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Influência do pré-tratamento da biomassa na extração por CO2 supercrítico: preservação dos ativos de alto valor agregado e redução de custos de processo

Processo: 17/11713-9
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
Vigência (Início): 01 de junho de 2017
Vigência (Término): 31 de maio de 2019
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Ciência e Tecnologia de Alimentos - Ciência de Alimentos
Pesquisador responsável:Rafael Frascino Cassaro
Beneficiário:Rafael Frascino Cassaro
Empresa:Bioativos Naturais Ltda. - ME
Vinculado ao auxílio:16/08189-3 - Influência do pré tratamento da biomassa na extração por CO2 supercrítico: preservação dos ativos de alto valor agregado e redução de custos de processo, AP.PIPE
Assunto(s):Curcuma   Gengibre   Biomassa   Ácido láctico   Dióxido de carbono   Hidrólise   Cromatografia com fluido supercrítico

Resumo

O açafrão-da-terra (Cúrcuma longa L.) e o gengibre (Zingiberofficinale) possuem bioprodutos que são de grande interesse industrial. Os compostos majoritários encontrados na cúrcuma são os curcuminoides (curcumina e a demetoxicurcumina) e o óleo volátil (sesquiterpenos cetônicos e turtumeronas); e, no gengibre, o óleo volátil (monoterpenos e sesquiterpenos) e os compostos pungentes em maiores quantidades, como gingeróis e shogaois. A Extração por Fluido Supercrítico (EFS), empregando CO2 (EFS-CO2), permite a obtenção destes compostos na forma de extratos brutos, frações bioativas e oleoresinas com total segurança alimentar e nutricional e também funciona como etapa de pré-tratamento das biomassas residuais. Subsequente, estas biomassas residuais ricas em celulose e amido melhoradas pelo pré-tratamento (i.e., já que passaram por extração dos bioprodutos por EFS-CO2 e etanol cossolvente) podem ser hidrolisadas com água subcrítica (AsC) e supercrítica em oligossacarídeos e açúcares com características sensoriais diferenciadas. Pelas informações supracitadas, no presente trabalho, a influência do pré-tratamento nas cinéticas de extração de extratos brutos e fracionados será estudada para se obter bioprodutos com alto grau de pureza e com custos viáveis de produção por EFS-CO2, evitando-se assim etapas adicionais de purificação/fracionamento. Para o aproveitamento integral das biomassas, também visa-se avaliar o potencial de conversão das biomassas residuais desaromatizadas e despigmentadas (ricas em amido e celulose) em ácido láctico via hidrólise catalítica por AsC e água supercrítica em um sistema de fluxo contínuo e semi-contínuo. Também será avaliada a conversão de hidrolisados via rota fermentativa com o Instituto de Pesquisas tecnológicas - IPT (contrato de prestação de serviços). Diversas modelagens matemáticas serão usadas para determinar a viabilidade econômica de cada produto e do processo holístico global (i.e., integração dos processos de EFS-CO2, AsC, água supercrítica e fermentativa). Para vencer os desafios foi a estabelecida parceria com o Lasefi/Unicamp, sob a coordenação da Dra. Maria Ângela de Almeida Meireles e outros pesquisadores doutores (engenheiros) com expertise na área (conversão de biomassas por extração supercrítica e integração de processos envolvendo tecnologias sub- e supercríticas). (AU)