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Construção de unidades de extração, formação de partículas e reações químicas com fluidos pressurizados

Processo: 13/02203-6
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de agosto de 2013 - 31 de julho de 2015
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Ciência e Tecnologia de Alimentos - Engenharia de Alimentos
Pesquisador responsável:Julian Martínez
Beneficiário:Julian Martínez
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia de Alimentos (FEA). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Pesq. associados:Camila Alves de Rezende ; Maria Angela de Almeida Meireles Petenate ; Maurício Ariel Rostagno
Assunto(s):Processamento de alimentos  Produtos naturais  Extração com fluido supercrítico  Dióxido de carbono  Nanopartículas 

Resumo

Este projeto tem suas atividades concentradas na montagem de novos equipamentos para processamento de produtos naturais usando fluidos a altas pressões, especialmente dióxido de carbono (CO2) e água. O uso de solventes pressurizados é uma alternativa aos solventes orgânicos tóxicos, ou a técnicas que usam altas temperaturas. Os equipamentos a serem construídos terão como finalidade a extração e a formação de nanopartículas de compostos bioativos a partir de matérias-primas ou de resíduos da indústria de alimentos, ambos de origem vegetal, e a síntese de ésteres através de reações com possível uso de enzimas. Na etapa de extração serão usados, como solventes, CO2 supercrítico (SFE) e água pressurizada (PLE). Além disso, ultrassom será empregado durante as extrações para acelerar os processos e aumentar seus rendimentos. Os extratos obtidos por SFE e PLE, com e sem ultrassom, serão submetidos a processos de encapsulação, que será conduzida através de técnicas que usam CO2 supercrítico como anti-solvente (SAS e SFEE). As partículas formadas serão avaliadas quanto ao seu tamanho, uniformidade, morfologia, concentração e estabilidade dos compostos bioativos. A cinética de liberação controlada dos compostos será avaliada, bem como a estabilidade no meio de liberação. Por fim, as atividades biológicas dos extratos e produtos encapsulados serão avaliadas através de testes específicos. A síntese de ésteres será realizada usando CO2 supercrítico como meio reacional, alcoóis, açúcares, ácidos graxos e terpenos como substratos e lipases imobilizadas como catalisador, gerando ésteres terpênicos ou de açúcares como produtos. Os processos terão seus mecanismos estudados por meio de modelagem matemática, abordando aspectos termodinâmicos e cinéticos. A realização dos processos propostos exigirá da equipe a montagem de quatro equipamentos, sendo um de extração supercrítica (SFE) e extração com líquido pressurizado (PLE), um de SFE e PLE assistidos por ultrassom, um de formação de partículas por SAS e SFEE e um reator de alta pressão. Assim, os recursos solicitados nesta proposta se concentram em material permanente, de consumo e serviços necessários para a construção e operação dessas unidades. (AU)

Publicações científicas (24)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
DA FONSECA MACHADO, ANA PAULA; REZENDE, CAMILA ALVES; RODRIGUES, RODNEY ALEXANDRE; FERNANDEZ BARBERO, GERARDO; VIEIRA E ROSA, PAULO DE TARSO; MARTINEZ, JULIAN. Encapsulation of anthocyanin-rich extract from blackberry residues by spray-drying, freeze-drying and supercritical antisolvent. Powder Technology, v. 340, p. 553-562, DEC 2018. Citações Web of Science: 5.
JULIANA F. SOARES; VALÉRIA DAL PRÁ; FRANCISCO MANUEL BARRALES; PHILIPE DOS SANTOS; RAQUEL C. KUHN; CAMILA A. REZENDE; JULIAN MARTÍNEZ; MARCIO A. MAZUTTI. EXTRACTION OF RICE BRAN OIL USING SUPERCRITICAL CO2 COMBINED WITH ULTRASOUND. Brazilian Journal of Chemical Engineering, v. 35, n. 2, p. -, Jun. 2018.
SOARES, JULIANA F.; DAL PRA, VALERIA; BARRALES, FRANCISCO MANUEL; DOS SANTOS, PHILIPE; KUHN, RAQUEL C.; REZENDE, CAMILA A.; MARTINEZ, JULIAN; MAZUTTI, MARCIO A. EXTRACTION OF RICE BRAN OIL USING SUPERCRITICAL CO2 COMBINED WITH ULTRASOUND. Brazilian Journal of Chemical Engineering, v. 35, n. 2, p. 785-794, APR-JUN 2018. Citações Web of Science: 2.
DA FONSECA MACHADO, ANA PAULA; DUARTE PEREIRA, ANA LUIZA; FERNANDEZ BARBERO, GERARDO; MARTINEZ, JULIAN. Recovery of anthocyanins from residues of Rubus fruticosus, Vaccinium myrtillus and Eugenia brasiliensis by ultrasound assisted extraction, pressurized liquid extraction and their combination. Food Chemistry, v. 231, p. 1-10, SEP 15 2017. Citações Web of Science: 26.
BAIAO DIAS, ARTHUR LUIZ; ARROIO SERGIO, CAMILLA SCARELLI; SANTOS, PHILIPE; BARBERO, GERARDO FERNANDEZ; REZENDE, CAMILA ALVES; MARTINEZ, JULIAN. Ultrasound-assisted extraction of bioactive compounds from dedo de moca pepper (Capsicum baccatum L.): Effects on the vegetable matrix and mathematical modeling. Journal of Food Engineering, v. 198, p. 36-44, APR 2017. Citações Web of Science: 20.
VIGANO, JULIANE; ZABOT, GIOVANI L.; MARTINEZ, JULIAN. Supercritical fluid and pressurized liquid extractions of phytonutrients from passion fruit by-products: Economic evaluation of sequential multi-stage and single-stage processes. JOURNAL OF SUPERCRITICAL FLUIDS, v. 122, p. 88-98, APR 2017. Citações Web of Science: 18.
ESPINOSA-PARDO, FABER ARIEL; NAKAJIMA, VANIA MAYUVNI; MACEDO, GABRIELA ALVES; MACEDO, JULIANA ALVES; MARTINEZ, JULIAN. Extraction of phenolic compounds from dry and fermented orange pomace using supercritical CO2 and cosolvents. FOOD AND BIOPRODUCTS PROCESSING, v. 101, p. 1-10, JAN 2017. Citações Web of Science: 24.
GARCIA-MENDOZA, MARIA DEL PILAR; ESPINOSA-PARDO, FABER ARIEL; BASEGGIO, ANDRESSA MARA; FERNANDEZ BARBERO, GERARDO; MAROSTICA JUNIOR, MARIO ROBERTO; ROSTAGNO, MAURICIO ARIEL; MARTINEZ, JULIAN. Extraction of phenolic compounds and anthocyanins from jucara (Euterpe edulis Mart.) residues using pressurized liquids and supercritical fluids. JOURNAL OF SUPERCRITICAL FLUIDS, v. 119, p. 9-16, JAN 2017. Citações Web of Science: 44.
DOS SANTOS, PHILIPE; ZABOT, GIOVANI L.; MEIRELES, M. ANGELA A.; MAZUTTI, MARCIO A.; MARTINEZ, JULIAN. Synthesis of eugenyl acetate by,enzymatic reactions in supercritical carbon dioxide. Biochemical Engineering Journal, v. 114, p. 1-9, OCT 15 2016. Citações Web of Science: 13.
VIGANO, JULIANE; BRUMER, ISABELA ZABOTI; DE CAMPOS BRAGA, PATRICIA APARECIDA; DA SILVA, JULIANA KELLY; MAROSTICA JUNIOR, MARIO ROBERTO; REYES REYES, FELIX GUILLERMO; MARTINEZ, JULIAN. Pressurized liquids extraction as an alternative process to readily obtain bioactive compounds from passion fruit rinds. FOOD AND BIOPRODUCTS PROCESSING, v. 100, n. A, p. 382-390, OCT 2016. Citações Web of Science: 17.
BAIAO DIAS, ARTHUR LUIZ; ARROIO SERGIO, CAMILLA SCARELLI; SANTOS, PHILIPE; BARBERO, GERARDO FERNANDEZ; REZENDE, CAMILA ALVES; MARTINEZ, JULIAN. Effect of ultrasound on the supercritical CO2 extraction of bioactive compounds from dedo de moca pepper (Capsicum baccatum L. var. pendulum). ULTRASONICS SONOCHEMISTRY, v. 31, p. 284-294, JUL 2016. Citações Web of Science: 16.
VIGANO, JULIANE; AGUIAR, ANA C.; MORAES, DAMILA R.; JARA, JOSE L. P.; EBERLIN, MARCOS N.; CAZARIN, CINTHIA B. B.; MAROSTICA JUNIOR, MARIO R.; MARTINEZ, JULIAN. Sequential high pressure extractions applied to recover piceatannol and scirpusin B from passion fruit bagasse. Food Research International, v. 85, p. 51-58, JUL 2016. Citações Web of Science: 17.
DE AGUIAR, ANA CAROLINA; COUTINHO, JANCLEI PEREIRA; FERNANDEZ BARBERO, GERARDO; GODOY, HELENA TEIXEIRA; MARTINEZ, JULIAN. Comparative Study of Capsaicinoid Composition in Capsicum Peppers Grown in Brazil. INTERNATIONAL JOURNAL OF FOOD PROPERTIES, v. 19, n. 6, p. 1292-1302, JUN 2 2016. Citações Web of Science: 11.
DE AGUIAR, ANA CAROLINA; SALES SILVA, LUIZ PAULO; DE REZENDE, CAMILA ALVES; BARBERO, GERARDO FERNANDEZ; MARTINEZ, JULIAN. Encapsulation of pepper oleoresin by supercritical fluid extraction of emulsions. JOURNAL OF SUPERCRITICAL FLUIDS, v. 112, p. 37-43, JUN 2016. Citações Web of Science: 8.
VIGANO, JULIANE; COUTINHO, JANCLEI P.; SOUZA, DANILO S.; BARONI, NAIARA A. F.; GODOY, HELENA T.; MACEDO, JULIANA A.; MARTINEZ, JULIAN. Exploring the selectivity of supercritical CO2 to obtain nonpolar fractions of passion fruit bagasse extracts. JOURNAL OF SUPERCRITICAL FLUIDS, v. 110, p. 1-10, APR 2016. Citações Web of Science: 20.
PEREIRA, RUBNER GONCALVES; GARCIA, VERA LUCIA; NOVA RODRIGUES, MARILI VILLA; MARTINEZ, JULIAN. Extraction of lignans from Phyllanthus amarus Schum. & Thonn using pressurized liquids and low pressure methods. Separation and Purification Technology, v. 158, p. 204-211, JAN 28 2016. Citações Web of Science: 8.
DOS SANTOS, PHILIPE; DE AGUIAR, ANA C.; VIGANO, JULIANE; BOEING, JOANA SCHUELTER; VISENTAINER, JESUI V.; MARTINEZ, JULIAN. Supercritical CO2 extraction of cumbaru oil (Dipteryx alata Vogel) assisted by ultrasound: Global yield, kinetics and fatty acid composition. JOURNAL OF SUPERCRITICAL FLUIDS, v. 107, p. 75-83, JAN 2016. Citações Web of Science: 12.
DOS SANTOS, PHILIPE; REZENDE, CAMILA A.; MARTINEZ, JULIAN. Activity of immobilized lipase from Candida antarctica (Lipozyme 435) and its performance on the esterification of oleic acid in supercritical carbon dioxide. JOURNAL OF SUPERCRITICAL FLUIDS, v. 107, p. 170-178, JAN 2016. Citações Web of Science: 12.
DA FONSECA MACHADO, ANA PAULA; PASQUEL-REATEGUI, JOSE LUIS; FERNANDEZ BARBERO, GERARDO; MARTINEZ, JULIAN. Pressurized liquid extraction of bioactive compounds from blackberry (Rubus fruticosus L.) residues: a comparison with conventional methods. Food Research International, v. 77, n. 3, p. 675-683, NOV 2015. Citações Web of Science: 59.
BARRALES, FRANCISCO MANUEL; REZENDE, CAMILA ALVES; MARTINEZ, JULIAN. Supercritical CO2 extraction of passion fruit (Passiflora edulis sp.) seed oil assisted by ultrasound. JOURNAL OF SUPERCRITICAL FLUIDS, v. 104, p. 183-192, SEP 2015. Citações Web of Science: 26.
VIGANO, JULIANE; DA FONSECA MACHADO, ANA PAULA; MARTINEZ, JULIAN. Sub- and supercritical fluid technology applied to food waste processing. JOURNAL OF SUPERCRITICAL FLUIDS, v. 96, n. SI, p. 272-286, JAN 2015. Citações Web of Science: 27.
DE AGUIAR, ANA CAROLINA; DOS SANTOS, PHILIPE; COUTINHO, JANCLEI PEREIRA; BARBERO, GERARDO FERNANDEZ; GODOY, HELENA TEIXEIRA; MARTINEZ, JULIAN. Supercritical fluid extraction and low pressure extraction of Biquinho pepper (Capsicum chinense). LWT-FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY, v. 59, n. 2, 2, SI, p. 1239-1246, DEC 2014. Citações Web of Science: 13.
PAES, JULIANA; DOTTA, RAQUEL; BARBERO, GERARDO F.; MARTINEZ, JULIAN. Extraction of phenolic compounds and anthocyanins from blueberry (Vaccinium myrtillus L.) residues using supercritical CO2 and pressurized liquids. JOURNAL OF SUPERCRITICAL FLUIDS, v. 95, p. 8-16, NOV 2014. Citações Web of Science: 65.
PASQUEL REATEGUI, JOSE LUIS; DA FONSECA MACHADO, ANA PAULA; BARBERO, GERARDO F.; REZENDE, CAMILA A.; MARTINEZ, JULIAN. Extraction of antioxidant compounds from blackberry (Rubus sp.) bagasse using supercritical CO2 assisted by ultrasound. JOURNAL OF SUPERCRITICAL FLUIDS, v. 94, p. 223-233, OCT 2014. Citações Web of Science: 61.

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Patente(s) depositada(s) como resultado deste projeto de pesquisa

PROCESSO DE OBTENÇÃO DE ÉSTERES DE AROMAS CATALISADOS POR ENZIMAS IMOBILIZADAS EM DIÓXIDO DE CARBONO SUPERCRÍTICO, ÉSTERES DE AROMAS ASSIM OBTIDOS E USO BR1020170127567 - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) . Julian Martínez; Philipe dos Santos - 14 de junho de 2017

Solicitação em análise e dentro do prazo legal de sigilo previsto na legislação BR1020170219305 - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) . Solicitação em análise e dentro do prazo legal de sigilo previsto na legislação - 11 de outubro de 2017