Extração de lipídios de resíduos de filetagem de pescada-olhuda (Cynoscion striatus) utilizando tecnologia supercrítica

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2011A pescada-olhuda é um importante recurso pesqueiro na região sul do Brasil e o processamento de pescado produz grande quantidade de resíduos. Logo, é crescente a preocupação no sentido de minimizar seu impacto ambiental e estudos são realizados com objetivo de agregar valor a estes resíduos, uma vez que também são fonte de ácidos graxos ômega-3. A obtenção de óleo de peixe empregando a tecnologia de extração com CO2 supercrítico (ESC), por se tratar de uma tecnologia limpa, pode ser uma alternativa para o aproveitamento destes resíduos. Mais além, a ESC é uma tecnologia versátil, pelo ajuste da densidade do solvente em função das condições operacionais empregadas. O estudo da cinética da ESC aliada aos efeitos das variáveis de extração, permitem a otimização do processo. No que diz respeito à sua aplicação industrial, o estudo da ampliação de escala (AE) é necessário para a escolha dos critérios de ampliação. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi estudar a influência da secagem no teor de ômega-3 no resíduo de pescada-olhuda, além de empregar a ESC para obtenção de óleo avaliando-se a influência da pressão e temperatura do processo no rendimento e qualidade dos extratos, estudar a AE e por fim realizar a estimativa de custos da ESC. Os resíduos foram obtidos no Mercado Público de Florianópolis e foram submetidos à secagem em estufa com circulação em diferentes condições de tempo e temperatura. O resíduo seco foi submetido aos ensaios de extração Soxhlet e ESC em diferentes condições e o rendimento global e concentração de ácidos graxos dos extratos foram avaliados. Experimentos cinéticos foram conduzidos para verificar o efeito da vazão de CO2 nos parâmetros cinéticos de modelagem. Para a AE foi empregado o critério de extração limitada pela difusividade e a viabilidade econômica do processo de ESC foi estudada com auxílio de um software. Os resultados indicaram que o processo de secagem nas condições otimizadas não promoveu oxidação do ômega-3. Não foi verificada influência da temperatura e pressão de ESC no rendimento global e concentração de ômega-3 nos extratos. Por outro lado, os extratos coletados ao longo da extração apresentaram diferença significativa no perfil de ácidos graxos, e quanto maior o tempo, maior a porcentagem de ômega-3. A proposta de manutenção da razão QCO2/M mostrou-se adequada, logo, a convecção apresenta-se como principal mecanismo de transferência de massa. A modelagem da AE permitiu predizer a curva de extração em escala maior e os resultados da estimativa de custo indicam que o processo é viável economicamente, com o menor custo obtido aos 30 min de ESC.Pescada-olhuda is an important fishery resource in southern Brazil and fish processing produces large quantities of waste. As a consequence, there is growing concern in order to minimize their environmental impact and studies are made to add value to this waste, since they are also sources of omega-3. The extraction of fish oil using the supercritical CO2 (SFE), since this is a clean technology, may be an alternative application of these residues. Further, SFE is a versatile technology, since the density of the solvent can be controlled as a function of the operating conditions employed. The study of extraction kinetics coupled with the effects of extraction parameters allows optimization of the process. Regarding to its industrial application, the study of scale up is required to choose the criteria for scale up. Thus, the objective of this work was to study the influence of the drying process on the content of omega-3 in pescada-olhuda waste, besides using SFE to obtain oil by assessing the influence of process pressure and temperature on yield and extracts quality, to study the scale up and, finally, to estimate the cost of the process. The waste was obtained at the Public Market of Florianopolis and was dried in an oven in different time and temperature conditions. Kinetic experiments were performed to evaluate the effect of CO2 flow rate in the kinetic modeling parameters. The scale up criterion used was for extraction limited by diffusivity and economic viability of the SFE process was studied with the aid of a software. The results indicated that the drying process under the optimal conditions did not promote oxidation of omega-3. There was no effect of temperature and pressure in SFE global yield and concentration of omega-3 in the extracts. Moreover, the extracts collected during the extraction showed significant differences in fatty acid profile, and the higher the time, a higher percentage of omega-3. The proposal to maintain constant the ratio QCO2/M proved to be adequate, so convection presents itself as the main mechanism of mass transfer. The modeling allowed prediction of the larger scale curve and the results of cost estimation indicate that the process is economically viable, with the lowest cost obtained at 30 min of SFE