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Type: TESE
Title: Estudo dos processos de extração de antocianinas da polpa de juçara (Euterpe edulis Mart.) e da concentração do extrato por nanofiltração = Study of extraction process of anthocyanins from jussara pulp (Euterpe edulis Mart.) and their concentration by nanofiltration
Title Alternative: Study of extraction process of anthocyanins from jussara pulp (Euterpe edulis Mart.) and their concentration by nanofiltration
Author: Vieira, Glaucia Santos
Advisor: Hubinger, Miriam Dupas, 1957-
Abstract: Resumo: O presente trabalho teve como objetivo estudar diferentes métodos de extração de antocianinas da polpa de juçara (Euterpe edulis Martius) e avaliar o desempenho do processo de concentração do extrato por nanofiltração em fornecer produtos enriquecidos em antocianinas. Na primeira etapa, foi avaliado o efeito da extração por ultrassom e leito agitado, em relação à composição química e os custos de manufatura dos extratos. Na segunda etapa, as variáveis operacionais tempo de extração, temperatura, concentração de etanol em água acidificada e a relação volume de solvente por massa de alimentação (S/F) foram otimizadas utilizando a extração em leito agitado. As condições ótimas de processo que forneceram os mais altos rendimentos de antocianinas e compostos fenólicos foram: solução de 70 % de etanol em água, S/F de 20 mL/g, temperatura de 30 °C e tempo de extração de 20 min. Métodos de análise por cromatografia líquida de ultra eficiência acoplada a espectrômetro de massas foram desenvolvidos para identificar e quantificar as antocianinas e compostos fenólicos não-antociânicos presentes no extrato de juçara. Foram identificados 13 analitos dos 27 analisados. Na terceira etapa do trabalho, foi estudado o processo de concentração de antocianinas por membranas de nanofiltração. Inicialmente foi avaliado o desempenho de seis membranas poliméricas comerciais. A membrana NP030 foi selecionada por apresentar um dos melhores desempenhos no processo de concentração, revelando elevada seletividade e alto fluxo. Após a etapa de seleção, foi avaliado o efeito da pressão e da temperatura no fluxo de permeado e na seletividade das membranas às antocianinas. As condições operacionais de 35 °C e 35 bar resultaram nos maiores valores de fluxo, retenção de antocianinas e capacidade antioxidante dos extratos. Por fim, foi realizada uma validação industrial do processo, utilizando uma unidade piloto de filtração com escoamento tangencial. O sistema de filtração gerou um produto enriquecido em antocianinas, com 240 mg de antocianinas/L contra 35 mg/L do extrato inicial. Uma etapa de diafiltração, realizada após a concentração do extrato, contribuiu para a redução de 99 % do etanol inicialmente presente no extrato. Assim, o processo de nanofiltração foi eficaz ao gerar extratos etanólicos ou mesmo livres de álcool, enriquecidos em antocianinas

Abstract: This work aimed to study different anthocyanin extraction processes from jussara (Euterpe edulis) pulp and assess the performance of extract concentration by nanofiltration providing products rich in anthocyanins. In the first stage of this work, the influence of ultrasonic and agitated bed extractions regarding to chemical composition and manufacturing costs of extracts obtained from jussara pulp was evaluated. In the second part, the operating variables such as extraction time, temperature, concentration of ethanol in water, and solvent volume to feed mass ratio (S/F) were optimized using an agitated bed extraction. The optimized conditions that yielded the highest anthocyanin and phenolic contents were: 70 % of ethanol in water, S/F of 20 mL/g, temperature of 30 °C and 20 min of extraction time. Analytical procedures for the identification and quantification of anthocyanins and non-anthocyanin phenolic compounds in jussara extract were developed, using ultra-performance liquid chromatography?mass spectrometry, which allowed 13 out of 27 analytes to be identified. In the third stage of this work, the anthocyanin concentration process was studied by nanofiltration membranes. Initially, six flat-sheet commercial membranes were used to concentrate anthocyanins from ethanolic extracts. The NP030 membrane was selected for showing one of the best process performances combining high permeate flux and selectivity. After the selection step, pressure and temperature effects on permeate flux and anthocyanin membrane selectivity were evaluated. The operating conditions of 35 bar and 35 °C resulted in the highest permeate flux, and retention of anthocyanin and antioxidant capacity. Finally, an industrial validation of the process was performed using a pilot tangential flow filtration system. This system yielded an anthocyanin-enriched product, with an increased of concentration from 35 to 240 mg of anthocyanins/L. A diafiltration step performed after the extract concentration, contributed to reduction of ethanol in the extract by 99 %. Thus, nanofiltration process was effective in producing ethanolic extracts, or even ethanol-free extract, enriched in anthocyanins
Subject: Euterpe edulis
Ultrassom
Antocianinas
Etanol
Diafiltração
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2015
Appears in Collections:FEA - Dissertação e Tese

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