Imobilização de bioativos extraídos do fruto da pupunha (Bactris gasipae Kunth) e da própolis verde pelo método de gelificação iônica

Abstract

Resumo: A produção de bens com uso de tecnologia verde é um dos pré-requisitos da engenharia. Neste sentido, o uso de solventes atóxicos tem sido desejado, bem como uso de produtos naturais para proteger a saúde humana e o meio ambiente. Dentro deste contexto, a produção de alimentos e produtos terapêuticos com propriedades de promover a saúde humana é um grande mercado que tem demandado alimentos e produtos funcionais com aditivos naturais. Para tal, a extração líquido - sólido à temperatura ambiente foi aplicada em farinhas de fruto da pupunheira vermelha (FP) e da própolis verde (PV) na produção de extratos etanólicos (EFP e EPV, respectivamente) com extração de mais de 40 biomoléculas para cada matriz. No caso do EFP, os sete componentes principais (>3% do total) em termos mássicos correspondiam 71% da massa das suas biomoléculas, sendo composto por ácido hidrocinâmico, #2 = 2,5-Dimetil-gama-oxo-ácido benzeno buanoíco, #3 = 9-Metil-S-Octahidrofenantreno, #4 = (E,E,E)- Éster 1,2,3- propanotriil ácido 9- octadecenóico, #5 = 3- Metil- 1- butanol, #6 = (4aR,5S)-1-Hidroxi-4a,5- dimetil-3-(propan-2-ilideno)-4,4a,5,6-tetrahidronaftalen-2(3H)-ona, #7 = Ácido n- Hexadecanoico. Similarmente, no caso do EPV, os quatro componentes principais (>3% do total) em termos mássicos correspondiam 74% da massa das biomoléculas presentes, sendo composto por: ácido oleico, #2 = Ácido n-hexadecanoico, #3 Ácido (Z,Z)- 9,12-Octadecadienoico , #4 = Etil oleato. Quanto à promoção de saúde, destaca-se a presença do ácido hidrocinâmico, principal componente do EFP e presente em baixa quantidade no EPV. Este composto fenólico tem ação reconhecida no controle da diabete, nos níveis de gordura no sangue e outras doenças de longo prazo. Ainda, o ácido oleico, principal constituinte do EPV, é um ácido graxo que atenua processos inflamatórios e, na redução de doenças cardíacas e estados oxidativos a nível corporal. Assim, uma mistura desses extratos etanólicos na proporção 2:1 (EPF:EPV) foi usado como mistura de solução extraíveis (SE) para ser encapsulada em esferas de hidrogéis de alginato de cálcio sem revestimento e com revestimento de quitosana. A eficiência de encapsulação iônica do SE em esferas homogêneas entre 2 a 3 mm atingiu 96,70% para ambas hidroesferas úmidas. A cobertura do alginato pela quitosana contribui significativamente na manutenção da morfologia esférica, atenuação da porosidade, minimização do aparecimento de trincas e aumenta a termoestabilidade entre 30°C a 300°C no caso de secagem. Isto demonstra que se trata de uma tecnologia com bom potencial para ser aplicada em desenvolvimento de novos produtos alimentares e de prevenção da saúde humana devido a usar reagentes inofensivos, ser ambientalmente sustentável, de baixo custo e de fácil execução. Concluindo, a tecnologia proposta com insumos naturais apresenta requisitos desejáveis para o desenvolvimento de um aditivo alimentar inovador à base de própolis verde produzida pela abelha-européia (Apis melífera) e da fruta brasileira pupunha vermelha (Bactris gasipaes kunth).

Abstract: The production of goods using green technology is one of the prerequisites of engineering. In this regard, the use of non-toxic solvents has been desired, as well as the use of natural products to protect human health and the environment. Within this context, producing foods and therapeutic products with properties that promote human health is a significant market demanding functional foods and products with natural additives. To achieve this, liquid-solid extraction at room temperature was applied to fruit flours from the red peach palm (FP) and green propolis (PV) fruit flours in the production of ethanolic extracts (EFP and EPV, respectively) with the extraction of more than 40 biomolecules to each matrix. In the case of EFP, the seven main components (>3% of the total) in mass terms corresponded to 71% of the mass of its biomolecules, consisting of hydrocinnamic acid, #2 = 2,5-Dimethylgamma- oxo-benzenepentanoic acid, #3 = 9-Methyl-S-Octahydrophenanthrene, #4 = (E, E, E)- Ester 1,2,3-propanetriyl 9- octadecenoic acid, #5 = 3-Methyl-1-butanol, #6 =(4aR,5S)-1-Hydroxy-4a,5-dimethyl-3-(propan-2-ylidene)-4,4a,5,6- tetrahydronaphthalen-2(3H)-one, #7 = n-Hexadecanoic Acid. Similarly, in the case of EPV, the four main components (>3% of the total) in mass terms corresponded to 74% of the mass of the biomolecules present, consisting of oleic acid, #2 = n-hexadecanoic acid, #3= (Z, Z)-9,12-Octadecadienoic acid, #4 = Ethyl oleate. Regarding health promotion, the presence of hydrocinnamic acid, the main component of EFP and present in low quantities in EPV, is noteworthy. This phenolic compound has a recognized effect on controlling diabetes, blood lipid levels, and other long-term diseases. Furthermore, oleic acid, the main constituent of EPV, is a fatty acid that mitigates inflammatory processes and reduces heart disease and oxidative states at the body level. Therefore, a mixture of these ethanolic extracts in a 2:1 ratio (EPF: EPV) was used as a mixture of extractable solution (SE) to be encapsulated in uncoated and chitosan-coated calcium alginate hydrogel spheres. The ionic encapsulation SE efficiency in homogeneous spheres ranging from 2 to 3 mm reached 96.70% for both wet hydrospheres. The coverage of alginate by chitosan contributes significantly to maintaining spherical morphology, attenuating porosity, minimizing the appearance of cracks, and enhancing thermal stability between 30°C to 300°C during drying. This demonstrates that it is a technology with great potential for application in the development of new food products and human health prevention due to the use of harmless reagents, environmental sustainability, low cost, and ease of execution. In conclusion, the proposed technology using natural meets the desirable criteria for the development of an innovative food additive based on green propolis produced by the European bee (Apis melifera) and the Brazilian red peach fruit (Bactris gasipaes Kunth).