Recuperação de compostos bioativos e proteína de coprodutos da pitomba (Talisia esculenta) usando técnicas alternativas de extração

Abstract

A pitomba (Talisia esculenta) é um fruto bastante difundido no Norte-Nordeste do Brasil, cuja polpa tem sido apreciada pelo sabor agridoce e seu potencial antioxidante. Há poucos trabalhos científicos que avaliem a capacidade antioxidante ou identifiquem o perfil químico da casca de pitomba, não sendo constatados estudos que quantifiquem os compostos antioxidantes presentes na casca. Este trabalho objetivou avaliar a capacidade antioxidante e quantificar os compostos bioativos presentes na casca de pitomba, além de recuperar e concentrar proteína em extratos da casca e da semente. Planejou-se os experimentos a partir de delineamentos composto central (DCC), fatoriais e misto, usando como variáveis de entrada a temperatura e a concentração ou o pH do solvente, bem como a metodologia de superfície de resposta (RSM) para otimização. As principais técnicas empregadas nos experimentos de avaliação da capacidade antioxidante da casca foram a extração assistida por micro-ondas (MAE), a extração por líquido pressurizado (PLE) e a maceração (MAC), associadas à determinação de compostos fenólicos totais (CFT), da atividade antioxidante (pelos métodos de DPPH e FRAP), prévias à cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). A recuperação/concentração de proteína foi realizada por extração por água subcrítica (SWE) e maceração (MAC), prévias à determinação do potencial Zeta. As melhores amostras foram caracterizadas por turbidez, teor de sulfidrila (SH) e colorimetria (CIE). Encontrou-se maior rendimento e capacidade antioxidante dos extratos da casca na MAE a 142 °C e, mistura água/etanol razão 1:1 como solvente (MAE-8). Estas condições foram replicadas na PLE e MAC. Os principais compostos quantificados por HPLC nas amostras de MAE e PLE foram ácidos fenólicos, enquanto nas amostras de MAC foram flavonoides. A MAE foi mais eficiente na recuperação dos compostos bioativos, contendo o ácido protocatequínico como principal fenólico presente em cascas de pitomba. Para a extração de proteínas, usou-se água como solvente, sendo que na casca, o maior rendimento de extração (23,00%) foi obtido com SWE a 100 °C e pH 9 (SWE-8), ao passo que o melhor teor de proteína foi alcançado na MAC a 30 °C e pH 9, seguida de precipitação a pH 2,2 (MAC- 6), o qual foi de 24,64%. SWE com água a 60 °C e pH 9 (SWE-6) e MAC à temperatura ambiente e pH 11 (MAC-5) resultaram em teores de proteína de 11,82% e 13,70%, respectivamente. Nas amostras da semente o maior rendimento da MACS (36,55%) foi obtido a pH 11, alcançando teores de concentração e recuperação de proteínas de 15,26% e 67,10%, respectivamente. A avaliação da qualidade dos extratos da casca mostrou que SWE-6 é a amostra com menor turbidez, o ensaio MAC-6 apresentou maior teor de sulfidrila, e quanto aos parâmetros de cor, SWE-6 se apresenta como a amostra mais límpida, clara e viva, tornando-se de aparência preferível.

Abstract: Pitomba (Talisia esculenta) is a widespread fruit in the North-Northeast of Brazil, whose pulp has been appreciated for its sweet and sour flavor and its antioxidant potential. There are few scientific studies evaluating the antioxidant capacity or identifying the chemical profile of pitomba peel, and there are no studies quantifying the antioxidant compounds present in the coproducts (peel and seed) of this fruit. This work aimed to evaluate the antioxidant capacity and quantify the bioactive compounds present in pitomba peel, as well as to recover and concentrate protein in extracts from the peel and seed. Experiments were planned using central composite design (CCD), factorial and mixed designs, using temperature and solvent concentration or pH as input variables, as well as response surface methodology (RSM) for optimization. The main techniques used in the experiments to assess the antioxidant capacity of the peel were microwave-assisted extraction (MAE), pressurized liquid extraction (PLE) and maceration (MAC), associated with the determination of total phenolic compounds (TPC), antioxidant activity (using the DPPH and FRAP methods), prior to high-performance liquid chromatography (HPLC). Protein recovery/concentration was carried out by subcritical water extraction (SWE) and maceration (MAC), prior to determining the zeta potential. The best samples were characterized by turbidity, sulfhydryl content (SH) and colorimetry (CIE). The highest yields and antioxidant capacity of the peel extracts were found in the MAE at 142 °C and the 1:1 ratio of water/ethanol as solvent (MAE-8). These conditions were replicated for PLE and MAC. The main compounds quantified by HPLC in the MAE and PLE samples were phenolic acids, while in the MAC samples they were flavonoids. MAE was more efficient in recovering bioactive compounds, containing protocatechuic acid as the main phenolic present in pitomba peels. For protein extraction, water was used as the solvent, and the highest extraction yield (23.00%) from the peel was with SWE at 100 °C and pH 9 (SWE-8), while the best protein content was achieved with MAC at 30 °C and pH 9, followed by precipitation at pH 2.2 (MAC-6), which was 24.64%. SWE with water at 60 °C and pH 9 (SWE-6) and MAC at room temperature and pH 11 (MAC-5) resulted in yields of 11.82% and 13.70%, respectively. In the seed samples, the highest MACS yield (36.55%) was obtained at pH 11, achieving protein concentration and recovery levels of 15.26% and 67.10%, respectively. The evaluation of the quality of the extracts showed that SWE-6 is the sample with the lowest turbidity, the MAC-6 test had the highest sulfhydryl content, and in terms of color parameters, SWE-6 is the clearest, brightest and most vivid sample, making it preferable in appearance.