Aplicação das tecnologias de fluidos supercríticos e de líquidos pressurizados para a valorização dos rejeitos de cúrcuma : obtenção de compostos bioativos, custo de manufatura, equilíbrio de fases e encapsulamento dos extratos

Autor: Santana, Ádina Lima de, 1987
Přispěvatelé: Petenate, Maria Angela de Almeida Meireles, 1953, Aguiar, Ana Carolina de, Veggi, Priscilla Carvalho, Viganó, Juliane, Emanuelli, Tatiana, Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia de Alimentos, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
Rok vydání: 2017
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
Popis: Orientador: Maria Angela de Almeida Meireles Petenate Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: Além de ser uma perspectiva atual, a obtenção de compostos bioativos a partir de rejeitos agroindustriais é uma alternativa viável para o aproveitamento destes materiais, o que resulta na formação de produtos com características diferenciadas e alto valor agregado. No caso da cúrcuma (Curcuma longa L.), que possui vasta aplicação como corante natural, a quantidade de rejeito sólido gerado a partir dos processos de extração de óleos voláteis e curcuminóides (pigmentos amarelos) é elevada, e chega a atingir aproximadamente a quantidade de matéria-prima bruta utilizada para se realizar os procedimentos; por exemplo, para se obter óleo volátil por hidrodestilação, 98% de rejeito sólido é gerado para se obter da matéria-prima bruta apenas 2% de extrato. Esses resíduos possuem composição atrativa em termos de carboidratos que lhe conferem aplicação para a formulação de novos produtos, seja na forma de amido isolado, seja para produção de biofilmes ou açúcares simples e etanol a partir de hidrólise. Além de carboidratos, esses rejeitos possuem curcuminóides, que lhe conferem poder corante e efeitos antioxidantes. Diante disso, esta tese propõe alternativas sustentáveis para a valorização dos rejeitos de cúrcuma gerados a partir de processos que empregam fluidos supercríticos e líquidos pressurizados. Inicialmente foi investigado o cenário promissor da utilização de fontes não convencionais de amido para fins comerciais, além das tendências e perspectivas futuras para inclusão dos resíduos de cúrcuma como fonte complementar para o mercado de amidos. Posteriormente, foram investigadas duas alternativas para o aproveitamento dos rejeitos de cúrcuma, que consistem na realização de ensaios de hidrólise parcial com o uso de água pressurizada e na investigação do impacto das tecnologias de extração com dióxido de carbono supercrítico e etanol pressurizado na modificação física dos rejeitos de cúrcuma e nos subsequentes amidos isolados. A partir da reação de hidrólise foram estudados dois produtos, um extrato líquido e o rejeito sólido, ambos constituídos de curcuminóides e carboidratos. Não fugindo dessa questão do aproveitamento, o comportamento a altas pressões do rejeito parcialmente hidrolisado e dos óleos voláteis de cúrcuma foi estudado a partir do levantamento de dados de equilíbrio de fases empregando-se o método sintéticovisual sem retirada de amostra, cujo aparato experimental foi construído e validado nesta tese. Diante da baixa estabilidade e pobre absorção dos compostos bioativos da cúrcuma no organismo humano, foram realizados ensaios de encapsulação dos extratos de curcuminóides e óleos voláteis em polietilenoglicol com o intuito de oferecer um novo produto de maior estabilidade em termos de biocompostos com efeitos antioxidantes Abstract: In addition to being a current perspective, obtaining bioactive compounds from agroindustrial wastes is a viable alternative for the use of these materials, which results in the formation of products with differentiated characteristics and high added value. In the case of turmeric (Curcuma longa L.), which has a wide application as a natural dye, the amount of solid waste generated by the extraction of volatile oil and curcuminoids (yellow pigments) is elevated and reaches approximately the amount of the raw material used to carry out the procedures, i.e., to obtain volatile oil using hydrodistillation, 98% solid waste is generated to obtain only 2% crude extract from raw material. These residues have attractive composition in terms of carbohydrates that give it application for the formulation of new products, either as an isolated starch or for the production of biofilms or simple sugars and ethanol from hydrolysis. In addition to carbohydrates, these materials have curcuminoids, which attribute it colorant power and antioxidant effects. In this context, this thesis proposes sustainable alternatives for the valorization of the turmeric wastes generated from processes that use supercritical fluids and pressurized liquids. We initially investigated the promising scenario of the use of unconventional sources of starch for commercial purposes, as well as future trends and perspectives for inclusion of turmeric residues as a complementary source for the starch market. Afterwards, we investigated two alternatives aimed for the reuse of turmeric wastes, which consists of application of partial hydrolysis using pressurized hot water and the investigation of the impact generated by extraction technologies using supercritical carbon dioxide and pressurized liquid ethanol in the physical modification of turmeric wastes and the subsequently isolated starches. From the hydrolysis reaction, two products, i.e., a liquid extract and the solid waste, both consisting of curcuminoids and carbohydrates, were studied. High-pressure phase behavior of the turmeric partial hydrolyzed waste and volatile oils was studied through acquisition of phase equilibrium data using the synthetic-visual method without sample withdrawal, which experimental apparatus was constructed and validated in this thesis. In view of the low stability and poor absorption of turmeric bioactive compounds in the human body, encapsulation tests of curcuminoids ethanolic extract and volatile oils in polyethylene glycol were carried out in order to provide a new product with greater stability in terms of bioactives with antioxidant effects Doutorado Engenharia de Alimentos Doutora em Engenharia de Alimentos CAPES
Databáze: OpenAIRE
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