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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.74.2013.tde-23052013-134459
Documento
Autor
Nome completo
Maria Carolina Capellini
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Pirassununga, 2013
Orientador
Banca examinadora
Rodrigues, Christianne Elisabete da Costa (Presidente)
Diehl, Losiane Cristina Paviani
Gonçalves, Cíntia Bernardo
Título em português
Extração de óleo de farelo de arroz utilizando solventes alcoólicos: avaliação de alterações na fração proteica e na composição do óleo
Palavras-chave em português
γ-orizanol
Etanol
Extração sólido-líquido
Isopropanol
Proteínas
Resumo em português
Um dos principais setores do sistema agroindustrial brasileiro é composto pelo processamento de oleaginosas. Sua importância não se deve apenas ao seu produto principal, o óleo, mas também à fração desengordurada, composta por proteínas. Tradicionalmente, hexano é o solvente empregado na extração de óleos vegetais e, por esta razão, os objetivos principais deste trabalho foram estudar a viabilidade de substituição deste solvente por solventes alcoólicos na extração do óleo de farelo de arroz e, neste sentido, avaliar o impacto desta mudança nas características do óleo e da fração proteica. Foram realizados experimentos de extração sólido-líquido na condição de equilíbrio com a finalidade de avaliar a influência das variáveis de processo, tipo de solvente (etanol ou isopropanol), teor de água no solvente (0, 6 ou 12%) e temperatura (50 a 80 °C), na extração do óleo de farelo de arroz. Através dos experimentos de extração foi possível caracterizar os extratos obtidos e o farelo desengordurado em termos de rendimento de extração de compostos lipídicos, proteicos e minoritários, além da caracterização da fração proteica presente no rafinado, em termos de solubilidade e análise térmica. De maneira geral, os resultados mostraram influência da água no solvente no sentido da supressão da extração de óleo e, por outro lado, observou-se que o aumento da temperatura favoreceu o processo de extração lipídica. No caso do conteúdo proteico presente no extrato, observou-se que a hidratação do solvente e a temperatura favoreceram a extração de proteínas. A elevação da temperatura de processo favoreceu também, a extração de γ-orizanol, porém o aumento da água no solvente diminuiu a extração deste composto minoritário. A água também exerceu forte influência na quantidade de acilgliceróis e ácidos graxos livres transferidos para o extrato, porém, para o teor de fosfolipídeos, essa influência foi menor. As condições de processo não afetaram significativamente a composição do óleo, que se mostrou típica de óleo de farelo de arroz. Com relação à fração proteica, a solubilidade e propriedades térmicas, que definem o grau de desnaturação proteica, sofreram forte influência do grau de hidratação do solvente e da temperatura de processo, uma vez que à medida que a quantidade de água no solvente e a temperatura foram aumentados, notou-se uma diminuição no índice de solubilidade de nitrogênio. A partir dos resultados obtidos pode-se inferir que a extração de óleo de farelo de arroz com solventes alternativos, etanol e isopropanol, é possível, porém, as condições de processo devem ser muito bem avaliadas de maneira que este seja viável e os produtos oriundos, tanto o óleo de farelo de arroz quanto a fração proteica, possuam qualidade adequada para serem destinados à fins alimentícios.
Título em inglês
Rice bran oil extraction using alcoholic solvents: evaluation of changes in protein fraction and oil composition
Palavras-chave em inglês
γ-oryzanol
Ethanol
Isopropanol
Protein
Solid-liquid extraction
Resumo em inglês
One of the main areas of the Brazilian agroindustrial system is composed by the processing of oilseeds. Its importance is not only due to its main product, the oil, but also to the defatted fraction, composed of proteins. The hexane is the solvent traditionally used in vegetable oils extraction and, for that matter, the main objectives of this paper were to study the feasibility of substitution of t his solvent for alcoholic solvents on the rice bran oil extraction and also evaluate the impact of this change on the oil characteristics and the protein fraction. Some solid-liquid extraction experiments on balance condition were made to evaluate the variables on the process, such as the solvent type (ethanol or isopropanol), solvent water content (0, 6 or 12%) and temperature (50 to 80 °C) in the rice bran oil extraction. This way, the results show water influence on the solvent suppressing the oil extraction, and, on the other hand, the temperature increase benefits the process. Through extraction experiments, it was possible to characterize the obtained extracts and the defatted bran in terms of lipid, protein and minorities compound extraction, besides the characterization of the protein fraction present on the raffinated in terms of solubility and thermal analysis. In general, the results showed the water solvent influence in order to suppress the oil extraction and, on the other hand, it has been observed that the temperature increase benefited the lipid extraction process. Related to the protein content present in the extract, it was observed that the solvent hydration and temperature benefited the protein extraction. The temperature increase on the process also benefited the the γ-oryzanol extraction, however, the water solvent increase decreased the extraction of this minority compound. The water also has a strong influence on the amount of acylglycerol and free fatty acid transferred to the extract, however, for the phospholipids content, there is a decreasing influence. The process conditions did not have a significant affection on the oil composition, which is typical on rice bran oil. Regarding the protein fraction, solubility and thermal properties, which define the protein denaturing degree, there was a strong influence of the solvent hydration degree and the processing temperature, once the amount of water in the solvent and temperature are increased, it was noticed the decrease on the nitrogen solubility index. Based on the results it is possible to infer that the rice bran oil extraction with alternative solvents, ethanol and isopropanol, is possible, however, the process conditions must be well evaluated in order to be viable and the originated products, as well the rice bran oil as the protein fraction, have the proper quality for food purposes.
 
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ME5712469COR.pdf (2.55 Mbytes)
Data de Publicação
2013-05-27
 
AVISO: O material descrito abaixo refere-se a trabalhos decorrentes desta tese ou dissertação. O conteúdo desses trabalhos é de inteira responsabilidade do autor da tese ou dissertação.
  • CAPELLINI, M. C., et al. CINÉTICA DE EXTRAÇÃO DE COMPOSTOS GRAXOS E MINORITÁRIOS DE ÓLEO DE FARELO DE ARROZ UTILIZANDO ETANOL COMO SOLVENTE. In XIX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2012, Búzios/RJ, 2012. Anais do Congresso Brasileiro de Engenharia Química., 2012.
  • CAPELLINI, M. C., GIACOMINI, V., e Rodrigues, Christianne E.C. ESTUDO DO PROCESSO DE EXTRAÇÃO SÓLIDO-LÍQUIDO UTILIZANDO SOLVENTES ALCOÓLICOS PARA OBTENÇÃO DE ÓLEO DE FARELO DE ARROZ. In I Simpósio de Pós-Graduação da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos da Universidade de São Paulo, Pirassununga, 2012. Anais do I Simpósio de Pós-Graduação da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos da Universidade de São Paulo., 2012. Resumo.
  • GIACOMINI, V., CAPELLINI, M. C., e Rodrigues, Christianne E.C. Índice de Solubilidade da Fração Proteica de Farelo de Arroz Desengordurado utilizando-se Solventes Alcoólicos. In 21 Simpósio Internacional de Iniciação Científica da USP - SIICUSP, Piracicaba, 2013. Anais do 21 Simpósio Internacional de Iniciação Científica da USP - SIICUSP., 2013. Resumo.
  • SILVA, C. C., et al. EXTRAÇÃO DE ÓLEO DE FARELO DE ARROZ UTILIZANDO SOLVENTE ALCOÓLICO: DETERMINAÇÃO EXPERIMENTAL DO ÍNDICE DE RETENÇÃO. In XXIII Congresso Brasileiro de Ciência e Tecnologia de Alimentos, Campinas - SP, 2012. Anais do XXIII Congresso Brasileiro de Ciência e Tecnologia de Alimentos., 2012. Resumo.
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