Estudo da biossorção de flavonoides do bagaço de uva em Saccharomyces cerevisiae

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Oliveira, Ann Lou Mucharski Strafit de
• Orientador(a): Haminiuk, Charles Windson Isidoro
• Banca de defesa: Haminiuk, Charles Windson Isidoro, Iagher, Fabiola, Maciel, Giselle Maria
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Compostos bioativos; Leveduras; Adsorção; Vinho e vinificação; Flavonóides; Saccharomyces cerevisiae; Polifenóis; Tecnologia ambiental; Bioactive compounds; Yeast; Adsorption; Wine and wine making; Flavonoids; Polyphenols; Green technology
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA; CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS::TECNOLOGIA DE ALIMENTOS::TECNOLOGIA DAS BEBIDAS
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4273

Vinícolas e cervejarias produzem grande quantidade de resíduos agroindustriais que podem ser reaproveitados. Na produção de vinhos, os compostos fenólicos presentes nas uvas não são totalmente extraídos, sendo descartados junto com o bagaço. Já na indústria de cerveja, a levedura utilizada na fermentação, Saccharomyces cerevisiae, pode ser reaproveitada, porém parte de sua eficiência é perdida, o que gera grande quantidade de resíduo, sendo necessário repor o microrganismo para a continuidade do processo. Ambas industrias geram então, grandes volumes de resíduos, com alto potencial de reaproveitamento. Neste contexto, este estudo teve como objetivo avaliar a utilização da levedura Saccharomyces cerevisiae como substrato biossorvente para flavonoides extraídos do bagaço de uva das variedades Merlot e Tannat. O resíduo de levedura e o bagaço de uva foram caracterizados por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV - EDS), onde foi possível verificar os danos celulares iniciais, sendo notório que após a biossorção as células se apresentaram inchadas e com pequenos grumos em sua superfície. Além da microscopia, utilizou-se de Espectroscopia no Infravermelho Médio com Refletância Total Atenuada (FTIR/ATR) para a caracterização e posterior comparação. Com o FTIR, foram identificados os principais grupos funcionais relacionados com a biossorção, como grupos carboxila, amino/hidroxila e amida. A concentração de flavonoides dos extratos hidroalcoólicos foi identificada via cromatografia líquida de alta eficiência com detector de arranjo de diodos (CLAE-DAD/UVVis). Para as análises de cromatografia, precedeu-se com a validação do método, onde foram avaliados 5 flavonoides, sendo os mesmos buscados nas amostras antes e após a biossorção, no entanto, a catequina foi o único flavonoide encontrado nas amostras, sendo que seu pico sofreu redução de 16% e 50% para as amostras Merlot e Tannat biossorvidas. Para a determinação de compostos fenólicos totais (CFT) utilizou-se do método de de Folin - Ciocalteu, enquanto que para a determinação dos flavonoides totais foi utilizada a metodologia baseada no reagente cloreto de alumínio. Para a variedade Merlot os flavonoides corresponderam a cerca de 24,5% dos CFT, enquanto que para a variedade Tannat, esse valor se aproxima de 42% do total de compostos fenólicos totais. Para os ensaios de biossorção, utilizou-se o tempo de equilíbrio de 4 horas, sendo aplicados os modelos cinéticos de Pseudo – segunda ordem e difusão intrapartícula. O primeiro modelo descreve que a taxa de sorção é proporcional ao número de sítios livres de ligação na superfície do material biossorvente, e o segundo considera que mais de um fator pode interferir na adsorção, resultando em adsorção de vários estágios. Com isso, os dados ajustaram-se melhor ao modelo de pseudo – segunda ordem, com coeficientes de determinação de 0,9968 e 0,9914 para as variedades Merlot e Tannat, respectivamente. Para a variedade Merlot obteve-se duplo ajuste para o modelo de difusão intrapartícula, indicando 2 principais estágios de biossorção. Já no estudo das isotermas, foram testados os modelos de Langmuir, Freundlich, Temkin e Dubinin – Radushkevich. Observou-se o melhor ajuste, bem como os parâmetros de cada isoterma. Com isso o modelo de melhor ajuste foi o de Dubinin – Raduschkevich, indicando que a levedura tem alta porosidade, sendo a adsorção de caráter físico, ou seja, ocorrendo principalmente por interações de van der Waals. Com a digestão in vitro avaliou-se a degradabilidade dos flavonoides biossorvidos na levedura. Na etapa gástrica observou-se a diminuição da concentração de flavonoides, fato que pode ter relação com as condições químicas do meio, já na etapa intestinal o pH básico pode modificar os compostos, gerando novas moléculas, com diferentes atividades biológicas. Assim, a levedura é um meio interessante para incorporação de flavonoides, já que ela é capaz de protege-los durante a etapa gástrica e entregá-los na fase intestinal, onde serão absorvidos.