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Extratos de alga como antioxidantes naturais: Mitigação da oxidação lipídica em óleos edíveis e conservas de peixe
| datacite.subject.fos | Engenharia e Tecnologia | |
| datacite.subject.sdg | 09:Indústria, Inovação e Infraestruturas | |
| dc.contributor.advisor | Domingues, Valentina Maria Fernandes | |
| dc.contributor.author | RODRIGUES, BEATRIZ MARIA LOPES | |
| dc.date.accessioned | 2025-11-10T16:25:32Z | |
| dc.date.available | 2025-11-10T16:25:32Z | |
| dc.date.issued | 2025-10-08 | |
| dc.description.abstract | The canning of fish is a process that is used to extend the product's shelf life. However, lipid oxidation can occur and is one of the primary factors affecting shelf life, as it contributes to the formation of rancid flavors, which degrade the sensory qualities of canned fish. In this work the possibility of using seaweed extracts as a natural antioxidant in edible oils is studied. This work aimed to evaluate the use of Palmaria palmata and Porphyra dioica extracts as natural antioxidants in sunflower oil and canned Atlantic mackerel. The study was structured in two main stages: (i) chemical characterization of the extracts (phenolics, reducing capacity, total carotenoids, amino acids profile, metals and iodine), and (ii) application in model systems and real food matrix. A design of experiments was applied to optimize extract conditions in sunflower oil. Samples containing different extract proportions and amounts were subjected to accelerated aging (70°C, 16 days). The oxidative stability of the oils was evaluated by monitoring oxidation markers, such as peroxide value and secondary oxidation compounds. The optimized formulation corresponded to 25 mg of extract per 5 mL of oil at 100% P. dioica. Experimental validation confirmed that results were within the predicted intervals, supporting the robustness of the model. The effect of different parameters in lipid oxidation was analyzed. The results showed that the value of peroxides, carotenoids, phenolics, minerals and amino acids affect negatively the reduction of lipid oxidation. Extracts were then applied to canned Atlantic mackerel prepared using optimal conditions under four conditions (oil/water × with/without extract) and stored for 45 days. Results showed that extracts provided antioxidant protection, though excessive concentrations promoted prooxidant effects. Additionally, a broth was developed from fish residues to valorize by-products. After cooking, filtration, and freeze-drying, the broth will be analyzed for diverse parameters to study its potential use as a low-salt, nutrient-rich seasoning. In conclusion, macroalgae extracts represent a promising natural alternative to synthetic antioxidants in fish canning. Their effectiveness and nutritional value align with consumer demand for cleaner and more sustainable products, though further research is required to confirm long-term stability, sensory impacts, and consumer acceptance. | eng |
| dc.description.abstract | A conservação de peixe através do processo de enlatamento constitui uma das formas mais eficazes de prolongar a vida útil deste alimento. Contudo, o uso de pré-tratamentos, os diversos processos intermédios (como cortes e esterilização) e armazenamento incorreto pode levar à degradação do produto. A oxidação lipídica permanece um dos principais fatores de degradação da qualidade do pescado em conserva, criando o sabor e cheiro a ranço e alterando a cor do produto, comprometendo as características sensoriais, nutricionais e a aceitação do consumidor. Para evitar esta oxidação, o uso de antioxidantes sintéticos, como o BHT, tem sido amplamente adotados na indústria alimentar. No entanto, a crescente procura por alternativas naturais impulsionou a investigação de compostos antioxidantes de origem natural. As algas podem ser classificadas em três grupos com base na sua pigmentação: castanhas (Phaeophyta), vermelhas (Rhodophyta), e verdes (Chlorophyta). As macroalgas são utilizadas como alimento há vários anos, especialmente em países asiáticos, e o seu uso na europa está a crescer devido às suas qualidades nutricionais. As algas oferecem vários benefícios quando incorporadas numa dieta saudável, dado que são um fonte rica de nutrientes. Pala além disso são ricas em compostos ativos e capacidade antioxidante, tendo vindo a ganhar destaque como um potencial antioxidante natural. Neste trabalho foi estudada a aplicação de extratos de duas macroalgas vermelhas, Palmaria palmata e Porphyra dioica, como antioxidantes naturais em óleo alimentar e em conservas de cavala (Scomber colias). O estudo desenvolveu-se em duas etapas complementares: (i) caracterização dos extratos, e (ii) avaliação da eficácia antioxidante em matrizes modelo (óleo de girassol) e em produto real (conservas). Na primeira etapa, os extratos foram caracterizados quanto ao teor de compostos fenólicos totais (TPC), capacidade redutora (FRAP), atividade antioxidante (ABTS), conteúdo de carotenoides totais, metais e iodo e perfil de aminoácidos. Esta abordagem permitiu estabelecer a relação entre a composição química e o potencial antioxidante dos extratos. Os extratos foram obtidos por extração por ultrassons por 20 minutos e liofilizados. Na segunda etapa, recorreu-se a um design de experimentos para otimizar a formulação antioxidante, testando diferentes proporções de P. palmata e P. dioica e diferentes quantidades totais de extrato em óleo de girassol. As amostras foram submetidas a envelhecimento acelerado (70 °C, 16 dias, equivalentes a um ano em condições normais) e avaliadas por parâmetros de oxidação lipídica, incluindo valor de peróxidos (PV), substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), valor de p-anisidina (ipA), dienos conjugados (CD) e produtos totais de oxidação (TOTOX). O desempenho antioxidante dos extratos foi comparado com amostras de controlo (óleo sem extrato) e com óleo com o antioxidante sintético BHT. A validação experimental confirmou a robustez do modelo estatístico desenvolvido. Com os dados obtidos na validação e na caracterização dos extratos foi investigado que parâmetros afetam positivamente e negativamente a oxidação lipídica. Os resultados indicaram que os carotenoides, compostos fenólicos, alguns minerais e aminoácidos influenciam negativamente a proteção à oxidação lipídica. O ABTS reduz a oxidação lipídica. Assim, o objetivo é minimizar o valor do PV, TBARS, CD, rácio de CD e ipA, para isso o ideal é reduzir os valores de potássio, manganês e cromo e aumentar a capacidade antioxidante funcional. Por fim, as condições consideradas ótimas foram aplicadas na preparação de 48 conservas de cavala, divididas em quatro grupos: (i) conserva em óleo sem extrato; (ii) conserva em óleo com extrato; (iii) conservas em água sem extrato; (iv) conserva em água com extrato. Para a produção das conservas o peixe foi cozido a vapor e, após esse passo, a pele, espinhas e musculo de menor qualidade foram retirados e armazenados. As conservas foram armazenadas durante a fase de maturação por 45 dias em condições controladas (em temperatura ambiente e no escuro) e serão colocadas em envelhecimento acelerado. As conservas serão analisadas quanto à oxidação lipídica, aparência, cheiro e sabor. Este estudo permite perceber como os extratos de alga se incorporam numa matriz alimentar real. De forma a valorizar os resíduos gerados na produção das conservas, foi feito um caldo com os resíduos, legumes e aromáticos, com a intenção de produzir um tempero com um baixo teor de sódio e rico em minerais. Foi adicionado vinho para melhorar a solubilização e extração de minerais das espinhas e dos tecidos. Este caldo foi fervido durante duas horas, coado e congelado para futura liofilização e análise. O caldo liofilizado vai ser analisado em termos de minerais, indicadores de oxidação, teor de sódio, parâmetros de qualidade, macronutrientes e aminoácidos livres. Concluindo, este trabalho demonstra que os extratos de alga podem ser uma boa opção para substituir antioxidantes sintéticos em conservas de peixe. A sua eficácia e potenciais benefícios nutricionais estão de acordo com as preocupações do consumidor em procurar opções mais naturais e sustentáveis. No entanto, é necessário realizar mais pesquisa para verificar como este antioxidante se comporta em matrizes reais e para assegurar a aceitação do consumidor. | por |
| dc.identifier.tid | 204032849 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.22/30795 | |
| dc.language.iso | eng | |
| dc.rights.uri | N/A | |
| dc.subject | Macroalgae | |
| dc.subject | Natural antioxidants | |
| dc.subject | Lipid oxidation | |
| dc.subject | Food preservation | |
| dc.subject | Shelf-life extension | |
| dc.subject | Sustainability | |
| dc.subject | Algas | |
| dc.subject | Antioxidantes naturais | |
| dc.subject | Oxidação lipídica | |
| dc.subject | Preservação de alimentos | |
| dc.subject | Sustentabilidade | |
| dc.title | Extratos de alga como antioxidantes naturais: Mitigação da oxidação lipídica em óleos edíveis e conservas de peixe | por |
| dc.title.alternative | Seaweed extracts as natural antioxidants: Mitigating lipid oxidation in edible oils and fish preserves | eng |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| thesis.degree.name | Mestrado em Engenharia Química |