Extração de antocianinas de cascas de uva e sua concentração em esferas de biopolímeros através da adsorção em fase líquida
Autor: Cláudio Pereira Pinheiro (Currículo Lattes)
Resumo
Inúmeros subprodutos são gerados pelas indústrias, entre eles o bagaço de uva. As antocianinas presentes no bagaço de uva apresentam inúmeros benefícios à saúde, porém inúmeros fatores afetam sua estabilidade, então se faz necessário garantir a sua preservação, para facilitar a comercialização. Assim, concentrar antocianinas em esferas de quitosana ou alginato pela operação adsorção em fase líquida se torna interessante, pois essa é uma técnica branda e os adsorventes podem garantir maior preservação para as antocianinas. Porém, é necessário secar as antocianinas concentradas em esferas para garantir uma maior vida útil e uma adequada moagem. A adsorção em leito fixo tem se destacado por ser uma técnica contínua, assim, pode operar em larga escala com condições estáveis paras as antocianinas. Portanto, o objetivo deste trabalho foi a extração de antocianinas de cascas de uva Pinot Noir, subprodutos vinícolas, e sua concentração em esferas de quitosana ou alginato através das operações de adsorção descontínua e contínua e, posteriormente, a secagem destas esferas. A quitosana foi obtida a partir de resíduos de camarão e o alginato foi adquirido comercialmente. Os biopolímeros quitosana e alginato foram utilizados para a produção das esferas através da técnica de gotejamento em solução coagulante adequada. Em seguida, estas esferas foram caracterizadas em relação às propriedades químicas e físicas necessárias para sua aplicação como adsorvente. Na etapa seguinte, foi verificado o potencial das esferas como adsorventes das antocianinas através do estudo da adsorção descontínua mediante a obtenção das isotermas de equilíbrio, parâmetros termodinâmicos e cinéticos. Os experimentos de adsorção em batelada foram realizados como função de pH, e as maiores capacidades de adsorção e porcentagens de remoção foram em pH 8 para as esferas de quitosana (216 mg/g e 65 %, respectivamente) e pH 4 para as de alginato (126 mg/g e 38 %, respectivamente). Os parâmetros termodinâmicos demonstraram adsorção física e comportamento endotérmico para as esferas de quitosana ou alginato. A adsorção contínua foi realizada em pH 8 para esferas de quitosana e pH 4 para esferas de alginato em altura de empacotamento do leito de 5, 10 e 15 cm a uma taxa de fluxo de 2 mL/min constante. As maiores capacidades de adsorção foram obtidas para altura de 15 cm para ambas as esferas, 82 mg/g para quitosana e 70 mg/g para o alginato. O modelo melhor ajustado foi o de Thomas, onde a cinética de segunda ordem e a isoterma de Langmuir são predominantes. Por fim, a secagem foi realizada a vácuo e em um secador de bandeja tradicional com ar forçado, visando reduzir o teor de umidade para 12 %. A secagem em bandeja por 48 h reduziu a umidade para 14,2 % e 13,2 % para as esferas de alginato ou quitosana com antocianinas, respectivamente, porém a secagem a vácuo reduziu a umidade para 9,4 % e 6,4 %, respectivamente. Com base nos resultados, verificou-se que é possível concentrar antocianinas em esferas de quitosana ou alginato com rendimentos adequados.