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Evaluación del proceso de liofilización sobre la estabilidad de pigmentos producidos por Monascus purpureus CCT 3802

Authors :
José Renato da Silva
Thayná Torres da Silva
Alana Emilia Soares de França Queiroz
Keila Aparecida Moreira
Daniele Silva Ribeiro
Source :
Research, Society and Development; Vol. 11 No. 17; e97111738807, Research, Society and Development; Vol. 11 Núm. 17; e97111738807, Research, Society and Development; v. 11 n. 17; e97111738807, Research, Society and Development, Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI), instacron:UNIFEI
Publication Year :
2022
Publisher :
Research, Society and Development, 2022.

Abstract

Os pigmentos Monascus, além de possuírem cores atrativas, possuem alto poder corante, entretanto, podem ser instáveis em temperaturas elevadas e pH extremos. Nesse contexto, alguns métodos alternativos vêm surgindo para favorecer sua estabilidade, como a liofilização. Este estudo buscou avaliar o efeito da liofilização na estabilidade frente à temperatura (50 a 90 ºC) e pH (3 a 8) dos pigmentos de Monascus purpureus CCT 3802 produzidos por fermentação submersa. A estabilidade térmica se baseou na determinação da constante de degradação térmica (Kd), tempo de meia vida (t1/2), energia de ativação (Ea), valor de redução decimal (D), Valor Z e a análise termodinâmica que foram calculados antes e após a liofilização. O extrato bruto apresentou um valor de Kd= 0,232 h-1, t1/2= 3,0 h e valor D = 9,93 h a 90 ºC e valor Z = 31,25 h. Entretanto, o extrato liofilizado apresentou Kd = 0,167 h-1, t1/2= 4,2 h e valor D = 13,84 h a 90 ºC e valor Z = 58,82 h, demonstrando maior estabilidade deste extrato à altas temperaturas. Os resultados obtidos em relação à estabilidade ao pH demonstraram que a liofilização apresentou menor degradação dos pigmentos, com percentual de pigmentos variando de 100 a 96% em 60 min. Portanto, a tecnologia de secagem por liofilização se mostrou uma excelente alternativa para aprimorar a estabilidade dos pigmentos sintetizados por Monascus purpureus CCT 3802. Monascus pigments, in addition to having attractive colors, have high coloring power, however, they are unstable at high temperatures and extreme pH. In this context, some alternative methods have been emerging to favor its stability, such as freeze drying. This study evaluated the effect of lyophilization on the stability against temperature (50 to 90 ºC) and pH (3 to 8) of Monascus purpureus CCT 3802 pigments produced by submerged fermentation. Thermal stability was based on the determination of the thermal degradation constant (Kd), half-life (t1/2), activation energy (Ea), decimal reduction value (D), Z value and the thermodynamic analysis that were calculated before and after lyophilization. The crude extract showed a value of Kd = 0.232 h-1, t1/2 = 3.0 h and D value = 9.93 h at 90 ºC and Z value = 31.25 h. However, the lyophilized extract showed Kd = 0.167 h-1, t1/2 = 4.2 h and D value = 13.84 h at 90 ºC and Z value = 58.82 h, demonstrating greater stability of this extract at high temperatures. The results obtained in relation to pH stability demonstrated that lyophilization showed less pigment degradation, with the percentage of pigments varying from 100 to 96% in 60 min. Therefore, freeze drying technology proved to be an excellent alternative to improve the stability of the pigments synthesized by Monascus purpureus CCT 3802. Los pigmentos de Monascus, además de tener colores atractivos, tienen un alto poder colorante, sin embargo, son inestables a altas temperaturas y pH extremos. En este contexto, han ido surgiendo algunos métodos alternativos para favorecer su estabilidad, como la liofilización. Este estudio buscó evaluar el efecto de la liofilización sobre la estabilidad frente a la temperatura (50 a 90 ºC) y pH (3 a 8) de pigmentos Monascus purpureus CCT 3802 producidos por fermentación sumergida. La estabilidad térmica se basó en la determinación de la constante de degradación térmica (Kd), la vida media (t1/2), la energía de activación (Ea), el valor de reducción decimal (D), el valor Z y el análisis termodinámico que se calcularon antes y después. liofilización. El extracto crudo mostró un valor de Kd = 0.232 h-1, t1/2 = 3.0 hy valor D = 9.93 h a 90 ºC y valor Z = 31.25 h. Sin embargo, el extracto liofilizado mostró Kd = 0.167 h-1, t1/2 = 4.2 h y valor D = 13.84 ha 90 ºC y valor Z = 58.82 h, demostrando mayor estabilidad de este extracto a altas temperaturas. Los resultados obtenidos en relación a la estabilidad del pH demostraron que la liofilización mostró una menor degradación del pigmento, variando el porcentaje de pigmentos del 100 al 96% en 60 min. Por tanto, la tecnología de liofilización demostró ser una excelente alternativa para mejorar la estabilidad de los pigmentos sintetizados por Monascus purpureus CCT 3802.

Details

ISSN :
25253409
Volume :
11
Database :
OpenAIRE
Journal :
Research, Society and Development
Accession number :
edsair.doi.dedup.....4acef492b09ecc075aa008df7d3255e9
Full Text :
https://doi.org/10.33448/rsd-v11i17.38807