Hidrolise, com agua subcritica e CO2, do amido e celulose presentes no residuo de extração supercritica de gengibre (Zingiber officinale Roscoe): produção de oligossacarideos

Autor(es)

Silvania Regina Mendes Moreschi

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP. , gráficos, ilustrações, tabelas.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia de Alimentos
• Data de defesa: 2004-05-11

Membros da banca

Maria Angela de Almeida Meireles Petenate; João Alexandre Ferreira da Rocha Pereira; Luiz Antonio Viotto; Silvio Roberto Andrietta; Carlos Eduardo Vaz Rossell; Francisco Maugeri Filho; Antonio José de Almeida Meirelles

• Orientador: Maria Angela de Almeida Meireles Petenate
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Ciência e Tecnologia de Alimentos
• Indexada em: Base Acervus-UNICAMP
• Localização: Universidade Estadual de Campinas. Biblioteca Central Cesar Lattes; T/UNICAMP; M816h; Universidade Estadual de Campinas. Biblioteca da Faculdade de Engenharia de Alimentos; T/UNICAMP; M816h

Resumo

A celulose e amido presentes em resíduos de plantas aromáticas, que já sofreram extração de seus óleos essenciais através de CO2 supercrítico, foram hidrolisados rapidamente com água subcrítica (AsC) e CO2, a fim de se obter oligossacarídeos. Celulose e amido não são solúveis em CO2 supercrítico, assim, permanecem no resíduo sólido após o processo de extração supercrítica (ESC). A etapa de ESC atua como um pré-tratamento para a hidrólise porque a pressão age sobre a matriz sólida, relaxando a estrutura do grânulo de amido, resultando num aumento da taxa de hidrólise. O gengibre (Zingiber officinalle Roscoe) contém aproximadamente 50% de amido, e a decomposição do amido de bagaço de ESC de gengibre foi efetuada num reator semi-contínuo, operando numa faixa de temperatura entre 132 - 200°C e pressões entre 80 ¿ 220 bar. A alimentação do reator constou de uma mistura de bagaço de gengibre e água (3:7). O CO2 foi utilizado para a pressurização do sistema. Para arrastar os produtos formados do reator foi utilizada uma vazão de CO2 de 7,48 × 10-5 kg s-1. O rendimento da hidrólise foi avaliado em relação ao teor de açúcares redutores formados. Os ensaios de hidrólise foram realizados num tempo de reação constante para procurar as condições de temperatura e pressão que maximizassem o grau de hidrólise e o rendimento. Os resultados foram analisados pela metodologia de superfície de respostas. Os testes de cinética de hidrólise foram realizados a 150 bar e a 176, 188 e 200 °C, mantendose constantes a razão de bagaço: água na alimentação e a vazão de CO2, e com os seguintes tempos de reação: 1, 5, 7, 9, 11 e 15 minutos. O maior grau de hidrólise (97,1% a 15 minutos de reação) e o maior rendimento em açúcares redutores (18,1% a 11 minutos de reação) foram estabelecidos para 200 °C. Diferentes misturas de oligossacarídeos com diferentes distribuições de massas moleculares foram obtidas, dependendo da temperatura e do tempo de reação. A hidrólise do bagaço de gengibre foi tratada como uma reação heterogênea com uma cinética global de primeira ordem em relação à concentração de amido, a qual resultou numa energia de ativação de 185,1 kJ mol-1 e um fator préexponencial de 5,8 × 1017s-1. Ensaios de hidrólise de gengibre e cúrcuma (Curcuma longa Linneu) frescos, gengibre seco, cúrcuma seca e bagaço de cana foram realizados nas melhores condições estabelecidas para o bagaço de gengibre (150 bar, 200 °C e 11 minutos) (AU)

• Processo FAPESP: 99/12868-6 - Estudo do uso de água supercrítica para a hidrólise de amido e celulose: produção de substitutos de sacarose com baixo teor calórico
• Beneficiário: Silvânia Regina Mendes Moreschi
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado