Extração, micronização e estabilização de pigmentos funcionais : construção de uma unidade multipropósito para desenvolvimento de processos com fluídos pressurizados

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Diego Tresinari dos, 1985-
Data de Publicação: 2011
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1614111
Resumo: Orientador: Maria Angela de Almeida Meireles
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Flavonóides e carotenóides são duas das principais classes de pigmentos funcionais pelas quais as indústrias de alimentos, cosmética e farmacêutica têm apresentado maior interesse. No entanto, estes compostos apresentam uma série de limitações ao serem aplicados em produtos processados. Diversos fatores, tais como luz, temperatura, pH, entre outros, desencadeiam a degradação oxidativa destes pigmentos funcionais limitando não só a aplicação final destes, mas também restringindo toda a cadeia do processo: desde a escolha do método de extração do pigmento da fonte vegetal até o tratamento que o produto formulado irá sofrer após a sua formulação passando pela escolha do método de redução do tamanho e/ou encapsulação das partículas visando a melhora da taxa de dissolução, biodisponibilidade e estabilidade destes compostos. Tecnologias de extração, micronização e estabilização de pigmentos funcionais por encapsulação em matrizes poliméricas utilizando fluidos pressurizados podem representar uma alternativa ambientalmente correta, uma vez que estão incluídas no conceito de "química verde" e do desenvolvimento sustentável, e economicamente viável em relação aos respectivos métodos convencionais, onde grandes quantidades de solventes orgânicos, longos tempos de processo e altas temperaturas são requeridas, o que pode promover a degradação, isto é, perda de cor e capacidade antioxidante, condições estas normalmente utilizadas nos processos convencionais. Adicionalmente, processos de extração e formação de partículas utilizando fluidos supercríticos permitem um fácil e eficiente controle do processo através de pequenas variações nas condições de operação (Pressão, Temperatura, etc.). Apesar de comercialmente encontrarem-se disponíveis equipamentos distintos para cada processo mencionado uma unidade para pesquisa que possibilite o estudo de diferentes processos com fluidos pressurizados proporcionaria uma melhor relação custo-benefício associada a esta tecnologia. Portanto, uma unidade multipropósito para o desenvolvimento de processos com fluidos pressurizados que possibilite a extração e formação de partículas de pigmentos funcionais, bem como de outros compostos bioativos em um único equipamento foi projetada, construída e testada. Processos de extração utilizando CO2 supercrítico ou líquidos pressurizados como solventes, assistidos por dióxido de carbono a alta pressão; de formação de partículas encapsuladas ou não via RESS (Rapid Expansion of Supercritical Solutions) e SAS (Supercritical fluid Anti-Solvent) foram desenvolvidos na unidade multipropósito produzindo resultados semelhantes aos obtidos por equipamentos similares, reprodutíveis e melhores do que quando utilizando processos convencionaisAbstract: The food industry is continuously searching compounds that present physical and chemical properties to improve their products. Most of them are additives with antioxidant properties, colorants or additives with positive effects to human health. Natural additives are always preferred to synthetic compounds. Flavonoids and carotenoids are two of the major functional pigments class that food, cosmetic and pharmaceutical industries are more interested recently. Nevertheless, these compounds present a series of limitations when applied to processed products. Several factors, such as light, temperature, pH, among others, trigger the oxidative degradation of theses functional pigments limiting not only their final applications, but also restricting all the process chain: from the choice of the extraction method of the pigment from the vegetable source, passing through the choice of the particle reduction and/or encapsulation technique aiming the improvement of the dissolution rate, biodisponibility and stability of these compounds. Technologies for extraction, micronization and stabilization of functional pigments into polymeric matrices using supercritical fluids may represent an environmentally friend alternative, once they are inserted in the concept of green chemistry and sustainable development, and economically viable comparing to conventional methods, wherein large amounts of organic solvents, long process time and high temperatures are required, that can promote degradation, i. e., color and antioxidant activity loss, conditions normally employed on conventional processes. Moreover, extraction and particle formation processes utilizing supercritical fluids permit an easy and efficient process control with little variation on operational conditions (Pressure, Temperature, etc.). Despite distinct commercial equipments are available to carry out each mentioned process a unit for research that can be used to carry out different processes with pressurized fluids would lead to a better cost-benefit relation associated to this technology. Therefore, a multipurpose unit to develop processes with pressurized fluids that can be used for extraction and particle formation purposes of functional pigments, as well as of other bioactive compounds using the same apparatus was designed, constructed and tested. Extraction processes using supercritical CO2, employing pressurized liquid solvents, assisted by high pressure carbon dioxide; particle formation processes to obtain encapsulated or non encapsulated particles via RESS (Rapid Expansion of Supercritical Solutions) and SAS (Supercritical Anti-Solvent) were done using the multipurpose unit producing comparable experimental results to those obtained by similar equipments. Good reproducibility and better results than those obtained using conventional processes were observed employing our home-made apparatusDoutoradoDoutor em Engenharia de Alimentos[s.n.]Petenate, Maria Angela de Almeida Meireles, 1953-Petenate, Maria Angela de Almeida Meireles, 1953-Moreschi, Silvania Regina MendesGrosso, Carlos Raimundo FerreiraBazito, Reinaldo CaminoPrado, Juliana Martin doUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia de AlimentosPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de AlimentosUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASSantos, Diego Tresinari dos, 1985-2011info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf219 p. : il.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1614111SANTOS, Diego Tresinari dos. Extração, micronização e estabilização de pigmentos funcionais: construção de uma unidade multipropósito para desenvolvimento de processos com fluídos pressurizados. 2011. 219 p. 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