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

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.
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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.
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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