Estudo da funcionalidade de espécies comestíveis do semiárido nordestino e estratégias para sua utilização como ingredientes para fins alimentícios

The Brazilian caatinga is characterized by low annual rainfall and arid soils. Several cactaceae, either native or adapted species, grow in this semi-arid region, including the prickly pear (Opuntia fícus indica) and facheiro ((Philosocereus pachycladus Ritter) which produce underexploited edible fruits. In addition to these species, the algaroba is a leguminous with little studied technological applications and bioactive potential so far. Therefore, this research aims to investigate the physicochemical, bioactive and functional attributes of the prickly pear and facheiro fruit pulps and the algaroba flour. Specifically, this study approaches the physicochemical characterization, total phenolic compounds (TPC) and the betalain identification and quantification by HPLC-DAD-ESI-MS. It is also investigated the DPPH antioxidant capacity and the antienzymatic activities against alpha-amylase and alphaglucosidase of water and ethanolic extracts of these food material. In order to address their potential to be used as food ingredients, juice blends prepared with mixtures of cajá and prickly pear, biofilms with facheiro and cereal bars with algaroba flour were elaborated and analyzed. The prickly pear fruits presented low acidity and high sugar content when compared to facheiro. The Philosocereus pachycladus Ritter fruits had higher protein and ash content, but the algaroba flour was the species with higher protein and sugar content among all. The algaroba flour also presented outstanding food fiber content, which reveals its potentiality to be used as a natural intestinal regulator. The TPC of water and ethanol extracts ranged from 3.87 to 16.21 mg GAE/100g for algaroba flour, 79.24 to 110.20 GAE/ 100g for prickly pear and 412.23 to 539.14 mg GAE/100g for facheiro. The 70% (w/v) ethanol extract reached the highest DPPH antioxidant activity, which was linearly correlated to its high TPC content. In regard to the enzymatic inhibitory activities, the best performance was observed for the prickly pear extracts which presented a moderate inhibition for both investigated enzymes, but interestingly, no alpha-glucosidase inhibition was observed for facheiro extracts. This work shows, for the first time in the literature, the functional attributes of facheiro fruits, as well as the presence of betacianins and isobetanin in the pulp of this exotic fruit. When it comes to the food products developed here, the sensory attributes that better described the juice blend cajá-prickly pear were sweetness, acidity, color yellow-orange, body, turbidity and cajá flavor. The discriminative test applied for cereal bars produced with and without algaroba revealed that the texture was the only sensory attribute that differed (p<0.05) between these two samples. It was also observed that the addition of facheiro extracts did not influence the visual characteristics of the biofilms. Overall, this work unveils the physicochemical and bioactive attributes of these commercial and technologically underexploited species widely found in the Brazilian caatinga and presents alternatives for their rational use

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

O semiárido brasileiro configura-se por condições climáticas e de solo desfavoráveis e vegetação resistente a longos períodos de estiagem. As espécies de cactáceas nativas ou adaptadas à região, como o figo da índia (Opuntia fícus indica) e facheiro (Philosocereus pachycladus Ritter), têm frutos comestíveis pouco conhecidas. Além destas espécies, a leguminosa algaroba é uma matéria-prima com características ainda pouco investigadas do ponto de vista tecnológico e teor de substâncias bioativas. Desta forma, este trabalho objetivou realizar a caracterização físico-química, bioativa e funcional da polpa das cactáceas figo da índia e facheiro e da farinha de algaroba. O estudo incluiu a determinação do teor de compostos fenólicos, identificação e quantificação das betalaínas por HPLC-DADESI- MS, além da investigação da atividade antioxidante e inibição das enzimas alfa-amilase e alfa-glicosidase, utilizando extratos aquosos e etanólicos obtidos a partir das espécies avaliadas. Como estratégias de aproveitamento, elaborou-se suco misto do figo da índia, biofilmes a partir do facheiro e barra de cereal a partir da farinha de algaroba. A caracterização do figo da índia revelou baixa acidez e elevada doçura, quando comparada ao facheiro. O fruto do Philosocereus pachycladus Ritter, por sua vez, apresentou maior conteúdo protéico e de cinzas. No entanto, a maior fração proteica e açúcares está contida na farinha de algaroba. O conteúdo de fibra alimentar total (FAT) revelou a potencialidade da farinha de Prosopis juliflora para atuar como reguladora da função intestinal. O teor de fenólico total para extratos aquosos e etanólicos variaram de 3,87 a 16,21 mg GAE/100g para a farinha de algaroba, 79,24 a 110,20 mg GAE/100g para o figo da índia e facheiro 412,23 a 539,14 mg GAE/100g. O extrato etanólico a 70% do figo da índia apresentou elevada atividade antioxidante, porém o meior percentual fenólico foi observado no facheiro. Em relação à inibição enzimática, o melhor desempenho foi observado em extratos do figo da índia, os quais exibiram inibição moderada para as duas enzimas estudadas, enquanto que não foi identificada inibição glicolítica para o extrato aquoso de facheiro. O presente trabalho mostra, pela primeira vez na literatura, resultados inéditos sobre a funcionalidade do facheiro, que incluem a presença das betalaínas betacianina e isobetanina na polpa desse fruto. No que diz respeito aos produtos desenvolvidos, as características sensoriais que melhor descreveram o suco misto de figo da índia e cajá foram doçura, acidez, cor amarela-alaranjada, corpo, turbidez e aroma de cajá. A análise discriminativa da barrinha de cereal elaborada com e sem farinha de algaroba mostrou que apenas o atributo textura foi diferente estatisticamente (p < 0,05) para as formulações testadas. Os resultados também indicam que a adição do extrato do facheiro não modificou visualmente as características dos biofilmes. De maneira geral, o presente estudo revela as características físico-químicas e bioativas desses vegetais abundantemente encontrados na caatinga brasileira, mas ainda pouco explorados sob pontos de vista tecnológico e comercial, bem como sugere alternativas de aproveitamento para tais espécies