Obtenção de inulina proveniente de raiz de chicória por líquido pressurizado
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
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/20.500.12733/10984 |
Resumo: | Orientadores: Rafael Augustus de Oliveira, Paulo de Tarso Vieira e Rosa |
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Obtenção de inulina proveniente de raiz de chicória por líquido pressurizadoObtaining inulin from chicory root by pressurized liquidAsteraceaeCinéticaCromatografiaPolimerizaçãoHidróliseAsteraceaeKineticsChromatographyPolymerizationHydrolysisOrientadores: Rafael Augustus de Oliveira, Paulo de Tarso Vieira e RosaTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia AgrícolaResumo: A inulina de raízes de chicória é considerada ingrediente alimentar funcional que pode contribuir na melhora da saúde e na redução do risco de algumas doenças. A inulina é uma fibra alimentar, e é amplamente utilizada pela sua capacidade de substituir ingredientes gordurosos e açucarados. Tradicionalmente, a produção industrial de inulina a partir de raízes de chicória requer alta temperatura e longo tempo de extração. Esta extração convencional é geralmente acompanhada pela presença de grande quantidade de impurezas no extrato obtido, exigindo etapas adicionais de purificação. Para superar os problemas na extração e purificação convencional, foi realizada no presente estudo a extração de inulina de raiz de chicória por líquido pressurizado (PLE) utilizando água e etanol 60 % (v/v) como solvente seguida da purificação por sucessivas lavagens com água destilada fria. Foi determinado o rendimento em termos de processo, e a inulina isolada foi caracterizada em termos de grau de polimerização (DP) e pureza por Cromatografia Líquida de Alto Desempenho (HPLC-RID), seca por spray drying e hidrolisada em reator para a produção de xarope de frutose. O rendimento de inulina para a extração utilizando água e etanol foram de 42 e 46%, respectivamente. Todos os extratos extraídos e lavados com água resultaram em inulina com pureza > 99% para todos os tratamentos. O (DP) foi > 10 para todos os tratamentos independentemente do solvente. A extração com etanol 60 % proporcionou o aparecimento da fase precipitada no momento da extração, contribuindo para a retirada da etapa de separação de fase do extrato. A secagem por pulverização da solução de precipitado extraída com etanol apresentou o melhor resultado na porcentagem de pó recuperado, solubilidade em água e menor teor de umidade, quando comparada com as amostras de precipitados extraídas com água e secas na mesma condição de processo. As micrografias mostraram que as partículas de pós secas apresentaram formato esférico, com uma tendência à aglomeração das partículas de menor diâmetro em torno das maiores. A hidrólise foi significativamente influenciada pela temperatura, e a hidrólise da inulina variando de 70 a 85 %, no tempo de 15 minutos. O produto da hidrólise foi constituído principalmente por frutose, quando comparado aos outros açúcares produzindo no processo. Os resultados obtidos no presente trabalho podem contribuir para a superação dos problemas das impurezas na extração e resíduos na purificação convencional, otimizando o processo de produção de inulina de raiz chicória com alto grau de pureza e polimerizaçãoAbstract: Chicory root inulin is considered a functional food ingredient that can contribute to improve health and reduce the risk of some diseases. Inulin is a dietary fiber, and it is widely used for its ability to replace fatty and sugary ingredients. Traditionally, industrial production of inulin from chicory roots requires high temperature and long extraction time. This conventional extraction is usually accompanied by the presence of a large amount of impurities in the obtained extract, requiring additional purification steps. To overcome the problems in conventional extraction and purification, in the present study, the extraction of inulin from chicory root by pressurized liquid (PLE) using water and 60% ethanol (v/v) as solvent was carried out, followed by purification by successive washings with cold distilled water. The yield was determined in terms of the process, and the isolated inulin was characterized in terms of degree of polymerization (DP) and purity by High Performance Liquid Chromatography (HPLC-RID) and, then, spray dried and hydrolyzed in a reactor for the production of fructose syrup. Theinulin yields for extraction using water and ethanol were 42 and 46 %, respectively. All extracts extracted and washed with water resulted in inulin withpurity > 99% for all treatments. DP was >10 for all treatments regardless of solvent. Extraction with 60 % ethanol provided the appearance of the precipitated phase at the extraction, contributing to the removal of the extract phase separation step. Spray drying of ethanol-extracted precipitate solution showed the best result in the percentage of recovered powder, water solubility and lower moisture content, when compared to the precipitated samples extracted with water and dried in the same process condition. The micrographs showed that the dried powder particles presented a spherical shape, with a tendency to agglomeration of the smaller diameter particles around the larger ones. The hydrolysis was significantly influenced by temperature, and the hydrolysis of inulin varied from 70 to 85 %, within 15 minutes. The hydrolysis product consisted mainly of fructose, when compared to the other sugars produced in the process. The results obtained in the present work can contribute to overcoming the problems of impurities in extraction and residues in conventional purification, optimizing the production process of chicory root inulin with a high degree of purity and polymerizationDoutoradoTecnologia Pós-ColheitaDoutora em Engenharia AgrícolaCAPES88882.434679/2019-01[s.n.]Oliveira, Rafael Augustus de, 1979-Rosa, Paulo de Tarso Vieira e, 1966-Paula, Kelly Roberta Francisco Murici deMartinez, Patrícia Fazzio MartinsRomero, Javier TelisUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia AgrícolaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia AgrícolaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASBonetti, Aveline de Paula Kuyat, 1990-20222022-04-27T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (158 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/10984BONETTI, Aveline de Paula Kuyat. Obtenção de inulina proveniente de raiz de chicória por líquido pressurizado. 2022. 1 recurso online (158 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/10984. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1342592porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2023-07-14T10:58:21Zoai::1342592Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2023-07-14T10:58:21Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false |
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