Grape seed oil extraction by ultrasound and microencapsulation by spray drying

A extração de óleo das sementes de uva é uma alternativa para utilização de subprodutos, podendo ser utilizado na indústria alimentícia, farmacêutica e de cosméticos. O objetivo deste trabalho foi otimizar a extração de óleo de sementes de uva assistida por ultrassom (EAU), investigar a qualidade do óleo extraído e microencapsular o óleo por spray drying com goma arábica (GA) e maltodextrina (MD) e avaliar a qualidade dos pós. Foi utilizado um delineamento composto central rotacional (DCCR) para avaliar o efeito das variáveis temperatura (15 a 35°C) e amplitude da onda ultrassônica (24 a 96 µm) sobre o rendimento do processo (%) e conteúdo de radicais livres (radicais livres/g óleo) do óleo extraído e estocado por 1, 7 e 30 dias. A condição ótima encontrada foi 15ºC e 42 µm, obtendo 82,9% de rendimento e conteúdo de radicais livres de 14,7 61620;1014/g e 3,4 61620;1015/g no óleo com 7 e 30 dias, respectivamente. O óleo obtido na condição otimizada não apresentou diferença na composição de ácidos graxos e nos índices de acidez e no índice de iodo apresentou diferença apenas com 30 dias de incubação em relação ao óleo extraído sem aplicação do ultrassom; entretanto, apresentou maior conteúdo de radicais livres e índice de peróxido. O óleo obtido por EAU apresentou menor atividade antioxidante pelo método DPPH, porém maior quantidade de compostos fenólicos e maior atividade antioxidante pelo método FRAP. Estes resultados indicam que a EAU resultou em maior rendimento de extração do óleo, obtendo um óleo considerado de boa qualidade. Em relação às microesferas, o material de parede utilizado não influenciou o diâmetro médio, span, densidade aparente, óleo total, e retenção de óleo. O perfil dos ácidos graxos no óleo antes e após a microencapsulação não apresentou diferença, independente do material de parede utilizado. Embora a microesfera produzida com GA/MD tenha apresentado maior teor de óleo superficial, este resultado não afetou a eficiência de encapsulação, e apresentou ainda a maior atividade antioxidante pelo método FRAP e menor índice de peróxidos do que a microesfera com GA. Por outro lado, o conteúdo de compostos fenólicos e atividade antioxidante pelo método DPPH diminuíram ao ser comparado com o óleo puro, e a microesfera com GA apresentou o maior conteúdo de compostos fenólicos do que a microesfera com GA/MD. O índice de peróxido nos óleos encapsulados teve um aumento ao ser comparado com o óleo puro, indicando que a alta temperatura utilizada no processo de atomização pode ter aumentado e/ou favorecido o processo oxidativo do óleo e que mais estudos são necessários para otimizar a microencapsulação do óleo de sementes de uva.The oil extraction from grape seeds is an alternative to use of byproducts that can be used in the food industry, pharmaceuticals and cosmetics. The objective of this study was to optimize the grape seeds oil extraction assisted by ultrasound (UAE), investigate the quality of the extracted oil, microencapsulate the oil by spray drying with gum arabic (GA) and maltodextrin (MD) and evaluate the quality of the powders. A central composite roatable design was used (DCCR) to evaluate the effect of variables temperature (15 to 35 ° C) and amplitude of the ultrasonic wave (24 to 96 µm) on the process yield (%) and the content of free radicals (free radicals /g oil) in the extracted oil and stored for 1, 7 and 30 days. The optimal condition was 15ºC and 42 µm, resulting in 82,9% of yield and free radical content of 14,7 61620;1014/g and 3,4 61620;1015/g in the oil stored for 7 and 30 days, respectively. The oil obtained under optimal condition showed no difference in fatty acid composition and levels of acidity and iodine index showed difference only 30 days of incubation in relation to the oil extracted without the application of ultrasound; however, showed a higher content of free radicals and peroxide value. The oil obtained by UAE had lower antioxidant activity by DPPH method, but greater amount of phenolic compounds and antioxidant activity by FRAP method. These results indicated that UAE resulted in greater extraction yield, obtaining an oil considered of good quality. Regarding the microspheres, the wall material used in the current work did not influence the average diameter, span, apparent density, total oil and oil retention. The profile of the fatty acids in the oil before and after microencapsulation showed no difference, independent of the wall material used. While the microsphere produced with GA/MD had a greater surface oil content, this result did not affect the encapsulation efficiency, and also had the highest antioxidant activity by FRAP method and lower peroxide value than the microsphere with GA. On the other hand, the content of phenolics and antioxidant activity by DPPH decreased when compared to the pure oil and the microsphere with GA showed the highest content of phenolic compounds than the microsphere with GA/MD.The peroxide content encapsulated oils was increased when compared to pure oil, indicating that the high temperature used in the atomization process can be increased and / or favored oxidation process and that further studies are needed to optimize microencapsulation of grape seed oil