Soares, Cristina Maria DiasFERNANDES, ANDRÉ FILIPE ALVES2025-11-112025-11-112025-10-16http://hdl.handle.net/10400.22/30811A indústria vinícola é uma das mais importantes atividades económicas em Portugal. O setor vitivinícola gera subprodutos substanciais, como o bagaço de uva, que representam desafios ambientais. Estes subprodutos são ricos em polifenóis, que apresentam reconhecidos benefícios para a saúde, tornando-os valiosos para aplicações sustentáveis. Neste estudo avaliou-se o potencial do bagaço de uva como fonte de antioxidantes para incorporação em produtos alimentares, com foco na otimização da sua extração através de técnicas sustentáveis. Inicialmente, foi utilizado um desenho fatorial fracionado de dois níveis para identificar os fatores mais significativos que influenciam o teor de polifenóis totais (TPC) na extração convencional do bagaço de uva Tinta Miúda. Com base nestes dados, aplicou-se a metodologia de superfície de resposta (RSM) para determinar as condições ótimas de extração. Por fim, técnicas avançadas de extração, incluindo a extração assistida por ultrassons (UAE), a extração assistida por micro-ondas (MAE) e a extração em água subcrítica (SWE), foram aplicadas aos bagaços de uva Tinta Miúda e Cerceal Branco. O TPC, o poder antioxidante através da redução de ferro (FRAP) e a atividade de eliminação de radicais livres do ácido 2,2’-azino-bis(3-etilbenzotiazolino-6-sulfónico) (ABTS) foram determinados para avaliar as propriedades antioxidantes. A análise estatística revelou que a temperatura, a concentração de solvente, o rácio e o tempo, são os fatores estatisticamente mais significativos que influenciam o TPC na extração convencional. As condições otimizadas para a extração convencional foram rácio a 1:50 g/mL, concentração de solvente a 50%, tempo a 60 min, temperatura a 55°C. Entre as técnicas de extração testadas, destacam-se os seguintes resultados: para a Tinta Miúda, os valores mais elevados obtidos foram: em TPC, 3,64E+01 mg GAE/g dw para UAE 70% durante 20 min e 3,28E+01 mg GAE/g dw para SWE a 150 °C e 10 bar; em ABTS, 5,30E+01 mg GAE/g dw para SWE a 150 °C e 20 bar e 5,27E+01 mg GAE/g dw para MAE a 40 °C durante 10 min; em FRAP, 5,12E+01 mg GAE/g dw para UAE 70%/20 min, 5,08E+01 mg GAE/g dw para SWE 150 °C /10 bar e 5,31E+01 mg GAE/g dw para SWE 150 °C /20 bar. Para o Cerceal Branco, em TPC os valores foram de 4,68E+01 mg GAE/g dw para UAE 70%/20 min e 4,20E+01 mg GAE/g dw para SWE 150 °C/10 bar; em ABTS, destacou-se a MAE a 40 °C/10 min com 1,01E+02 mg GAE/g dw; em FRAP, os valores variaram de 5,19E+01 mg GAE/g dw para ESL a 5,32E+01 mg GAE/g dw para UAE 70%/20 min, com a SWE 150 °C/10 bar a apresentar 4,86E+01 mg GAE/g dw. Este estudo destaca a variação da atividade antioxidantes entre as variedades de bagaço testadas, sublinha o seu potencial como uma fonte valiosa e sustentável de antioxidantes naturais e enfatiza o papel das técnicas de extração na valorização dos subprodutos da vinificação para aplicações em alimentos funcionais.The wine industry is one of the most important economic activities in Portugal. The vitiviniculture sector generates substantial by-products, such as grape pomace, which present environmental challenges. These by-products are rich in polyphenols, known for their health benefits, making them valuable for sustainable applications. This study evaluated the potential of grape pomace as a source of antioxidants for incorporation into food products, focusing on the optimization of its extraction through sustainable techniques. Initially, a two-level fractional factorial design was used to identify the most significant factors influencing total polyphenol content (TPC) in the conventional extraction of Tinta Miúda grape pomace. Based on these data, response surface methodology (RSM) was applied to determine the optimal extraction conditions. Finally, advanced extraction techniques, including ultrasound-assisted extraction (UAE), microwave-assisted extraction (MAE), and subcritical water extraction (SWE), were applied to Tinta Miúda and Cerceal Branco grape pomace. TPC, ferric reducing antioxidant power (FRAP), and 2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) radical scavenging activity were determined to assess the antioxidant properties. Statistical analysis revealed that temperature, solvent concentration, ratio, and time are the most statistically significant factors influencing TPC in conventional extraction. The optimized conditions for conventional extraction were a ratio of 1:50 g/mL, solvent concentration of 50%, time of 60 min, and temperature of 55 °C. Among the extraction techniques tested, the following results stand out: for Tinta Miúda, the highest values obtained were: in TPC, 3,64E+01 mg GAE/g dw for UAE 70% for 20 min and 3,28E+01 mg GAE/g dw for SWE at 150°C and 10 bar; in ABTS, 5,30E+01 mg GAE/g dw for SWE at 150°C and 20 bar and 5,27E+01 mg GAE/g dw for MAE at 40°C for 10 min; in FRAP, 5,12E+01 mg GAE/g dw for UAE 70%/20 min, 5,08E+01 mg GAE/g dw for SWE 150°C /10 bar, and 5,31E+01 mg GAE/g dw for SWE 150°C /20 bar. For Cerceal Branco, in TPC the values were 4,68E+01 mg GAE/g dw for UAE 70%/20 min and 4,20E+01 mg GAE/g dw for SWE 150°C/10 bar; in ABTS, MAE at 40°C/10 min stood out with 1,01E+02 mg GAE/g dw; in FRAP, values ranged from 5,19E+01 mg GAE/g dw for ESL to 5,32E+01 mg GAE/g dw for UAE 70%/20 min, with SWE 150°C/10 bar showing 4,86E+01 mg GAE/g dw. This study highlights the variation in antioxidant activity between the grape pomace varieties tested, underlines their potential as a valuable and sustainable source of natural antioxidants, and emphasizes the role of extraction techniques in the valorization of winemaking by-products for applications in functional foods.porWinery by-productsGrape pomacePhenolic compoundsExtractionCircular economySustainabilitySubprodutos vinícolasBagaço de uvaCompostos fenólicosExtraçãoEconomia circularSustentabilidademaster thesis204032768