IgorUcellaDantasDeMedeiros-DISSERT

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE 
CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE 
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM NUTRIÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
IGOR UCELLA DANTAS DE MEDEIROS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CARACTERIZAÇÃO NUTRICIONAL, TECNOLÓGICA E FUNCIONAL DE 
RESÍDUOS LIOFILIZADOS DE FRUTAS TROPICAIS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
NATAL/RN 
2016 
1 
 
IGOR UCELLA DANTAS DE MEDEIROS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CARACTERIZAÇÃO NUTRICIONAL, TECNOLÓGICA E FUNCIONAL DE 
RESÍDUOS LIOFILIZADOS DE FRUTAS TROPICAIS. 
 
 
 
 
Dissertação de Mestrado apresentada ao 
Programa de Pós-Graduação em Nutrição, 
da Universidade Federal do Rio Grande do 
Norte, como requisito parcial à obtenção do 
títluo de Mestre em Nutrição. 
 
Orientadora: Prof.ª Dr.ª Roberta Targino 
Pinto Correia 
Co-orientadora: Prof.ª Dr.ª Karla Suzanne 
Florentino da Silva Chaves Damasceno 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
NATAL/RN 
2016 
2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN 
Sistema de Bibliotecas - SISBI 
Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Setorial do Centro Ciências da Saúde - CCS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
M488c 
 Medeiros, Igor Ucella Dantas de. 
 Caracterização nutricional, tecnológica e funcional de resíduos 
liofilizados de frutas tropicais / Igor Ucella Dantas de Medeiros. – 
Natal, 2016. 
 85f.: il. 
 Orientadora: Prof.ª Dr.ª Roberta Targino Pinto Correia. 
 Coorientadora: Prof.ª Dr.ª Karla Suzanne Florentino da Silva 
Chaves Damasceno 
 Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-Graduação em 
Nutrição. Centro de Ciências da Saúde. Universidade Federal do 
Rio Grande do Norte. 
1. Frutas tropicais – Dissertação. 2. Fitoquímicos – 
Dissertação. 3. Resíduos industriais – Dissertação. I. Correia, 
Roberta Targino Pinto. II. Título. 
RN-UF/BS-CCS CDU: 634.6 
3 
 
AGRADECIMENTOS 
 
 O primeiro e principal agradecimento que faço é à minha família. Ao meu pai, 
que como exemplo de educador, sempre apoiou e reforçou o poder que o 
conhecimento tem para mudar as pessoas e o mundo. Agradeço também a minha 
mãe e meus irmãos, que junto ao meu pai, sempre torceram pelo meu sucesso e me 
motivaram para que eu sempre colocasse muito empenho no que faço. Que esse 
passo que dou seja símbolo do amor, gratidão e adimiração que tenho por vocês. 
 Ao Programa de Pós-Graduação em Nutrição, em especial à professora Lúcia 
Pedrosa, que com muito afinco, realizou esse sonho da tão esperada pós-graduação 
no nosso curso, possibilitando assim que o sonho de outras gerações sejam 
realizados. 
 Agradeço aos amigos! Aos “Mestrandos Nota 100” do centésimo curso de 
pós-graduação da UFRN! Amigos com quem compartilhei parte desse caminho 
acadêmico, com risadas, conversas, estatísticas, análises, etc. Nossa inspiração 
mutúa fez e fará parte da história do PPGNUT. 
 Um agradecimento muito especial vai aos “LABTAmigos”! À Tássia, Dândara, 
Thaís e Aline, as ICs mais especiais que existem, e que junto a Fran, Ana Luiza e 
Kátia formaram mais que uma equipe, e sim uma FAMÍLIA, deixando o trabalho no 
laboratório sempre muito leve. Foram tantas trocas, de conhecimentos, 
aprendizados, músicas, gargalhadas, comida, enfim... Foram momentos 
inesquecíveis compartilhados por pessoas lindas e especiais que vou levar dentro 
do meu coração para SEMPRE! 
 Agradeço à parceria com a professora Jailane Aquino, UFPB, que forneceu o 
material para análise além das demais contribuições para maior aprofundamento e 
refino da nossa pesquisa. 
 Finalmente, agradeço muito à Roberta Targino, orientadora e pesquisadora 
espetacular, que topou me orientar mesmo nem sabendo quem eu era! Agradeço e 
admiro Roberta pela sua inteligência, respeito, sagacidade, carinho, praticidade e 
exigência, tudo muito bem balanceado e que, junto à minha co-orientadora Karla 
Suzanne, possibilitaram meu aperfeiçoamento acadêmico, acreditando no meu 
potencial e lapidando-o. 
 
 
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“O homem é livre, enquanto pode pensar...” 
Ralph W. Emerson. 
5 
 
RESUMO 
 
O consumo de frutas está associado ao seu efeito benéfico à saúde pela presença 
de fibras, vitaminas e compostos bioativos, sobretudo compostos fenólicos (CF) e 
vitaminas com atividade antioxidante. O Brasil possui produção diversificada de 
frutas tropicais, como a acerola, goiaba e caju, normalmente processadas formando 
grandes volumes de resíduos agroindustriais. Assim, o presente trabalho objetivou 
caracterizar resíduos liofilizados de acerola (RLA), goiaba (RLG) e caju (RLC) 
quanto aos aspectos nutricionais, tecnológicos e funcionais associados ao estudo do 
conteúdo bioativo após tratamento térmico. Os resíduos apresentaram elevado teor 
de fibras dietéticas, com destaque para as insolúveis no RLG (40,6%) e solúveis no 
RLA (14,2%). O RLG apresentou maior valor protéico (13,8%) e de lipídios (9,2%), 
porém de forma geral, todos os resíduos apresentaram valor calórico reduzido. Os 
minerais em destaque foram potássio, cálcio e magnésio, especialmente no RLC (K: 
83,5 mg/g) e o RLA (Ca:31,9 mg/g e Mg: 2,8 mg/g). Quanto aos aspectos 
tecnológicos, todos os resíduos apresentaram baixa higroscopicidade e valores 
promissores de retenção de água (4,4 – 12,0 g/g) e óleo (3,0 – 5,4 g/g). O RLA foi o 
mais rico em CF totais (5331,7 mg eqAG/100g), flavonoides totais (760,9 mg 
eqC/100g) e atividade antioxidante (688,1 μmol eqTrolox/g no ORAC) e o RLG 
apresentou mais proantocianidinas (217,8 mgEqPAC2/100g). O RLA obteve melhor 
perfil fenólico com ácido salicílico (3503,4 mg/100g), miricetina (929,4 mg/100g) e 
catequina (498,2 mg/100g). Nenhum resíduo apresentou atividade antibacteriana 
frente aos micro-organismos Salmonella typhimurium, Shigella sonneie, 
Staphylococcus aureus, Bacillus cereus e Listeria monocytogenes. O RLA 
apresentou-se mais sensível ao tratamento térmico, com baixa retenção de CF totais 
atingindo 29% aos 150°C. Porém a atividade antioxidante apresentou melhor 
retenção em todos os resíduos e temperaturas (superiores a 70%). No caso do RLC, 
um aumento de até 133% aos 150°C foi detectado, relacionando-se com a formação 
de melanoidinas em todos os resíduos (com variações de até 582%). Com os dados 
obtidos, conclui-se que o RLA, RLG e RLC apresentam alto potencial nutricional, 
tecnológico e biotivo, inclusive para fortificação de outras matrizes alimentares. 
 
Palavras-Chave: Frutas tropicais, resíduos industriais, fitoquímicos, tratamento 
térmico. 
6 
 
ABSTRACT 
 
The dietary consumption of fruit is linked to beneficial health effects due the presence 
of fiber, vitamins and bioactive compounds, especially antioxidant phenolic 
compounds (PC) and vitamins. Brazil has a diversified of tropical fruits production 
such as acerola, guava and cashew, which are usually processed and transformed 
into large amounts of agro-industrial pomaces. Thus, this study aimed to characterize 
freeze-dried acerola pomace (ACE), guava (GUA) and cashew (CAS) in regard to 
their nutritional, technological and functional aspects, in addition to evaluate the 
impact of the thermal-treatment. These residues are high in dietary fiber, especially 
insoluble for GUA (40.6%) and soluble for ACE (14.2%). The GUA residue has 
higher protein (13.8%) and lipids (9.2%), but overall, all pomaces have reduced 
caloric content. Minerals such as potassium, calcium and magnesium were found in 
CAS (K: 83.5 mg/g) and ACE (Ca: 31.9 mg/ g and Mg: 2.8 mg/g). Moreover, all dried 
residues had low hygroscopicity and satisfactory water (4,4 – 12,0 g/g) and oil 
holding capacity (3,0 – 5,4 g/g). ACE presented the highest phenolic content (5331.7 
mg AGE/100g), total flavonoid (760.9 mg CE/ 100g) and antioxidant activity (688.1 
μmol TE/g in ORAC) and GUA presented higher proanthocyanidins (217.8 mg PA2/ 
100g). ACE also presented outstanding phenolic profile, and salicylic acid (3503.4 
mg/ 100g), myricetin (929.4mg / 100g) and catechin (498.2 mg/ 100g) were 
identified. No antibacterial activity against Salmonella typhimurium, Shigella sonneie, 
Staphylococcus aureus, Bacillus cereus e Listeria monocytogenes was detected. 
Severe reduction of total phenolic content was observed for ACE sample, reaching 
29% at 150 °C. However, higher antioxidant activity retention (above 70 %) was 
observed to all pomaces and temperatures. Interestingly, an increased TPC of up to 
133% at 150 °C was detected, which may be related to the formation of melanoidins 
in all pomaces (with variations up to 582%). Based on these results, we conclude 
that freeze dried pomaces have high nutritional, technological and bioactive potential, 
and might be used as phytochemical-rich ingredients to different food matrices. 
 
 
 
Key words: Tropical fruit, industrial waste, phytochemicals, thermal treatment. 
. 
7 
 
SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO................................................................................................ 9 
2 CARACTERIZAÇÃO DO PROBLEMA........................................................... 11 
3 OBJETIVOS.................................................................................................... 13 
3.1 OBJETIVO GERAL....................................................................................... 13 
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS........................................................................ 13 
4 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA........................................................................... 14 
4.1 PRODUÇÃO NACIONAL DE FRUTAS TROPICAIS.................................... 14 
4.2 PROCESSAMENTO DE FRUTAS TROPICAIS........................................... 15 
4.3 COMPOSTOS BIOATIVOS PRESENTES EM FRUTAS TROPICAIS......... 17 
4.4 APLICAÇÃO DOS RESÍDUOS DE FRUTAS NA INDÚSTRIA 
ALIMENTÍCIA.............................................................................................. 19 
4.5 ATIVIDADE ANTIOXIDANTE E ANTIMICROBIANA EM FRUTAS 
TROPICAIS.................................................................................................. 20 
4.6 EFEITO DO PROCESSAMENTO DE FRUTOS TROPICAIS E SEUS 
RESÍDUOS................................................................................................... 22 
5 METODOLOGIA.............................................................................................. 25 
5.1 MATERIAL…………………………….………………………..………………… 25 
5.2 COMPOSIÇÃO CENTESIMAL E DETERMINAÇÃO DE MINERAIS........... 25 
5.3 ASPECTOS TECNOLÓGICOS E MICROSESTRUTURA.………………… 26 
5.4 ASPECTOS FUNCIONAIS........................................................................... 27 
5.4.1 OBTENÇÃO DE EXTRATOS.................................................................... 27 
5.4.2 DETERMINAÇÃO DE COMPOSTOS FENÓLICOS TOTAIS, 
FLAVONOIDES TOTAIS E PROANTOCIANIDINAS TOTAIS........................... 28 
5.4.3 PERFIL DE COMPOSTOS FENÓLICOS.................................................. 29 
5.4.4 DETERMINAÇÃO DE ÁCIDO ASCÓRBICO............................................. 30 
8 
 
5.4.5 DETERMINAÇÃO DE CAROTENOIDES TOTAIS.................................... 31 
5.4.6 ATIVIDADE ANTIOXIDANTE PELO RADICAL 2,2-DIFENIL-1-
PICRILHIDRAZIL (DPPH•)................................................................................. 31 
5.4.7 TESTE DA ATIVIDADE ANTIOXIDANTE PELA CAPACIDADE DE 
ABSORÇÃO DE RADICAL OXIGÊNIO (ORAC)................................................ 32 
5.4.8 ATIVIDADE ANTIBACTERIANA................................................................ 32 
5.5 DETERMINAÇÃO DE FENÓLICOS E ATIVIDADE ANTIOXIDANTE 
APÓS TRATAMENTO TÉRMICO DOS RESÍDUOS.......................................... 33 
5.5 DETERMINAÇÃO DE MELANOIDINAS APÓS PROCESSAMENTO 
TÉRMICO........................................................................................................... 34 
5.7 ANÁLISE ESTATÍSTICA.............................................................................. 35 
6 ARTIGO CIENTÍFICO..................................................................................... 36 
6.1 ARTIGO 1.................................................................................................... 36 
7 CONSIDERAÇÕES FINAIS............................................................................ 65 
REFERÊNCIAS.................................................................................................. 66 
APÊNDICES....................................................................................................... 81 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
 Dentre os diversos tipos de frutas existentes no mundo, as frutas tropicais 
merecem destaque, devido ao seu crescente comércio e consumo, seus aspectos 
sensoriais e pelo reconhecimento cada vez maior de seu valor nutricional e 
terapêutico1. É notável a importância da fruticultura tropical, seja pela produção 
econômica quanto pelo valor nutricional de seus insumos. O Brasil tem grande 
importância nesse mercado, visto possuir condição geográfica favorável ao plantio e 
colheita2–4. 
 A acerola (Malpighia emarginata DC.), goiaba (Psidium gajava) e caju 
(Anacardium occidentale) são frutas amplamente distribuídas na América do Sul. 
Tais frutas (ou o pseudofruto, no caso do caju) são adaptadas ao clima tropical e são 
consumidas no país com destaque para sucos concentrados, doces ou compotas. 
Nesse cenário a incorporação de tecnologias como a desidratação de frutas tropicais 
é uma alternativa excelente para melhoria da comercialização desses insumos, 
viabilizando seu uso integral e diminuindo perdas pós-colheita5. 
 Além de serem frutas ricas em açúcares e ácidos orgânicos, minerais, fibras e 
vitaminas, como a pro-vitamina A e a vitamina C, estudos já provaram que a acerola, 
goiaba e caju apresentam variados compostos bioativos além dessas vitaminas, tais 
como os polifenóis, flavonoides e antocianinas, todos esses com atividade 
antioxidante atestada3,6–8. 
 Assim, tais frutas entram em consonância com estudos epidemiológicos que 
sugerem o consumo frequente de frutas, vegetais e chás devido ao efeito protetor de 
suas moléculas bioativas contra doenças cardiovasculares, neurogenerativas, 
câncer e processos inflamatórios8,9. Dessa forma, o consumo de frutas como a 
acerola, goiaba e caju podem auxiliar na proteção do corpo humano contra danos 
causados por espécies reativas de oxigênio (EROs)3,10. 
 Dentro desse contexto, vale ressaltar que, além da polpa comestível, estudos 
comprovam que a concentração dos compostos bioativos nos resíduos das frutas, 
com destaque às tropicais, são maiores ou similares às polpas das frutas 
originárias11. No caso das frutas tropicais o processamento gera resíduos em peso 
equivalente ou superior ao produto principal12. 
 Os resíduos ou bagaços originados do processo produtivo são 
particularmente ricos em fibras dietéticas, assim como compostos fenólicos e 
10 
 
carotenoides13–15. O variado grau de solubilidade, viscosidade e retenção de água 
das fibras dietéticas desempenham papel importante na qualidade dos alimentos 
nos quais são inseridas, o que, por sua vez influencia nas suas propriedades 
biológicas, como a fermentação colônica e regulação do trânsito intestinal, 
repercuntido positivamente no tratamento de doenças crônicas16. Essas e outras 
frações dos resíduos são passíveis de extração para produção de ingredientes 
funcionais, como aditivos naturais em produtos alimentícios, diminuindo a 
quantidade de resíduos gerados, além de agregar valor econômico para toda a 
cadeia agroindustrial4,8,17. 
 Avaliando o contexto geral da produção agroindustrial de frutastropicais, é 
evidente que a associação de demandas cada vez mais fortes por produtos mais 
saudáveis, mais econômicos e mais sustentáveis direcionam estudos de novas 
oportunidades de aproveitamento de seus resíduos. A comprovação da viabilidade 
desse aproveitamento na elaboração de novos produtos pode representar um 
benefício para quem o faz, para quem irá fazer uso, e principalmente, para o meio 
ambiente. 
 Assim a possibilidade de identificação e quantificação de aspectos 
nutricionais, tecnológicos e funcionais dos resíduos de acerola, goiaba e caju motiva 
o estudo de tecnologias para sua utilização como ingredientes de maior valor 
agregado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 
 
2 CARACTERIZAÇÃO DO PROBLEMA 
 
 O Brasil produz uma larga variedade de frutos frescos. De acordo com dados 
de 2012, 38,4 milhões de toneladas de frutas foram produzidas nacionalmente, e 
dessas, 777 mil toneladas foram de frutas tropicais18. 
 O segmento da fruticultura no Brasil representa um forte gerador de renda, de 
empregos e de desenvolvimento. Nesse cenário, o Nordeste brasileiro possui 
condições climáticas que proporcionam o cultivo de diversas frutas tropicais, 
reconhecidas pelos seus sabores exóticos e elevado poder de comercialização. 
Estas são destinadas a grande variedade de métodos de processamento - 
formulação de sucos, óleos essenciais, aromas, sorvetes, geleias, polpas para suco 
- que tem em comum a geração de resíduos agroindustriais19. 
 No que diz respeito especificamente à produção de polpas de frutas, durante 
esse processo são gerados subprodutos constituídos por sementes, cascas e polpa 
residual. Esses resíduos são produzido sem volumes consideráveis que variam de 
acordo com a fruta, mas que giram em torno de 50% do peso original20,21. Além de 
serem abundantes, esses resíduos não possuem estratégias definidas de utilização, 
sendo comumente descartados, frequentemente de maneira inadequada, pelas 
unidades produtoras8,22. 
 Além da questão ambiental, a falta de aproveitamento racional desses 
resíduos gera perdas econômicas no processo agroindustrial, já que o 
aproveitamento integral da fruta proporcionaria maiores ganhos para cadeia 
produtiva e para o consumidor. Do ponto de vista nutricional e funcional, uma das 
grandes motivações para a pesquisa do valor bioativo de resíduos de frutas é a 
constatação de que esses materiais podem ter quantidades superiores de 
compostos fenólicos quando comparados à polpa23. 
 Esse achado é explicado pelo fato de que os compostos fenólicos são 
metabólitos secundarios com múltiplos efeitos biológicos, incluindo reprodução e 
proteção das plantas24. Logo, interesse crescente em tecnologias ambientalmente 
corretas é justificado pela oportunidade de aproveitamento dos resíduos frutícolas 
para a produção de ingredientes ricos em compostos fenólicos bioativos22. 
 O argumento para melhor aproveitamento de resíduos de fontes 
agroindústrias, como as próprias frutas tropicais, demanda a utilização alternativas 
de processamento, como a desidratação, para melhor preservação e utilização de 
12 
 
tais matrizes. A desidratação, por sua vez, é amplamente utilizada para produção de 
pós, originando novos ingredientes, destinados ao processamento de novos 
produtos 25,26. Os pós desidratados são preferíveis pela indústria de processamento 
devido a sua facilidade de mistura em outras matrizes25. 
 Vale salientar que a demanda por novos alimentos é baseada em uma rede 
complexa de fatores que se associam. Indo desde atributos físico-químicos, 
organolépticos, nutricionais, mas também com preocupações mais atuais, como no 
caso da temática da sustentabilidade24. Tais associações ocasionam mudanças no 
consumo alimentar, repercutindo na incorporação ou valorização de tendências 
relacionadas à praticidade, sensorialidade, sustentabilidade, confiabilidade e 
saudabilidade, gerando uma demanda maior por alimentos específicos27,28. 
 A produção e consumo de alimentos se ampara também em conceitos chaves 
da Segurança Alimentar e Nutricional. Assim a soberania e sustentabilidade 
alimentar entram em foco, uma vez que alimentos atendem critérios de soberania ao 
valorizarem a autonomia de produção e abastecimento de alimentos de cada região, 
unindo-se com a ideia da responsabilidade do consumo e uso das fontes naturais, 
na qual a sustentabilidade defende uma produção consciente, cujas necessidades 
presentes não põem em risco as das futuras gerações29. 
 Dentro desse contexto, pesquisas como aqui executada possibilitam trazer 
novas informações e preencher lacunas quanto aos dados de composição de 
macronutrientes, minerais, vitaminas, compostos bioativos ou mesmo aspectos 
tecnológicos e funcionais de resíduos, o que está em consonância com estudos 
recentes que focam nas potencialidades de resíduos agroindustriais, englobando a 
caracterização e desenvolvimento de novos alimentos30,31. 
 Assim, considerando a acerola, caju e goiaba, como frutas tropicais de 
expressão econômica para o país e para o mundo, um estudo aprofundado dos 
resíduos agroindustriais dessas frutas, repercute em futuras possibilidades de 
estratégias para promover uma utilização mais consciente e rentável destes, com 
maiores benefícios ao meio ambiente e a saúde do organismo humano. 
 
 
 
 
 
13 
 
3 OBJETIVOS 
 
3.1 OBJETIVO GERAL 
 
 Caracterizar resíduos liofilizados de frutas tropicais (acerola, goiaba e caju) no 
que diz respeito aos aspectos nutricionais, físicos e químicos. 
 
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
 
 Determinar a composição centesimal e composição de minerais dos resíduos 
liofilizados; 
 Analisar a estrutura microscópica dos resíduos liofilizados; 
 Investigar os aspectos tecnológicos de higroscopicidade, solubilidade e teor 
de retenção de água e óleo dos resíduos; 
 Determinar o teor dos compostos fenólicos totais, flavonoides totais, 
proantocianinas, vitamina C e carotenoides totais dos resíduos liofilizados; 
 Caracterizar o perfil de compostos fenólicos dos resíduos liofilizados; 
 Determinar a atividade antioxidante dos resíduos liofilizados; 
 Verificar a atividade antibacteriana dos resíduos liofilizados; 
 Determinar o teor dos compostos fenólicos totais e a atividade antioxidante 
dos resíduos liofilizados após tratamento térmico; 
 Avaliar a formação de melanoidinas dos resíduos liofilizados antes e após 
tratamento térmico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
14 
 
4 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
 
4.1 PRODUÇÃO NACIONAL DE FRUTAS TROPICAIS 
 
 O Brasil possui uma grande faixa territorial com condições climáticas 
favoráveis e diversificadas, propiciando plantações de frutas tropicais nativas de 
qualidade superior, ricas em compostos bioativos com capacidade 
antioxidante17,32,33. Muitas dessas frutas são produzidas e consumidas em mercados 
locais, seja por causa de sua perecibilidade ou pela pouca difusão de informações 
acerca de suas propriedades sensoriais e nutricionais23. 
 Dados recentes demonstram que a produção de frutas tropicais frescas no 
Brasil atingiu uma soma de aproximadamente 1,6 milhão de toneladas dentro dos 
anos de 2012-1334. Pesquisas descreveram que que o Brasil detém 389 espécies e 
438 cultivares estabelecidos de frutas tropicais, das quais algumas apresentam 
variado potencial agroindustrial, tais como as cítricas, o maracujá, goiaba, caju, 
acerola3,35. 
 A acerola (Malpighia emarginata DC.) é uma planta originária da América 
Central, mas que também se dispersou para América do Sul, sendo introduzida no 
Brasil em meados do século XX36. Estima-se que, no Brasil, a cultura da aceroleira 
ocupe cerca de 4.000 hectares, com plantas produzindo flores e frutos em diferentes 
estágios, possibilitando constantes períodos de frutificação durante o ano37. 
 A goiaba (Psidium guajava L.), baseada em evidências arqueológicas, existe 
desde o tempo das civilizações pré-colombianas38. O frutoé de formato globoso ou 
ovóide com cerca de 5 cm de diâmetro, possuindo cor amarela externa e mesocarpo 
comestível rosa ou branco com numerosas sementes duras39. 
 O cajueiro (Anacardium occidentale L.) é nativo da América tropical e 
originário do Brasil, sendo formado pela castanha e o pedúnculo (pseudofruto)6. O 
cultivo desse fruto é de grande importância socioeconômica para a região nordeste 
do país40,41. O Brasil produziu 3,61 milhões de toneladas somente do pseudofruto 
em 2012-1342. 
 Associado a diversidade frutícola tropical brasileira, é cada vez mais evidente 
que o consumo de frutas não é mais um mero resultado de preferência pessoal. A 
15 
 
preocupação com a saúde tem estimulado seu consumo e produção, motivado pelo 
seu conteúdo de nutrientes naturalmente presentes43. 
 
4.2 PROCESSAMENTO DE FRUTAS TROPICAIS 
 
 Com boa aceitação em mercado nacional e internacional, frutos como a 
goiaba e a acerola e o pseudofruto de caju possuem diferentes possibilidades de 
mercado, como a comercialização de frutos in natura, ou, principalmente, na forma 
de polpas congeladas ou sucos engarrafados36,44,45. No Brasil, dados de 2013 
demonstraram uma produção de mais de 216 mil toneladas de polpas de frutas 
esterilizadas, atingindo vendas de mais de 360 milhões de reais46. 
 Infelizmente, apesar da grande variedade de frutas na flora brasileira, fatores 
como a perecibilidade e menor porção comestível dos frutos tropicais são 
responsáveis pela grande quantidade de resíduos formados47–49. Por mais que o 
processamento desses frutos seja uma alternativa promissora de utilização, a 
geração de resíduos sem destinação específica ainda é uma realidade4. No caso 
especifico do pedúnculo de caju, após a prensa, são formados resíduos constituídos 
por uma mistura heterogênea da casca e fibra (bagaço), enquanto que no caso da 
goiaba e acerola, o bagaço também é composto por sementes48,50,51. 
 Estima-se que do total de frutas processadas, 30 a 40% de resíduos 
agroindustriais sejam gerados na produção de sucos e polpas52. No Brasil, as 
indústrias de processamento de frutos foram responsáveis pela geração de 
aproximadamente 810 mil toneladas de resíduos e subprodutos no ano de 2013, o 
que resultou num custo de mais de 180 milhões de reais46. 
 As cascas e sementes são os dois maiores resíduos formados em diferentes 
etapas do processamento das frutas8. Por outro lado, pesquisas demonstram que 
nos extratos dessas partes normalmente desprezadas quantidades consideráveis de 
antioxidantes estão presentes, o que por sua vez abre possibilidades para a 
conversão desses resíduos em ingredientes alimentícios ou de outros produtos de 
maior valor agregado4,53–55. O quadro 1 traz uma breve levantamente de como 
estudos tem se debruçado para compreender esse potencial bioativo de resíduos de 
frutas, incluindo as tropicais. 
 
 
16 
 
Quadro 1 – Estudos de caracterização do potencial bioativo e funcional de diversos 
resíduos de frutas subtropicais e tropicais. 
Resíduo avaliado Parâmetros avaliados Autoria 
Arônia (Aronia melanocarpa) Perfil de comp. fenólicos 56 
Bayberry (Myrica rubra) 
Comp. fenólicos totais 
Atv. antioxidante (DPPH∙) 
57 
Jabuticaba 
Comp. fenólicos totais 
Flavonoides totais 
Taninos condensados 
Antocianinas totais 
23 
Jabuticaba 
Perfil de comp. fenólicos 
Perfil de antocininas 
Perfil de tocoferóis 
Atv. antioxidante (DPPH∙) 
58 
Maçã, laranja e banana 
Ácido ascórbico 
Comp. fenólicos totais 
Flavonoides totais 
Atv. antioxidante (DPPH∙) 
59 
Ameixa seca, pêra e maçã 
Comp. fenólicos totais 
Perfil de comp. fenólicos 
Atv. antioxidante (FRAP) 
60 
Caju Perfil de carotenoides 61 
Abacaxi, acerola, caju, goiaba, 
graviola, manga, mamão, 
maracujá, pitanga, tamarindo. 
Comp. fenólicos totais 
Antocianinas totais 
β-Caroteno 
Licopeno 
8 
Abacaxi e goiaba 
Comp. fenólicos totais 
Atv. antioxidante 
62 
Manga, goiaba, abacaxi e 
maracujá 
Comp. fenólicos totais 
Atv. antioxidante (ABTS, DPPH∙ e 
FRAP) 
4 
Maçã, pêra, pêssego, laranja, 
tangerina e limão 
Perfil de comp. fenólicos 63 
Cupuaçu, macadâmia, entre 
outras 
Ácido ascórbico 
Comp. fenólicos totais 
Atv. antioxidante (FRAP e ABTS) 
64 
DPPH∙ (2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl radical scavenging assay); FRAP (ferric 
reducing antioxidant power) e ABTS (2,2’-azinobis-3-ethylbenzothiazolina-6-
sulphonic acid trolox equivalent antioxidant capacity). 
 
17 
 
Pode-se constatar que compreender o conteúdo bioativo dos resíduos de 
frutas, incluindo as tropicais, é uma forma de impulsionar sua utilização de forma 
mais diversificada, com aumento de lucratividade para a indústria além de satisfazer 
uma demanda por tecnologias de baixa emissão de resíduos no agronegócio12. 
Dessa forma, esforço tem sido feito para utilizar resíduos naturais em produtos de 
utilidade comercial, visto sua riqueza em vitaminas, minerais, aminoácidos e 
polifenóis. Dentre estes contituintes, alguns minerais apresentam ação vital como 
co-fatores em muitos processos enzimáticos65. 
 Tudo leva a acreditar que o uso eficiente de resíduos da indústria agro-
alimentar é tecnologicamente apropriado, minimiza o impacto ambiental, além de 
trazer benefício econômico para toda a cadeia produtiva. Somado a isso, 
alternativas vantajosas para a exploração do conteúdo de antioxidantes de resíduos 
de frutas tropicais oriundos do processamento de suco podem fornecer suplementos 
nutricionais de baixo custo para população e para as indústrias de alimentos locais66. 
 
4.3 COMPOSTOS BIOATIVOS PRESENTES EM FRUTAS TROPICAIS 
 
 A associação de estudos clínicos e observacionais com pesquisas sobre 
ingredientes bioativos para o consumo humano tem comprovado os efeitos 
antioxidantes das frutas na diminuição e ou inibição da oxidação de biomoléculas 
como DNA, proteínas e lipídios, através da atuação de compostos fenólicos, 
carotenoides e vitaminas12,33,67. Assim estudos relacionam a acerola, goiaba e caju, 
como ricos em fitoquímicos atunado na redução do risco de doenças crônicas e 
agudas37,68,69. 
 Dentre os fitoquímicos presentes nessas frutas, um dos mais conhecidos é o 
ácido ascórbico, ou vitamina C, presente em quantidades entre 156 a 387 mg/100mL 
de suco de caju, 6600mg/100g de acerola fresca e de 50 a 300 mg/100g de 
goiaba70,71. Os carotenoides, precursores da vitamina A, podem ser encontrados no 
suco de caju (8,2 a 197,98μg/100mL)72. Enquanto isso, a acerola e a goiaba se 
destacam como fontes de fenólicos antioxidantes, como resveratrol, cumarina, 
quercetina, triterpenóides e outros metabólitos secundários39,73. 
 Considerando a riqueza desses frutos, o uso de seus extratos bioativos 
também pode ser considerado na preservação de alimentos como uma alternativa 
aos aditivos químicos, atendendo demandas por produtos nutritivos, seguros e livres 
18 
 
de substâncias sintéticas8. Assim, uma grande variedade de métodos analíticos tem 
sido usada para avaliar o perfil de bioativos e a atividade antioxidante de frutas, e os 
mesmos vem sendo utilizados na investigação do potencial bioativo de resíduos de 
frutas tropicais, visando comparar e utilizar seus extratos como fontes de 
antioxidantes naturais adicionados em alimentos e fármacos39,74. 
 Os compostos fenólicos, ou polifenóis, se destacam como os maiores 
constituintes bioativos de interesse nas frutas. São metabólitos secundários das 
plantas, presentes tanto nas porções tradicionalmente comestíveis, quanto nas não 
cosmetíveis24. Normalmente, são moléculas formadas por pelo menos um grupo de 
anel aromático e um ou mais grupos hidroxila, assim como em formas conjugadas 
ligados a açúcares, ácidos orgânicos e aminas, ou mesmo a outro polifenol9,75,76. 
Apresentam propriedades de prevenção ou inibição da oxidação pela captura de 
radicais livres, doação de hidrogênio e supressão de oxigênio-singlete, o que por 
sua vez são ações associadascom atividades antiinflamatórias e 
antitrombóticas9,54,77. 
 Dentre os compostos fenólicos, os ácidos fenólicos e flavonoides representam 
os grupos mais estudados e suas propriedades biológicas têm sido descritas na 
literatura9. Os flavonoides se apresentam na forma de moléculas com 15 carbonos e 
dois anéis aromáticos conectados por uma ponte de carbono. As principais 
subclasses desses compostos são os flavonóis, flavonas, isoflavonas, flavanona e 
antocianidinas78. Os flavonoides possuem forte atividade antioxidante, amplamente 
demonstrada em ensaios in vitro e podendo apresentar eficiência superior ao das 
vitaminas E e C79,80. 
 Os flavonoides podem ser divididos em diversas classes, de acordo com o 
grau de oxidação e substituição do anel benzopirano. Destaque pode ser dado aos 
taninos condensados, ou proantocianidinas, que são precursores incolores das 
antocianidinas e responsáveis pelo sabor adstringente de algumas frutas81,82. 
Estudos comprovam seus efeitos contra a peroxidação lipídica e na inibição do 
crescimento bacteriano por diferentes mecanismos12,83,84. 
 Os compostos fenólicos, diferentemente das vitaminas tradicionais, não são 
essenciais para o bem estar em curto prazo, mas são crescentes as evidências que 
associam o seu consumo de longo prazo com efeitos favoráveis na menor incidência 
de câncer ou doenças crônicas78. 
19 
 
 Como dito anteriormente, a acerola, goiaba e caju são fontes de carotenoides 
e ácido ascórbico, compostos bioativos naturais de importância nutricional e 
funcional. Os carotenoides são pigmentos naturais responsáveis pelas cores 
amarela, laranja e vermelha em muitos vegetais e frutas85. Já o ácido ascórbico 
(ácido L-treo-2-hexonona-1,4-lactona, ácido L-ascórbico ou “vitamina C”) diz respeito 
a todos os compostos que apresentam uma atividade biológica equivalente ou 
semelhante ao ácido L-ascórbico, tais como seus produtos da oxidação, isômeros, 
ésteres do ácido ascórbico e as formas sintéticas86. 
 O interesse nos carotenoides e na vitamina C das frutas tropicais tem 
aumentado consideravelmente dentro do âmbito nutricional por participarem de uma 
série de processos metabólicos importantes87–89. A vitamina C possui efeito 
anticarcinogênico, agindo conjuntamente na regeneração da forma ativa do tocoferol 
nas membranas celulares90. A propriedade antioxidante dos carotenoides é 
considerada como seu principal efeito benéfico à saúde humana, associando-se à 
prevenção de doenças cardiovasculares e câncer87,89. 
 Essa associação desses compostos com atividade antioxidante constatada, 
tornam as frutas tropicais (e consequentemente seus resíduos) como potenciais 
ingredientes bioativos aliados da indústria de alimentos para o desenvolvimento de 
produtos funcionais enriquecidos, e com menor utilização de aditivos artificiais. 
 
4.4 APLICAÇÃO DOS RESÍDUOS DE FRUTAS NA INDÚSTRIA ALIMENTÍCIA 
 
 As indústrias de processamento de frutas são responsáveis pela emissão de 
uma grande quantidade de resíduos, que apresentam-se como fontes de fibras 
alimentares e outros macronutrientes91. Essas frações são originárias de diferentes 
frutas processadas e podem conter quantidades interessantes de corantes, 
antioxidantes ou outras substâncias com efeitos positivos à saúde, auxiliando na 
adequada resposta insulínica ou mesmo na manutenção de peso4,12. Assim uma 
estratégia para incrementar a economia do processamento de frutas tropicais seria 
na incorporação e agregação de valor de seus resíduos seja para a produção de 
outros alimentos ou pela extração de seus compostos bioativos para formuação de 
aditivos naturais ou nutraceuticos12. 
 Estudos tem observado a possível aplicação de resíduos de frutas como 
ingredientes diferenciados na produção de alimentos, focando principalmente em 
20 
 
seu maior conteúdo de fibras, tanto das frações solúveis e insolúveis, sua 
capacidade de aumentar a vida de prateleira de produtos, seu preço baixo e sua 
capacidade de expressar efeitos fisiológicos positivos aos consumidores92. 
Assim a incorporação de resíduos em produtos alimentícios como substitutos 
baratos e parciais aos farináceos podem melhorar a retenção de água e óleo, 
estabilidade oxidativa das emulsões, além de serem menos calóricos92. Associado a 
isso, outra forma de aproveitamento desses resíduos está no refino de seus 
macronutrientes de maior valor agregado, como no caso das proteases extraídas de 
resíduos de abacaxi e mamão, pectina da maçã e goiaba, ou mesmo nos óleos 
essenciais de sementes de maracujá, manga e uva93–95 
 A exemplo disso, estudos têm demostrado a aplicabilidade real de frutas e 
seus resíduos no desenvolvimento de alimentos ou ingredientes, como por exemplo 
na aplicação de farinha de casca de manga na produção de biscoitos ricos em 
antioxidantes e fibras96, produção de farinha de casca de maçã com características 
apropriadas para armazenamento e uso97, utilização de pós de frutas na produção e 
aceitação de “snacks” infantis98 e na produção e estudo da estabilidade dos 
compostos bioativos de pães enriquecidos com farinha e goiaba31. 
 
4.5 ATIVIDADE ANTIOXIDANTE E ANTIMICROBIANA EM FRUTAS TROPICAIS 
 
 É reconhecido atualmente, que o ambiente natural que rodeia o homem está 
cada vez mais degradado e poluído99. Isso, associado a fatores, como alcoolismo, 
tabagismo, baixo consumo de frutas e vegetais, envelhecimento e estresse 
emocional podem levar a processos biológicos que desencadeiam a formação 
exacerbada de Espécies Reativas de Oxigênio (EROs), afetando o corpo humano de 
forma sistêmica com enfraquecimento do sistema imune e aceleração do 
envelhecimento celular100–102. 
 Em termos biológicos, EROs são formadas continuamente durante os 
processos metabólicos (normais ou patogênicos) ou são provenientes de fontes 
exógenas físicas e químicas, podendo incluir os radicais livres como o superóxido, 
hidroxil, peroxil, alcooxil e os não-radicais, como o peróxido de hidrogênio e ácido 
hipocloroso65,80,103. 
 Vale ressaltar também, que os radicais livres agem de maneira deletéria 
sobre plantas e alimentos. A peroxidação lipídica é a principal causa da deterioração 
21 
 
dos ácidos graxos em alimentos104. É amplamente aceito que as reações oxidativas 
que acontecem nos alimentos causam perdas nutricionais, assim como alterações 
de aroma, sabor e textura, que repercutem em depreciação e deterioração, com 
perda de qualidade e rejeição por parte dos consumidores24 
 Para combater os radicais livres os organismos vivos produzem substâncias 
antioxidantes que previnem ou atrasam a oxidação pela captura de radicais livres, 
na supressão de radicais por ligação a íons metálicos, na redução do peróxido de 
hidrogênio e extinção de superóxidos e oxigênio singlete80,105. Porém, para 
restabelecer o equilíbrio oxidativo, certas quantidades de antioxidantes exógenos 
podem ser requeridas através da dieta habitual103,104. 
 Assim, mais estudos devem existir, com a finalidade de quantificar e 
identificar metabólitos ou compostos químicos com ação antioxidante em frutas, 
visando sua utilização com impactos positivos na saúde humana, combate a 
doenças e preservação de alimentos3. Fontes naturais e seguras de alimentos 
antioxidantes, principalmente de origem vegetal, despertam interesse específico 
como na sua aplicação como aditivos naturais em alimentos, agindo como 
ingredientes funcionais ou antioxidantes na diminuição de patógenos33,80,101. 
 A aplicação de extratos antioxidantes em produtos pode aumentar a 
estabilidade dos alimentos ao armazenamento por meio da ação de componentes 
como fenóis, alcoóis, aldeídos, cetonas e outros hidrocarbonetos, sendo potenciais 
antimicrobianos naturais, evitando ou retardando a degradação pela oxidação de 
lipídios, assim como na melhora da qualidade e do valor nutricional dos alimentos84. 
 A atividade antimicrobiana de uma variedade de compostos fenólicos defontes naturais tem sido estudada em detalhe. Compostos fenólicos de especiarias 
como o gingerol, zingerona e capsaicina são alguns exemplos, com uso na inibição 
de germinação de esporos bacterianos atestados105,106. Isso, por sua vez, demonstra 
a importância e o potencial da capacidade antimicrobiana das frutas (ou de seus 
extratos), pois independentemente do grande número de técnicas de preservação 
existentes hoje em dia, a deterioração de produtos alimentícios por micro-
organismos ainda é um problema que não foi completamente controlado33. 
 
 
 
22 
 
4.6 EFEITO DO PROCESSAMENTO DE FRUTOS TROPICAIS E SEUS 
RESÍDUOS. 
 
 O processamento pode ser considerado uma forma essencial de preservação 
dos alimentos para o consumo em massa, visto que melhora a conveniência de 
utilização (um fator desejável dentro das tendências de consumo). Devido à natural 
perecibilidade das frutas, o processamento das mesmas torna-se a única maneira 
viável de comercializção e consumo em mercados distantes da zona produtora. 
Porém, um dos principais aspectos limitantes do processamento é a perda de 
qualidade nutricional quando comparada ao produto fresco47. 
 A correta escolha por métodos de processamento e preservação é muito 
importante, principalmente para alimentos fonte de compostos bioativos. Isso porque 
podem causar alterações físicas, químicas e ou biológicas, repercutindo em perda 
de nutrientes e ou da cor pela degradação de pigmentos como carotenoides e 
antocianinas107. 
 A vitamina C, por exemplo, considerada a principal vitamina antioxidante 
natural na nossa dieta habitual, apresenta alta instabilidade e reatividade, com 
degradação contínua após colheita e durante processamento e armazenamento90. 
Fatores como pH alcalino, temperaturas altas, luz, contato com oxigênio, presença 
de íons metálicos e enzimas podem provocar danos à composição da matriz 
alimentar, com perdas irreversíveis na quantidade dessa vitamina86,108. 
 Considerando que o processo de reutilização dos resíduos vegetais é 
suportado principalmente pela maior concentração de polifenóis nas suas cascas e 
sementes, investigações científicas e tecnológicas têm desenvolvido métodos de 
processamento mais sustentáveis e econômicos, visando uma melhor compreensão 
e preservação da matriz residual na qual os polifenóis se encontram109,110,97. 
 Dentre os diversos métodos empregados na preservação de alimentos, a 
desidratação, amplamente usada na história do homem, se caracteriza pela 
remoção da água através de vaporização ou sublimação, reduzindo a atividade de 
água do alimento. Assim minimizam-se reações de decomposição, além da redução 
de peso e volume dos produtos gerados111,112. 
 Existem diversas técnicas de secagem, sendo a liofilização considerada o 
melhor método de desidratação para a obtenção de produtos de maior qualidade 
nutricional32. Tal método é conhecido pela sua eficiência em gerar melhores 
23 
 
produtos desidratados devido à ausência de água líquida pelas baixas temperaturas 
requeridas no processo36. 
 Mesmo assim, alimentos secos normalmente necessitam de uma preparação 
antes do consumo, como aquecimento e cocção. Muitos produtos desidratados são 
utilizados como ingredientes, incorporados diretamente ou após reidratação, em 
uma nova matriz alimentar, o que por sua vez, exige atributos específicos de 
solubilidade, teor de retenção de água e higroscopicidade26. No que se refere aos 
produtos liofilizados, apesar de alcançarem parâmetros de maior qualidade 
nutricional, tecnológica e funcional, informações mais detalhadas sobre esses 
aspectos ainda não existem na literatura, especialmente para as frutas tropicais36. 
Estudos afirmam que mesmo tratamentos considerados moderados, como a 
liofilização, podem gerar modificações nos níveis de compostos bioativos107,113. 
 Em frutas e vegetais, fitoquímicos podem estar ligados às membranas 
celulares vegetais ou existirem como compostos livres, o que torna variável o efeito 
do processamento na estabilidade dos compostos bioativos107. Assim, 
processamentos térmicos como congelamento ou aquecimento, podem levar ao 
aumento ou perda de compostos bioativos. Esses tipos de tratamentos podem 
causar a ruptura da matriz alimentar ocasionando tanto maior liberação de seus 
bioativos, como na depleção pela decomposição de compostos lábeis114–116. 
 O mesmo pode ser dito sobre a atividade antioxidante das frutas e seus 
produtos, que pode não sofrer nenhum efeito, ser aumentada, ou diminuída como 
consequência do processamento. Assim, apesar de que o mais comumente 
observado seja a perda de antioxidantes presentes na matriz do alimento, o 
aumento de atividade antioxidante também já foi relatado117. 
 O desenvolvimento de dímeros é a forma mais comum de degradação das 
substâncias naturalmente antioxidantes presentes nos alimentos durante o 
processamento118. Mas, por outro lado, a oxidação dos polifenóis pode formar 
subprodutos com estado oxidante intermediários com maior eficiência de abstração 
de radicais livres do que naqueles inicialmente não-oxidados119. Isso se deve porque 
a maioria dos produtos de oxidação dos fenólicos antioxidantes ainda retém 
atividade antioxidante e isso pode estar associado a efeitos sinérgicos como os 
observados com ácido cítrico, ascórbico, fosfolipídios, aminas, aminoácidos e 
hidrolisados protéicos118. 
24 
 
 O processamento dos alimentos pelo calor pode ainda contribuir para que 
reações entre as substâncias já presentes na matriz do alimento possam ocorrer. 
Uma dessas reações amplamente conhecida é a reação de Maillard, em que a 
condensação de aminoácidos e açúcares redutores ou produtos da oxidação lipídica 
podem formar os Produtos da Reação de Maillard (PRM)120,121. Dentro dos PRM, 
pigmentos heterogêneos, nitrogenados e acastanhados chamados de melanoidinas 
são formados e destacam-se por apresentarem atividade antioxidante, antialérgica, 
antimicrobiana ou citotóxica117,122,123. 
 As melanoidinas podem ser formadas na reação de Maillard durante o 
processamento indutrial e doméstico, sendo amplamente distribuídas na nossa dieta 
(nos cafés, chocolate, pão e mel)124. Elas estão relacionadas a estudos que 
comprovam tanto sua potencialidade antioxidante quanto a sua incapacidade de 
abstração de radicais livres124,125. Esses dados conflitantes se devem principalmente 
à complexidade dos componentes existentes nas frações desses compostos, que 
por sua vez, está relacionado tanto ao tipo de análise feita, processamento 
submetido, e principalmente, a diferença estrutural e química de distintos tipos de 
matrizes alimentares 122. 
 Considerando todos esses fatores que incidem direta e indiretamente sobre 
os alimentos processados, é imperativo entender os mecanismos de degradação em 
frutos exóticos como um pré-requisito para maximizar a retenção de seus compostos 
bioativos109. A aplicação de modelos experimentais de tratamento térmico é uma das 
formas para avaliar e prever a influência dessas operações nos parâmetros críticos 
de qualidade, visando minimizar as alterações indesejáveis e aperfeiçoar a 
qualidade de alimentos123. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
25 
 
5 METODOLOGIA 
 
 O presente trabalho desenvolveu uma pesquisa do tipo experimental, analítica 
e transversal, com o levantamento e descrição de dados dentro de ambiente 
laboratorial e avaliação e planejamento cíclicos. Também trata-se de uma pesquisa-
ação, já que houve teste de hipóteses, associações e inferências em um momento 
seccionado do estudo. 
 
5.1 MATERIAL 
 
 Resíduos liofilizados de acerola (RLA), goiaba (RLG) e caju (RLC), 
constituídos de casca, polpa residual e ou sementes foram doadas por empresas de 
processamento de polpas de frutas congeladas, situadas em João Pessoa – PB. 
Diversos lotes foram recebidos, totalizando 20Kg de cada resíduo, sendo 
homogeneizados e armazenados à -18°C. No período de dezembro de2014 a 
dezembro de 2015, porções de cada lote foram retiradas e submetidas à liofilização 
(modelo L-101, Liotop, São Carlos-SP, Brasil) por aproximadamente 36 horas a -
40°C, vácuo inferior a 150µmHg e velocidade de liofilização de 1 mm/h. Após 
desidratação, os resíduos foram triturados (modelo RI7761, Philips Walita, China) e 
peneirados (16 mesh) para se obter um pó com tamanho médio de partícula inferior 
a 1,0 mm. Os resíduos em pó foram acondicionados em embalagens de vidro ao 
abrigo da luz e sob congelamento (- 18°C) para futuras análises. 
 
5.2 COMPOSIÇÃO CENTESIMAL E DETERMINAÇÃO DE MINERAIS 
 
Todas as análises de composição centesimal foram realizadas de acordo com 
a AOAC126. Foram realizadas análises de umidade por secagem em estufa a 105°C 
até peso constante (925.09), resíduo mineral fixo por incineração em mufla a 550°C 
(930.30), lipídios pelo método de extração direta em Soxleht (920.39,C), proteínas 
pelo método de Kjeldahl (990.03) e fibra dietética total (FDT) (985.29) e fibra 
dietética insolúvel (FDI) (991,42) pelo método enzimático gravimétrico. A Fibra 
Dietética Solúvel (FDS) foi determinada pela diferença da FDT pela FDI (993.19)126. 
O teor de carboidratos disponíveis foi calculado pela diferença do total de proteínas, 
lipídios, cinzas e umidades e fibra total dietética127. O valor energético total (VET) foi 
26 
 
estimado pelo uso dos fatores de conversão de 4 Kcal/g para proteína e carboidratos 
disponíveis e 9 Kcal/g de lipídios, com a soma expressa para 100g de resíduo128. 
A análise da composição mineral dos resíduos foi realizada utilizando 
espectrometria de fluorescência de raios X de energia dispersiva, utilizando aparelho 
Energy Dispersive X-raySpectrometer – EDX (EDX-720, Japão)129. As amostras 
foram colocadas em portas-amostra próprios do aparelho lacradas em ambas as 
extremidades com filmes finos de polipropileno e abertas em uma das extremidades 
para evitar extrusão de amostras ao acionar o vácuo, para então serem analisadas 
em aparelho EDX. Os resultados finais foram expressos em mg/g ou µg/g. 
 
5.3 ASPECTOS TECNOLÓGICOS E MICROESTRUTURA 
 
 Os pós de RLA, RLG e RLC foram avaliados quanto aos seguintes aspectos 
tecnológicos: higroscopicidadee solubilidade e grau de retenção de água e óleo. 
Para a higroscopicidade, 1g dos resíduos liofilizados, foram dispostos em placas de 
Petri (9 cm) previamente taradas e mantidas em célula de higroscopicidade 
(dissecador) com uma placa de Petri com solução saturada de NaCl (0,4g/mL, UR 
76%)130. As amostras foram mantidas dentro do sistema por 5 dias seguidos, sendo, 
ao fim, registradas as diferenças de massa. O percentual de higroscopicidade dos 
resíduos foi encontrado segundo a equação I, e a categorização de tal parâmetro foi 
realizada conforme Quadro 2131. 
 
% 𝐻𝑖𝑔𝑟𝑜𝑠𝑐𝑜𝑝𝑖𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 =
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙−𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙
× 100( I ) 
 
Quadro 2 – Classificação da higroscopicidade de pós. 
Higroscopicidade 
Não Higroscópico <10% 
Ligeiramente Higroscópico 10,1 – 15% 
Higroscópico 15,1 – 20% 
Muito Higroscópico 20,1 – 25% 
Extremamente higroscópico > 25% 
Fonte: GEA Niro Research Laboratory (2010). 
 
27 
 
 Para a análise de solubilidade, amostras de 1 g dos resíduos foram pesadas e 
dispersas em 100 mL de água destilada em agitação a 380 x g por 5 minutos. Após 
homogeneização, as amostras foram dispostas em tubos rosqueados e 
centrifugadas por 5 minutos a 850 x g. Alíquotas de 25 mL foram retiradas de cada 
sobrenadante dispostas em placas de Petri dessecadas, com seus pesos 
registrados. Após, foram encaminhadas para secagem em estufa a 105°C por 5 
horas. O percentual de solubilidade foi calculado através da diferença de peso da 
alíquota seca, conforme equação II. 
 
% 𝑆𝑜𝑙𝑢𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 = 
(𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑠ó𝑙𝑖𝑑𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑠𝑒𝑐𝑜 ×4 )
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑒𝑚 𝑏𝑎𝑠𝑒 𝑠𝑒𝑐𝑎
 × 100 ( II ) 
 
 Para a quantificação do teor de retenção de água (TRA) e óleo (TRO), 250mg 
dos resíduos liofilizados foram homogeinizados em 25 mL de solução tampão fosfato 
(1M, pH6,3) para o TRA e 25 mL de azeite de oliva para o TRO e mantidos à 
temperatura ambiente por 1h4. Seguiu-se então de centrifugação (970 x g por 10 
minutos), remoção completa do sobrenadante e pesagem do resíduo. O teor de 
retenção foi calculado e expresso como grama de água ou óleo retido por grama de 
amostra (g H2O ou Óleo/g amostra). 
O estudo morfológico das partículas foi realizado no Laboratório de 
Microscopia Eletrônica de Varredura (LABMEV) da UFRN por meio da microscopia 
eletrônica de varredura (MEV). Os resíduos foram fixados em porta-espécime 
metálicos com fita adesiva de dupla face e observados por MEV (modelo TM3000, 
Hitachi, EUA), operando com tensão de aceleração de 5,0 kV e 15 kV e com zoom 
entre 40 e 1500 x. 
 
5.4 ASPECTOS FUNCIONAIS 
 
5.4.1 OBTENÇÃO DOS EXTRATOS 
 
 Os resíduos liofilizados de acerola, goiaba e caju que constituem os grupos 
experimentais RLA, RLG e RLC, respectivamente, foram utilizados para a 
preparação de extratos aquosos. Para isso, 500mg de RLG e RLC e 250 mg de RLA 
foram misturados a 50mL de água destilada e submetidos a homogeinização em 
28 
 
agitador magnético (TE-0353, Tecnal, Brasil) por 60 minutos. Os extratos foram 
então filtrados com auxílio de bomba à vácuo (NOF 650, New Pump, Brasil) e 
centrifugados à 1230 x g por 10 minutos à 4°C (Universal 320 R, Hettich, Alemanha) 
em tubos de centrífuga para separação do sobrenadante, ou extrato aquoso. 
 Os extratos aquosos foram utilizados nas análises de compostos fenólicos 
totais, flavonoides totais, e atividade antioxidante. Os demais métodos foram 
conduzidos mediante pesagem direta da amostra ou preparação de extrato 
específico. 
 
5.4.2 DETERMINAÇÃO DE COMPOSTOS FENÓLICOS TOTAIS, FLAVONOIDES 
TOTAIS E PROANTOCIANIDINAS TOTAIS 
 
 Para a quantificação de compostos fenólicos totais (CFT) foi utilizado o 
método colorimétrico do reagente Folin Ciocalteu132. Triplicatas de 250 μL dos 
extratos aquosos dos RLA, RLG e RLC foram adicionados a 2 mL de água destilada 
e 250 μL do reagente Folin Ciocalteu (1,0 N). Após agitação rápida e descanso por 
3 minutos, foram adicionados 250 μL de solução saturada de carbonato de sódio 
(0,286 mg/mL) e as amostras foram transferidas para banho-maria a 37°C por 30 
minutos. As soluções foram submetidas à leitura de absorbâncias em 
espectrofotômetro (Genesys 10SVIS, Thermo Scientific, Estados Unidos) a 750 nm. 
Utilizou-se curva padrão de ácido gálico para expressar os resultados em miligramas 
de equilaventes por 100 g de amostra em matéria seca (mg Eq. ag/100 g ms). 
 Para a quantificação de flavonoides totais (CT), foi utilizado o ensaio de 
reação com cloreto de alumínio133. Alíquotas de 500 μL dos extratos aquosos foram 
misturadas com 2 mL de água destilada e 150 μL de nitrito de sódio (50 g/L). Após 6 
minutos, adicionou-se 150 μL de cloreto de alumínio (100 g/L) seguido de mais 6 
minutos de descanso. Finalmente, 2 mL de hidróxido de sódio (1 M) foram 
acrescidos e o volume foi completado para 5 mL com água destilada. Seguiu-se 15 
minutos de descanso sob proteção da luz e as soluções foram submetidas à leitura 
de absorbâncias a 510 nm em espectrofotômetro (Genesys 10SVIS, Thermo 
Scientific, Estados Unidos). Utilizou-se curva padrão de catequina para expressar os 
resultados em miligramas de equilaventes por 100 g de amostra em materia seca 
(mg Eq. C/100 g ms). 
29 
 
 O teor de Proantocinidinas (PAC) totais foi aferido pelo método colorimétrico 
do reagente 4-Dimetilaminocinamaldeído134. Inicialmente, 0,5 g de cada amostra foi 
extraída com 8 mL de ácido acético (1%) em solução hidrometanólica (80%). As 
amostras foram sonicadas por 5 minutos e centrifugadas a 1520 x g. Os 
sobrenadantes foram alocados em balões volumétricos de 25 mL e o processode 
extração foi repetido mais duas vezes. Os sobrenadantes foram combinados e o 
volume completado para 25 mL com solução extratora. Alíquotas dos extratos (63 
μL) foram adicionadas a 189 μL de reagente 4-Dimetilaminocinamaldeído (DMAC) e 
a absorbância foi medida em espectrofotômetro a 640 nm (Synergy HT Multi-
Detection Microplate Reader, BioTek, Vermont, USA). Os resultados foram 
expressos em miligramas de equivalentes de PAC tipo-A2 por 100 g de amostra em 
matéria seca (mg Eq. PAC2/ 100g ms). 
 
5.4.3 PERFIL DE COMPOSTOS FENÓLICOS 
 
 A extração dos ácidos fenólicos contidos nos resíduos liofilizados foi realizada 
através da hidrólise ácida135,136. O resíduo liofilizado (1 g) foi pesado em um tubo de 
polietileno (25 mL) e adicionado de 10 mL de metanol com HCl 6 mol/L, a hidrólise 
ácida (pH = 1,0) foi realizada por um período de 30 minutos em estufa a 85°C. Após 
a hidrólise a solução foi ajustada a pH 2 com NaOH 6 mol/L. Adicionou-se 5 mL de 
éter etílico ao extrato e centrifugou a 4000 x g por 10 min para decantar qualquer 
material floculado. O sobrenadante foi cuidadosamente retirado e o procedimento 
anterior foi repetido mais duas vezes. Depois da retirada total dos três 
sobrenadantes, os mesmos foram combinados e submetidos à secagem em rota-
evaporador. Por fim, o extrato foi ressuspenso em 500 µL de metanol e armazenado 
a -5°C até análise. 
 A identificação dos compostos fenólicos dos extratos foi realizada através da 
Cromatografia Líquida de Alta Eficiência de fase reversa, usando o módulo de 
separação (LC-20 AT, Shimadzu Corporation, Japão) equipado com uma coluna 
C18 (SUPELCOSIL™ LC-PAH HPLC Column, 250 x 4,6 mm, tamanho de partícula 
5μm, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, EUA) e um detector UV-VISÍVEL (Rheodyne, 
EUA). As amostras foram eluídas em um sistema gradiente que consiste nas 
seguintes fases móveis: solvente A (2% de ácido acético, v/v) e solvente B 
(acetonitrila: metanol, 2:1, v/v), em fluxo constante de 1 mL / min137. A temperatura 
30 
 
da coluna foi mantida a 40 °C, volume de injeção foi de 20 μL e a leitura realizada 
em 280 nm com utilização dos respectivos padrões (Sigma-Aldrich, St. Louis,EUA). 
 
5.4.4 DETERMINAÇÃO DE ÁCIDO ASCÓRBICO 
 
 Para a quantificação do ácido ascórbico foi utilizado o método titulométrico 
com 2,6-diclorofenolindofenol (DCFI) (967.21)126. Foi pesado 1 g de resíduos de 
cada amostra em béqueres, que receberam 50 mL de solução de ácido 
metafosfórico 1% (HPO3). A solução foi homogeneizada em agidator maginético 
(Blender Waring, 51BL30, Estados Unidos) por 3 minutos, sendo então o extrato 
filtrado a vácuo em papel qualitativo. Do filtrado, uma alíquota de 10 mL foi titulada 
com solução de DCFI. O cálculo foi realizado de acordo com as equações III e IV e o 
resultado foi expresso em miligramas por 100g de materia seca (mg/100g ms). 
 Para o resíduo de acerola, o método titulométrico com DCFI adaptado para 
frutos de colocaração avermelhada foi utilizado138. Foi pesado 1g da amostra que foi 
extraída sob as mesmas condições anteriores. Para a titulação, 2mL de DCFI 
(0,5g/L) foi misturado com 18mL de água destilada, e essa solução titulada com o 
extrato de acerola, anotando-se o valor do volume utilizado para a mudança de cor 
do DCFI no ponto de viragem (cor igual ao líquido titulado). O cálculo foi realizado de 
acordo com a equação V e o resultado foi expresso em miligramas por 100g de 
materia seca (mg/100g MS). 
 
𝑉𝑖𝑡𝑎𝑚𝑖𝑛𝑎 𝐶 (𝑚𝑔 100𝑔⁄ ) =
𝑉 ×𝐹 ×100
𝑚
 ( III ) 
𝐹 =
10 ×𝑐
𝑝
 ( IV ) 
V: Volume (mL) de DCFI usado na titulação; 
m: Massa (g) de amostra analisada; 
p: Volume (mL) de DCFI usado para titulação de 10 mL de uma solução padrão de ácido ascórbico de 
concentração c (0,01 mg/mL) 
 
𝑉𝑖𝑡𝑎𝑚𝑖𝑛𝑎 𝐶 (𝑚𝑔 100𝑔) = 
(𝑝 ×𝐶 ×50) ×100
𝑉 ×𝑚
⁄ ( V ) 
V: Volume (mL) de extrato usado para titular solução de DCFI; 
m: Massa (g) de amostra analisada; 
p: Volume (mL) de solução de ácido ascórbico de concentração c (0,01 mg/mL) usada para titular 
solução de DCFI. 
31 
 
5.4.5 DETERMINAÇÃO DE CAROTENOIDES TOTAIS 
 
 Para a análise de carotenoides totais (CT), extratos foram feitos de acordo 
com a metodologia colorimétrica a partir de extratos acetônicos139. Foram pesados 
500 mg dos resíduos que foram acondicionados em tubos protegidos da luz visível. 
Foram adicionados 18 mL de acetona P.A. e os tubos foram agitados vigorosamente 
por 30 segundos (AP56, Phoenix, Brasil). O extrato acetônico foi separado com uso 
de papel de filtro qualitativo e as leituras realizadas em espectrofotômetro (Genesys 
10SVIS, Thermo Scientific, Estados Unidos)nos comprimentos de onda de 662, 665 
e 470nm, utilizando-se acetona P.A. como branco. Os valores foram expressos na 
concentração de carotenoides totais em µg/mL dos extratos, de acordo com as 
equações VI,VII e VIII139. Os resultados finais de concentração foram convertidos em 
miligramas de carotenoides totais por 100g de matéria seca (mg/100g ms) do 
respectivo resíduo liofilizado. 
 
𝐶𝑎 (𝜇𝑔 𝑚𝐿) = 11,24 × 𝐴𝑏𝑠662 − 2,04 × 𝐴𝑏𝑠665⁄ ( VI ) 
 
𝐶𝑏 (𝜇𝑔 𝑚𝐿) = 20,13 × 𝐴𝑏𝑠665 − 4,19 × 𝐴𝑏𝑠662⁄ ( VII ) 
 
𝐶 (𝑥 + 𝑐) (𝜇𝑔 𝑚𝐿) =
[1000×𝐴𝑏𝑠470−(1,90×𝐶𝑎−63,14×𝐶𝑏)]
214
⁄ ( VIII ) 
 
 
5.4.6 ATIVIDADE ANTIOXIDANTE PELO RADICAL 2,2-DIFENIL-1-
PICRILHIDRAZIL (DPPH•) 
 
 Foi utilizada a metodologia da inativação do DPPH• em microplaca de 96 
orifícios140. Alíquotas de 40μL dos extratos (metanol P.A para o branco) foram 
adicionadas em microplacas de 96 poços.Em seguida 200μL de solução metanólica 
do radical DPPH• (0,04g/L) foram adicionados. O sistema foi mantido em descanso 
em câmara escurapor 25min. Asleituras das absorbâncias foram realizadas a 517nm 
emleitor de microplacas (ASYS UVM 340, Biochrom, Estados Unidos). 
 Para expressar os dados finais da atividade antioxidante dos extratos, os 
mesmos foram comparados com curva padrão de soluções metanólicas do 
32 
 
antioxidante Trolox (ácido 6-Hidroxi-2,5,7,8-tetrametilcromano-2-carboxílico) em 
concentrações de 200, 120, 100, 50 e 30 μM. Os resultados da atividade 
antioxidante ao DPPH• (AADPPH•)foram expressosem μmol de equivalentes de 
Trolox por grama de amostra em matéria seca (μmol Eq.Trolox/g ms). 
 A concentração de inibição 50 (IC50)
 também foi identificada53. Tal dado 
corresponde a concentração no qual os extratos aquosos dos resíduos estudados 
inibem 50% da solução de DPPH• (0,04 g/L) existente em reação. Assim, extratos 
aquosos em diferentes concentrações foram usados para cada um dos resíduos: 
RLA (0,05 a 1,5mg/mL), RLG (2 a 20 mg/mL) e RLC (4 a 20 mg/mL). Essas 
diferentes concentrações foram submetidas ao ensaio de inativação do DPPH• e o 
IC50 foi determinado com o gráfico elaborado a partir do percentual de inibição ao 
DPPH• versus a concentração de cada uma das diluições. O resultado final do IC50 
foi expresso em concentração do extrato aquoso em μg/mL. 
 
5.4.7 TESTE DA ATIVIDADE ANTIOXIDANTE PELA CAPACIDADE DE 
ABSORÇÃO DE RADICAL OXIGÊNIO (ORAC). 
 
 Foi utilizada a metodologia fluorimétrica contra a capacidade de absorção de 
radicais oxigênico141. Em placas de 96 poços, 20 μL de branco (tampão PBS), 
padrão (Trolox 0.25 g/L em tampão PBS) ou extratos aquosos dos resíduos foram 
pipetados, e a seguir pipetados 120 μL de fluoresceína (0,01 µmol/L) . As placas 
foram incubadas a 37 ° C durante 10 min em leitor de microplacas (FLOUstar 
OPTIMA, BMG LABTECH’S, Alemanha). Em seguida, 60μL do radical l2,2′-azobis(2-
amidinopropano)dihidrocloridrato (AAPH) recém preparado (10,85 mg/mL) foi 
adicionado a todos os poços designados. A fluorescência foi monitorada usando 485 
nm de excitação e 528 nm de emissão em intervalos de 3 minutos durante 180 
minutos. O valor final de ORAC foi expresso em µmol de equivalentes de Trolox por 
grama de matéria seca (µmol Eq.T/g ms). 
 
5.4.8 ATIVIDADE ANTIBACTERIANA 
 
 Primeiramente,foram feitos extratos hidrometanólicos específicos para tal 
ensaio132. Foi pesado 1,8g de cada um dos grupos experimentais (RLA, RLG e 
RLC), adicionados a 30 mL de metanol gelado (70%) e submetidos à agitação 
33 
 
vigorosa em homogeneizador a 14000 rpm por 1 minuto em banho de gelo. A 
mistura foi filtrada à vácuo em papel de filtro qualitativo, sendo o filtrado obtido 
reservado e o resíduo retido submetido a mais duas extrações consecutivas, com 
15mL de metanol 70% cada. Ao final, com a junção dos três extratos, um volume de 
35,7mL foram divididos em tubos de centrifuga com 1,7mL e submetidos à 
concentração por 4 hà 30°C (Concentrator 5301, Eppendorf, Alemanha). 
 A partir dosextratos concentrados de RLA, RLG e RLC, seguiram-se as 
análises de atividade antibacteriana. Utilizou-se a técnica de perfuração em ágar 
com modificações132,142. Foram utilizadas as culturas Gram negativas de Salmonella 
typhimurium e Shigella sonneie e Gram positivas de Staphylococcus aureus,Bacillus 
cereus e Listeria monocytogenes. 
 Os micro-organismos foram repicados em ágar Muller-Hinton por 18-24horas 
a 35°C e as colônias foram suspendidas em solução salina esterilizada (0,85%) até 
atingirem turbidade equivalente a 0,5 da escala McFarland (108 UFC/mL). Com 
auxílio de swab estéril umedecido, uma vez para cada placa, a suspensão foi 
espalhada na superfície de ágar Muller-Hinton estéril. Poços de 6mm foram 
perfurados com tubos de Durhan estéreis e 90μL dos extratos concentrados foram 
adicionados. As placas foram incubadas à 35°C por 24 horas, e as leituras do 
diâmetro dos halos de inibição foram realizadas com auxílio de régua milimetrada. 
Os ensaios foram realizados em triplicata. Para o controle positivo de inibição foi 
utilizado discos degentamicina e vancomicina, e para controle negativo foi utilizada a 
solução hidrometanólica (70%). 
 
5.5 DETERMINAÇÃO DE FENÓLICOS E ATIVIDADE ANTIOXIDANTE APÓS 
TRATAMENTO TÉRMICO DOS RESÍDUOS 
 
 Tal ensaio foi realizado com a finalidade de obter mais informações sobre a 
estabilidade e ou transformações que podem ocorrer nos compostos fenólicos totais 
e atividade antioxidande após 4 diferentes tratamentos térmicos dos resíduos 
liofilizados143. Triplicatas de 0,35 g dos resíduos foram pesados e dispostos em 
camada fina e espalhada nas placas de Petri de 5,5 cm de diâmetro (previamente 
dessecadas). Foram elaboradas triplicatas para cada um dos 4 tratamentos 
térmicos. As placas contendo as amostras foram colocadas em estufa (Modelo 404-
3DE, Nova Ética, Brasil), previamente estabilizada para 85°C, 100°C, 120°C e 
34 
 
150°C, onde ficaram 30 minutos após estabilização da temperetura escolhida. A 
seguir, as amostras foram resfriadas em dessecador e seus pesos foram aferidos 
para checar o percentual de perda de peso. 
 As triplicatas dos resíduos submetidos ao processamento térmico foram 
misturadas totalizando cerca de 1050mg e armazenadas em frascos opacos a -18°C 
para posterior obtenção do extrato. De cada tratamento, triplicatas de 300mg foram 
submetidas a extração com 30mL de água destilada (vide item 5.4.1). A partir 
desses extratos foram determinados os teores de CFT e a atividade antioxidante 
com DPPH• (vide itens 5.4.2 e 5.4.6). Os resultados finais foram expressos em 
equivalentes (ácido gálico e Trolox, respectivamente) e comparados entre os 
resíduos liofilizados sem tratamento térmico para determinação do percentual de 
retenção140. 
 
5.6 DETERMINAÇÃO DE MELANOIDINAS APÓS PROCESSAMENTO TÉRMICO 
 
 Com a finalidade de compreender melhor a formação de melanoidinas pelo 
tratamento térmico, extratos aquosos foram feitos de acordo com metodologias 
combinadas e adaptadas120,144. Os resíduos liofilizados sem e com tratamento 
térmico a 85, 100, 120 e 150°C foram misturadas à água destilada quente (75°C) em 
concentrações de 10 mg/mL e homogeinizados em agitador magnético (TE-0353, 
Tecnal, Brasil) por 10 minutos. Os extratos foram filtrados a vácuo e a turbidez 
destes removidas com filtros de seringa com membrana PES de 0,45μm 
(purificação). 
 Alíquotas de 200 μL foram pipetadas em placas de 96 poços. As 
absorbâncias foram lidas a 420 nm (ASYS UVM 340, Biochrom, Estados Unidos) e 
os resultados expressos nas absorbâncias (nm) diretamente aferidas. Os resultados 
finais foram comparados entre si, entre os resíduos com e sem tratamento térmico, 
para determinação do percentual de formação de melanoidinas (equação IX). 
 
𝑉𝑎𝑟. 𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎çã𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑒𝑙𝑎𝑛𝑜𝑖𝑑𝑖𝑛𝑎𝑠 (%) =
𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏â𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑚é𝑑𝑖𝑎 𝑑𝑜𝑠 𝑟𝑒𝑠í𝑑𝑢𝑜𝑠 
𝑛𝑎𝑠 𝑑𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑠
𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏â𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑚é𝑑𝑖𝑎 𝑑𝑜 𝑟𝑒𝑠í𝑑𝑢𝑜 
𝑠𝑒𝑚 𝑡𝑟𝑎𝑡𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑡é𝑟𝑚𝑖𝑐𝑜
× 100 ( IX ) 
 
 
 
35 
 
5.7 ANÁLISE ESTATÍSTICA 
 
 Todas as análises foram executadas em triplicata (n = 3) e os respectivos 
resultados submetidos à estatística descritiva, expressando suas médias e desvio 
padrão (DP). Análise estatística foi realizada entre os diversos parâmetros para os 
diferentes resíduos e entre as diferentes temperaturas de tratamento térmico para 
cada resíduo. Para tal, foi realizado estatística por ANOVA e teste de Tukey post hoc 
(p<0,05) como o software Statistica 7.0 (Statsoft, Tulsa, EUA). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
36 
 
6 ARTIGO PRODUZIDO 
 
6.1 ARTIGO I 
 O artigo intitulado “Functional, technological and nutritional characterization of 
freeze dried tropical fruit pomaces” foi submetido para publicação no periódico “LWT 
– Food Science and Technology”, que possui fator de impacto 2,711 e Qualis A2 
para a área de Nutrição. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
37 
 
 
 
 
 
38 
 
 
. 
 
39 
 
Functional, technological and nutritional characterization of freeze dried tropical fruit 1 
pomaces 2 
Author’s name: Igor Ucella Dantas de Medeiros
1
, Jailane de Souza Aquino
2
, Natália Sufiatti 3 
de Holanda Cavalcanti
2
, Ana Regina Nascimento Campos
3
, 4 
Angela Maria Tribuzy de Magalhães Cordeiro
4
, Karla Suzanne Florentino da Silva Chaves 5 
Damasceno
1
 e Roberta Targino Pinto Correia
 1,5*
 6 
1. Department of Nutrition, Federal University of Rio Grande do Norte, Rio Grande do 7 
Norte, Brazil; 8 
2. Department of Nutrition, Federal University of Paraíba, Paraíba, Brazil; 9 
3. Chemistry Department, Federal University of Campina Grande, Paraíba, Brazil; 10 
4. Food Technology Department, Federal University of Paraíba, Paraíba, Brazil; 11 
5. Department of Chemical Engineering, Federal University of Rio Grande do Norte, Rio 12 
Grande do Norte, Brazil 13 
 14 
 15 
 16 
 17 
 18 
 19 
 20 
* Corresponding author: 21 
Department of Chemical Engineering, Laboratory of Food Bioactive Compounds, Federal 22 
University of Rio Grande do Norte, 59078-970, Natal, Rio Grande do Norte, Brazil 23 
Phone: +55 084 988393289 24 
E-mail: roberta@eq.ufrn.br 25 
mailto:roberta@eq.ufrn.br
40 
 
Highlights: 26 
1. All pomaces are rich in dietary fibers, lipids, proteins, potassium and calcium; 27 
2. Dried fruit pomaces have low hygroscopicity and high water and oil retention; 28 
3. Dried acerola pomace is rich in salicylic acid and 2,5-dihydroxybeenzoic acid; 29 
4. Increased antioxidant activity after thermal treatment was found in cashew pomace; 30 
5. Melanoidins play a role on antioxidant activity of freeze dried pomaces. 31 
 32 
 33 
 34 
 35 
 36 
 37 
 38 
 39 
 40 
 41 
 42 
 43 
 44 
 45 
41 
 
Abstract 46 
This study investigates freeze-dried acerola, guava and cashew in regard to their nutritional, 47 
technological and functional aspects, as well as the effect of heat treatment on their bioactive 48 
value and antioxidant activity. Guava pomace is rich in fibers, proteins and lipids, while 49 
acerola pomace has the best relationship between soluble and insolublefiber. Several minerals 50 
were identified (potassium, calcium, among others) and all freeze dried pomaces have low 51 
solubility (21.1-45.4%) and hygroscopicity (6.2-11.2%). Acerola pomace has outstanding 52 
antioxidant activity (ORAC, 688.1 µmol TE/g DW) and high total phenolic content (5331.7 53 
mg AGE/100g DW), salicylic acid (3503.4 mg/100g DW), catechin (498.2 mg/100g DW), 54 
and myricetin (929.4 mg/100g DW). Higher phenolic losses were found after heat treatment 55 
(29% retention at 150 °C). On the other hand high antioxidant activity retention was observed 56 
(> 70% at all temperatures to all pomaces). 57 
 58 
 59 
 60 
 61 
 62 
 63 
Keywords: Tropical fruit, industrial waste, phytochemicals, thermal treatment. 64 
Chemical compounds studied in this article 65 
 Gallic acid (PubChem CID: 370), Catechin (PubCHem CID 9064), Myricetin (PubChem 66 
CID: 5281672), Salicylic Acid (PubChem CID 338), 2,5-Dihydroxybeenzoic acid (PubChem 67 
CID: 3469), Proanthocyanidin A2 (PubChem CID: 124025), Trolox (PubChem CID: 40634). 68 
42 
 
1. Introduction 69 
Brazil is a great tropical fruit producer, including fruits with well-established market and 70 
others still unexploited (Paz et al., 2015). Recent statistical data show that 1.6 million tons of 71 
fresh fruits were produced during 2012-2013 (FAO, 2016) and fruits such as acerola 72 
(Malpighia emarginata DC.), guava (Psidium guajava L.) and cashew (Anacardium 73 
occidentale L.) together represent a great portion of this production. 74 
These fruits are traditionally used for extraction of fruit pulp by juice industry segments 75 
(IBGE, 2016). Sadly, the tropical fruits generally have less edible portions than temperate 76 
fruits, generating 30-40% more pomace after processing (Schieber, Stintzing & Carle, 2002). 77 
As a consequence, large amounts of fruit pomaces are discarded along the year, despite the 78 
evidences about their bioactive compounds richness with antioxidant and functional attributes 79 
(Correia, Borges, Medeiros & Genovese, 2012). Finding environmental-friendly applications 80 
for these residues is crucial to generate higher profits to the entire productive chain, besides 81 
preventing the loss of high-value residual compounds with it. 82 
Despite their bioactive value, fruits and fruit pomaces easily decay. Technological solutions 83 
such as drying can overcome this scenario, besides providing the expansion of the fruit market 84 
to places away from the producing sites. Freeze drying is among the most popular and widely 85 
used drying techniques and it uses low temperatures associated to vacuum, which provides 86 
higher retention of sensitive compounds (Azevêdo, Fujita, Oliveira, Genovese & Correia, 87 
2014; Nóbrega et al., 2014). Unfortunately, drying can also negatively impact the 88 
concentration and bioavailability of phytochemicals. It is known that several bioactive 89 
compounds are linked to cell membranes and tissues, and processing can disrupt these 90 
chemical bonds and affect their functionality in the food (Chen & Martynenko, 2016). 91 
Therefore, this study investigates relevant technological, bioactive and nutritional parameters 92 
of freeze dried acerola, guava and cashew pomaces. In addition, the stability of phenolic 93 
43 
 
compound and antioxidant capacity, as well as the formation of melanoidins after thermal 94 
processing, were addressed in this research. This is an effort of learning more about the 95 
industrial and nutritional potential of fruit pomaces that can be used to added value 96 
applications in several parts of the tropical world. 97 
 98 
2. Material and methods 99 
2.1 Preparation of freeze dried fruit pomaces 100 
Acerola (ACE, Malpighia emarginata DC.), guava (GUA, Psidium guajava L.) and cashew 101 
(CAS, Anacardium occidentale L.) pomaces used in this study were obtained as wastes of the 102 
fruit pulp industry. Several batches of each pomace were homogenized in order to constitute a 103 
single batch of each fruit that was used for all experiments. The pomace was kept frozen at -104 
18 
o
C. The pomace was freeze-dried (Model L101, Liobras, Campinas, Brazil) for 36 hours at 105 
-40 °C with a constant speed of 1mm/h, vacuum of 0.5 mmHg and final pressure of 0.05 106 
mmHg. The freeze dried pomaces (ACE, GUA and CAS) were grounded using a mill TE-107 
631/2 (Tecnal, Piracicaba, SP, Brazil) and passed through sieves (final average size <1.0mm) 108 
and kept frozen (-18°C) until further analysis. 109 
2.2 Centesimal and mineral composition 110 
All fruit pomaces were analyzed according to AOAC (2002) methods: moisture (925.09), ash 111 
(930.30), lipids by Soxhlet (920.39A), protein by Kjeldah (990.03), total dietary fiber 112 
(985.29), insoluble (991.42) and soluble (993.19) fibers. The carbohydrates were calculated 113 
according to Albuquerque et al. (2016) and the total energetic value (TEV) was estimated by 114 
Merrill & Watt (1973). The mineral composition was determined according to Tavares, Silva, 115 
Campos, Schuler, & Aquino (2015) using an Energy Dispersive X-ray Spectrometer (EDX-116 
720, Japan). Results were expressed as mg/g of pomace for K, Ca, Mg, P, Fe and Zn and µg/g 117 
for Cu. 118 
44 
 
2.3 Technological and morphological characterization 119 
The pomaces solubility and hygroscopicity were determined according to Castro-Muñoz, 120 
Barragán-Huerta & Yáñez-Fernández (2014) and results were expressed as percentage of 121 
soluble pomace and of absorbed moisture. The water holding capacity (WHC) and oil holding 122 
capacity (OHC) were determined according to Martínez et al. (2012) and results were 123 
expressed as grams of oil or water per grams of dry weight (DW). For the morphological 124 
characterization, the powders were evaluated by scanning electron microscopy using a 125 
TM3000 (Hitachi, Japan), operating at an acceleration voltage of 5 kV and 15 kV. Images 126 
were taken at a magnification of 40 × to 1500 ×. 127 
2.4 Preparation of powder extracts 128 
Aqueous extracts were made by mixing 0.25 g of ACE and 0.5 g of GUA and CAS with 50 129 
mL of distilled water and homogenized for 60 min. followed by vacuum filtration (NOF 650, 130 
New Pump, Brazil) using filter paper nº1 (Whatman Intl Ltd., Maidstone, UK). The extracts 131 
were centrifuged at 1230 g at 4° C for 10 min (Universal 320 R, Hettich, Germany) and the 132 
supernatant was separated for determination of some bioactive compounds and antioxidant 133 
activity. 134 
2.5 Bioactive compounds. 135 
2.5.1 Non-nutritional bioactive compounds 136 
Total phenolic content (TPC) was measured according to Fujita, Borges, Correia, Franco & 137 
Genovese (2013) and total flavonoid content (TFC) by Saravanan & Parimelazhagan (2014) 138 
in aqueous extracts. TPC was expressed as mg gallic acid equivalents (GAE)/ 100g of dry 139 
weight (DW) and TFC as mg of cathequin equivalents (CE)/ 100g of dry weight (DW). The 140 
proanthocyanidins content (PAC) was determined as proposed by Prior et al. (2010) and 141 
expressed as mg of proanthocyanidin A2 equivalents (PA2E)/ 100g powder in dry weight 142 
(DW) 143 
45 
 
2.5.2 Nutritional bioactive compounds 144 
Ascorbic acid (AA) was determined by AOAC (2012, method 967.21). ACE samples were 145 
analyzed as described by Oliveira, Godoy & Prado (2010) due to its intense red color. The 146 
TCC was measured by Linchtenthaler & Buschmann (2001) method with acetonic extractions 147 
follow by readings at 470, 645 and 662 nm (Genesys 10S VIS, Thermo Scientific, USA). The 148 
results to AA and TCC were expressed in mg/100g of dry weight (DW). 149 
2.6 Characterization of phenolic compounds profile by high performance liquid 150 
chromatography (HPLC) 151 
Acid hydrolysis extractions were made according to Ross, Beta & Arntfield (2009) and 152 
Krygier, Sosulski & Hogge (1982) with modifications. Aliquots of the freeze-dried