
Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado
Centro: Tecnológico
Departamento: Engenharia Química e de Alimentos/EQA
Dimensão Institucional: Pesquisa
Dimensão ODS: Ambiental
Tipo do Documento: Projeto de Pesquisa
Título: RECUPERAÇÃO DE COMPOSTOS A PARTIR DOS RESÍDUOS DE CERVEJARIA
Coordenador
- ALAN AMBROSI
Participante
- ACÁCIO ANTONIO FERREIRA ZIELINSKI (D)
- ALAN AMBROSI (D)
- GERBSON VICENTE DE ANDRADE SILVA
- GIORDANA DEMAMAN AREND (Di)
- KATIA REZZADORI (Di)
- MARCO DI LUCCIO (D)
Conteúdo
Resumo
a cerveja é a bebida alcoólica mais...resumo
a cerveja é a bebida alcoólica mais consumida mundialmente, sendo o brasil o terceiro maior produtor mundial. entretanto, o setor é responsável pela geração de quantidade considerável de resíduos, chegando a quase duzentos quilogramas por cada mil litros de cerveja produzida. uma pequena parte dos resíduos é utilizada na alimentação de bovinos, enquanto o resto é simplesmente encaminhado para tratamento e descarte, quando o manejo é correto. estudos recentes têm buscado alternativas para os resíduos de cervejarias, mas os resíduos provenientes da utilização do lúpulo na produção de cerveja, como o trub quente e os lúpulos esgotados, ainda não foram estudados e merecem atenção. eles possuem em sua composição elevados teores de proteínas e de compostos bioativos, com destaque para o xanthohumol. este composto está relacionado a diversas atividades farmacológicas, como antioxidante, anti-inflamatória e citotóxica, e a única fonte disponível é o lúpulo. assim, aliar a extração por solvente convencional, utilizando solventes “verdes” como o etanol, e suas variações como extração por ultrassom, a técnicas de separação, concentração e purificação de compostos baseadas em membranas é viável e mostra-se altamente promissora para a recuperação de compostos bioativos do trub e dos lúpulos esgotados.
o estudo será realizado no laboratório de processos com membranas (labsem) do departamento de engenharia química e engenharia de alimentos da ufsc, em parceria com a cervejaria kairós, de florianópolis. o prazo previsto para a execução do projeto é de 24 meses. para mais detalhes, consultar o pdf em anexo, que corresponde à proposta submetida ao edital universal da fapesc em 2020.
objetivos
esta proposta irá investigar as características do trub quente e dos lúpulos esgotados provenientes da técnica de dry hopping e aplicar processos de extração, separação, purificação e concentração de compostos de elevado valor biológico, especialmente o xanthohumol. as principais variáveis de processo de cada técnica serão estudadas. os seguintes objetivos específicos (o) e metas (m) foram traçados.
o1. obter material de pesquisa: m1.1 – equipamentos, reagentes e membranas; m1.2 – coletar resíduo na cervejaria;
o2. conhecer as principais características e constituintes do resíduo: m2.1 – caracterizar o trub; m2.2 – caracterizar os lúpulos esgotados;
o3. obtenção de extrato contendo compostos de interesse: m3.1 – extração por solvente convencional; m3.2 – extração por solvente assistida por ultrassom;
o4. purificação e concentração dos extratos/compostos de interesse: m4.1 – pré-filtração utilizando ultrafiltração; m4.2 – purificação/concentração com nanofiltração;
o5. conhecer as características dos extratos e frações obtidas: m5.1 – composição em termos de compostos antioxidantes; m5.2 – atividade antioxidante; efeito inibitório e biodisponibilidade;
o6. divulgação dos resultados: m6.1 – em eventos e na mídia social; m6.2 – formação de recursos humanos qualificados; m6.3 – submeter artigos para revistas de alto fator de impacto.
metodologia
pesquisa bibliográfica: será pesquisado constantemente a respeito da geração de resíduos na indústria de cerveja, técnicas de extração e purificação de compostos bioativos e atividade farmacológica e antioxidante de compostos bioativos.
material de pesquisa: os resíduos serão gentilmente cedidos pela cervejaria kairós. após a coleta, o material será imediatamente armazenado em sacos e congelado para posterior análise. serão utilizados reagentes, membranas e acessórios da unidade de filtração por membranas do labsem (laboratório de processos com membranas), usando eventualmente recursos do ppgeal.
caracterização da matéria-prima: os resíduos serão caracterizados com relação ao teor de umidade, cinzas totais e lipídios, proteínas, carboidratos, acidez total, ph e demanda química de oxigênio.
extração dos compostos bioativos: será utilizada extração com solvente assistida por ultrassom baseada em misturas água:etanol. um planejamento experimental será realizado utilizando como parâmetros a composição do solvente (10-90%), a temperatura de extração (30-60 °c) e a razão do resíduo e solvente (1:05-1:30 g/ml), além do uso ou não do ultrassom.
purificação dos compostos bioativos: o extrato será purificado utilizando um sistema dead-end de membranas, utilizado em trabalhos anteriores do grupo. parâmetros de operação das técnicas de ultrafiltração e nanofiltração serão investigados fluxo e pressão limite, para depois investigar o efeito da temperatura (20-40 °c) e do fator de concentração (dependente das características do extrato obtido) sobre o fluxo permeado, rejeição e grau de purificação dos compostos bioativos.
caracterização físico-química dos extratos e frações obtidas: as características físico-químicas dos extratos e frações obtidas na extração e na separação por membranas serão avaliadas de forma semelhante ao apresentado na caracterização da matéria-prima.
teor de compostos fenólicos totais: o teor de compostos fenólicos totais será determinado pelo método de folin-ciocalteu e os resultados serão expressos como equivalentes de ácido gálico (mg gae ml-1).
atividade antioxidante: a atividade antioxidante pelo método dpph e por abts. os resultados serão expressos como equivalentes de ácido gálico (mg gae?ml-1).
inibição das enzimas ?-amilase e ?-glicosidase pelos extratos: a metodologia analítica para ensaios de inibição da ?-amilase e ?-glicosidase será baseada na literatura.
simulação gastrointestinal: será realizada no laboratório de processamento de carnes da cal-ufsc. a análise simulará a etapa boca (?-amilase), estômago (ph 2,0), duodeno (ph 5,0) e íleo (ph 6,5) na temperatura corporal (37±1 °c).
análise estatística: tanto os testes envolvendo a extração e purificação, como as análises serão realizadas em triplicata. os resultados serão avaliados utilizando-se anova e teste de tukey para determinar diferenças significativas.
justificativa
a recuperação de compostos bioativos a partir do trub quente e dos lúpulos esgotados é de grande interesse das cervejarias. a recuperação dos compostos irá beneficiar a indústria, pois se reduz o impacto ambiental e os custos envolvidos no descarte dos resíduos, podendo inclusive gerar receitas. além disso, a partir da avaliação das propriedades farmacológicas dos extratos e frações obtidas, pretende-se disponibilizar uma nova série de produtos que podem ser alternativa na suplementação de compostos bioativos, comportamento este que vem crescendo ao longo dos últimos anos. assim, este projeto se caracteriza como uma proposta de pesquisa científica e de inovação que engloba as áreas de tecnologia química e de alimentos, com relevante importância não apenas para santa catarina, que já é conhecida pela inovação de sua indústria, mas para todo o país.
Índice de Shannon: 1.20829
Índice de Gini: 0.28433
ODS 1 | ODS 2 | ODS 3 | ODS 4 | ODS 5 | ODS 6 | ODS 7 | ODS 8 | ODS 9 | ODS 10 | ODS 11 | ODS 12 | ODS 13 | ODS 14 | ODS 15 | ODS 16 |
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ODS Predominates


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