Orientador: Osvaldir Pereira Taranto

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química

Resumo: O arroz é um dos alimentos mais produzidos e consumidos no mundo. Durante o beneficiamento do grão, uma gama de subprodutos de qualidade é gerada, dentre eles o farelo de arroz, o qual é comumente utilizado como ingrediente de ração animal ou é descartado de maneira inadequada, tornando-se...

Resumo: O arroz é um dos alimentos mais produzidos e consumidos no mundo. Durante o beneficiamento do grão, uma gama de subprodutos de qualidade é gerada, dentre eles o farelo de arroz, o qual é comumente utilizado como ingrediente de ração animal ou é descartado de maneira inadequada, tornando-se sinônimo de poluição. Porém, o farelo de arroz apresenta rica composição, contendo proteína de excelente qualidade, isenta de glúten e lactose, que oferece grande potencial de aplicação em indústrias alimentícias e farmacêuticas. Devido a isso, a busca por novas alternativas de obtenção da proteína do farelo de arroz se torna uma atividade cada vez mais atrativa. Tradicionalmente, a proteína é obtida através de extração alcalina, porém, técnicas ambientalmente amigáveis capazes de reduzir o tempo de processo e gerarem maiores rendimentos de extração vêm ganhando espaço, dentre elas a extração assistida por ultrassom e extração assistida por micro-ondas. Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi utilizar o farelo de arroz como fonte de extração de proteína através de três diferentes técnicas: alcalina, ultrassom e micro-ondas. Para a extração alcalina, as variáveis independentes estudadas foram o tempo de processo (30-60 min), pH (9-11) e temperatura (25-55 ºC); para a extração assistida por ultrassom, as variáveis independentes foram tempo de processo (5-15 min), pH (9-11) e potência de ultrassom (180-300 W); para a extração assistida por micro-ondas, as variáveis independentes foram tempo de processo (60-120 s), pH (9-11) e temperatura (30-55 ºC). As respostas avaliadas para os três planejamentos experimentais foram rendimento de extração e teor de proteína do extrato. Os resultados mostraram que maiores rendimentos e teores foram obtidos quando se usou maiores valores de pH, tempo de processo, temperatura e potência de ultrassom. Comparando-se os valores de rendimento e teor de proteína obtidos através da extração assistida por ultrassom e por micro-ondas, com os valores da extração alcalina, verificou-se aumento no rendimento e teor em tempo de processo significativamente menor, concluindo que as novas técnicas se mostraram mais eficientes para o sistema avaliado, proporcionando melhorias como maiores valores de rendimento, teor e ainda uma proteína que manteve suas características físicas e químicas, não apresentando danos devido à aplicação de ondas ultrassônicas e micro-ondas

Abstract: Rice is one of the most produced and consumed foods in the world. During grain processing, a range of good quality by-products is generated, among them rice bran, which is commonly used as an animal feed ingredient or is improperly disposed of, becoming synonyms for pollution. However,...

Abstract: Rice is one of the most produced and consumed foods in the world. During grain processing, a range of good quality by-products is generated, among them rice bran, which is commonly used as an animal feed ingredient or is improperly disposed of, becoming synonyms for pollution. However, rice bran presents good composition, with excellent quality protein, free from gluten and lactose, which offers great potential of application in the food and pharmaceutical industries. Because of this, the search for new alternatives to obtain rice bran protein becomes an increasingly attractive activity. Traditionally, the protein is obtained through alkaline extraction, however, environmentally friendly techniques capable of reducing the process time and waste generated, besides generating higher yields of extraction are acquiring space, among them the ultrasound-assisted extraction and microwave-assisted extraction. Thus, the objective of this work was to use rice bran as a source of protein extraction through three different techniques: alkaline, ultrasound and microwave. For each of the extraction processes, a 23 experimental design with three central point was used. For alkaline extraction, the independent variables studied were process time (30-60 min), pH (9-11) and temperature (25-55 °C); for ultrasonic assisted extraction, the independent variables were process time (5-15 min), pH (9-11) and ultrasound power (180-300 W); for the microwave assisted extraction, the independent variables were process time (60-120 s), pH (9-11) and temperature (30-55 °C). The evaluated responses for the three experimental designs were extract yield and protein content of the extract. Statistical analysis showed that higher yields and protein levels were obtained when higher values of pH, process time, temperature and ultrasound power were used. Comparing the values of yield and protein content obtained by ultrasonic and microwave-assisted extraction with alkaline extraction values, there was an increase in yield and a significantly lower process time, concluding that the new techniques were more efficient for the evaluated system, providing improvements such as higher values of yield and protein content and still a protein that maintained its physical and chemical characteristics, not presenting damages due to the application of ultrasonic waves and microwaves

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