Polifenóis da casca da manga – O método de extração é importante

Na procura de uma vida mais saudável, os cientistas estão constantemente a explorar novas fontes ecológicas e métodos eficientes para extrair compostos benéficos de fontes naturais. Os resíduos alimentares, como os subprodutos da fruta, como as cascas de manga, são ricos em polifenóis e podem ser utilizados como fonte de obtenção de compostos fenólicos de alta qualidade. Uma dessas técnicas que tem vindo a ganhar força nos últimos anos é a extração por ultra-sons, um processo que aplica ondas sonoras de alta frequência para extrair eficazmente compostos bioactivos de materiais vegetais. Entre estes compostos, os polifenóis emergiram como jogadores de estrelas devido aos seus inúmeros benefícios para a saúde, incluindo propriedades antioxidantes e anti-inflamatórias. Junte-se a nós num mergulho profundo na extração de polifenóis das cascas de manga e saiba como os diferentes equipamentos de ultra-sons fazem uma diferença significativa na eficiência da extração e no rendimento dos polifenóis.

O que são polifenóis?

Os polifenóis são um grupo diversificado de compostos naturais que se encontram em frutas, legumes, chá, café, vinho e outros alimentos de origem vegetal. São conhecidos pelas suas propriedades antioxidantes, que ajudam a combater o stress oxidativo no organismo, reduzindo o risco de doenças crónicas como as doenças cardiovasculares, o cancro e as doenças neurodegenerativas. Além disso, os polifenóis apresentam efeitos anti-inflamatórios, anti-microbianos e anti-cancerígenos, o que os torna componentes valiosos de uma dieta saudável. Os compostos fenólicos de subprodutos alimentares de origem vegetal são uma fonte de baixo custo que pode ser utilizada como aditivos ou suplementos alimentares, contribuindo para uma dieta mais saudável.
As cascas de manga são uma óptima fonte de compostos fenólicos (14,85-127,6 mg/gDW). Para além disso, oferecem quantidades elevadas de fibra (36-78 g/100 g de DW); vitaminas (C e E); e carotenóides (0,1-51 mg/gDW).

O estudo científico de Aznar-Ramos e colegas dá uma visão convincente sobre o fascinante mundo da extração de compostos fenólicos a partir de subprodutos da casca de manga e a relevância do equipamento de extração correto. Os resultados do estudo lançam luz sobre o desempenho superior da sonicação do tipo sonda na extração de compostos fenólicos em comparação com os banhos de ultra-sons tradicionais.

Resultados convincentes: Uma história de eficiência e precisão

À medida que os dados se desenrolavam, tornou-se evidente que a sonicação do tipo sonda era a chave para desbloquear a generosidade da natureza com uma eficiência e precisão inigualáveis. Os valores obtidos para o conteúdo fenólico total (TPC) mostraram uma diferença notável entre os dois métodos de extração. Enquanto o banho de ultra-sons produziu valores de TPC que variam entre 1,6 e 8,7 mg GAE/g dw, a extração por sonotrodo ostentou valores mais elevados que variam entre 3,9 e 9,4 mg GAE/g dw. Estes resultados sublinharam a potência de sonicadores tipo sonda na maximização da extração de compostos fenólicos a partir de subprodutos de casca de manga.

Mas as vantagens da sonicação do tipo sonda não se ficaram por aqui. Ao aprofundar a análise, os investigadores descobriram uma tendência fascinante – a sonicação por sonda extraiu uma maior variedade de compostos em comparação com o banho de ultra-sons. Com um total de 22 compostos quantificados em extractos de sonotrodos versus 15 em amostras de banho de ultra-sons, a superioridade da sonicação do tipo sonda foi ainda mais sublinhada.

Desbloqueando compostos fenólicos de resíduos de frutas: Um Triunfo da Sonicação do Tipo Sonda

Entre a miríade de compostos descobertos, os flavonóides emergiram como as estrelas do espetáculo. O extrato de sonicação do tipo sonda apresentou as quantidades mais elevadas de flavonóides, demonstrando a sua capacidade inigualável de desbloquear a farmacopeia da natureza em toda a sua glória. Em particular, foi detectado um teor mais elevado de metilgalato nos extractos de sonotrodos - mais de oito vezes superior ao dos extractos de ultra-sons de banho - enquanto a soma dos isómeros de galo-glucose e metilgalato foi significativamente superior nas amostras de sonotrodos.

Escalonamento para produção comercial: Do laboratório à indústria

É importante notar que as vantagens da sonicação por sonda vão para além das paredes do laboratório. Com a sua escalabilidade tanto a nível piloto como industrial, a sonicação tipo sonda abre portas a um mundo de possibilidades. Desde experiências em pequena escala até à produção em grande escala, a eficiência e a fiabilidade dos sonicadores de tipo sonda abrem caminho a inovações transformadoras na indústria de extração.

No domínio da ciência da extração, em que cada gota conta, os sonicadores do tipo sonda são os faróis da eficiência e da precisão. Através do seu notável desempenho na extração de compostos fenólicos de subprodutos da casca da manga, estas maravilhas sónicas reformularam a nossa compreensão das metodologias de extração. Ao olharmos para o futuro, a revolução sónica desencadeada pela sonicação por sonda promete desbloquear novos horizontes de descoberta científica, uma onda sónica de cada vez.

Métodos de extração tradicionais vs. extração por ultra-sons

Tradicionalmente, os polifenóis têm sido extraídos utilizando métodos como a maceração, a extração Soxhlet e a destilação a vapor. Embora eficazes, estas técnicas requerem frequentemente tempos de extração longos, temperaturas elevadas e a utilização de solventes orgânicos, que podem degradar compostos sensíveis e comprometer a qualidade do extrato.

A extração por ultra-sons é uma alternativa não térmica, amiga do ambiente e altamente eficiente. Este método aproveita o poder das ondas ultra-sónicas, normalmente na gama de 20 kHz a 100 kHz, para romper as paredes celulares e libertar compostos bioactivos das matrizes vegetais. O processo envolve a imersão do material vegetal num solvente (geralmente água ou uma mistura de água e etanol) e a sua sujeição a ondas ultra-sónicas, que criam bolhas de cavitação. Estas bolhas implodem perto das células vegetais, gerando forças de cisalhamento intensas e microjactos que facilitam o processo de extração. Como resultado, a extração por ultra-sons oferece várias vantagens em relação aos métodos tradicionais, incluindo tempos de extração mais curtos, menor consumo de solventes e rendimentos de extração mais elevados.

Benefícios da extração ultra-sónica de polifenóis:

A utilização da extração por ultra-sons para o isolamento de polifenóis oferece inúmeras vantagens:

1. Eficiência de extração melhorada: As ondas ultra-sónicas penetram nos tecidos das plantas de forma mais eficaz do que os métodos mecânicos, conduzindo a uma maior eficiência de extração e a um maior rendimento de polifenóis.
2. Tempo de processamento reduzido: Em comparação com as técnicas tradicionais, a extração por ultra-sons reduz significativamente os tempos de extração, permitindo uma produção mais rápida e um maior rendimento.
3. Preservação da Bioatividade: A natureza suave da extração ultra-sónica minimiza a degradação térmica e a oxidação dos polifenóis, preservando as suas propriedades bioactivas e melhorando a qualidade do extrato.
4. Amigo do ambiente: Ao contrário dos métodos com uso intensivo de solventes, a extração por ultra-sons requer uma utilização mínima de solventes e elimina a necessidade de solventes orgânicos tóxicos, tornando-a ambientalmente sustentável e economicamente viável.

Aplicações da extração ultra-sónica de polifenóis:

A versatilidade da extração por ultra-sons levou à sua adoção generalizada em várias indústrias, incluindo a farmacêutica, a nutracêutica, a alimentar e de bebidas, a cosmética e a fitoterapia. Algumas aplicações comuns incluem:

• Produção de extractos ricos em polifenóis para suplementos alimentares e alimentos funcionais
• Desenvolvimento de antioxidantes naturais para utilização na conservação de alimentos e cosméticos
• Extração de compostos bioactivos de plantas medicinais para formulações farmacêuticas
• Otimização dos processos de extração de subclasses específicas de polifenóis, como os flavonóides, os ácidos fenólicos e os taninos

 
Referências:

• Aznar-Ramos, M.J.; Razola-Díaz, M.d.C.; Verardo, V.; Gómez-Caravaca, A.M. (2022): Comparação entre o banho de ultrassom e Sonotrode extração de compostos fenólicos de manga Peel By-Products. Horticulturae 2022, 8, 1014.
• Sara Marçal, Manuela Pintado (2021): Cascas de manga como ingrediente/aditivo alimentar: valor nutricional, processamento, segurança e aplicações. Tendências da ciência alimentar & Technology, Volume 114, 2021. 472-489.