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Efeitos do pré-tratamento do grão de soja sobre o desempenho do processo de extração alcoólica: rendimento, funcionalidades da fração proteica e caracterização da fração volátil

Processo: 18/12713-5
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de outubro de 2018
Vigência (Término): 30 de setembro de 2020
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Ciência e Tecnologia de Alimentos - Engenharia de Alimentos
Pesquisador responsável:Christianne Elisabete da Costa Rodrigues
Beneficiário:Maria Carolina Capellini
Instituição-sede: Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA). Universidade de São Paulo (USP). Pirassununga , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:14/21252-0 - Equilíbrio e processos de produção de biocombustíveis e bioprodutos, AP.TEM
Assunto(s):Óleos vegetais   Etanol   Soja

Resumo

Notadamente, a soja é conhecida por sua fração proteica de alto valor nutricional e pelo elevado conteúdo de ácidos graxos poliinsaturados e componentes bioativos benéficos, como tocoferóis, fitoesteróis e isoflavonas. A extração do óleo de soja é uma das principais etapas envolvidas no processo de valorização desta matéria-prima. Normalmente, em uma etapa anterior ao processo de extração, a soja sofre tratamentos como, por exemplo, laminação e/ou expansão, que modificam a matéria-prima em termos de suas características estruturais e propriedades superficiais. Estes tratamentos, que darão origem à soja laminada ou à massa expandida de soja, são aplicados de modo a aumentar o rendimento de extração de óleo. O solvente industrialmente empregado para extração de óleos vegetais é uma mistura de isômeros do hexano, derivados do petróleo, conhecido como hexana. Apesar de sua maior estabilidade e capacidade de extração, a hexana apresenta alta toxicidade, inflamabilidade e grande capacidade poluidora. Devido aos potenciais riscos à saúde e ao meio ambiente associados à utilização da hexana, diversos solventes alternativos têm sido estudados, entre os quais destacam-se os álcoois de cadeia curta, especialmente o etanol, geralmente considerados menos tóxicos e mais seguros em termos operacionais. Por apresentarem maior polaridade, os solventes alcoólicos são capazes de extrair maior quantidade de material insaponificável da matriz sólida, produzindo, assim, óleos nutricionalmente superiores. Ainda, o etanol é parcialmente miscível com óleos vegetais à temperatura ambiente, enquanto a hexana é completamente miscível. Esta característica de miscibilidade parcial com óleos permite a recuperação de parte do solvente alcoólico apenas pelo resfriamento da solução solvente-óleo oriunda do extrator sólido-líquido, levando a uma redução da demanda energética na etapa de dessolventização. Por outro lado, apesar de sua alta qualidade nutricional, propriedades funcionais adequadas e seu baixo custo, a utilização de produtos proteicos de soja na alimentação humana tem sido limitada em função de seu odor característico. Neste contexto, de maneira geral, estudos reportam que a extração de óleos vegetais utilizando-se etanol como solvente possibilita a obtenção de material desengordurado de melhor qualidade sensorial em relação aos obtidos com hexana. De acordo com as considerações enumeradas, o objetivo principal do projeto de pesquisa é avaliar o desempenho do processo de extração alcoólica de óleo de soja submetida a diferentes pré-tratamentos industriais tais como a laminação e/ou expansão, visando o aumento de sua competitividade em substituição ao processo tradicional, no qual hexana é utilizada como solvente, e buscando-se sua aplicação em escala industrial. Além do pré-tratamento da matéria-prima, o impacto das diferentes variáveis do processo de extração alcoólica, tipo de solvente (etanol em grau absoluto ou azeotrópico, contendo 0 ou 6 % de água, em massa, em sua composição, respectivamente) e temperatura, será estudado em termos do rendimento de extração de óleo e da avaliação funcional da fração proteica. Quanto ao sólido desengordurado oriundo da extração alcoólica, além da fração proteica, a fração de voláteis também será caracterizada em termos de seu perfil aromatizante.