Engenharia Química

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Extração e purificação da bromelina a partir do abacaxi para a hidrólise do glúten
(2023-06-15) Andrade, Ana Carolina; Vendramini, Beatriz; Neves, Julia Toledo; Martinelli, Sabrina
A Bromelina é uma enzima proteolítica de origem vegetal obtida em diversas espécies da família Bromeliaceae, sendo principalmente encontrada no abacaxi. Ela é utilizada em diversos setores, dentre eles se destacam o tratamento de edemas, na digestão de proteínas e no amaciamento de carnes. Neste trabalho, foi realizado um estudo visando a purificação da bromelina do fruto do abacaxi. A purificação da bromelina foi realizada por sistema de extração líquido-líquido em duas fases aquosas 20 % (m/m) de PEG e 15 % (m/m) de fosfato. Diferentes massas molares de PEG (400, 600, 1500 e 4000) e valores de pH (6,0 / 7,0 / 8,0) foram testados. Os resultados obtidos mostraram que as extrações com PEG 400, 600 e 1500 não levaram a uma efetiva separação e purificação das proteínas, resultando em um aumento de pureza próximo de 1,0; exceção para PEG 1500 pH 8 que mostrou aumento de pureza e recuperação da bromelina na fase inferior de 100%. Em todos estes estudos a bromelina migrou preferencialmente para a fase inferior (fosfato). No entanto, a extração com PEG 4000 mostrou-se mais eficiente, com uma eficaz separação das fases nos três valores de pH e uma recuperação de atividade enzimática praticamente total na fase inferior. Os valores de aumento de pureza evidenciaram a eficácia da purificação nos valores de pH 6,0 e 8,0, com um aumento de pureza de cerca de duas vezes. Além disso, estudou-se a etapa de precipitação com sulfato de amônio a 60 e 80% de saturação para clarificação do extrato de abacaxi. Os estudos mostraram que o precipitado obtido a 80% de saturação e solubilizado apresentou uma recuperação de atividade próximo de 77%, confirmando a viabilidade dessa etapa para aumentar a concentração e promover a clarificação do extrato, pois não houve aumento de pureza. Efetuando-se um processo conjugado com duas etapas em série de precipitação do extrato com 80% de saturação de sulfato de amônio, seguida de extração líquido-líquido em sistema de duas fases aquosas utilizando PEG 4000 e fosfato em pH 6,0 obteve-se um aumento de pureza na amostra em cerca de 4 vezes e uma recuperação da atividade enzimática em 100% na fase inferior. Os dados obtidos neste estudo fornecem informações relevantes para o desenvolvimento de processos de purificação da bromelina a partir do abacaxi, contribuindo para possibilitar sua utilização em aplicações terapêuticas e industriais.
Obtenção de etanol a partir do abacaxi pérola natural e contaminado
(2023-12-07) Spiesz, Felipe Vitorassi; Oquini, Isabella Vespa; Divino, João Eduardo Felix; Lima, Maria Carolina Lopes Machado de
O abacaxi (Ananas comosus L.) é um fruto muito cultivado no Brasil e no mundo devido às suas características organolépticas como sabor, odor e textura. Dada a sua produção em larga escala, é evidente que há um grande desperdício em todas as etapas, desde o cultivo até o consumidor final. 30% desta perda está relacionada com a contaminação do fruto por fungos (Fusarium guttiforme) causando a doença fusariose, gerando o risco de contaminar outros frutos, animais e humanos, desta forma, deve ser validado o estudo da obtenção de etanol a partir dos produtos de descarte de abacaxi pérola. Através de algumas operações unitárias físicas, como corte, trituração, peneiramento e filtração à vácuo, foram preparadas as alíquotas a serem submetidas à fermentação anaeróbica. Para isso, se fez necessária a hidrólise enzimática dos resíduos celulósicos do abacaxi, como casca e coroa. As enzimas celulases foram utilizadas para converter a celulose e a hemicelulose em açúcares redutores, tais como glicose e xilose. Para avaliar a eficiência do processo, foi analisada a concentração de açúcares redutores nas etapas de hidrólise e fermentação, além do produto final (etanol) das amostras de fermentação. No decorrer do processo de transformação dos açúcares, presente nos resíduos do abacaxi, a refratometria e a cromatografia auxiliaram na identificação de todos os sólidos solúveis (açúcares redutores e não-redutores) presentes nas alíquotas de suco da polpa, e os açúcares fermentescíveis precedente e posteriormente à hidrólise, evidenciando que a reação de hidrólise enzimática foi de grande sucesso, apesar de que no hidrolisado, o teor de açúcares foi menor (9,8 °Brix), quando comparado ao suco in natura composto principalmente por frutose (11,8 °Brix). Por fim, de modo a determinar o teor total de etanol alcançado nos ensaios de fermentação do mosto, as amostras foram submetidas a uma análise através do uso de HPLC. Com isso, foi observado que as amostras hidrolisadas, devido ao fato de apresentar menos açúcares em sua composição do que o suco in natura, tem menor conversão na fermentação, gerando menor teor alcoólico. Apesar disso, devido à influência da fermentação natural do fruto decorrente da contaminação, as amostras fermentadas advindas do fruto e hidrolisado contaminados, apresentaram maior teor alcoólico, de 3,88%, quando comparado com a primeira etapa, utilizando abacaxis saudáveis, que tiveram teor alcoólico de 3,35%.