Análise da influência do solvente na extração de antocianinas totais de resíduos vitivinícolas da Região da Campanha Gaúcha

ÁREA

Química de Alimentos

Autores

Soares, J.O. (UNIPAMPA) ; Barcellos Junior, J.T.S. (UNIPAMPA) ; Barcellos, M.G.O. (UNIPAMPA) ; Gauterio, F.G.A. (UNIPAMPA) ; Liendo, M.A. (UNIPAMPA)

RESUMO

O bagaço de uva, coproduto gerado durante a vinificação do vinho, apresenta uma elevada carga de compostos bioativos, como a antocianina. Contudo a extração das antocianinas ainda é restrita quando avaliado a estabilidade desses compostos. Sendo assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência de solventes (água e etanol) na extração de antocianinas de cultivares de Cabernet Sauvignon e de Syrah provenientes da Campanha Gaúcha. Para determinação das antocianinas foi utilizado espectrofotômetro de UV-VIS em comprimento de onda de 520 nm. Os melhores resultados foram observados na extração com etanol, quando comparado com a extração em água. Também, as porcentagens extraídas de antocianinas estão diretamente relacionadas ao tipo de operação empregada.

Palavras Chaves

Coproduto; Bagaço de uva; Compostos bioativos

Introdução

A vitivinicultura brasileira ocupa uma área desde o extremo Sul até o extremo Norte do país, dentre as regiões destaca-se o Rio Grande do Sul como um dos principais estados produtores. Área esta que encontra-se em constante expansão com uma produção destinada ao consumo in natura ou para a elaboração de vinhos, sucos e derivados (COPELLO, 2017). Dentre as regiões do estado, a região da Campanha Gaúcha encontra-se em evidência nos últimos anos devido a sua grande variedade de cultivares e ao seu baixo índice pluviométrico, que possibilitam uma produção de uvas de alta qualidade. Segundo Mello (2019), o Rio Grande do Sul produziu em 2018 cerca de 822.68 ton de uvas e mais de 605,96 milhões de litros de vinho (TRICHES, 2020; AMARAL, 2020). O vinho, produto gerado a partir do resultado da ação biológica exercida pelas leveduras (Saccharomyces), que transformam o açúcar das uvas em álcool e gás carbônico, é um dos principais produtos alcoólicos de consumo no mundo, tendo um aumento de 22% em 2020, devido ao isolamento social provocado pelo Covid-19 (HENDERSON, 2014; OFFICE INTERNATIONAL DE LA VIGNE ET DU VIN, 2020). Contudo, a elaboração de vinhos gera uma grande quantidade de resíduos, como o bagaço (semente, casca e engaço), borras e resíduos de filtração, o que proporcionou em 2018 uma geração de cerca de 9 milhões de toneladas de rejeitos em escala mundial. Somente uma fração desses resíduos são reaproveitados, enquanto boa parte é tratada como resíduo de baixo valor agregado, sendo destinado para a alimentação de ruminantes ou como adubo de pastagens (HUERTA, 2018; MACHADO, 2018). Entretanto, o bagaço de uva é rico em compostos bioativos, como as antocianinas, tornando assim a busca por técnicas, que visem o reaproveitamento e a destinação mais nobre desse coproduto, um desafio (WEN et al., 2017). A palavra antocianina é originária do grego (anthos: flor e kianos: azul), e representa um diverso grupo de pigmentos vegetais naturais derivados do cátion Flavilium, responsáveis pelas colorações vermelha, roxa, rósea e azul de flores, vegetais e frutos. O consumo destes compostos é associado à prevenção de doenças degenerativas, tais como doenças cardíacas, câncer e do sistema imunológico. Nos últimos anos vários estudos apontam a utilização das antocianinas no desenvolvimento de alimentos funcionais e/ou do emprego em filmes inteligentes. Todavia, trata-se de compostos instáveis, podendo se degradar durante a extração ou processamento (FRANCIS; MARKAKIS, 1989; JANNA; KHAIRUL; MAZIAH, 2007; PIRES, 2020). Um dos principais fatores durante a extração desses compostos está ligado à escolha do solvente adequado, dado que a solubilidade dos compostos bioativos em um determinado solvente e/ou método influencia diretamente nas porcentagens extraídas da matriz vegetal avaliada. Entretanto, por não existir uma metodologia padronizada para extração de compostos, há o incentivo do estudo de métodos ambientalmente sustentáveis (MIRANDA, 2019). A fim disso, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência de solventes (etanol e água) na extração de antocianinas de cultivares de Cabernet Sauvignon e Syrah provenientes da região da Campanha Gaúcha.

Material e métodos

Todos os reagentes utilizados foram de grau analítico, etanol (99%, v/v) ácido clorídrico (0,1% v/v) e água destilada. Os bagaços de uvas coletados foram provenientes da região da Campanha Gaúcha do Rio Grande do Sul de cultivares de Cabernet Sauvignon (BCS) e de Syrah (BSH). Após as coletas, os bagaços de uva foram armazenados separadamente em freezers (Consul) com temperaturas entre -10 e -20 ºC para posterior transformação em farinha. Para a obtenção e classificação das farinhas de bagaço de uva, o bagaço foi submetido à secagem em liofilizador (Terroni LS 3000) por um período de 48h, seguida por moagem em moinho de facas (Marconi, MA 580) e peneiramento em agitador eletromagnético (Bertel) com conjunto de peneiras granulométricas com Tyler de fundo, 16, 32, 60, 115. Posteriormente, foi realizada a extração das antocianinas totais dos bagaços in natura de BCS e BSH e das farinhas de bagaço de Carbent Sauvignon (FBCS) e de bagaço de Syrah (FBSH) utilizando solvente hidroalcoólico (70% v/v), acidificado com ácido clorídrico (0,1%) em banho metabólico (Dubnoff) à temperatura de 40ºC sob agitação durante 2 horas, de acordo com o proposto por de Stoll (2015). Também, a fim de avaliar a influência do solvente na extração realizou-se a extração com água acidificada com HCL (0,1%) em pH 1, regulado em pHmetro ( 827 pH Lab, Metrohm), conforme metodologia modificada de Capello (2020). A determinação das antocianinas totais presentes nos bagaços de uva in natura (BCS e BSH) e nas farinhas de bagaço de uva (FBCS e FBSH) foram obtidas através da metodologia proposta por Jiang et al. (2018) e Oliveira et al. (2018) utilizando-se da espectrofotometria de UV visível (em espectrofotômetro modelo UV 755B, da marca HEB), em leitura de absorbância em comprimento de onda de 520 nm. Os resultados foram obtidos em triplicata e tratados por Teste de Tukey a 5% (p < 0,05) de probabilidade, empregando o software Statistica® 6.0.

Resultado e discussão

Os resultados da quantificação das antocianinas para cada amostra estão dispostos na Figura 1. As letras minúsculas sobrescritas diferentes (a e b) são as diferenças significativas (p<0,05) entre os cultivares em diferentes solventes para uma mesma amostra. Letras maiúsculas sobrescritas diferentes (A, B, C e D) são as diferenças significativas (p<0,05) entre as amostras em um mesmo solvente, determinados pelo teste de Tukey. Através da Figura 1 observa-se que quando comparado os solventes (etanol e água), a melhor condição de extração foi utilizado o solvente hidroalcoólico, com uma extração 66% mais eficiente na amostra de FBCS, sendo estatisticamente a única amostra que apresentou diferença significativa em relação às porcentagens de antocianina extraídas na mesma amostra água. Já as amostras de FBSH, BCS e BSH, não apresentaram diferença significativa quando comparado à extração nos diferentes solventes para uma mesma amostra. Na extração em etanol, as amostras de FBCS e FBSH apresentaram diferenças significativas entre si, e também em relação às amostras de BCS e BSH. Entretanto, avaliou- se que não há diferença entre as amostras de bagaço in natura, mesmo nos diferentes cultivares estudados Sendo assim, avaliou-se que na extração de antocianinas neste solvente a granulometria está diretamente relacionada às porcentagens extraídas do composto em estudo. Já na extração em água as amostras de FBCS, FBSH, BCS e BSH, diferiram significativamente entre si, comprovando que nesta extração o beneficiamento do material empregado e a variedade do cultivar influenciaram diretamente na extração das antocianinas. Sendo possível observar que para as amostras de farinhas, FBCS (741,31 e 149,84 mg/g) e FBSH (483,22 e 123,91 mg/g) apresentaram maiores teores de antocianinas totais, quando comparado com os bagaços in natura, BCS (180, 92 e 117,49 mg/g) e BSH (125,15 e 103,21 mg/g), na extração com etanol e com água, respectivamente. Tais resultados já eram esperados, pois estão diretamente ligados à maior área superficial de contato, provocada pela operação de moagem das amostras de bagaço durante a elaboração das farinhas. Segundo Souza (2015), a taxa de transferência de massa é diretamente proporcional à área de contato, ou seja, com a redução da partícula se tem o aumento da taxa de extração. Também, a retirada de água do material proporcionou uma maior concentração dos compostos após a operação de secagem. Quando comparado os diferentes cultivares de uva, verifica-se que a variedade de uvas de Cabernet Sauvignon apresentou maiores concentrações de antocianinas totais, quando comparada com os cultivares de Syrah, o que não era esperado, visto que Mattivi et al. (2006), quando analisou o teor de antocianinas em diferentes cultivares observou que o cultivar de Syrah apresentou um teor de antocianinas totais maior (234 mg/100 g), quando comparado com o cultivar de Cabernet Sauvignon (215 mg/100 g). Entretanto, segundo Fogaça e Daudt (2015), o teor de antocianinas pode estar diretamente ligado ao tempo de maturação do fruto, também, conforme cultivar e as concentrações de galactose, celulose, ramanose e xilose. Logo, por se tratar de cultivares provenientes de diferentes vinícolas, o maior teor de antocianinas do cultivar de Cabernet Sauvignon pode ser justificado devido às condições de maturação da uva e/ou do processamento de vinificação do vinho.

Fonte: Autores (2021)

Conclusões

Os resultados deste trabalho demonstraram que a extração em etanol apresentou melhores resultados, com uma extração 66% mais eficiente na amostra de FBCS, quando comparado com extração em água dessa mesma amostra. Contudo, as amostras de FBSH, BCS e BSH não apresentaram diferença significativa na extração de antocianinas do bagaço de uva, quando comparados os dois solventes. O que viabiliza a utilização de métodos mais sustentáveis, como a extração em água, como uma técnica viável e barata quando objetivado à extração desses compostos. Também, observou-se que a variedade do cultivar e as operações empregadas estão diretamente ligadas às porcentagens extraídas de antocianinas da matriz vegetal.

Agradecimentos

Agradeço a Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA) pela oportunidade de realização deste trabalho

Referências

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