PARTIÇÃO DE BETALAÍNA DA CASCA DO FRUTO DO MANDACARU EM SISTEMAS AQUOSOS BIFÁSICOS

ISBN 978-85-85905-10-1

Área

Alimentos

Autores

Nascimento, R.G. (UESB) ; Nogueira, L.S. (UESB) ; Pereira, A.S. (UESB) ; Santos, L.S. (UESB) ; Bonomo, R.C.F. (UESB) ; Sampaio, V.S. (UESB) ; Júnior, E.C.S. (UESB)

Resumo

O presente trabalho estudou os sistemas formados pela mistura de uma solução polimérica (PEG 1500 e PEG 4000) com concentração de 50%, e uma solução salina (citrato de sódio) com concentração 40%, sob temperatura de 25ºC e pH =5,5, com o objetivo de averiguar a partição do corante betalaína em SABs, a fim de aplicar como uma alternativa à separação desses corantes de matrizes alimentares. Para isso, analisou-se o efeito do comprimento da linha de amarração (CLA) e massa molar do polímero sobre os valores de coeficiente de partição das betalaínas (Kp). Verificou-se que o fenômeno de partição é dependente dos valores de CLA, e da massa molar do polímero. Os sistemas constituídos por PEG 1500 e de maiores CLA obtiveram maiores valores de Kp.

Palavras chaves

corantes naturais; PEG; entalpia e entropia

Introdução

Os novos hábitos alimentares e a busca por um estilo de vida saudável, torna necessário a substituição de aditivos alimentares sintéticos por naturais. Estes fatos favorecem a realização de estudos cujo objetivo seja extrair corantes de fontes naturais, dentre elas, o mandacaru (Cereus jamacaru P.DC.) que é uma espécie cactácea nativa da caatinga, encontrada em áreas da região semiárida do nordeste brasileiro. O fruto apresenta potencial de aproveitamento industrial por apresentar teores relativamente elevados de sólidos solúveis totais (14,1º Brix) e por sua casca possuir betalaína, que é um pigmento natural antioxidante (SILVA, 2009; AWAD, 1993). Portanto, o desenvolvimento de técnicas viáveis e econômicas de separação e purificação que mantenham intactas as características desses corantes vem se mostrando promissora (STINTZING et al.,2007). A utilização dos sistemas aquosos bifásicos (SABs) apresenta uma excelente alternativa entre os processos de purificação existentes, pois promove a separação do composto de interesse em condições simples, de forma que sejam preservadas as suas características. Diante deste contexto, o trabalho teve como objetivo estudar o comportamento e coeficiente de partição da betalaína presente na casca do fruto de mandacaru em sistemas aquosos bifásicos formados por polímeros PEG 1500 e PEG 4000 e pelo sal citrato de sódio, na temperatura de 25ºC, observando a influência do comprimento da linha de amarração e massa molar do polímero.

Material e métodos

Primeiramente a casca do fruto foi separada da polpa e misturada com água na proporção 1:2, em peso da casca e volume de água, a mistura foi liquidificada e espremida manualmente. O extrato líquido obtido foi submetido à centrifugação e armazenado ao abrigo da luz em baixas temperaturas (4°C), para posterior uso durante a execução das etapas seguintes do trabalho. Os SABs foram preparados de acordo com dados de equilíbrio encontrados em literatura (OLIVEIRA, et al; 2008) . Para preparar os SABs, soluções estoque dos componentes das fases PEG (Polietilenoglicol 1500 e 4000) a 50 % em massa, sal (citrato de sódio) 40% em massa e água foram misturadas até a obtenção da composição total do sistema. Os sistemas resultantes eram agitados manualmente, centrifugado e expostos a uma temperatura aproximada de 25°C onde permaneceram por 20 horas para atingir o equilíbrio termodinâmico. Em seguida a fase superior e inferior foram coletadas e 2 gramas de cada fase foram misturadas com 250 µL de extrato de betalaína obtida do fruto de Mandacaru. Estes sistemas foram agitados manualmente por 3 minutos e deixados a temperatura de 25ºC para alcançar o equilíbrio termodinâmico. Após o alcance do equilíbrio termodinâmico coletou-se amostras de ambas as fases usando uma pipeta para a fase superior e uma seringa com uma agulha longa e fina para a fase inferior. A quantificação da betalaína se deu por espectrofotometria a 536 nm. As análises foram conduzidas em triplicata.

Resultado e discussão

A Tabela 1 apresenta os valores do Coeficiente de Partição e comprimento da linha de amarração, relacionados aos sistemas formados por duas linhas de amarração de PEG e citrato de sódio.Foi observado que a partição da betalaína dependente da massa molar do PEG. Houve uma redução no coeficiente de partição com o aumento da massa do polímero, este comportamento pode ser atribuído a entropia conformacional como consequência da redução na densidade numérica da fase, pois quanto maior a massa molar do polímero menor será o número de moléculas de água por unidade de volume e consequentemente menor número de sítios configuracionais. Em função disto, espera-se uma maior dificuldade das betalaínas formarem novas interações com o PEG ocasionando uma redução deste composto na fase superior. Outro efeito sobre o comportamento de partição é o comprimento da linha de amarração, percebe-se que o coeficiente de partição é dependente do comprimento da linha de amarração, sendo que à medida que o comprimento da linha de amarração aumenta, o coeficiente de partição segue a mesma ordem. Isto pode ser explicado tendo em vista que o aumento do CLA proporciona aumento na concentração de polímero (componente do SAB com o qual o corante interage mais favoravelmente na fase superior) na fase superior, ocasionando uma elevação de sítios configuracionais e consequentemente mais interações dos componentes da fase superior com a betalaína.

Coeficiente de Partição e comprimento da linha de amarração relacionados a sistemas formados por PEG (1500 e 4000).

Conclusões

Foi possível observar que foram encontrados maiores valores de coeficiente de partição com o aumento do CLA para os sistemas formados por PEG 1500 e PEG 4000 com citrato de sódio. A partição também foi maior para sistemas formados por PEG 1500 com citrato de sódio. Os valores de Kp foram maiores que 1, indicando que as moléculas do corante concentraram-se preferencialmente na fase rica em polímero. Este processo de transferência do corante para a fase superior foi espontâneo para todos os sistemas analisados devido a um balanço de fatores entrópicos e entálpicos.

Agradecimentos

Referências

1-AWARD, M. Fisiologiapós-colheita de frutos.São Paulo: Nobel, 1993. 2-OLIVEIRA, R. M.; COIMBRA, J.S.R.; MINIM, L.A.; DA SILVA, L.H.M.; FONTES, M. P. F.; Liquid–Liquid Equilibria of Biphasic Systems Composed of Sodium Citrate + Polyethylene(glycol) 1500 or 4000 at Different Temperatures. Department of Food Technology, Department of Chemistry, and Department of Soils, Federal University of Viçosa (UFV);2008. 3-SILVA, L. R; ALVES, R. E. Avaliação da composição físico-química de frutos de mandacaru (Cereus jamacaru P.).Acta Agronómica, v. 58, n. 4, p. 245-250,2009. 4-STINTZING, F. C.; CARLE, R. Betalains – emerging prospects for foodscientists.Trends in Food Science & Technology, v. 18, p. 514-525, 2007.