Otimização do processo de extração de compostos fenólicos antioxidantes da casca do pinhão (Araucaria angustifolia) e potencial aplicação no preparo de mortadelas de frango
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Orientador(a): | |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Pato Branco Brasil Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos UTFPR |
| Programa de Pós-Graduação: |
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| Departamento: |
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38990 |
Resumo: | The pinhão, seed of Araucaria angustifolia, is a valuable resource not only for its nutritional properties but also for the bioactive compounds found in its peel, with potential applications in the food and pharmaceutical industries. Due to the limited number of studies on these compounds, this work aimed to extract and characterize the phenolic compounds from pinhão peel and identify optimal extraction conditions. A third-order factorial experimental design was employed, with two independent variables (ethanol concentration and extraction time), and the responses evaluated were total phenolic content (TPC) and antioxidant activity (ABTS, DPPH, and FRAP). The extract obtained under optimized conditions (85% ethanol for 15 minutes) showed the best results for all responses analyzed. Three phenolic compounds were identified by HPLC-PDA: catechin (the major compound), epicatechin, and quercetin. However, ultrasound-assisted extraction demonstrated limited yield, while exhaustive extraction proved more effective in recovering bioactive compounds. The extract was incorporated into chicken mortadella, stored under refrigeration (4 ± 1 °C) for 56 days, to assess its effectiveness as a natural antioxidant and colorant. The practical application of the pinhão peel extract in chicken mortadella showed promising results. The addition of the extract positively influenced the physicochemical stability of the product during refrigerated storage. Formulation F2 (0.5% extract) showed the greatest protection against lipid oxidation, maintaining the lowest TBARS values up to day 42. In contrast, formulation F3 (0.75% extract) was more effective in preventing acidification (pH) and controlling TVB-N, remaining within acceptable limits throughout the storage period. While F2 showed better short- and mid-term antioxidant performance, its lower final stability in terms of pH and TVB-N suggests that higher extract concentrations (as in F3) may offer broader benefits, balancing antioxidant activity and microbiological stability. Thus, the pinhão peel extract appears to be a viable and promising alternative for the partial replacement of synthetic antioxidants such as BHT. Moreover, extract incorporation significantly affected the color of the chicken mortadella. Formulation F3 exhibited greater darkening (lower L*), more reddish coloration (higher a*), increased chroma (C*), and a hue angle (h*) tending toward red. This more stable coloration over time (with lower ΔE* values) suggests that pigmented phenolic compounds in the extract also act as natural colorants, adding both functional and sensory value to the meat product. The findings indicate that natural extract from pinhão peel has strong potential for use as a natural antioxidant and colorant in meat products, offering a sustainable and functional alternative to conventional synthetic additives. |
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Otimização do processo de extração de compostos fenólicos antioxidantes da casca do pinhão (Araucaria angustifolia) e potencial aplicação no preparo de mortadelas de frangoOptimization of the extraction process of antioxidant phenolic compounds from the pine nut shell (Araucaria angustifolia) and potential application in the preparation of chicken mortadellaCorantesCarne - SubprodutosUltrassomFenóisAntioxidantesColorings matterMeat - By-productsUltrasonicsPhenolsAntioxidantsCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICAQuímicaThe pinhão, seed of Araucaria angustifolia, is a valuable resource not only for its nutritional properties but also for the bioactive compounds found in its peel, with potential applications in the food and pharmaceutical industries. Due to the limited number of studies on these compounds, this work aimed to extract and characterize the phenolic compounds from pinhão peel and identify optimal extraction conditions. A third-order factorial experimental design was employed, with two independent variables (ethanol concentration and extraction time), and the responses evaluated were total phenolic content (TPC) and antioxidant activity (ABTS, DPPH, and FRAP). The extract obtained under optimized conditions (85% ethanol for 15 minutes) showed the best results for all responses analyzed. Three phenolic compounds were identified by HPLC-PDA: catechin (the major compound), epicatechin, and quercetin. However, ultrasound-assisted extraction demonstrated limited yield, while exhaustive extraction proved more effective in recovering bioactive compounds. The extract was incorporated into chicken mortadella, stored under refrigeration (4 ± 1 °C) for 56 days, to assess its effectiveness as a natural antioxidant and colorant. The practical application of the pinhão peel extract in chicken mortadella showed promising results. The addition of the extract positively influenced the physicochemical stability of the product during refrigerated storage. Formulation F2 (0.5% extract) showed the greatest protection against lipid oxidation, maintaining the lowest TBARS values up to day 42. In contrast, formulation F3 (0.75% extract) was more effective in preventing acidification (pH) and controlling TVB-N, remaining within acceptable limits throughout the storage period. While F2 showed better short- and mid-term antioxidant performance, its lower final stability in terms of pH and TVB-N suggests that higher extract concentrations (as in F3) may offer broader benefits, balancing antioxidant activity and microbiological stability. Thus, the pinhão peel extract appears to be a viable and promising alternative for the partial replacement of synthetic antioxidants such as BHT. Moreover, extract incorporation significantly affected the color of the chicken mortadella. Formulation F3 exhibited greater darkening (lower L*), more reddish coloration (higher a*), increased chroma (C*), and a hue angle (h*) tending toward red. This more stable coloration over time (with lower ΔE* values) suggests that pigmented phenolic compounds in the extract also act as natural colorants, adding both functional and sensory value to the meat product. The findings indicate that natural extract from pinhão peel has strong potential for use as a natural antioxidant and colorant in meat products, offering a sustainable and functional alternative to conventional synthetic additives.O pinhão, proveniente da Araucaria angustifolia, é uma semente valiosa não apenas por suas propriedades nutricionais, mas também pelos compostos bioativos presentes em sua casca, com aplicações potenciais nas indústrias alimentícia e farmacêutica. Devido à escassez de estudos sobre esses compostos, este trabalho teve como objetivo extrair e caracterizar os compostos fenólicos da casca do pinhão, identificando as melhores condições de extração. Foi utilizado um planejamento experimental fatorial de terceira ordem, com duas variáveis independentes (teor de etanol e tempo), avaliando como respostas a concentração de compostos fenólicos totais (CFT) e a atividade antioxidante (ABTS, DPPH e FRAP). O extrato obtido nas condições otimizadas (85% de etanol por 15 minutos) apresentou os melhores resultados para todas as respostas analisadas. Três compostos fenólicos foram identificados por HPLC-PDA: catequina (composto majoritário), epicatequina e quercetina. A extração por banho ultrassônico demonstrou rendimento limitado, sendo a extração exaustiva mais eficiente quanto à recuperação de compostos bioativos. O extrato obtido foi incorporado a mortadelas de frango, armazenadas sob refrigeração (4 ± 1 °C) por 56 dias, com o objetivo de avaliar sua eficácia como antioxidante e corante natural. A aplicação prática do extrato da casca do pinhão foi avaliada em mortadelas de frango, com resultados promissores. A adição do extrato influenciou positivamente a estabilidade físico-química do produto durante o armazenamento refrigerado. A formulação F2, contendo 0,5% do extrato, apresentou a maior proteção contra a oxidação lipídica, mantendo os níveis mais baixos de TBARS até o 42º dia. Já a formulação F3, com 0,75% de extrato, foi mais eficaz na contenção da acidificação (pH) e no controle do N-BVT, mantendo-se dentro dos limites aceitáveis por todo o período de armazenamento. Embora a formulação F2 tenha apresentado melhor desempenho antioxidante em prazos curtos e médios, sua menor estabilidade final em relação ao pH e ao N-BVT sugere que concentrações mais elevadas do extrato (como na F3) podem proporcionar benefícios mais amplos ao produto, equilibrando propriedades antioxidantes e estabilidade microbiológica. Com isso, o extrato da casca do pinhão se mostra como uma alternativa viável e promissora para substituição parcial de antioxidantes sintéticos como o BHT. Além disso, a incorporação do extrato impactou significativamente a cor das mortadelas de frango. A formulação F3 se destacou com maior escurecimento (menor L*), coloração mais avermelhada (maior a*), maior vivacidade (C*) e um ângulo matiz (h*) tendendo ao vermelho. Essa coloração mais estável ao longo do tempo (com menores valores de ΔE*) sugere que os compostos fenólicos pigmentados presentes no extrato também funcionam como corantes naturais, agregando valor funcional e sensorial ao produto cárneo. Os achados indicam que o extrato natural da casca do pinhão tem potencial para uso como antioxidante e corante natural em produtos cárneos, oferecendo uma alternativa sustentável e funcional aos aditivos sintéticos convencionais.Universidade Tecnológica Federal do ParanáPato BrancoBrasilPrograma de Pós-Graduação em Tecnologia de Processos Químicos e BioquímicosUTFPROldoni, Tatiane Luiza Cadorinhttps://orcid.org/0000-0002-5187-6032https://lattes.cnpq.br/3815028689849043Medeiros, Jaqueline Pavelegini dehttps://orcid.org/0000-0001-7368-4894https://lattes.cnpq.br/4358068376058522Daltoe, Marina Leite Mittererhttps://orcid.org/0000-0002-6761-9321https://lattes.cnpq.br/4368721145061143Gerhard, Naiane Sangalettihttp://lattes.cnpq.br/8938996757286241Oldoni, Tatiane Luiza Cadorinhttps://lattes.cnpq.br/3815028689849043Santian, Edilaine dos Santos2025-12-01T11:08:07Z2025-12-01T11:08:07Z2025-08-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSANTIAN, Edilaine dos Santos. Otimização do processo de extração de compostos fenólicos antioxidantes da casca do pinhão (Araucaria angustifolia) e potencial aplicação no preparo de mortadelas de frango. 2025. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2025.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38990porAttribution 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2025-12-01T11:08:17Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/38990Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2025-12-01T11:08:17Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
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Otimização do processo de extração de compostos fenólicos antioxidantes da casca do pinhão (Araucaria angustifolia) e potencial aplicação no preparo de mortadelas de frango Santian, Edilaine dos Santos Corantes Carne - Subprodutos Ultrassom Fenóis Antioxidantes Colorings matter Meat - By-products Ultrasonics Phenols Antioxidants CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA Química |
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