Perfil fenólico, composição elementar e bioacessibilidade in vitro de casca, polpa e semente de uvas: influência de fertilizantes naturais na produtividade da videira e na composição fenólica do mosto e do vinho

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2020.

O presente trabalho apresenta como objetivos caracterizar a casca, polpa e semente de uvas Vitis labruca L. e uvas híbridos, quanto ao perfil fenólico, composição elementar e potencial antioxidante, avaliar a bioacessibilidade dos fenólicos e a composição elementar sob efeito do processo de digestão gastrointestinal in vitro das uvas Bordô e Niágara Branca e avaliar a influência da aplicação de diferentes concentrações de metassilicato de sódio e cloreto de cálcio sobre a produtividade da videira e nas características fitoquímicas de uvas e vinhos Sauvignon Blanc. As diferentes partes (casca, polpa e semente) das uvas Isabel, Grano d?Oro, Concord e Goethe, foram caracterizadas quanto à composição fenólica, elementar e seu potencial antioxidante. A bioacessibilidade dos fenólicos e composição elementar sob efeito do processo de digestão gastrointestinal in vitro das variedades Bordô e Niágara Branca foram analisadas quanto a composição fenólica, composição elementar e atividade antioxidante. Os efeitos de diferentes concentrações de metassilicato de sódio e cloreto de cálcio sobre a produtividade e características fitoquímicas da uva Sauvignon Blanc e seu respectivo vinho. Os fertilizantes foram aplicados em diferentes concentrações diretamente na uva durante a maturação. Os mostos e os vinhos foram analisados quanto a composição fenólica e capacidade antioxidante, e o vinhedo quanto a produtividade. Os resultados encontrados demonstraram que entre os diferentes constituintes das uvas, as sementes apresentaram maior concentração de polifenóis totais e maior capacidade antioxidante, nas cascas foi encontrado maiores valores de antocianinas monoméricas totais e ácidos fenólicos. A composição elementar mostrou diferenças significativas entre os diferentes constituintes da uva, as cascas apresentaram maior concentração de microelementos e metais. Nas condições do estudo, destaca-se o perfil fenólico da variedade Goethe, sendo inédita a caracterização da composição fenólica e elementar dessa uva. As uvas Bordô e Niágara Branca apresentaram mudanças no perfil fenólico e elementar nas cascas, polpas e sementes quanto as diferentes fases da digestão in vitro. A capacidade antioxidante de maneira geral, não diminuiu após a digestão in vitro, sugerindo uma alta bioacessibilidade das substâncias bioativas. A aplicação de metassilicato de sódio e cloreto de cálcio em diferentes concentrações influenciou a produtividade do vinhedo, a concentração de polifenóis totais e o potencial antioxidante das uvas. Além disso, a concentração de polifenóis individuais também foi influenciada, com destaque para os ácidos fenólicos e o transresveratrol. Diante disso, conclui-se que a aplicação de sais inorgânicos na uva demonstrou ser uma alternativa de fertilizantes naturais por aumentar o rendimento da videira sem prejudicar as características fitoquímicas das uvas e seus produtos derivados. As sementes, cascas e polpas de uva apresentaram diferenças no perfil fenólico e elementar, e os resultados demonstraram características específicas da matriz de uva quanto à composição e bioacessibilidade de seus fenólicos e minerais predominantes, sugerindo seus constituintes como interessantes fontes de bioativos ou como ingredientes funcionais para a nutrição humana.

Abstract: The present work has as main objective to characterize the skin, pulp and seed of Vitis labrusca L. grapes and hybrid grapes, regarding the phenolic profile, elemental composition and antioxidant potential. In addition, the bioaccessibility of phenolic compounds and the elemental composition under the effect of in vitro gastrointestinal digestion process of Bordô and Niagara grapes were evaluated. This work also investigated the influence of different concentrations of sodium metasilicate and calcium chloride on sprays vine productivity and on phytochemical characteristics of grapes and Sauvignon Blanc wines. The different parts (skin, pulp and seed) of the grapes: Isabel, Grano d'Oro, Concord and Goethe, were characterized in terms of their phenolic, elemental composition and their antioxidant potential. The bioaccessibility of phenolic compounds and elemental composition under the effect of the in vitro gastrointestinal digestion process of Bordo and Niagara varieties were analyzed for phenolic composition, elemental composition and antioxidant activity. The bioaccessibility of phenolic compounds and elemental composition under the effect of the in vitro gastrointestinal digestion process of Bordo and Niagara varieties were analyzed for phenolic composition, elemental composition and antioxidant activity. To evaluate the effects of different concentrations of sodium metasilicate and calcium chloride.The fertilizers were sprayed in different concentrations directly to the cluster during ripening. The musts and wines were analyzed for phenolic composition and antioxidant capacity and the vineyard for productivity. The results found showed that among the different parts of the grapes, the seeds had a higher concentration of total polyphenols and a greater antioxidant potential, in the skin higher values of total monomeric anthocyanins and phenolic acids were found. The elemental composition showed significant differences between the different parts of the grape, the peel showed a higher concentration of microelements and metals. Under the conditions of the study, the phenolic profile of the variety Goethe stands out, being unprecedented the characterization of the phenolic and elemental composition of this grape. Bordô and Niagara grapes showed changes in phenolic and elemental profile in the skin, pulps and seeds in terms of different stages of in vitro digestion. The antioxidant capacity in general, did not decrease after digestion in vitro, suggesting a high bioaccessibility of bioactive substances. The sprays of sodium metasilicate and calcium chloride in different concentrations influenced vine productivity, the concentration of total polyphenols and the antioxidant potential of the grapes. In addition, the concentration of individual polyphenols was also influenced, with emphasis on phenolic acids and transresveratrol. Therefore, it is concluded that the application of inorganic salts in the grape proved to be an alternative to natural fertilizers because it increases the yield without impair the phytochemical characteristics of the grapes and their derived products. Grape seeds, skins and pulps showed differences in the phenolic and elemental profile, and the results demonstrated specific characteristics of the grape matrix in terms of composition and bioaccessibility of its predominant phenolics and minerals, suggesting its constituents as interesting sources of bioactive or as functional ingredients for human nutrition.