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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/86100| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Obtenção de amido a partir do subproduto do Feijão-caupi verde (Vigna unguiculata (L.) Walp.) e extrato hidroalcoólico da vagem do feijão: caracterização físico-química, análise toxicológica, microbiológica e utilização para produção de microesferas |
| Título em inglês: | Obtaining starch from the by-product of green cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp.) and hydroalcoholic extract from the bean pod: physicochemical characterization, toxicological and microbiological analysis, and use for microsphere production |
| Autor(es): | Medeiro, Susan Gabrielly Pereira |
| Orientador: | Silva, Larissa Morais |
| Coorientador: | Ricardo, Nagila Maria Pontes Silva |
| Palavras-chave em português: | Amido;Feijão-caupi;Microesferas;Extrato vegetal;Spray dryer |
| Palavras-chave em inglês: | Starch;Cowpea;Microspheres;Plant extract;Spray dryer |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS |
| Data do documento: | 2026 |
| Citação: | MEDEIRO, Susan Gabrielly Pereira. Obtenção de amido a partir do subproduto do Feijão-caupi verde (Vigna unguiculata (L.) Walp.) e extrato hidroalcoólico da vagem do feijão: caracterização físico-química, análise toxicológica, microbiológica e utilização para produção de microesferas. 2026. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2026. |
| Resumo: | No Brasil, o feijão-caupi é um alimento de grande destaque, sendo também cultivado em mais de 50 países. Entretanto, seu beneficiamento é responsável por gerar resíduos (vagem) e subprodutos (grãos com defeitos leves), que podem ser reaproveitados. O amido, um carboidrato, encontrado em diversas plantas e leguminosas, tem potencial promissor para a indústria devido à sua biodegradabilidade e atoxicidade. Atualmente, estudos têm explorado o uso de amido e extratos vegetais para obtenção de microesferas, que melhoram a estabilidade, entrega de bioativos e valor nutricional das matrizes utilizadas. Dessa forma, o presente estudo objetivou o aproveitamento do resíduo e subproduto do beneficiamento de feijão-caupi verde (Vigna unguiculata (L.) Walp.), com foco na extração, caracterização e obtenção de microesferas de amido+extrato. Para tal, foram utilizados quatro métodos de extração amilácea, selecionando-se o amido extraído pelo método de maior rendimento. O amido selecionado foi caracterizado quanto a sua composição centesimal, percentual de amilose aparente e amilopectina, FT-IR, RMN, DRX, MEV, GPC, TGA e DSC, sendo posteriormente utilizado para a obtenção de microesferas do extrato da vagem, através da tecnologia de spray drying. O extrato foi caracterizado quanto ao seu teor de fenólicos totais, atividade antioxidante, toxicidade aguda frente a Danio rerio e atividade antimicrobiana. As microesferas, por sua vez, foram caracterizadas através de análises de cor, FT-IR, DRX, MEV, TGA, DSC, atividade antioxidante, toxicidade aguda frente a Danio rerio e atividade antimicrobiana. A extração assistida por ultrassom apresentou rendimento de 43,70%, 4,4005 ± 0,42% de proteínas, 8,350 ± 0,095% de umidade, 0,188 ± 0,11% de cinzas, pH de 6,623 ± 0,136 e teores de amilose e amilopectina de 10,99 ± 2,35% e 89,01 ± 2,35%, respectivamente. Além disso, provendo um amido com características físico-químicas típicas de carboidratos, elevada pureza, morfologia preservada, padrão cristalino típico de amidos convencionais e estabilidade térmica propícia para aplicações industriais. O extrato, por sua vez, apresentou baixa atividade antioxidante, 0,1344 ± 0,0127 μmol trolox/g de amostra, e baixo teor de compostos fenólicos, FT = 48,89 mg GAE/100 g de amostra, causando também a redução da atividade locomotora dos zebrafish. Entretanto, demonstrou considerável atividade antimicrobiana frente a S. aureus, com halos de inibição variando de 8,357 ± 1,319 a 12,567 ± 0,252 mm. As microesferas utilizando a mistura amido+extrato apresentaram considerável atividade antimicrobiana frente a S. aureus, além de auxiliarem na preservação das propriedades do extrato, bem como das características morfológicas e físico-químicas do amido. Conclui-se que os resíduos e subprodutos gerados pelo beneficiamento do feijão-caupi verde possuem potencial para serem convertidos em produtos de maior valor agregado, cooperando para o desenvolvimento de novos produtos e práticas industriais mais sustentáveis. |
| Abstract: | In Brazil, cowpea is a highly important food crop and is cultivated in more than 50 countries worldwide. However, its processing generates residues (pods) and by-products (slightly defective grains), which can be repurposed. Starch, a carbohydrate found in various plants and legumes, has promising industrial potential due to its biodegradability and non-toxicity. Currently, studies have explored the use of starch and plant extracts to produce microspheres, which enhance stability, bioactive compound delivery, and the nutritional value of the matrices used. Thus, the present study aimed to valorize residues and by-products from the processing of green cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp.), focusing on the extraction, characterization, and production of starch–extract microspheres. Four starch extraction methods were evaluated, and the starch obtained by the highest-yield method was selected. The selected starch was characterized for proximate composition, apparent amylose and amylopectin content, FT-IR, NMR, XRD, SEM, GPC, TGA, and DSC, and was subsequently used to produce pod extract microspheres using spray drying technology. The extract was characterized for total phenolic content, antioxidant activity, acute toxicity against Danio rerio, and antimicrobial activity. The microspheres were characterized by color analysis, FT-IR, XRD, SEM, TGA, DSC, antioxidant activity, acute toxicity against Danio rerio, and antimicrobial activity. Ultrasound-assisted extraction showed a yield of 43.70%, with 4.4005 ± 0.42% protein, 8.350 ± 0.095% moisture, 0.188 ± 0.11% ash, pH 6.623 ± 0.136, and amylose and amylopectin contents of 10.99 ± 2.35% and 89.01 ± 2.35%, respectively. The starch exhibited typical physicochemical characteristics of carbohydrates, high purity, preserved morphology, a crystalline pattern typical of conventional starches, and thermal stability suitable for industrial applications. The extract showed low antioxidant activity (0.1344 ± 0.0127 μmol Trolox/g sample) and low total phenolic content (TPC = 48.89 mg GAE/100 g sample), and also reduced zebrafish locomotor activity. However, it demonstrated considerable antimicrobial activity against Staphylococcus aureus, with inhibition halos ranging from 8.357 ± 1.319 to 12.567 ± 0.252 mm. The starch–extract microspheres also exhibited considerable antimicrobial activity against S. aureus, in addition to helping preserve the extract’s properties and the morphological and physicochemical characteristics of the starch. It can be concluded that the residues and by-products generated from green cowpea processing have potential to be converted into higher value-added products, contributing to the development of new products and more sustainable industrial practices. |
| URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/86100 |
| ORCID do(s) Autor(es): | https://orcid.org/0009-0004-7713-846X |
| Currículo Lattes do(s) Autor(es): | http://lattes.cnpq.br/3159857407776955 |
| ORCID do Orientador: | https://orcid.org/0000-0001-7302-401X |
| Currículo Lattes do Orientador: | http://lattes.cnpq.br/5452304113096221 |
| ORCID do Coorientador: | https://orcid.org/0000-0003-1849-5403 |
| Currículo Lattes do Coorientador: | http://lattes.cnpq.br/6703037457253125 |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| Aparece nas coleções: | DTA - Dissertações defendidas na UFC |
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