Extração e encapsulamento de compostos com importância tecnológica e biológica proveniente do resíduo de processamento de camarão

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de AlimentosO processamento de camarão gera um resíduo formado pela cabeça e carapaça do crustáceo. Este resíduo apresenta um grande potencial para agregação de valor mediante a extração da fração carotenoídica da matéria-prima. O método de extração usado para a obtenção de compostos a partir de uma matéria-prima natural é crítico para a definição da qualidade do produto final. Desta forma, o objetivo deste trabalho é estudar o aproveitamento do resíduo de processamento de camarão rosa (P. brasiliensis e P. paulensis) para a obtenção de extratos de alto valor agregado, avaliando a técnica de extração, atividade biológica dos extratos e o seu encapsulamento. A matéria-prima, obtida no mercado público de Florianópolis/SC/Brasil, foi submetida a diferentes pré-tratamentos como tratamento térmico, secagem e moagem, sendo que estes métodos combinados apresentaram a melhor recuperação da fração carotenoídica da matéria-prima. Subsequentemente, foi estudada a eficiência de extração de carotenóides de sistemas a baixa pressão. Como tecnologia alternativa de extração de carotenóides foi aplicada a extração supercrítica (ESC) nas condições de 313.15 e 333.15 K e de 100 a 300 bar, empregando CO2 puro como solvente. Como modificadores do CO2 foram utilizados hexano:isopropanol (50:50) e óleo de girassol (2 % e 5 %, m/m). A cinética e a modelagem da ESC foram avaliadas com diferentes vazões de CO2 e umidades da matéria-prima. Os resultados foram avaliados quanto ao rendimento de extração, o perfil quali/quantitativo de carotenóides, o rendimento em astaxantina, o perfil espectrofotométrico UV-Visível e no infravermelho médio (FTIR), o perfil de ácidos graxos e as atividades antioxidante, anti-obesidade e hipolipemiante dos diferentes extratos. Finalmente, foi realizada a co-precipitação de astaxantina em polímeros por tecnologia supercrítica utilizando CO2 como anti-solvente pelos métodos Anti-Solvente Supercrítico (SAS), onde foi investigado o efeito de variáveis do processo no tamanho, distribuição do tamanho e morfologia das partículas precipitadas, e SAS de emulsão (SFEE). A composição dos extratos obtidos a baixa pressão indicou a acetona e a solução hexano:isopropanol como os solventes de maior eficiência na extração de carotenóides. A eficiência da ESC de carotenóides aumentou com o aumento da massa específica do CO2 e o maior rendimento em astaxantina foi a 333.15 K/300 bar, usando CO2 puro. A análise de custos do processo sugere o emprego de um equipamento de 2 x 400 L e tempo de 25 min para um processo mais lucrativo. Maiores atividades antioxidantes foram obtidas para os extratos alcoólico e cetônico, dentre os sistemas a baixa pressão. Os extratos apresentaram alto conteúdo de ácidos graxos poli-insaturados, especialmente ?-3 EPA e DHA, e de compostos fenólicos. O extrato ESC (333.15 K/300 bar) a 50 mg/kg.d apresentou os melhores efeitos anti-obesidade (79-84 %) e hipotrigliceremiante. Os extratos Soxhlet promoveram as maiores reduções nos níveis de colesterol sérico. A eficiência do encapsulamento do extrato em Pluronic F127 através de SAS foi de até 74 %. Nano-emulsões processadas por SFEE apresentaram o melhor desempenho de encapsulamento e o menor tamanho de partícula. Todas as partículas produzidas por SAS e SFEE apresentaram melhor preservação de cor quando comparadas com o extrato não processado