Estudo da extração das proteínas dos farelos de oleaginosas através de métodos químico e enzimático - Salvador Carlos Grande (2019)
O aumento da demanda por combustíveis alternativos e sustentáveis, como o biodiesel, vem promovendo a diversificação e o aumento da produção de oleaginosas, a fim de abastecer os diferentes setores industriais que empregam os óleos vegetais como matéria prima. Um importante impacto gerado pelo aumento da demanda por óleos vegetais é a geração de resíduos associado ao processamento das oleaginosas, como as tortas e farelos. Embora algumas unidades de processamento estejam preparadas e dotadas de tecnologias para o aproveitamento integral de toda a matéria prima, como no caso da soja e girassol, a maioria das oleaginosas emergentes, como a macaúba, não possui uma cadeia produtiva sustentável e eficiente que levaria ao aproveitamento total dos potenciais da matéria prima. Contudo, os farelos obtidos a partir do processamento de óleos possuem uma apreciável composição em biomoléculas de interesse industrial, como as proteínas, fibras e carboidratos. Neste sentido, com o objetivo de agregar valor aos farelos das oleaginosas, assim como diversificar seu uso, principalmente quanto ao aproveitamento do potencial em gerar produtos de alto valor agregado, com diferentes aplicações, o presente trabalho propõe investigar processos para a extração de proteínas a partir de farelos de polpa e amêndoa de macaúba. Paralelamente, a extração de proteínas de farelo de amendoim também foi investigada, como forma de comparação, uma vez que esta oleaginosa é apontada como uma importante fonte de proteínas vegetais. Desta forma, o presente trabalho contempla estudos que avaliam a solubilidade das proteínas em diferentes condições de pH e na presença de sais mono e bivalentes. Nestes estudos, os farelos da amêndoa e amendoim mostraram perfil de solubilidade similares, sendo observado perfil um pouco distinto para as proteínas do farelo de polpa, onde a solubilidade é satisfatória em ampla faixa de pH. De um modo geral, a região alcalina de pH favorece a solubilidade das proteínas dos farelos. Soluções salinas de baixa concentração podem melhorar a solubilidade das proteínas. O trabalho ainda contempla o estudo estatístico de otimização de parâmetros de processo para maximização da extração de proteínas em sistemas em batelada, sendo empregada a metodologia de planejamento experimental composto central, com análise de superfície de resposta. Os processos de extração por via química e enzimática foram investigados, sendo obtidos rendimentos de extração acima de 65%. A extração enzimática demonstrou melhor desempenho. Por fim, com o objetivo de delinear o comportamento de transferência de massa e termodinâmico do processo de extração de proteínas, apresentam-se estudos cinéticos da extração de proteínas em diferentes condições de processo, sendo empregados 3 diferentes modelos matemáticos, a saber, modelo cinético de dois estágios, modelo cinético de segunda ordem e modelo de difusão intrapartícula, para descrição do processo de extração sólido-líquido através de parâmetros de transferência de massa. Todos os modelos foram adequados para a descrição do processo de extração. Os parâmetros cinéticos e termodinâmicos foram similares aos encontrados na literatura para a extração de diferentes biomoléculas de matrizes vegetais, apresentando-se como um processo favorável e espontâneo.