Application of ultrasound and ethanol as a drying pretreatment of banana slices and as a method for extracting polyphenols from the peels

Autor: Granella, Suian José
Přispěvatelé: Christ, Divair, Coelho, Silvia Renata Machado, Konopatzki, Evandro André, Schoeninger, Vanderleia, Silva, Edson Antonio da
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE
Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE)
instacron:UNIOESTE
Popis: Submitted by Edineia Teixeira (edineia.teixeira@unioeste.br) on 2022-07-18T17:56:41Z No. of bitstreams: 2 Suian_Granella2022.pdf: 2938230 bytes, checksum: 8cb2391dc80dec25ee05bc60fe0470f5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2022-07-18T17:56:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Suian_Granella2022.pdf: 2938230 bytes, checksum: 8cb2391dc80dec25ee05bc60fe0470f5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2022-05-26 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Convection drying is one of the most relevant techniques for preserving and extending the shelf-life of agricultural products after harvest; however, numerous approaches and mechanisms occurring during the process should be better described. Applying pretreatments before drying could be an alternative to improve the bioactive and nutritional properties of plant materials and reduce drying time and energy consumption. Therefore, this work aimed to analyze the influence of different pretreatments (ultrasound and ethanol) on the drying of banana slices and the recovery of phenolic compounds from their peels. The fractional-order moisture diffusion model for drying banana slices was approached to understand this effect better. The results showed a process of super-diffusion of moisture during drying in the pretreated slices, an increase in drying speed, and a reduction in energy consumption. In addition, better quality retention was observed due to minor color change and retention of antioxidant activity. Similar results were obtained for the drying pretreatments applied to banana peels. In this case, they helped improve ultrasonic extraction performance in recovering phenolic compounds from pretreated banana peels. Furthermore, the ultrasonic parameters (temperature and ethanol concentration) were optimized, and an optimal point of 60.10% at 52.30 °C was obtained for maximum recovery of phenolic compounds, antioxidant activity, and extract yield. Extraction-assisted by ultrasound also achieved better results compared to traditional extraction techniques. The levels of phenolic compounds and flavonoids were also recovered in more significant amounts under the optimized ultrasonic extraction conditions compared to conventional extraction techniques. Finally, the current work is intended to contribute to the understanding of drying pretreatments to improve banana slices' quality and enhance the recovery performance of bioactive compounds from banana peels when using new extraction techniques. A secagem convectiva é uma das principais técnicas utilizadas para a preservação e extensão da vida pós-colheita de produtos agrícolas, entretanto, muitas abordagens e mecanismos que ocorrem durante o processo devem ser mais bem descritos. A aplicação de pré-tratamentos antes da secagem pode representar uma alternativa para melhorar as características bioativas e nutricionais dos materiais vegetais, reduzir o tempo de secagem e consumo energético. Portanto, o objetivo desta tese foi analisar a influência de diferentes pré-tratamentos (ultrassom e etanol) na secagem de fatias de banana e na recuperação de compostos fenólicos de suas cascas. Para melhor compreender o efeito do pré-tratamento na secagem, foi abordado o modelo de difusão de umidade por ordens fracionárias para a secagem das fatias de banana. Os resultados demostraram a ocorrência de um processo de superdifusão de umidade durante a secagem nas fatias pré-tratadas, aumento na taxa de secagem e redução dos gastos energéticos. Além disso, uma melhor retenção da qualidade foi observada, devido a uma menor mudança de cor e preservação da atividade antioxidante. Resultados semelhantes foram obtidos para os pré-tratamentos de secagem aplicado às cascas de banana. Nesse caso, eles ajudaram a melhorar o desempenho de extração por ultrassom na obtenção de compostos fenólicos a partir das cascas de bananas pré-tratadas. Ainda, os parâmetros de ultrassom (temperatura e concentração de etanol) foram otimizados e um ponto ótimo foi obtido, sendo de 52,30°C e 60,10%, para recuperação máxima de compostos fenólicos, atividade antioxidante e rendimento dos extratos. A extração por ultrassom também obteve melhores resultados quando comparada às técnicas convencionais de extração. O conteúdo de compostos fenólicos e flavonoides também foi recuperado em maior quantidade na condição otimizada de extração por ultrassom em comparação com as técnicas convencionais de extração. Por fim, o presente trabalho pretendeu contribuir para a compreensão dos pré-tratamentos de secagem, visando à melhoria da qualidade de fatias de banana e para o melhoramento do desempenho na recuperação de compostos bioativos de cascas de banana, com emprego de técnicas emergentes de extração.
Databáze: OpenAIRE
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