Solubility of phenolic compounds and antioxidant activity of extracts obtained from residue of wine grapes of the Bordô Cultivar

Authors

DOI:

https://doi.org/10.6008/CBPC2179-6858.2021.005.0010

Keywords:

Phenolic extracts, Antioxidant capacity, Solubility, HPLC, Vitis vinifera

Abstract

Wine production generates large amounts of residues, accounting for around 20% of the raw material. Such residue consists of stem, bagasse, seeds, and lees, which are rich in bioactive compounds and nutritional value, being used to complement animal feed or in soil fertilization. In order to give a nobler destination to the residue, the objective of this study was to investigate the effect of extraction solvents on phenolic compounds from wine residue of the Bordô cultivar, as well as the in vitro antioxidant activity of the extracts. For this purpose, a factorial study design based on the solvent:water ratio was implemented with two solvents (methanol and ethanol) combined at 0, 50, 75, and 100% proportion of solvent with water (v/v) for a total of eight treatments. Analyses of total phenols (TP), total anthocyanins (ANT), antioxidant capacity (AC), and reducing sugars (RS) were performed. Contents of gallic acid, caffeic acid, and resveratrol were also quantified through HPLC. The in vitro results indicate the blend of solvent and water with either ethanol or methanol at 50 or 75% improves the solubility of phenolic compounds in residue from grapes of the Bordô cultivar and, consequently, facilitates the permeability and transfer of those compounds via diffusion. A strong direct correlation was found among TP, AC, and ANT, with caffeic acid standing out for its antioxidant activity among the three compounds identified through HPLC. However, the results are inconclusive regarding the chemical nature favored in the eight in vitro treatments, but the RS results indicate those compounds are present as complex phenolic compounds.

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Author Biographies

Izadora Oliveira Piegas, Instituto Federal Sul-Rio-Grandense

Possui ensino médio segundo grau pelo Instituto Federal Sul-Rio-Grandense(2014). Tem experiência na área de Engenharia Química.

Pâmela Moura Costa, Instituto Federal Sul-Rio-Grandense

Possui ensino médio segundo grau pelo Instituto Federal Sul-Rio-Grandense(2014).

Bernardo dos Santos Vaz, Instituto Federal Sul-Rio-Grandense

Possui graduação em Oceanologia pela Fundação Universidade Federal do Rio Grande, doutorado em Zootecnia pela Universidade Federal de Pelotas. Tem experiência nas áreas de Aquicultura, Biologia Molecular e Melhoramento genético. Líder do Grupo de Pesquisa Aquicultura e Química do IFSul.

Jander Luis Fernandes Monks, Instituto Federal Sul-Rio-Grandense

Possui graduação em Engenharia Química pela Universidade Federal do Rio Grande, Mestrado e Doutorado em Ciência e Tecnologia Agroindustrial pela Universidade Federal de Pelotas. De 1998 até 2012 atuou como professor de química para o ensino Médio em Escolas Particulares e Cursos pré-vestibulares. De 2001 até 2012 foi professor da Universidade Católica de Pelotas (UCPel) nos cursos de Farmácia, Biologia, Ecologia e Química Ambiental; onde também atuou em projetos de pesquisas na área de educação e química dos solos, com participação como perito no Escritório de Perícias Técnicas Ambientais (EPTA), conveniado com o Ministério Público/RS. Atualmente (a partir de 2012) é professor (dedicação exclusiva) de Química Analítica do Ensino Básico, Técnico e Tecnológico do Instituto Federal Sul-Rio-Grandense de Pelotas (IFSul), ministrando aulas nos Cursos Tecnólogo em Saneamento e Gestão Ambiental, Engenharia Química e Mestrado Tecnológico em Engenharia e Ciências Ambientais. É coordenador pedagógico do Curso Bacharelado em Engenharia Química do IFSul/Pelotas, pesquisador no IFSul/Propesp, avaliador Ad-hoc do IFSul, presidente do Núcleo Docente Estruturante (NDE) e do Colegiado do Curso Bacharel em Engenharia Química do IFSul Câmpus Pelotas, bem como é membro do colegiado do Programa de Mestrado Profissionalizante em Engenharia e Ciências Ambientais (MECA) do IFSul. É pesquisador nas áreas de ciência dos alimentos e de monitoramento ambiental, trabalhando em conjunto com pesquisadores da Universidade Federal de Pelotas (UFPel) e Embrapa, com pesquisas financiadas pelo Cnpq, CAPES, FAPERGS, Pólo Tecnológico e Propesp/IFSul

Ricardo Lemos Sainz, Instituto Federal Sul-Rio-Grandense

Possui graduação em Engenharia Agrícola pela Universidade Federal de Pelotas (1999), graduação em Licenciatura Plena Currículo Especial Química pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná (1995), graduação em Agronomia pela Universidade Federal de Pelotas (2002) e graduação (Bacharelado) em Direito pela Universidade Federal de Pelotas (2021). Especialização em Sociologia e ciência política pelo ISP - UFPel (1999), Mestrado em Engenharia e Ciência de Alimentos pela Fundação Universidade Federal do Rio Grande (2001) e Doutorado em Ciência e Tecnologia Agroindustrial pela Universidade Federal de Pelotas (2006). Atualmente é Professor Titular do Magistério Federal, Carreira de Ensino Básico, Técnico e Tecnológico, lotado na Coordenadoria de Ciências da Natureza - Química do Campus Pelotas. Atua nos Cursos Superiores de Tecnologia em Gestão Ambiental e Saneamento Ambiental, Licenciatura Plena em Computação, Licenciatura Plena para Formação de Graduados Não Licenciados e Engenharia Química e nos Cursos Técnicos Eletrotécnica, Eletromecânica e Comunicação Visual e, Especialização em Química Ambiental. É Co-orientador no Programa de Mestrado em Engenharia e Ciências Ambientais, atua em diversos Cursos do sistema UAB e ETEC-Brasil: Pedagogia (Licenciatura), Formação Pedagógica e Especialização em Educação a Distância e Mídias na Educação. Foi Diretor Geral do Campus Santana do Livramento da Universidade Federal do Pampa - Brasil, Vice-Diretor do CAVG - UFPel, Diretor do CT-FRUTEMP- UFPel, Diretor Geral do Campus Pelotas Visconde da Graça do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Sul Rio Grandense. Atuou na Coordenação Geral e Adjunta dos programas federais de EAD - ETEC e UAB, bem como em Comissões Nacionais junto ao Ministério da Educação. Fez parte do Basis - INEP e , é Conselheiro da CTAA - INEP e Membro do BNI-INEP. Professor Permanente do Quadro do Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciências Ambientais (PPGECA), Mestrado Profissional, Campus Pelotas - IFSul. Tem experiência na área de Ciência e Tecnologia de Alimentos, com ênfase em Tecnologia de Produtos de Origem Vegetal e Animal atuando principalmente nos seguintes temas: agroindústria, educação, química, ensino tecnológico, Gastronomia, Serviço do Vinho e Enogastronomia, química de alimentos. Grande Experiência Internacional em estágios, ministrando curso e palestras e recebendo homenagens em diversos países América Latina e Ibero - América. Também desenvolve Orientações e pesquisas na área de TIC's, EAD, Pedagogias Práticas e Pós-Modernidade e Educação. Lidera os Grupos de Pesquisa no CNPq, intitulados "Tecnologia de Bebidas alcoólicas e não alcoólicas" e "Pós-modernidade e interdisciplinaridade no Ensino de Ciências". Coordena a Residência Pedagógica no âmbito do IFSul e diversos projetos de pesquisa, ensino e extensão no âmbito do IFSul, CAPES, FAPERGS e CNPq.

Ricardo Peraça Toralles, Instituto Federal Sul-Rio-Grandense

Toralles, R. P., Professor do Instituto Federal de Educação Tecnológica Sul-Rio-Grandense campus Pelotas onde é responsável pelo Grupo de Pesquisa de Controle de Qualidade em Processos Indústrias de Alimentos, orientando trabalhos com prospecção de enzimas de origem vegetal. Atualmente, ministra as disciplinas de Bioquímica e Análise de Alimentos, Tecnologia Alimentos e Instrumentação Industrial. Possuí graduação em Engenharia Química pela Universidade Federal do Rio Grande (1988), mestrado em Engenharia e Ciência de Alimentos pela Universidade Federal do Rio Grande (1998) e doutorado em Ciência e Tecnologia Agroindustrial pela Universidade Federal de Pelotas (2005), onde, atualmente, participa da comissão de orientação e professor colaborador da disciplina de Bioquímica de Alimentos. Atua em projetos de pesquisa nas áreas de ciência e tecnologia de alimentos e hortaliças, bem como, no desenvolvimento e modelagem de seus processos produtivos, atuando principalmente nos seguintes temas: polpas, néctares, purês, escurecimento enzimático, compostos fenólicos e antocianinas. Também atua em projetos de pesquisa na área de oleoquímica com ênfase em: lipases, lipólise, transesterificação, esterificação, hidrólise e saponificação. Tem larga experiência profissional em processos unitários, tais como: destilação, fracionamento, secagem, extrusão de pastas, atomização, transporte de fluidos, cristalização e concentração adquiridos em plantas de F.C. Lang S.A e Beralv Clorosul S.A. Além disso, conhecimento na área de oleoquímica como engenheiro de produção de ácidos graxos, glicerina, ésteres, sabões e sabonetes. Tem experiência na área de Ciência e Tecnologia de Alimentos, com ênfase em produção de polpas, purês e sucos concentrados, adquirido junto à planta piloto WIEGANG do CAVG/UFPEL.

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Published

2021-03-28

Issue

Vol. 12 No. 5 (2021): Revista Ibero-Americana de Ciências Ambientais - Mai 2021

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Química Agrícola e Ambiental

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