To study the potential waste of tropical fruits for the preparation of probiotic food supplement

The fruit processing industries produce large amounts of residues, which often do not receive adequate attention. This raw material has several constituents beneficial to health, which can be applied in the food industry in the development of new products. This study aimed to determine the feasibility of using agro-industrial residues such food supplements enriched with probiotic. Residues of pineapple (Ananas comosus L. Mer.), acerola (Malpighia glabra L.), cashew apple (Anacardium occidentale L.), guava (Psidium guajava L.), papaya (Carica papaya L.), mango (Mangifera indica L.) and sapodilla (Achras sapota L.) were evaluated. The physicochemical composition of the residues was determined with the analysis of total soluble solids, titratable acidity, pH, ascorbic acid, lipid, moisture, anthocyanins, water activity, protein, ash, total reducing sugars, total phenolics, antioxidant activity and mineral composition (Na, Mn, Ca, Fe, Mg, K, Zn and P) by the microwave digestion, digester block or ash techniques. The samples were analyzed by optical absorption spectrometry with inductively coupled plasma (ICP-OES). Microbial loads of the fruit residues (molds, yeasts, total coliforms and Escherichia coli) were also evaluated. Subchronic toxicity tests were performed with male Swiss mice by administration of extracts from fruit residues (C= 500 mg/ kg orally). The lethality bioassay against Artemia salina L., was conducted at 5,000, 1,000, 500, 100 and 10 mg/ mL concentrations from fruit residue extracts. In addition, tests were performed with the probiotic Lactobacillus casei NRRL B-442 grown in skim milk 10%, submitted to the lyophilization or atomization processes. The analytical results showed rich nutritional properties of the fruit residues and the acerola residue showed the highest values of total anthocyanins (60.83 mg/ 100 g), total phenolic compounds (173.30 mg EAG/ 100 g), ascorbic acid (170.73 mg/ 100 g) and antioxidant activity (48.21%). The microwave digestion procedure is the most suitable for minerals determination of fruit residues given the easiest and simplest analysis. The subchronic toxicity study, in the experimental conditions evaluated did not cause mortality or toxicity in male mice; however, additional studies are recommended. The lethality bioassay with Artemia salina L. indicated that acerola and cashew apple extracts showed biological activity, with LC50 values of 209.90 and 148.10 mg/ mL, respectively. In this study, no fungal contamination was detected, only the guava residue showed total coliforms and there was no evidence of E. coli in all samples, indicating no contamination of fecal origin. In tests with Lactobacillus casei, all counts obtained in fermented milk samples, submitted to drying processes, were within the limits required by legislation to be considered probiotic. Due to the nutritional properties, coupled with functional compounds and higher antioxidant activity, the acerola residue is proposed for the preparation of food supplement enriched with probioticAs indústrias de processamento de frutas produzem uma grande quantidade de resíduos, que muitas vezes não recebem atenção adequada. Esta matéria-prima apresenta vários constituintes benéficos à saúde, que podem ser aplicados na indústria alimentícia no desenvolvimento de novos produtos. O presente trabalho teve como objetivo determinar a viabilidade de utilização de resíduos agroindustriais para a elaboração de suplemento alimentar enriquecido com probiótico. Foram analisados os resíduos de abacaxi (Ananas comosus L. Mer.), acerola (Malpighia glabra L.), caju (Anacardium occidentale L.), goiaba (Psidium guajava L.), mamão (Carica papaya L.), manga (Mangifera indica L.) e sapoti (Achras sapota L.). A composição físico-química dos resíduos foi determinada com as análises de sólidos solúveis totais, acidez total titulável, pH, ácido ascórbico, lipídios, umidade, antocianinas, atividade de água, proteínas, cinzas, açúcares redutores totais, compostos fenólicos totais, atividade antioxidante, além da composição de minerais (Na, Mn, Ca, Fe, Mg, K, Zn e P), a partir das técnicas de digestão por microondas, bloco digestor e cinzas. As amostras foram analisadas através de espectrometria de absorção óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP-OES). Além disto, foram realizados os testes microbiológicos de bolores, leveduras, coliformes totais e Escherichia coli. Ensaios de toxicidade subcrônica foram realizados em camundongos Swiss machos, pela administração de soluções de extratos de resíduos de frutas (C= 500 mg/ kg, via oral). O bioensaio de letalidade frente à Artemia salina L., foi realizado em concentrações de 5.000, 1.000, 500, 100 e 10 µg/ mL de extratos de resíduos de frutas. Além disto, foram realizados testes com a bactéria Lactobacillus casei cultivada em leite desnatado 10%, submetido aos processos de secagem por liofilização e atomização. Os resultados analíticos indicaram ricas propriedades nutricionais em resíduos de frutas e o resíduo de acerola apresentou os maiores valores de antocianinas totais (60,83 mg/ 100 g), compostos fenólicos totais (173,30 mg EAG/ 100 g), ácido ascórbico (170,73 mg/ 100 g) e atividade antioxidante (48,21%). O processo de digestão por microondas foi o mais indicado para a determinação de minerais, devido à sensibilidade e facilidade de análise. O estudo de toxicidade subcrônica, nas condições experimentais utilizadas, não resultou em mortalidade ou toxicidade em camundongos machos, entretanto, estudos adicionais são recomendados. Os resultados para o bioensaio com Artemia salina L. indicaram que os extratos de acerola e caju apresentaram atividade biológica, com valores de LC50 iguais a 209,90 e 148,10 µg/ mL, respectivamente. Neste estudo, não foi detectada contaminação por bolores e leveduras; apenas a amostra de goiaba apresentou contaminação por coliformes totais e não houve evidência de E. coli em nenhuma amostra, indicando ausência de contaminação de origem fecal. Nos ensaios com Lactobacillus casei, todas as contagens obtidas nas amostras de leite fermentado, submetidos aos processos de secagem, se encontravam dentro do limite exigido pela legislação para ser considerado probiótico, podendo ser utilizado para a elaboração de suplementos alimentares. Devido às propriedades nutricionais, aliado aos compostos funcionais e atividade antioxidante mais elevada, o resíduo de acerola é proposto para elaboração de suplemento alimentar enriquecido com probiótico