Gracilaria gracilis as a novel source of food colorants: extraction optimization of phycobiliprotein pigments - Pereira, Tatiana Filipa Martins (2021)
Os corantes alimentares sintéticos têm sido utilizados na indústria alimentar durante séculos, mas hoje em dia com a mudança das tendências de consumo, existe uma grande procura por alternativas naturais com capacidade de substituir esses corantes. As ficobiliproteinas (PBPs) são proteínas solúveis em água presentes maioritariamente nas algas vermelhas e cianobactérias, com grande potencial económico nas indústrias farmacêuticas, biomédicas, alimentares e cosméticas. Estas proteínas podem ser classificadas em três grupos principais, baseados no seu comportamento de absorção: Ficoeritrinas (PE), Ficocianinas (PC) e Aloficocianinas (APC) com máximos de absorção entre os 540-570, 610-620 e 650-655 nm, respetivamente. Este trabalho tem como objetivo principal otimizar as condições de extração das PEs a partir da alga vermelha Gracilaria gracilis, presente na costa portuguesa que contém PBPs, principalmente PEs, como pigmentos acessórios, sendo uma alga principalmente utilizada como alimento e fonte de agar. Adicionalmente, foi estudado o efeito do pH e da temperatura na estabilidade dos extratos aquosos, bem como a sua aplicação em produtos alimentares. Foram estudadas cinco metodologias distintas, com elevado potencial em termos económicos e ambientais: maceração com almofariz, banho de ultrassons, sonicador, congelamento/descongelamento e altas pressões. As condições experimentais, tais como a concentração do tampão fosfato (C), o rácio solvente/biomassa (R), o tempo de homogeneização (t1), o tempo de extração (t2) e a pressão (P) foram otimizadas utilizando a Metodologia de Superfície de Resposta (RSM). Esta permitiu delinear modelos sustentados nas variáveis independentes e explicar a variabilidade que ocorre nos parâmetros considerados significativos (rendimento). A maceração foi o método de extração mais eficiente (condições ótimas t1 = t2 = 10 min; C = 0,1 M; R = 1:50) atingindo valores de 3,583 ± 0,033 mg de PE/g de alga rendimentos 55-65 % superiores aos outros métodos testados. Quanto às condições, a variável t2 foi a que exerceu maior influência no rendimento obtido, enquanto o aumento de C resultou em menores rendimentos. t1 foi a avariável que menos efeito teve no resultado. Relativamente à estabilidade, foi monitorizado o efeito de diferentes temperaturas de armazenamento (-20, 4, temperatura ambiente (~19) e 40 ºC) e pH (4, 6,9 e 8) na concentração de PE durante 10 dias. Os resultados demonstram maior estabilidade a -20 ºC e pH 6,9. Como caso de estudo, o extrato purificado (pigmento) foi incorporado em panquecas (0,15 %) e iogurtes (0,12 %) como corante rosa. As PEs foram precipitadas com sulfato de amónio (65 %) e purificadas por diálise, permitindo a utilização em alimentos. Durante o processo de cozimento das panquecas, foi observada uma ligeira perda de cor, enquanto nos iogurtes a cor manteve-se praticamente inalterada durante mais de dois meses, sugerindo uma melhor aptidão deste tipo de produto para a coloração com PEs. Com este trabalho foi possível concluir que a Gracilaria gracilis tem potencial enquanto fonte de pigmentos para aplicações alimentares, especialmente para utilização em produtos que não necessitem de elevadas temperaturas no processo de produção.