Avaliação do potencial tecnológico de araçá-vermelho (Psidium cattleianum Sabine) : estudos dos processos de extração sólido-líquido e clarificação por membranas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Domingues, Luíza Helena Pinto, 1993-
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/64794
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Vítor Renan da Silva
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spelling Domingues, Luíza Helena Pinto, 1993-Scheer, Agnes de Paula, 1958-Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de AlimentosSilva, Vítor Renan da, 1984-2021-04-16T19:20:45Z2021-04-16T19:20:45Z2019https://hdl.handle.net/1884/64794Orientador: Prof. Dr. Vítor Renan da SilvaCoorientadora: Prof(a). Dr(a). Agnes de Paula ScheerDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. Defesa : Curitiba, 29/07/2019Inclui referências: p. 83-94Resumo: As frutas exóticas do Brasil, como o araçá-vermelho, destacam-se principalmente por apresentar compostos bioativos de grande interesse e aplicação nutracêutica. Para tanto, processos que viabilizem a extração destes compostos precisam ser estudados. O objetivo deste trabalho foi avaliar o processo de obtenção de extrato aquoso clarificado de araçá-vermelho contendo compostos fenólicos. O fruto foi caracterizado e submetido à extração aquosa acidificada com ácido cítrico a 0,1%. Os parâmetros de processo foram analisados por um planejamento fatorial 3² em dois blocos empregando metodologia convencional e assistida por ultrassom: (1) estudo dos efeitos da concentração de massa de fruto/volume de solvente e agitação; (2) efeitos de pH e temperatura. Para análise dos efeitos do ultrassom em relação à metodologia convencional, foram realizados ensaios cinéticos de extração em três temperaturas (40, 50 e 60 °C). Os extratos obtidos também foram conduzidos para clarificação em unidades de microfiltração e ultrafiltração em regime de batelada. Empregou-se a membrana de microfiltração para estudo cinético de clarificação do extrato aquoso de araçá-vermelho. O desempenho do processo de clarificação foi analisado por meio da determinação do fluxo de permeado, fator de concentração, coeficiente de rejeição, pH, turbidez, teor de sólidos solúveis e totais. Foi realizado também o ajuste dos modelos de bloqueio de poros em relação ao ensaio cinético. Os resultados mostraram que as condições de extração com maior razão fruto/volume e agitação favoreceram a extração dos compostos fenólicos. A acidificação do meio (pH) não apresentou influência significativa, estatisticamente, para ambos os métodos. A extração empregando ultrassom apresentou maiores teores de compostos fenólicos totais, flavonoides totais e capacidade antioxidante avaliada pelas duas metodologias. O modelo de difusão intrapartícula de Crank apresentou melhor ajuste aos dados experimentais, tanto para o sistema de batelada (convencional) quanto ao assistido por ultrassom. O processo de clarificação realizado no extrato aquoso de araçá-vermelho obteve remoção de 100% da turbidez para as duas membranas estudadas, sendo a membrana de ultrafiltração a que apresentou maiores fluxos de permeado, porém obteve perdas de compostos fenólicos da ordem de 56 %. Pela análise dos modelos, foi possível observar que o mecanismo predominante de formação de fouling durante o processo de clarificação foi causado predominantemente pela formação de torta filtrante na superfície da membrana, indicando que os sólidos presentes no extrato possuem tamanho superior ao diâmetro do poro. Palavras-chave: Araçá-vermelho. Compostos Bioativos. Extração sólido-líquido. Microfiltração. Ultrafiltração.Abstract: The exotic fruits of Brazil, such as the red araçá, stand out mainly for presenting bioactive compounds of great interest and nutraceutical application. For such, processes that make feasible the extraction of these compounds need to be studied. The objective of this work was to evaluate the process of obtaining clarified aqueous extract of red araçá containing phenolic compounds. The fruit was characterized and subjected to aqueous extraction acidified with 0.1% citric acid. The process parameters were analyzed through a 3² factorial design in two blocks using conventional and ultrasonic assisted methodology: (1) study of the effects of fruit mass/solvent volume concentration and agitation; (2) pH and temperature effects. In order to analyze the effects of ultrasound in relation to the conventional methodology, extraction kinetic tests were performed at three temperatures (40, 50 and 60 °C). The obtained extracts were also conducted for clarification in microfiltration and ultrafiltration units in batch mode. The microfiltration membrane was used for the kinetic study of the clarification of the aqueous extract of red araçá. The overall clarification process was analyzed by the determination of the permeate flux, concentration factor, rejection coefficient, pH, turbidity, solids and total solids content. The adjustment of the pore blocking models was also performed in relation to the kinetic test. The results showed that the extraction conditions with higher ratio fruit / volume and agitation favored the extraction of phenolic compounds. The acidification of the medium (pH) did not present statistically significant influence for both methods. The extraction using ultrasound presented higher values in the extraction of total phenolic compounds, total flavonoids and antioxidant capacity evaluated by the two methodologies. The intraparticle diffusion model of Crank presented better adjustment to the experimental data, both for the batch system (conventional) and for the ultrasonic assisted. The clarification process carried out on the aqueous extract of red araçá obtained 100% removal of the turbidity for the two membranes studied, the ultrafiltration membrane being the one with the highest permeate fluxes, but loss of phenolic compounds of the order of 56%. By the analysis of the models, it was possible to observe that the predominant mechanism of fouling formation during the clarification process was caused predominantly by the formation of cake filtration on the membrane surface, indicating that the solids present in the extract have a size higher than membrane pore size. Key-words: Red araçá. Bioactive compounds. Antioxidant activity. Solid-liquid extraction. Microfiltration. Ultrafiltration.1 arquivo (96 p.) : il.application/pdfAraçaCompostos bioativosUltrafiltraçãoTecnologia de AlimentosAvaliação do potencial tecnológico de araçá-vermelho (Psidium cattleianum Sabine) : estudos dos processos de extração sólido-líquido e clarificação por membranasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - LUIZA HELENA PINTO DOMINGUES.pdfapplication/pdf2748420https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/64794/1/R%20-%20D%20-%20LUIZA%20HELENA%20PINTO%20DOMINGUES.pdf9438ddf00e2305a69753eca15d2fb093MD51open access1884/647942021-04-16 16:20:45.883open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/64794Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082021-04-16T19:20:45Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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