Cacau do sul da Bahia: compostos bioativos e metagenômica de microrganismos fermentadores

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dc.contributor.advisorGrossmann, Maria Victória Eiras
dc.contributor.authorMudenuti, Natália Vicente de Rezende
dc.contributor.bancaMori, André Luiz Buzzo
dc.contributor.bancaUeno, Claudio Takeo
dc.contributor.bancaCosta, Giselle Aparecida Nobre
dc.contributor.bancaZeraik, Maria Luiza
dc.contributor.coadvisorSpinosa, Wilma Aparecida
dc.coverage.extent107 p.
dc.coverage.spatialLondrina
dc.date.accessioned2024-09-19T14:31:06Z
dc.date.available2024-09-19T14:31:06Z
dc.date.issued2019-07-23
dc.description.abstractA crescente demanda por alimentos naturalmente ricos em compostos bioativos leva a indústria a buscar processamentos cada vez mais amenos para que se preserve o conteúdo dessas substâncias nas matérias-primas. A atividade antioxidante é um dos aspectos benéficos que mais atrai a atenção dos consumidores e os compostos fenólicos são subtâncias que atuam diretamente na interupção de reações oxidativas promovendo diversos efeitos biológicos ao consumo humano. Outro grupo químico amplamente utilizado pelo homem por sua atividade estimulante é o dos alcaloides, no qual, as metilxantinas como theobromina e cafeína são consumidas há séculos devido aos efeitos no sistema nervoso central. Ambos grupos são naturalmente presentes no cacau e em seu derivados, fazendo com que sua ação bioativa seja muito estudada e levando o consumidor a prestar mais atenção no tipo de chocolate que consome. A região sul da Bahia compõe o cenário dos produtores mundiais de cacau desde o século XVIII, após uma grande crise da atividade cacaueira encontrou na qualidade das amêndoas e no método de cultivo tradicional uma forma para reestabelecer uma identidade capaz de recolocar o produto da região no níveis das demandas internacionais. A consolidação desses esforços se deu com a criação da Indicação Geográfica de procedência. A torrefação é uma importante etapa na formação de precursores de sabor do chocolate, mas também a que mais impacta na degradação dos compostos bioativos. Com o intuito de oferecer um chocolate com o mínimo de perda dessas substâncias, produtores começaram a produção de chocolates com as amêndoas não torradas, o chocolate cru. O aumento do interesse pelo produto cru levou à disseminação do consumo das amêndoas de cacau e de sua testa também não torradas. Esse trabalho teve como objetivo avaliar o perfil fenólico e de alcalóides com sua quantificação por UHPLC-PDA e de sua atividade antioxidante pelas metodologias FRAP, DPPH, ABTS e ORAC em amostras de nibs e testa de cacau da região sul da Bahia que comercializam o produto cru e no chocolate produzido com elas. A extração dos compostos insolúveis se demonstrou crucial para quantificação de teofilina, ácido protocateuico e catequina nos chocolates, além de trigonelina nos nibs e na testa e possibilitou a constatação que a torrefação promove a liberação desses compostos presos a parede celular. Em chocolates com menor teor de cacau, a contribuição dos compostos insoluveis chegou a 40%. O chocolate cru apresentou maiores teores de compostos bioativos em geral em comparação ao chocolate tradicional, com niveis máximos de 36.812 mg g-1 de epicatequina, 16.416 mg g-1 de catequina, 40.103 mg g-1 de theobromina, 28.584 mg g-1 de cafeína e 4.465 mg g-1 de ácido protocatecuíco. Nos nibs e testa, a catequina foi o flavonóide de maior concentração alcançando 33.308 mg g-1, enquanto a epicatequina chegou a 18.333 mg g-1. As quantidades de ácido protocatecuíco chegou a 12.235 mg g-1 em testa de cacau. A relação entre as quantidades de cafeína e teobromina encontradas nos nibs e testa classificaram o cacau adequado para o tipo forastero. Dando sequência à caracterização da produção local, a fermentação conduzida em quatro fazendas certificadas na indicação geográfica foi caracterizada quanto aos microrganismos presentes por meio da analise metagenômica. A comunidade microbiana se demonstrou como um consórcio de leveduras (Candida, Terulaspora e Saccharomyces), bactérias lácticas (Lactobacillus, Leuconostoc e Pseudomonas) e bactérias acéticas (Acetobacter e Gluconobacter).
dc.description.abstractother1The increasing demand for foods naturally rich in bioactive compounds leads the industry to seek for milder processing steps aiming to preserve these substances in the ingredients. Antioxidant activity is one of beneficial aspects which attract consumers? attention. Phenolic compounds acts directly interrupting oxidative reactions and promoting biological effects to human consumption. Another chemical group widely used by man because its stimulating activity is the alkaloids, methylxanthines such theobromine and caffeine is been consumed for centuries because of their effects on the central nervous system. Both groups are naturally present in cocoa and its derivatives making its bioactive action widely studied and prompting consumers to pay more attention to the type of chocolate they buy. Southern Bahia region composes the scenario of the world producers since the 18th century and, after a major crisis of cocoa activity, found in the quality of the beans and in the traditional harvesting method a way to reestablish an identity capable of re-locating the region's product at the level of international demands. The consolidation of these efforts occurred with the creation of the Geographical Indication of precedence. Roasting is an important step in the formation of chocolate flavor precursors but also has a great impact on the degradation of bioactive compounds. With the intention of offering a chocolate with the minimum loss of these substances, producers began to make the chocolate with unroasted beans, the raw chocolate. The increasing interest in the raw product led to the spread of consumption of cocoa nibs and husk also unroasted. The objective of this study was evaluate the phenolics and alkaloids profile quantifying with UHPLC-DAD and its antioxidant activity by total phenolic content, FRAP, DPPH, ABTS and ORAC methods in chocolate, cocoa husk and nibs produced in Southern Bahia by producers dedicated to raw products. Insoluble-bound extraction was critical to quantify theophylline, protocatechuic acid and catechin in chocolate, plus trigonelline in husk and nibs and made it possible to confirm that roasting promotes the release of these compounds from the cell wall. In lower cocoa solids content raw chocolates insoluble-bound compounds contributed until 40% of total amount. Raw chocolate presented higher levels of bioactive compounds in comparison to traditional chocolate, with higher levels reaching 36.812 mg g-1 of epicatechin, 16.416 mg g-1 of catechin, 40.103 mg g-1 de theobromine, 28.584 mg g-1 of caffeine and 4.465 mg g-1 de protocatechuic acid. In nibs and husk, catechin was the major flavonol found reaching 33.308 mg g-1, while epicatechin presented maximum amount as 18.333 mg g-1. Protocatechuic acid was 12.235 mg g-1 in cocoa husk. Caffeine/theobromine relation in husk and nibs properly classified the cocoa in the forastero type. Following the characterization of local production, the cocoa beans fermentation conducted on four farms certified in the geographical indication was characterized for the microorganisms present through the metagenomic analysis. The microbial community demonstrated a consortium between yeasts (Candida, Terulaspora and Saccharomyces), lactic acid bacteria (Lactobacillus, Leuconostoc and Pseudomonas) and acetic acid bacteria (Acetobacter and Gluconobacter).
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/17654
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCCA - Departamento de Ciência e Tecnologia de Alimentos
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Ciência de Alimentos
dc.subjectIndicação geográfica
dc.subjectCompostos fenólicos
dc.subjectAtividade antioxidante
dc.subjectMetilxantinas
dc.subjectChocolate
dc.subject.capesCiências Agrárias - Ciência e Tecnologia de Alimentos
dc.subject.cnpqCiências Agrárias - Ciência e Tecnologia de Alimentos
dc.subject.keywordsGeographic indication
dc.subject.keywordsPhenolic compounds
dc.subject.keywordsAntioxidant activity
dc.subject.keywordsMethylxanthines
dc.subject.keywordsChocolate
dc.titleCacau do sul da Bahia: compostos bioativos e metagenômica de microrganismos fermentadores
dc.title.alternativeSouthern Bahia cocoa: bioactives compounds and fermentation microbiota metagenomics
dc.typeTese
dcterms.educationLevelDoutorado
dcterms.provenanceCentro de Ciências Agrárias

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