Probe-ultrasound extraction and spray-drying microencapsulation of bioactive compounds from araticum (Annona crassiflora) juice
| dc.contributor.advisor | Corrêa, Jefferson Luiz Gomes | |
| dc.contributor.co-advisor | Oliveira, Letícia Fernandes de | |
| dc.contributor.referee | Botrel, Diego Alvarenga | |
| dc.contributor.referee | Costa, Joyce Maria Gomes da | |
| dc.contributor.referee | Kurozawa, Louise Emy | |
| dc.contributor.referee | Oliveira, Letícia Fernandes de | |
| dc.contributor.referee | Corrêa, Jefferson Luiz Gomes | |
| dc.creator | Santos, Jhenifer Cristina Carvalho | |
| dc.creator.Lattes | https://lattes.cnpq.br/7946483458499930 | |
| dc.creator.orcid | https://orcid.org/0000-0002-9060-3141 | |
| dc.date.accessioned | 2026-05-12T17:02:37Z | |
| dc.date.issued | 2026-03-24 | |
| dc.description.abstract | The Brazilian Cerrado hosts native fruits with high nutritional and functional potential, yet they remain underexplored in terms of technological innovation. Among them, araticum (Annona crassiflora) stands out for its content of phenolic compounds, carotenoids, and vitamin C; however, its utilization is constrained by high perishability and by the susceptibility of its bioactives to processing and storage conditions. Accordingly, this thesis aimed to develop and assess an integrated strategy to valorize araticum by combining probe-ultrasound intensification to enhance the release of target compounds with juice stabilization through spray-drying microencapsulation, ultimately producing a more stable powder ingredient suitable for food formulations. The thesis is structured into four articles: first, a critical review with bibliometric analysis of drying technologies applied to fruits of the Annona genus and their effects on quality and bioactive preservation; second, an experimental study on ultrasound-assisted extraction, evaluating different intensities and treatment times and their effects on bioactive compounds and technological attributes of the juice; third, optimization of spray-drying microencapsulation using a Taguchi experimental design, investigating inlet temperature and wall systems based on maltodextrin and whey protein concentrate (WPC), including the assessment of retention and in vitro bioaccessibility; and fourth, a comparison of wall matrices (WPC, maltodextrin, and WPC–maltodextrin mixtures) in terms of drying performance and the physicochemical, structural, thermal, and morphological properties of the resulting powders. Overall, lower power settings and extreme treatment times provided the best balance between compound-release efficiency and preservation, and the juice exhibited nonNewtonian pseudoplastic behavior with good fit to rheological models. Regarding drying, the evidence indicated that mixed protein–polysaccharide matrices, particularly at an intermediate inlet temperature of 125 °C, promoted higher powder recovery, lower water activity, and more homogeneous particles, as well as more consistent functional performance. Collectively, these findings provide a technical–scientific basis for converting araticum into a powdered ingredient and for advancing sustainable routes to valorize native Cerrado fruits.ices tailored to local conditions. | |
| dc.description.areastematicasdaextensao | Educação | |
| dc.description.areastematicasdaextensao | Meio ambiente | |
| dc.description.areastematicasdaextensao | Saúde | |
| dc.description.areastematicasdaextensao | Tecnologia e produção | |
| dc.description.areastematicasdaextensao | Trabalho | |
| dc.description.concentration | Ciência dos Alimentos | |
| dc.description.notes | Arquivo retido a pedido da autoria, até abril de 2027 | |
| dc.description.ods | ODS 2: Fome zero e agricultura sustentável | |
| dc.description.ods | ODS 3: Saúde e bem-estar | |
| dc.description.ods | ODS 8: Trabalho decente e crescimento econômico | |
| dc.description.ods | ODS 9: Indústria, inovação e infraestrutura | |
| dc.description.ods | ODS 12: Consumo e produção responsáveis | |
| dc.description.ods | ODS 15: Vida terrestre | |
| dc.description.researchLine | Tecnologia e processamento de alimentos | |
| dc.description.resumo | O Cerrado brasileiro abriga frutos nativos com elevado potencial nutricional e funcional, mas ainda pouco explorados em termos de inovação tecnológica. Entre eles, o araticum (Annona crassiflora) destaca-se pelo conteúdo de compostos fenólicos, carotenoides e vitamina C, embora seu aproveitamento seja limitado pela alta perecibilidade e pela sensibilidade de seus bioativos ao processamento e ao armazenamento. Assim, esta tese teve como objetivo desenvolver e avaliar uma estratégia integrada de valorização do araticum, combinando intensificação da liberação de compostos de interesse por ultrassom de sonda e estabilização do suco por microencapsulação em spray dryer, visando a obtenção de um ingrediente em pó mais estável e aplicável em formulações alimentícias. A tese foi organizada em quatro artigos: primeiro uma revisão crítica, com análise bibliométrica, sobre tecnologias de secagem aplicadas a frutos do gênero Annona e seus impactos na qualidade e na preservação de bioativos; segundo um estudo experimental da extração assistida por ultrassom, avaliando diferentes intensidades e tempos e seus efeitos sobre compostos bioativos e atributos tecnológicos do suco; terceiro a otimização da microencapsulação por spray drying por delineamento Taguchi, investigando temperatura de entrada e sistemas de parede à base de maltodextrina e concentrado proteico do soro (WPC), incluindo a avaliação de retenção e bioacessibilidade in vitro; e quarto a comparação de matrizes de parede (WPC, maltodextrina e complexos WPC–maltodextrina) quanto ao desempenho de secagem e às propriedades físicoquímicas, estruturais, térmicas e morfológicas dos pós. De modo geral, condições de menor potência e extremos de tempo mostraram melhor equilíbrio entre eficiência de liberação e preservação dos compostos, e o suco apresentou comportamento não newtoniano pseudoplástico, com bom ajuste por modelos reológicos. Em relação a secagem as evidências indicaram que matrizes mistas proteína–polissacarídeo, especialmente em temperatura intermediária de 125 °C, favoreceram maior recuperação de pó, menor atividade de água e partículas mais homogêneas, além de desempenho funcional mais consistente. Em conjunto, os resultados fornecem base técnico-científica para a conversão do araticum em ingrediente em pó e para o avanço de rotas sustentáveis de aproveitamento de frutos nativos do Cerrado | |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | |
| dc.description.tipodeimpacto | Sociais | |
| dc.description.tipodeimpacto | Tecnológico | |
| dc.description.tipodeimpacto | Econômicos | |
| dc.description.tipodeimpacto | Outros | |
| dc.identifier.citation | SANTOS, Jhenifer Cristina Carvalho. Probe-ultrasound extraction and spray-drying microencapsulation of bioactive compounds from araticum (Annona crassiflora) juice. 2026. 130 p. Tese (Doutorado em Ciência dos Alimentos) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2026. | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.ufla.br/handle/1/60745 | |
| dc.language.iso | en_US | |
| dc.publisher | Universidade Federal de Lavras | |
| dc.publisher.college | Escola de Ciências Agrárias de Lavras (ESAL) | |
| dc.publisher.country | brasil | |
| dc.publisher.department | Departamento de Ciência dos Alimentos | |
| dc.publisher.initials | UFLA | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | |
| dc.subject | Secagem por atomização | |
| dc.subject | Ultrassom | |
| dc.subject | Microencapsulação | |
| dc.subject | Compostos bioativos | |
| dc.subject | Frutos do Cerrado | |
| dc.subject | Araticum | |
| dc.subject | Spray drying | |
| dc.subject | Ultrasound | |
| dc.subject | Microencapsulation | |
| dc.subject | Bioactive compounds | |
| dc.subject | Cerrado fruits | |
| dc.subject | Annona crassiflora | |
| dc.subject.cnpq | Ciências Agrárias | |
| dc.title | Probe-ultrasound extraction and spray-drying microencapsulation of bioactive compounds from araticum (Annona crassiflora) juice | |
| dc.title.alternative | Extração por sonda ultrassônica e microencapsulação em spray dryer de compostos bioativos do suco de araticum (Annona crassiflora) | |
| dc.type | tese |
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