Caracterização físico-química de diferentes frações da aveia (Avena sativa L.) e atividade antioxidante de seus extratos

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2013.A aveia (Avena sativa L.) é um cereal de estrutura diferenciada dos demais. Apresenta alto teor lipídico distribuído por todo o grão, com constituição predominante de ácidos graxos insaturados. Também contém alto conteúdo proteico e de fibras alimentares, sendo a mais conhecida a fibra solúvel ß-glucana. Contudo, os compostos antioxidantes fenólicos da aveia vêm sendo fonte de interesse devido às suas ações benéficas à saúde. Estes têm a sua concentração e composição afetadas por fatores genéticos, condições de cultivo e processamento a que os grãos são submetidos antes do consumo. Foram avaliadas cinco diferentes frações que compõem o cereal aveia do cultivar URS 21: Aveia descascada (AD), Flocos de aveia (FA), Farelo de aveia (OB), Aveia maltada (AM) e Casca de aveia (CA). Análises de composição química, estabilidade enzimática e de propriedades antioxidantes foram realizadas. Utilizou-se microscopia eletrônica de varredura com o objetivo de conhecer e diferenciar as estruturas internas de cada fração analisada e análise de FTIR para determinar a composição e cada fração. E no intuito de estudar a composição e atividade dos compostos fenólicos, diferentes tipos de extração foram realizadas: com solvente etanol aquoso (80%, pH 2,0) à temperatura de 50°C, com solvente etanol aquoso (80%) e ondas de ultrassom à temperatura ambiente, extração supercrítica (300 bar, 50°C) e extração supercrítica com co-solvente etanol (300 bar, 50°C, vazão de solvente 1,05 mL/min) . Os extratos foram avaliados com teste acelerado de estufa aplicados em óleo de soja. Os experimentos foram planejados ao acaso e os resultados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey ao nível 5% de significância. Os resultados foram bastante significativos principalmente para os extratos obtidos em banho-maria a 50°C, sendo os maiores conteúdos de fenólicos encontrado nas amostras AM e CA de 1162,15 e 316,81 mg EAG/100 g respectivamente. A análise de atividade antioxidante apresentou % de descoloração superior para a amostra AM de 2,56% e na sequência AD, CA e OB com 18,31%, 18,77% e 20,15% respectivamente. Não sendo significativa a atividade antioxidante da amostra FA com 39,65% de descoloração do radical DPPH. As amostras que foram tratadas termicamente tiveram redução na concentração de fenóis e atividade antioxidante. Porém o processo de maltagem aumentou consideravelmente o conteúdo de fenólicos e a atividade antioxidante. Todos os extratos tiveram bom desempenho no teste acelerado de oxidação, retardando o processo oxidativo quando comparados com a amostra branco (sem adição de nenhum extrato) e obtendo desempenho semelhante ao mix da antioxidantes sintéticos BHA/BHT.<br>Abstract : Oat (Avena sativa L.) is a cereal with differentiated structure of others cereals. It presents high lipid content distributed throughout the grain, with predominant formation of unsaturated fatty acids. It also contains a high content of protein and dietary fiber, being ß-glucan the most known soluble fiber. However, the phenolic antioxidants compounds in oats have been a source of interest due to their benefits to health. They have the concentration and composition affected by genetic factors, growth conditions and the processing that the grains are subjected before consumption. We evaluated five different fractions that make up the cereal oat cultivar URS 21: Hulled oats (AD), Rolled Oats (FA), oat bran (OB), Malted Oats (AM) and Oat hulls (CA). Chemical composition analysis, enzyme stability and antioxidant properties were performed. Scanning electron microscopy was used in order to understand and differentiate the internal structures of each fraction analyzed and FTIR analysis to determine the composition of each fraction. In order to study the composition and activity of phenolic compounds, different types of extraction were performed: using organic solvent aqueous ethanol (80%, pH 2,0) at a temperature of 50 ° C, using organic solvent aqueous ethanol (80%) with ultrasound waves at room temperature and supercritical extraction (300 bar, 50°C) and supercritical extraction with co-solvent ethanol (300 bar, 50°C, solvent flow rate 1,05 mL/min). The extracts were evaluated using schall oven test applied in soy oil. Experiments were planned at random and the results were submitted to analysis of variance. The averages were compared by Tukey test at 5% significance. The results were quite significant mainly for the extracts obtained in water bath at 50°C, and the highest phenolics content found in samples MA and CA, 1162.15 and 316.81 mg EAG/100 g respectively. The analysis of antioxidant activity showed % discoloration highest for the sample AM of 2.56% and following by AD, AC and OB with 18.31%, 18.77% and 20.15% respectively. No significant antioxidant activity of the sample FA with 39.65% of DPPH discoloration. The samples which were heat treated decreased the phenolics concentration and antioxidant activity. But the malting process greatly increased the phenolic content and antioxidant activity. All extracts had good performance in the accelerated oxidation test, delaying the oxidation process as compared to the blank sample (without addition of any extract) and obtaining similar performance to mix the synthetic antioxidants BHA / BHT