Propriedades químicas, físicas e funcionais de óleos de frutos de sapucaia (Lecythis pisonis Cambess.) obtidos por técnicas clássicas e via fluidos pressurizados

Abstract

Resumo: O consumo de castanhas tem sido cada vez mais estimulado, pois elas fornecem macro e micronutrientes, além de compostos bioativos com características antioxidantes, benéficos à saúde humana, efetivos na prevenção a enfermidades como doenças cardiovasculares, hipertensão, processos inflamatórios e doenças crônicas. Entre as castanhas brasileiras pouco exploradas, têm-se castanha de Lecythis pisonis (Cambess.) conhecida como sapucaia, rica em ácidos graxos, aminoácidos, e minerais, bem como fibras, sendo considerada um alimento funcional e nutritivo (Capítulo 1). O objetivo deste trabalho foi extrair óleo de sapucaia por meio de processos de extração clássicos e via fluidos pressurizados e avaliar suas características químicas, térmicas, antioxidantes, e as propriedades funcionais da sua farinha parcialmente desengordurada. No Capítulo 2, foram extraídos dois óleos a partir dos métodos de Bligh & Dyer (a frio) e Soxhlet (a quente) com hexano, que foram avaliados quanto a composição em ácidos graxos, comportamento reológico, propriedades térmicas, compostos fenólicos totais, atividade antioxidante, estabilidade oxidativa, e os grupos funcionais por meio de infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR). Os métodos de extração utilizados impactam a composição química, comportamento reológico e estabilidade térmica dos óleos, enquanto os perfis de cristalização e fusão, e os grupos funcionais observados por FT-IR são pouco afetados. O Capítulo 3 apresenta a extração dos óleos de sapucaia por meio de "tecnologia verde" usando propano comprimido e CO2 supercrítico e o impacto desses processos nas características químicas, térmicas e de estabilidade dos óleos. A utilização do propano subcrítico proporcionou os melhores resultados, chegando a apresentar eficiência de extração de 93% quando comparado ao método clássico usando solvente orgânico, além de pouco impactar no comportamento de fusão e cristalização, no perfil de ácidos graxos e no conteúdo de triacilgliceróis. O Capítulo 4 traz as características do resíduo gerado a partir das extrações sub- e supercrítica, e avaliação das propriedades físico-químicas e funcionais. As tecnologias utilizadas no desengorduramento promoveram a remoção parcial da gordura, deixando um residual lipídico entre 18-46%, que posteriormente impactou diretamente nas propriedades funcionais e estabilidade térmica da farinha desengordurada de sapucaia (FDS) obtida, mas pouco impacto foi observado na morfologia dos grânulos. A FDS apresentou propriedades de emulsificação e de espuma, além de elevada absorção de óleo e água. As emulsões produzidas com FDS e óleo de soja exibiram gotas de tamanho micrométrico que, por sua vez, impactaram diretamente sua estabilidade. Deste modo, este estudo mostrou que diferentes processos de extração causam impacto significativo em algumas propriedades dos óleos, enquanto outras características permanecem inalteradas independente da tecnologia utilizada. Além disso, foi comprovado que o resíduo gerado a partir das extrações possui propriedades nutricionais e funcionais de interesse industrial, podendo também ser aproveitado após a remoção do conteúdo lipídico da sapucaia, comprovando seu status de alimento funcional, com total aproveitamento, e grande potencial no mercado alimentício. Palavras-chave: óleos vegetais, reologia, propano comprimido, composição química, triacilgliceróis, farinha de castanha.

Abstract: The consumption of nuts has been increasingly stimulated, as they provide macro and micronutrients, as well as bioactive compounds with antioxidant properties, beneficial to human health, effective in preventing illness such as cardiovascular diseases, hypertension, inflammatory processes, and chronic diseases. Among the Brazilian nuts little exploited, there are the nuts (or chestnut) of Lecythis pisonis (Cambess.), known as sapucaia, which is a rich source of fatty acids, amino acids, and minerals, as well as fibers, thus considered a functional and nutritious food (Chapter 1). The aim of this work was to extract sapucaia oil by classic extraction processes and by using pressurized fluids and to evaluate its chemical, thermal, and antioxidant characteristics, and the functional properties of its partially defatted flour. In Chapter 2, two oils were extracted from the methods of Bligh & Dyer (cold) and Soxhlet (hot) with hexane, which were evaluated for their composition in fatty acids, rheological behavior, thermal properties, total phenolic compounds, antioxidant activity, oxidative stability, and functional groups via Fourier transform infrared (FTIR). The extraction methods used affect the chemical composition, rheological behavior and thermal stability of the oils, while the crystallization and melting profiles, and the functional groups observed by FT-IR are little affected. Chapter 3 presents the extraction of sapucaia oils by "green technology" using compressed propane and supercritical CO2 and the impact of these processes on the chemical, thermal and stability characteristics of the oils. The use of subcritical propane provided the best results, reaching 93% extraction efficiency when compared to the classic method using organic solvent, besides negligible impact on the melting and crystallization behavior, the fatty acid profile and the triacylglycerol content. Chapter 4 presents the characteristics of the residue generated from the sub- and supercritical extractions, and the evaluation of its physicochemical and functional properties. The technologies used in the degreasing promoted the partial removal of fat, remaining a lipid residual between 18-46%, which subsequently had a direct impact on the functional properties and thermal stability of the sapucaia defatted flour (SDF) obtained, but a minor impact was observed in the morphology of the granules. SDF showed emulsification and foam properties, as well as high absorption of oil and water. Emulsions produced with SDF and soybean oil showed droplets of micrometric size which, in turn, directly affected their stability. Thus, this study showed that different extraction processes have a significant impact on some properties of the oils, while other characteristics remain unchanged regardless of the technology used. In addition, it was verified that the residue generated from the extractions has nutritional and functional properties of industrial interest, and can also be used after removal of the lipid content of the sapucaia, proving its functional food status, with full use, and enormous potential in the food market. Keywords: vegetable oils, rheology, compressed propane, chemical composition, triacylglycerols, nut flour.