DESENVOLVIMENTO E PROJETO DE UMA UNIDADE DE EXTRAÇÃO SUPERCRÍTICA PARA PURIFICAÇÃO DE ÓLEOS VEGETAIS

Este estudo investiga os diferentes arranjos de equipamentos para o desenvolvimento de uma unidade industrial para purificação de óleos vegetais utilizando extração com CO2 sob condições supercríticas. Objetivando a concepção de uma planta comercial a partir da unidade de laboratório o estudo deve iniciar-se através da determinação de alguns parâmetros experimentais e um estudo energético do processo. Em trabalho anterior foram definidas as condições ótimas (T, P) para purificação de óleos vegetais por CO2 supercrítico [7]. A etapa de otimização energética envolve um número máximo de variações possíveis nas condições de operação, visando fornecer dados adequados para a definição do rendimento e qualidade do produto, assim como do tempo de extração. A representação do processo nos diagramas de estado do solvente são muito úteis para a determinação das propriedades termodinâmicas em cada estágio do processo. Os diagramas Temperatura-Entropia (TxS) são particularmente apropriados para determinação da energia requerida ou removida no processo reversível. Com a determinação das condições de operação e do tempo para cada etapa individual é possível plotar a variação da pressão e da temperatura versus tempo, assim como definir e dimensionar os equipamentos necessários para o processo de extração supercrítica.

PURIFICAÇÃO DE ÓLEOS VEGETAIS POR EXTRAÇÃO COM CO2 SUPERCRÍTICO

Este estudo constatou a possibilidade de extrairem-se ácidos graxos livres de óleos vegetais com CO2 supercrítico. Utilizou-se neste trabalho óleos de soja e de castanha do Pará. A pesquisa desenvolveu-se em duas etapas, inicialmente investigou-se a possibilidade de se extrairem os ácidos graxos destes óleos em condições de extração que variaram de 50-140 bar e de 40-80oC durante 40-160 minutos. Concluiu-se que é possível realizar a desacidificação de óleos vegetais. A eficiência da extração foi de aproximadamente 30% a 140 bar e 80oC para ambos os óleos. Após esta primeira etapa, o próximo passo foi a tentativa de obter-se um aumento na eficiência do processo promovendo a pré-degomagem nos óleos brutos como uma etapa anterior ao processo de desacidificação com CO2 supercrítico. A degomagem foi realizada através de dois métodos diferentes, um para extrair as gomas hidratáveis e outro para extrair tanto as hidratáveis como as não-hidratáveis. Os resultados experimentais foram obtidos a 140 bar e 80oC durante 40-160 minutos, mostrando que a pré-degomagem é realmente necessária, pois a eficiência da extração aumentou para 57% para o óleo de soja e 42% para o de castanha do Pará totalmente degomados, sendo que o método escolhido deve extrair tanto as gomas hidratáveis como as não-hidratáveis. Finalmente, utilizou-se cossolvente (etanol a 1-5% do peso do óleo) para auxiliar a extração, observando-se um aumento na eficiência para aproximadamente 65% para o óleo de soja e 56% para o de castanha do Pará totalmente degomados a 140 bar e 80oC por 40-160 minutos.

EXTRAÇÃO DO COLESTEROL COM MISTURAS DE DIÓXIDO DE CARBONO E ETANO SUPERCRÍTICO

Existem fatores nutricionais e dietéticos, como a ligação comprovada entre o excesso do colesterol no sangue e doenças cardíacas e alguns tipos de câncer, que justificam as pesquisas de desenvolvimento de tecnologias que reduzam o teor de colesterol dos alimentos. Estudos anteriores demonstraram a viabilidade da utilização de CO2 e etano na remoção do colesterol do óleo de manteiga. O colesterol apresenta maior solubilidade no etano que no CO2; porém, o etano é de maior custo. A utilização de misturas CO2/etano, portanto, apresenta-se como uma alternativa atraente, devido à redução dos custos energéticos e econômicos. Utilizando um aparelho experimental de extração a altas pressões, que permite um controle independente de temperatura e pressão, foram determinadas as solubilidades do colesterol em misturas de CO2/etano supercríticos com 8%, 16%, 34%, 76%, 88% e 96,5% de etano, a 328,1 K e pressões de 120 a 190 bar. Os resultados experimentais mostram um aumento da solubilidade com a pressão e a composição de etano na mistura. Para correlacionar os dados experimentais foi usado um modelo termodinâmico que utiliza a equação de Peng-Robinson com as regras de mistura de van der Waals e a regra que considera o parâmetro de interação dependente da densidade, resultando numa equação de quarta ordem. A regra de mistura dependente da densidade se mostrou eficaz na correlação dos dados experimentais.

EXTRAÇÃO DE OLEORESINA DE CÚRCUMA (Curcuma longa L) COM CO2 SUPERCRÍTICO

Dentre as fontes de corantes naturais mais utilizadas na indústria de alimentos, encontra-se a cúrcuma (Curcuma longa L), um rizoma do qual podem ser obtidas substâncias como a curcumina, demetoxicurcumina e bis-demetoxicurcumina. Estes pigmentos possuem coloração amarela e capacidade de substituir corantes artificiais. Com a finalidade de verificar a influência do pré-tratamento de secagem na extração, foram realizados experimentos de extração de oleoresina de cúrcuma com CO2 supercrítico, na unidade de extração do Laboratório de Engenharia Química da Universidade Federal do Pará, submetendo-se a matéria-prima a uma secagem nas temperaturas de 70 e 105oC. As extrações foram feitas a pressões de 200, 250 e 300 bar, e na temperatura de 45oC. Os resultados estão apresentados em tabelas e gráficos, em termos de rendimentos totais e teor de curcumina presente na oleoresina. A secagem a 70oC favoreceu a extração de oleoresina em termos de tempo de extração, e contribuiu para a manutenção de curcumina na matéria-prima.

EXTRAÇÃO DE LIPÍDEOS DA AMÊNDOA DE CASTANHA DE CAJU COM CO2 SUPERCRÍTICO

Nos últimos anos, vem crescendo o interesse em alimentos com baixo índice de calorias. Nos métodos tradicionais de extração de lipídeos com solventes orgânicos, devido as condições de extração, a integridade dos compostos extraídos e da matriz pode ser afetada pela decomposição térmica ou por contaminação pelo solvente. A extração com fluido supercrítico (EFSC) pode proporcionar um método alternativo para remover lipídeos, sem que haja redução significativa nas propriedades organolépticas do produto. O objetivo deste trabalho é extrair parcialmente o óleo contido na amêndoa da castanha de caju (Anacardium occidentale) com dióxido de carbono (CO2) supercrítico em condições de pressão de 100-170 bar e temperatura de 40-80 (C, para obter um produto de valor calórico reduzido que poderá ser usado como substituto para o amendoim e outras amêndoas na indústria de confeitos. Os experimentos foram realizados em um extrator de 300 ml, dispondo de sistemas de agitação magnética e variação de temperatura. Os resultados experimentais mostraram que o aumento da pressão acarretou um aumento na eficiência de extração. O efeito da temperatura foi o mesmo porém menos significativo.

NOVAS APLICAÇÕES DE SISTEMAS DE PARA EXTRAÇÃO COM FLUIDO SUPERCRÍTICO (SFE)" HOME-MADE".: VI. CONTROLE DE AGROTÓXICOS EM PRODUTOS ALIMENTÍCIOS

No presente trabalho apresentamos um sistema para extração com fluido supercrítico (SFE)" home-made" utilizado em extrações de resíduos de pesticidas de diversas matrizes. Os pesticidas estudados foram extraídos usando-se como fluido extrator CO2 no estado supercrítico com ou sem modificadores. Os resultados obtidos mostraram-se mais vantajosos do que aqueles obtidos por métodos convencionais de extração.

MODELAGEM E SIMULAÇÃO DO PROCESSO DE EXTRAÇÃO SUPERCRÍTICA DO ÓLEO ESSENCIAL DE ALECRIM

Este trabalho objetiva a modelagem das curvas de extração características do processo de extração supercrítica do óleo essencial de alecrim (Rosmarinus officinallis l.), obtidas nas isotermas de 310,15 e 320,15 K nas pressões de 100, 120, 140 e 160 bar, e interpretar os parâmetros e a função objetivo com conceitos estatísticos. Utilizou-se na resolução das equações do modelo o método das diferenças finitas, na obtenção dos parâmetros utilizou-se o método da máxima verossimilhança. Os resultados simulados indicam que o modelo utilizado constitui-se numa ferramenta capaz de representar as curvas de extração do processo de extração supercrítica.

Avaliação da perda de mercúrio total em peixe antes e após os processos de fritura e cocção

A perda de mercúrio contido em músculo de peixes (Piraíba, Brachyplatystoma ssp; Traíra, Hoplias malabaricus) submetidos a dois distintos processos de cozimento foi investigada. Os resultados mostraram perdas variando entre 0 e 30% (base seca), indicando que a maior parte do mercúrio foi retida. Assim, tais processos não protegem as populações, que deles se utilizam, contra a exposição por ingestão ao mercúrio originariamente contido na amostra "in natura".

Mercúrio total em cação comercializado em São Paulo - SP, Brasil

Foram determinados os teores de mercúrio total em espécies de cação - anjo, cação-azul, cambeva, caçoa, machote e anequim - comercializadas em São Paulo - SP, Brasil. Os níveis encontrados variaram de 0,04 a 4,71mg Hg/kg, sendo que 54% estavam acima de 1mg Hg/kg, que é o limite aceito pela legislação brasileira especificamente para peixes predadores, para o propósito de consumo. Os resultados mostram que espécies de cação têm sido comercializadas em desacordo com a legislação, expondo os consumidores aos riscos tóxicos provocados pelo mercúrio. Foram feitas considerações em relação aos elevados níveis de mercúrio observados e o consumo correspondente, baseado na Ingestão Semanal Tolerável Provisional de 0,3mg de mercúrio total por pessoa, que no máximo não deverá ser superior a 0,2mg na forma de metilmercúrio, recomendada pela FAO/OMS. Considerações também foram feitas em relação à necessidade de inspeção e monitoramento das espécies brasileiras de cação usadas como alimento.

Extração da fécula retida no resíduo fibroso do processo de produção de fécula de mandioca

A melhoria do processo de extração da fécula de mandioca é um problema bastante discutido entre industriais e pesquisadores. Atualmente, para cada tonelada de raiz de mandioca processada obtêm-se por volta de 250kg de fécula e perde-se no resíduo fibroso cerca de 140kg de fécula que não foi extraída no processamento. Neste trabalho objetivou-se analisar o efeito de uma segunda extração em paralelo e o uso de soluções auxiliares na extração da fécula retida no resíduo fibroso (farelo), visando a melhoria no rendimento industrial. Foram avaliados quatro tratamentos utilizando-se: água (T1), solução de NaOH 0,2% (T2), solução água-álcool 10%v/v (T3) e solução água- Tween 80 0,002% (T4). A partir dos resultados obtidos foi possível concluir que a adição de soluções auxiliares não promoveu diferença significativa (p< 0,05) de extração em relação à água (T1), e que uma nova extração da fécula retida no farelo possibilitaria uma redução de cerca de 20% no teor de amido do farelo, o qual não é extraído no processo convencional.

Mercúrio total em pescado de água-doce

O mercúrio total foi quantificado em 11 espécies de peixes de água-doce, originárias de diferentes procedências comerciais. O mercúrio vem sendo utilizado na agricultura, indústria, mineração, etc., e isso tem provocado drástico aumento desse metal no meio ambiente, atingindo em conseqüência a cadeia trófica. Nesse contexto, o homem, através do consumo de alimentos, principalmente pescado, torna-se vulnerável à ação tóxica do mercúrio. Os resultados obtidos para as espécies mandi - Pimelodus maculatus, tilápia - Tilapia sp, sagüiru - Cyphocharax modestus, lambari - Astyanax sp, sardela - Triportheus sp, traíra - Hoplias sp, curimbatá - Prochilodus sp e dourado - Salminus sp, comercializadas em São Paulo - SP, e para o jaraqui - Semaprochilodus insignis, curimatã - Prochilodus nigricans e matrinchã - Brycon sp, procedentes da Amazônia brasileira, variaram de 0,01 a 0,39mgHg/Kg. Os resultados observados, sob o ponto-de-vista de Saúde Pública, estão abaixo dos limites de tolerância brasileiros, de 0,5 e 1,0mgHg/Kg, para espécies não-predadoras e predadoras, respectivamente. Nas espécies de hábito alimentar carnívoro (traíra e dourado) os teores de mercúrio foram de 0,26 a 0,39mgHg/Kg. A expectativa de ocorrência de espécies excessivamente contaminadas não se confirmou.

Níveis de mercúrio em atum sólido enlatado comercializado na cidade do Rio de Janeiro

No presente trabalho, estudou-se o nível de mercúrio em atum sólido enlatado, comercializado na cidade do Rio de Janeiro. Foram analisadas 39 amostras, pertencente a 5 marcas e lotes distintos, utilizando-se a espectrometria de absorção atômica pela técnica de vapor-frio. Os resultados obtidos demonstraram que 53% das amostras apresentaram um teor acima do máximo recomendado, sendo que somente uma entre as cinco marcas estudadas apresentou todas as amostras com níveis dentro dos limites tolerados. Tais resultados demonstram a necessidade de um maior controle da qualidade destes produtos.

EXTRAÇÃO E DETERMINAÇÃO, POR CLAE, DE BIXINA E NORBIXINA EM COLORÍFICOS

Um dos atributos mais importantes na comercialização de alimentos é o impacto visual causado pela cor. Entre os corantes naturais, o urucum é o mais usado pela indústria brasileira. Do total de sementes de urucum industrializada no Brasil, 25% são utilizados na preparação dos extratos e o restante é empregado na fabricação do colorífico, consumido no mercado interno para o preparo doméstico de alimentos. A proposta deste trabalho foi determinar o teor de bixina e norbixina nos coloríficos de urucum existentes no mercado, utilizando cromatografia líquida de alta eficiência. Empregaram-se, para tanto, coluna C18 (Spherisorb ODS-2, 150 x 4,6mm, 3mim) e acetonitrila:ácido acético 2% (65:35) como fase móvel com fluxo de 1mL/min. Os carotenóides foram identificados através do comportamento cromatográfico e espectros no UV-visível fornecidos pelo detector de arranjos de diodos; e quantificados por padronização externa. Foram analisadas sete marcas diferentes de colorífico (de dois a cinco lotes de cada marca), totalizando vinte e cinco amostras. A bixina foi o carotenóide majoritário encontrado nas diferentes marcas de colorífico, em teores que variaram de 154 a 354mg/100g, enquanto a norbixina esteve presente em traços (2 a 9mg/100g). A variação dos teores de carotenóides foi pequena entre lotes da mesma marca, enquanto foi observada uma grande diferença em relação às diferentes marcas analisadas.

Extração e caracterização de amido de jacatupé (Pachyrhizus ahipa)

O gênero Pachyrhizus tem sido estudado como fonte de matéria-prima amilácea devido ao considerável teor de amido nas raízes de suas espécies. Neste trabalho objetivou-se caracterizar raízes de P. ahipa, processar em laboratório para a extração do amido e analisá-lo quanto à composição centesimal, teor de amilose, formato e tamanho de grânulos em microscópio eletrônico de varredura e viscosidade das pastas (RVA). As raízes de P. ahipa apresentaram 18% de massa seca sendo 7,68% amido. O rendimento obtido de amido foi baixo (4,28%), apontando para a necessidade de estudos que melhorem o processo de extração. O produto obtido apresentou 12,3% de umidade, 84% de amido com 13% de amilose e baixos teores de outros componentes (base úmida). A análise em microscópio eletrônico de varredura mostrou grânulos de amido de formas circular e poligonal, com tamanho variando entre 10 e 25mm. O perfil de viscosidade apresentado por este amido mostrou baixa temperatura de pasta (56ºC) e pico de viscosidade a 272 RVU, estando este último valor próximo ao observado para amido de mandioca, sob as mesmas condições. O amido de P. ahipa apresentou ainda, baixa estabilidade da pasta a quente e tendência à retrogradação com o resfriamento.

Purificação do subproduto do processo de extração de esteviosídeo

O caramelo consiste no subproduto do processo de extração dos edulcorantes das folhas de Stevia rebaudiana Bertoni. Esse subproduto apresenta teores significativos dos edulcorantes esteviosídeo e rebaudiosídeo A não extraídos no processo e grande quantidade de compostos das folhas que lhe conferem, respectivamente, sabor doce e coloração escura. Desta forma, a retirada dos compostos das folhas presentes no caramelo torna possível seu reaproveitamento como edulcorante. Portanto, o caramelo foi purificado por meio de adsorção em zeólitas modificadas, CaX e MgX. Foram realizados dois experimentos: um teste de saturação dos adsorventes para avaliar sua capacidade adsortiva e um teste de máxima clarificação para determinar a máxima purificação alcançada por adsorção em zeólitas. Os resultados mostraram que CaX é o adsorvente mais eficaz. As zeólitas podem ser reutilizadas por até duas vezes, necessitando regeneração em seguida. O teste de máxima clarificação apresentou soluções quase límpidas, com altos níveis de clarificação (80-90% dos compostos com maior afinidade), mas elevadas retenções dos edulcorantes (~70%), pois as zeólitas conseguem reter grande parte dos pigmentos da solução de caramelo, arrastando também esteviosídeo e rebaudiosídeo A, com baixo rendimento de recuperação dos edulcorantes, mas considerado satisfatório tendo em vista que o caramelo, apesar de rico em edulcorantes, não tem aplicação atualmente.