Valorização da castanha do gurguéia (Dipteryx lacunifera Ducke) e seus coprodutos através da obtenção e caracterização de extratos obtidos por tecnologias limpas

Abstract

A castanha do gurguéia (Dipteryx lacunifera Ducke) é nativa do Cerrado brasileiro e apesar do seu potencial nutricional e econômico ainda é pouco conhecida e explorada. Neste trabalho foi determinada a composição nutricional, composição em carboidratos, ácidos orgânicos e o perfil de compostos fenólicos da castanha do gurguéia. Além disso, foi realizada a simulação da digestão gastrointestinal in vitro da gurguéia in natura (GI) e torrada (GT). O perfil em compostos fenólicos e o potencial antioxidante (PA) foram avaliados nas fases oral, gástrica e intestinal da digestão. O óleo de castanha do gurguéia (OG1) foi obtido por prensa hidráulica (PH) gerando a torta (T1). O óleo residual da T1 foi extraído utilizando CO2 supercrítico (ESC-CO2) e com Soxhlet (SOX) com hexano, dando origem aos óleos e tortas OG2 e T2; e OG3 e T3, respectivamente. Os óleos OG1, OG2 e OG3 foram caracterizados através dos índices de qualidade, índice de estabilidade oxidativa, perfil lipídico (composição em ácidos graxos, tocoferóis, fitoesteróis, esqualeno e triacilgliceróis) perfil de fenólicos, potencial antioxidante (PA) e comportamento térmico por DSC (fusão e cristalização). Nas tortas T1, T2 e T3 foram avaliadas a composição nutricional, as propriedades funcionais e a microestrutura por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e fluorescência. A partir das tortas T2 e T3 foram obtidos extratos utilizando extração com líquido pressurizado (ELP) e extração assistida por micro-ondas (EAM) com etanol:água (70:30 e 30:70, v/v). Nos extratos obtidos das tortas por ELP e EAM foram avaliados os compostos fenólicos totais, flavonóides, flavonóis, orto-difenóis e taninos condensados e o PA pelos métodos ABTS, CRT, DPPH, CUPRAC e IPL. A gurguéia é rica em lipídios (45,76 g 100 g-1), carboidratos (30,98 g 100 g-1), celobiose (1438,68 mg 100 g-1), e em ácidos tartárico (678,15 g 100 g-1) e málico (647,85 mg 100 g-1). Os principais fenólicos na GI e GT foram o ácido gálico (5966,18-3836,05 mg L-1), ácido ferúlico (146,69-242,68 mg L-1) e ácido sinápico (169,04-169,17 mg L-1). A GT apresentou PA de 23,73-24,86 mg QE 100 g-1; 82,84-84,37%; e 891,94-927,88 mg ASC 100 g-1; e 68,91-69,31% para CRT, DPPH, FRAP e IPL, respectivamente. O maior teor de fenólicos e PA foi após a fase gástrica. O rendimento de óleo obtido por PH, ESC-CO2, e SOX foi de 32,5, 15,52 e 18,49g 100 g?1, respectivamente. A amostra OG2 apresentou os melhores índices de qualidade, os maiores valores de OSI, ß-sitosterol (55,8 mg 100 g-1), esqualeno (668,7 mg 100 g-1), TPC (6,1 mg GAE 100 g-1) e FRAP (4,2 mg TE 100 g-1), DPPH (5,4 %) e IPL (54,3%). Os principais ácidos graxos nas amostras foram o oleico (60%) e o palmítico (9,9-18,9%) e o principal triacilglicerol o OOO (23,0?35,5%). Os principais compostos fenólicos tortas foram catequina (1,2-1,7 mg kg-1) e ácido gálico (0,7-0,8 mg kg-1). As amostras de torta apresentaram propriedades funcionais como absorção de água e óleo, capacidade formação de emulsão e espuma adequadas para uso em alimentos. Os extratos obtidos por ELP com 70% etanol apresentaram o maior rendimento. Os extratos com os melhores resultados de PA para os métodos ABTS (1319,1 mmol TE 100 g-1), CRT (1064,0 mg QE 100 g-1), CUPRAC (70,4 mmol TE 100 g-1), e IPL (75,6%) foram obtidos para ELP com 30% etanol. Os extratos obtidos por ELP com 70% etanol apresentaram os maiores valores de compostos fenólicos totais (4624,7 mg GAE 100 g-1), flavonóides (418,4 mg EC 100 g-1), flavonóis (150,4 mg QE 100 g-1) e orto-difenóis (381,9 mg CGA 100 g-1). Os resultados obtidos indicaram que é possível o aproveitamento total da castanha do gurguéia como um ingrediente em alimentos, cosméticos e/ou fármacos. Os conhecimentos obtidos sobre o potencial de utilização desta matéria prima em alimentos, podem trazer benefícios ambientais e econômicos para a região do Cerrado brasileiro, pela possibilidade de gerar renda e sem degradação ambiental.

Abstract: The gurguéia nut (Dipteryx lacunifera Ducke) is native from Brazilian Cerrado and despite its nutritional and economic potential it is still little known and explored. In this work, the nutritional composition, composition in carbohydrates, organic acids, and the profile of phenolic compounds of the gurguéia nut were determined. In addition, the simulation of the in vitro gastrointestinal digestion of in natura (IG) and toasted (TG) gurguéia was carried out. The profile of phenolic compounds and the antioxidant potential (AP) were evaluated in the oral, gastric and intestinal phases of digestion. The gurguéia nut oil (GO1) was obtained by hydraulic press (HP) generating the cake (C1). The residual oil from C1 was extracted using supercritical CO2 (ESC-CO2) and Soxhlet (SOX) with hexane, originating the oils and cakes GO2 and C2; and GO3 and C3, respectively. Oils GO1, GO2 and GO3 were characterized by quality indices, oxidative stability index (OSI by Rancimat), lipid profile (composition in fatty acids, tocopherols, phytosterols, squalene and triacylglycerols), phenolic profile, antioxidant potential (AP) and thermal behavior by DSC (fusion and crystallization). In cakes C1, C2 and C3, nutritional composition, functional properties and microstructure were evaluated by scanning electron microscopy (SEM) and fluorescence. Extracts from C2 and C3 were obtained using pressurized liquid extraction (PLE) and microwave-assisted extraction (MAE) with ethanol:water (70:30 and 30:70, v/v). In the extracts obtained from the cakes by PLE and MAE, the total phenolic compounds, flavonoids, flavonols, ortho-diphenols and condensed tannins and AP by ABTS, CRT, DPPH, CUPRAC and ILP methods were evaluated. Gurguéia nuts were rich in lipids (45.76 g 100 g-1), carbohydrates (30.98 g 100 g-1), cellobiose (1438.68 mg 100 g-1), tartaric acids (678. 15 g 100 g-1) and malic acid (647.85 mg 100 g-1). The main phenolics in IG and TG were gallic acid (5966.18-3836.05 mg L-1), ferulic acid (146.69-242.68 mg L-1), sinapic acid (169.04-169, 17 mg L-1). The TG presented AP of 23.73-24.86 mg QE 100 g-1; 82.84-84.37%; 891.94-927.88 mg AUC 100 g-1; and 68.91-69.31% for CRT, DPPH, FRAP and IPL, respectively. The bioaccessibility of the phenolic compounds was higher in the gastric phase. The highest content of phenolics and PA was after the gastric phase. The oil yield obtained by HP, ESC-CO2, and SOX was 32,5; 15.52, and 18.49g 100 g-1, respectively. The GO2 sample had the best quality indices, the highest OSI values, ß-sitosterol (55.8 mg 100 g-1), squalene (668 .7 mg 100 g-1), TPC (6.1 mg GAE 100 g-1) and FRAP (4.2 mg TE 100 g-1), DPPH (5.4%) and IPL (54.3%). The main fatty acids in the samples were oleic (60%) and palmitic (9.9-18.9%) and the main triacylglycerol was OOO (23.0?35.5%). Catechin (1.2-1.7 mg kg-1) and gallic acid (0.7-0.8 mg kg-1) were the main phenolic compounds in the cakes. The cake samples showed functional properties such as water and oil absorption, emulsion formation capacity and foam suitable for use in food. The extracts obtained by PLE with 70% ethanol showed the highest yield. Extracts obtained by ELP with 30% ethanol presented the best AP results for ABTS (1319.1 mmol TE 100 g-1), CRT (1064.0 mg QE 100 g-1), CUPRAC (70.4 mmol TE 100 g-1), and IPL (75.6%). The extracts obtained by PLE with ethanol:water (70:30, v/v) showed the highest values of total phenolic compounds (4624.7 mg GAE 100 g-1), flavonoids (418.4 mg EC 100 g-1), flavonols (150 .4 mg QE 100 g-1) and ortho-diphenols (381.9 mg CGA 100 g-1). The results obtained indicated that it is possible to fully utilize gurguéia as an ingredient in food, cosmetics and/or pharmaceuticals. It can bring environmental and economic benefits to the Brazilian Cerrado region, due to the possibility of generating income without environmental degradation.