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Consultar: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química

Título [PT]: Extração de pectina das cascas de maracujá amarelo (Passiflora edulis f. flavicarpa) e aplicação na confecção de biofilmes compostos
Autor(es): Fernanda Lini Seixas
Palavras-chave [PT]:

Extração de pectina. Casca de maracujá amarelo (Passiflora edulis f. flavicarpa). Biofilmes compostos. Casca de maracujá amarelo (Passiflora edulis f. flavicarpa). Brasil.

Marcelino Luiz Gimenes [Orientador] - UEM Agnes de Paula Scheer - UFPR Sueli Teresa Davantel de Barros - UEM

Resumo: A pectina é um polissacarídeo presente na parede celular das plantas, sendo utilizada industrialmente como agente geleificante ou estabilizante. Pode ser extraída da casca do maracujá amarelo, um abundante resíduo agroindustrial. A primeira parte deste trabalho tem como objetivo estudar o processo de extração da pectina com máximo rendimento utilizando o ácido nítrico, acético e tartárico, através do processo convencional de extração e sob aquecimento em microondas. As cascas de maracujá foram desidratadas e trituradas até a obtenção de uma farinha que foi utilizada para obtenção da pectina. A extração ácida foi realizada sob aquecimento, em uma razão final sólido/solvente de 1:50 (w/v). Posteriormente, as pectinas foram isoladas pela precipitação em etanol na razão volumétrica de 1:2 v/v. Para o processo convencional foram avaliados os fatores: concentração do ácido, temperatura e tempo de extração utilizando-se um planejamento experimental Box-Behnken. Para este caso, o maior rendimento encontrado foi para extrações com ácido tartárico 24,18%, nas condições de pH 1,9, 80 °C e 40 min. Para o ácido nítrico 14,10% nas condições de pH 1,9, 90 °C e 20 min e para o ácido acético 10,7% nas condições de pH 2,1, 90 °C e 20 min. Considerando as extrações realizadas sob aquecimento em microondas foram analisados os efeitos da potência emitida pelo forno e o tempo de exposição. Este método originou maiores rendimentos e pectinas com melhores propriedades (DE, massa molar, teor de ácidos urônicos). Os maiores rendimentos foram encontrados para ondas emitidas a 627,9 W de potência, 9 minutos de exposição e pH 2,0. Nestas condições pectinas extraídas com ácido nítrico apresentaram rendimento de 13,0%, elevada massa molar, 82,3% de ácidos urônicos e alto grau de esterificação (68,15%). Pectinas obtidas pela utilização de ácido acético apresentaram um rendimento de 12,91%, elevada massa molar, 80,5% de ácidos urônicos e alto grau de esterificação (64,56%). Os maiores rendimentos (30%) foram obtidos pela utilização do ácido tartárico, no entanto, a pectina extraída apresentou algumas qualidades indesejáveis, tais como: baixo grau de esterificação, massa molar reduzida e baixo teor de ácidos urônicos (58,5%). Os principais açúcares constituintes das amostras de pectina extraída foram arabinose, galactose e glucose. Os reogramas de soluções de pectina (1 g/L) apresentaram um comportamento de fluido Newtoniano. A segunda parte deste trabalho propõe a utilização da pectina cítrica comercial na formulação de biofilmes. Esses materiais foram elaborados a partir de pectina e alginato e posteriormente caracterizados. Os biofilmes foram preparados por casting. O processo de fabricação dos filmes foi composto de dois estágios. Primeiramente o alginato e a pectina (1:1) foram solubilizados em água contendo 0,04 g de CaCl2.H2O/ g macromolécula e 0,6 g de glicerol/g macromolécula. O segundo estágio (reticulação complementar) consistia na imersão dos filmes em 50 mL de uma solução de CaCl2.H2O e glicerol, ambos com diferentes concentrações, por 30 minutos. Foram avaliados os efeitos da concentração do plastificante (glicerol 5, 7 e 10% v/v) e do agente reticulante (íons Ca++ 3, 5 e 7% m/v) nas propriedades mecânicas, solubilidade em água, grau de intumescimento, propriedades mecânicas e permeabilidade ao vapor de água nos biofilmes. Os filmes, com uma espessura média de 0,07mm, apresentaram aspecto atraente, propriedades mecânicas aceitáveis, conteúdo de umidade em torno de 20%, solubilidade em água na faixa de 32 a 55%. Estes filmes têm grau de intumescimento em torno de 1,1 a 2,17. A permeabilidade ao vapor de água é moderada e os valores encontrados são típicos de biofilmes hidrofílicos. Abstract: Pectin is a polysaccharide present in cell walls of plants and it's used industrially as a gelling agent or stabilizer. It can be extracted from the peels of yellow passion fruit, an abundant agro-industrial waste. The first part of this work aims to study the extraction of pectin with a maximum yield using acetic, nitric and tartaric acid. Through the conventional process of extraction and under microwave heating. The peels of passion fruit were dried and milled to obtain a flour to extract the pectin. The acid extraction was carried out under heating, using a ratio solid / solvent 1:50 (w/v). Subsequently, the pectins were isolated by precipitation in ethanol in volume ratio of 1:2 v/v. For the conventional process the parameters analyzed were: acid concentration, temperature and extraction time. A Box-Behnken experimental design was used. For this case, the highest yield was found for extraction with tartaric acid 24.18% under the conditions of pH 1.9, 80 ° C and 40 min. For nitric acid 14.10% under pH 1.9, 90 ° C and 20 min and for acetic acid 10.7% under the conditions of pH 2.1, 90 ° C and 20 min. Considering the extractions performed under microwave heating were analyzed the effects of power emitted by the equipment and the exposure time. This method resulted in higher yields with better properties and pectin (DE, molecular weight, uronic acid content). The highest yields were found for the wave's emitted power 627.9 W, 9 minutes of exposure and pH 2.0. Accordingly pectins extracted with nitric acid showed a 13.0% yield, high molecular weight, 82.3% uronic acids and a high degree of esterification (68.15%). Pectins obtained by the use of acetic acid showed a yield of 12.91%, high molecular weight, 80.5% uronic acids and a high degree of esterification (64.56%). The highest yields (30%) were obtained by the use of tartaric acid, however, the extracted pectin had some undesirable qualities, such as: low degree of esterification, low molecular weight and low content of uronic acid (58.5%). The main sugar constituents of the extracted pectin were arabinose, galactose and glucose. Rheograms pectin solutions (1 g/L) showed a Newtonian fluid behavior. The second part of this work proposes the use of commercial citrus in the formulation of biofilms. These materials were prepared from pectin and alginate and further characterized. The films were prepared by casting. The manufacturing process of the films consisted of two stages. First the alginate and pectin (1:1) were dissolved in water containing 0.04 g of CaCl2.2H2O/g macromolecule and 0.6 g glycerol/g macromolecule. The second stage (crosslinking complementary) consisted of immersing the films in 50 mL of a solution CaCl2.2H2O and glycerol, both with different concentrations, for 30 minutes. Was evaluated the effects of the plasticizer (glycerol 5, 7 and 10% v/v) and crosslinking agent (Ca++ 3, 5 and 7% w/v) on mechanical properties, water solubility, degree of swelling and permeability to water vapor in the biofilms. The films, with an average thickness of 0.07 mm, were attractive appearance, acceptable mechanical properties, moisture content around 20% and water solubility in the range of 32 to 55%. These films have a degree of swelling around 1.1 to 2.17. The water vapor permeability is moderate and the values are typical of hydro philic biofilms.

Idioma: Português Data de Publicação: 2011 Local de Publicação: Maringá, PR Orientador: Prof. Dr. Marcelino Luiz Gimenes Instituição: Universidade Estadual de Maringá. Departamento de Engenharia Química Nível: Dissertação (mestrado em Engenharia Química)/ UEM: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química

Responsavel: beth
Categoria: Aplicação
Formato: Documento PDF
Arquivo: Microsoft Word - Dissertação Fernanda.pdf
Tamanho: 5184 Kb (5308313 bytes)
Criado: 31-05-2011 11:50
Atualizado: 31-05-2011 11:59
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