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)