Clitória (clitoria ternatea l.) como bioingrediente: desenvolvimento, caracterização e estabilidade de pós do extrato floral

A crescente demanda por corantes naturais tem impulsionado pesquisas para o desenvolvimento de ingredientes inovadores na indústria alimentícia, visando a substituição de aditivos sintéticos. O presente estudo teve como objetivo desenvolver, caracterizar e avaliar a estabilidade de um bioingrediente em pó a partir do extrato floral de Clitoria ternatea L., rico em antocianinas, utilizando a técnica de secagem em leito de espuma (SLE). Inicialmente, caracterizou-se a matéria-prima nas formas in natura e desidratada, constatando-se que o processo de desidratação prévia resultou em concentrações significativamente superior de compostos fenólicos totais (CFT) (789,55 mg EAG · 100 g⁻¹) e antocianinas totais (ANT) (378,20 mg · 100 g⁻¹), além de maior atividade antioxidante (AA), definindo-a como a matriz ideal para a extração hidroalcoólica assistida por ultrassom. Para a etapa de secagem, o extrato foi incorporado em 11 formulações distintas, variando-se os agentes espumantes e carreadores (albumina, pectina, proteína de soja, gomas e maltodextrina). A caracterização dos pós revelou baixa umidade (1,17–3,77%) e aw inferior a 0,6 em todas as amostras, sugerindo menor propensão ao crescimento microbiológico. Entre as formulações, a F6 (albumina) destacou-se pela maior retenção de CFT (57,66%). Contudo, a formulação F9 (pectina e albumina) apresentou o melhor desempenho global, com elevada eficiência de retenção (ER) de ANT (70%) e AA (72,16% de inibição do radical DPPH e 72,00 µmol Fe²⁺ · g⁻¹ no ensaio FRAP). Este resultado foi atribuído à capacidade da pectina em acidificar o meio, estabilizando a coloração azul-violeta intensa característica das ternatinas em pH baixo. Em contrapartida, formulações à base de proteína de soja apresentaram menor estabilidade de espuma e microestrutura colapsada, resultando em menores teores de bioativos. A análise microestrutural por microscopia eletrônica de varredura (MEV) evidenciou que as formulações de melhor desempenho (F6, F8 e F9) formaram partículas com estrutura porosa e homogênea. A aplicação de ferramentas estatísticas multivariadas (PCA) e da função de desejabilidade confirmou a F9 como a formulação otimizada. No estudo de estabilidade ao longo de 60 dias sob diferentes temperaturas (4, 25 e 40 °C), o pó selecionado manteve sua integridade físico-química, ausência de patógenos (Salmonella sp.) e baixas contagens de bolores e leveduras. Observou-se que a temperatura de 25 °C foi a mais eficaz na preservação da cor e da AA, enquanto o armazenamento a 40 °C acelerou a degradação dos compostos bioativos. Conclui-se que a SLE, associada ao uso de pectina e albumina, é uma tecnologia viável para a obtenção de um corante natural azul estável e com potencial de aplicação em alimentos com apelo a saudabilidade.

Abstract (english)

The growing demand for natural colorants has driven research focused on the development of innovative ingredients for the food industry, aiming to replace synthetic additives. This study aimed to develop, characterize, and evaluate the stability of a powdered bioingredient obtained from the floral extract of Clitoria ternatea L., rich in anthocyanins, using foam-mat drying (FMD). Initially, the raw material was characterized in its fresh and dehydrated forms, and prior dehydration resulted in significantly higher contents of total phenolic compounds (TPC) (789.55 mg GAE·100 g⁻¹) and total anthocyanins (TAC) (378.20 mg·100 g⁻¹), as well as greater antioxidant activity (AA), thus defining it as the most suitable matrix for ultrasound-assisted hydroalcoholic extraction. For the drying step, the extract was incorporated into 11 different formulations, varying the foaming and carrier agents (albumin, pectin, soy protein, gums, and maltodextrin). Powder characterization revealed low moisture content (1.17–3.77%) and water activity below 0.6 in all samples, suggesting reduced susceptibility to microbial growth. Among the formulations, F6 (albumin) stood out for its highest TPC retention (57.66%). However, formulation F9 (pectin and albumin) showed the best overall performance, with high retention efficiency of TAC (70%) and AA (72.16% DPPH radical inhibition and 72.00 µmol Fe²⁺·g⁻¹ in the FRAP assay). This result was attributed to the ability of pectin to acidify the medium, thereby stabilizing the intense blue-violet color characteristic of ternatins under acidic conditions. In contrast, formulations based on soy protein showed lower foam stability and a collapsed microstructure, resulting in lower bioactive compound contents. Microstructural analysis by scanning electron microscopy (SEM) showed that the best-performing formulations (F6, F8, and F9) formed particles with a porous and homogeneous structure. The application of multivariate statistical tools (PCA) and the desirability function confirmed F9 as the optimized formulation. In the stability study conducted over 60 days under different storage temperatures (4, 25, and 40 °C), the selected powder maintained its physicochemical integrity, absence of pathogens (Salmonella sp.), and low mold and yeast counts. Storage at 25 °C was the most effective condition for preserving color and antioxidant activity, whereas storage at 40 °C accelerated the degradation of bioactive compounds. It can be concluded that foam-mat drying, combined with the use of pectin and albumin, is a viable technology for obtaining a stable blue natural colorant with potential application in health-oriented food products.

Keywords

Tecnologia de alimentos , Antocianinas , PANCs , Corantes alimentícios , Estabilidade de armazenamento , Food science , Anthocyanins , Food colorings

Language

Portuguese

Citation

APOLINARIO, Ingrid da Silva. Clitória (Clitoria ternatea L.) como bioingrediente: desenvolvimento, caracterização e estabilidade de pós do extrato floral. 2026. 91 p. Dissertação (Mestrado em Alimentos, Nutrição e Engenharia de Alimentos) – Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas, Universidade Estadual Paulista (Unesp), Câmpus de São José do Rio Preto, São José do Rio Preto, 2026.