0,52 2,00±0,05 Muito forte Farinha da casca seca à 45 ºC 25,33±0,77 1,85±0,07 Forte Farinha da casca seca à 50 ºC 27.84±0,73 1,68±0,07 Forte Farinha da casca liofilizada protegida da luz 20,76±0,25 2,26±0,02 Muito forte Farinha da casca liofilizada exposta a luz 25,69±0,79 1,82±0,07 Forte *Valores das médias das triplicatas ± desvio-padrão Fonte: Autor, 2016 O potencial antioxidante expresso em IC50 demonstrou a quantidade dos compostos estudados (casca de jabuticaba e farinha da casca da jabuticaba) foram necessários para reduzir em 50% a ação do radical DPPH, utilizado nesse caso como a espécie a ser restringida. É importante ressaltar que, nesse caso específico, quanto menor a quantidade de amostra necessária para reduzir em 50% a ação do radical DPPH, maior foi a capacidade antioxidante dessas amostras. Os valores obtidos foram expressivos, observando-se maior atividade antioxidante na farinha da casca de jabuticaba liofilizada protegida da luz, o que está de acordo com os resultados obtidos para o teor de antocianinas, uma vez que as antocianinas fazem parte do conjunto de compostos com alto teor antioxidante. Os resultados expressos em IAA possibilitaram a classificação das farinhas em diferentes graus de atividade antioxidante, onde a farinha da casca à 40 ºC e a farinha da casca liofilizada protegida da luz, obtiveram classificação máxima. É evidenciado também que a temperatura e a luz de fato modulam os níveis de atividade antioxidante, levando a mudanças no IAA.

6 4. CONCLUSÕES Conclui-se que os compostos analisados são influenciados pela luz e pelo calor, entretanto, a técnica de liofilização com proteção da luz obteve resultados mais próximos da casca da fruta in natura, a qual possui elevada atividade antioxidante, podendo ser um ótimo resíduo gerado pelas agroindústrias que poderão ser incorporados como aditivos pela indústria de alimentos. De forma geral, os resultados mostraram que a utilização da farinha das cascas de jabuticaba na indústria de alimentos pode ser uma alternativa promissora, sustentável, viável e acessível para agregar valor aos alimentos e/ou embalagens e consequentemente melhorar a saúde pública. 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Araújo, C. C. R. (2011). Composição química, potencial antioxidante e hipolipidêmico da farinha da casca de myrciaria cauliflora (jabuticaba) Arts, I. C. W.; Hollman, P. C. H. (2005). Polyphenols and disease risk in epidemiologic studies. American Journal of Clinical Nutrition, 81(1), Boroski, M.; DE Aguiar, A.C.; Boeing, J. S.; Rotta, E. M.; Wibby, C. L.; Bonafé, E. G.; De Souza, N. E.; Visentainer, J. V. (2011). Enhancement of pasta antioxidant activity with oregano and carrot leaf. Food Chemistry, 125(2), Brand-Willians, W.; Cuvelier, M. E.; Berset, C. (1995). Use of free radical method evaluate antioxidant activity. Lebensmittel-Wissenschaft & Technologie, 28(1), Cavalcanti, R. N.; Veggi, P. C.; Meireles, M. A. A. (2011). Supercritical fluid extraction with a modifier of antioxidant compounds from jabuticaba (Myrciaria cauliflora) byproducts: economic viability. Procedia Food Science, 1, Gava, A. J.; Silva, C. A. B. Frias. (2009) Tecnologia de alimentos: princípios e aplicações. Nobel. Giusti M. M.; Wrolstad, R. E. (2001). Characterization and Measurement of Anthocyanins by UV- Visible Spectroscopy. Current Protocols in Food Analytical Chemistry, 2, Kong J.; Chia L.; Goh N.; Chia T.; Brouillard R. (2003). Analysis and biological activities of anthocyanins. Phytochemistry, 64(5), Reynertson, K. A.; Yang, H.; Jiang, B.; Basile, M. J.; Kennelly, E. J. (2008). Quantitative analysis of antiradical phenolic constituents from fourteen edible Myrtaceae fruits. Food Chemistry, 109(4), Santos, D. T.; Meireles, M. A. A. (2009). Jabuticaba as a source of functional pigments. Pharmacognosy Reviews, 3(5), Santos, D. T.; Veggi, P. C.; Meireles, M. A. A. (2010). Extraction of antioxidant compounds from Jabuticaba (Myrciaria cauliflora). Journal of Food Engineering, 101(1), Scherer, R.; Godoy, H. T. (2009). Antioxidant activity index (AAI) by the 2,2-diphenyl-1- picrylhydrazyl method. Food Chemistry, 112(3), Veggi, P. C.; Santos, D. T.; Meireles, M. A. A. (2011). Anthocyanin extraction from Jabuticaba (Myrciaria cauliflora) skins by different techniques: economic evaluation. Procedia Food Science, 1,