Pervaporação para recuperação de compostos orgânicos voláteis do resíduo do processamento de ostras (Crassostrea gigas)

Abstract

Ostras (Crassostrea gigas) são ricas em compostos orgânicos voláteis, que compõem o aroma característico do produto, e quando processadas parte desses compostos aromáticos são transferidos para água de cozimento. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o processo de pervaporação para recuperar os compostos orgânicos voláteis da água de cozimento de ostras. Bateladas de 7 kg de ostras frescas foram limpas em água corrente, em seguida cozidas a 100 °C por 10 minutos, para a abertura das conchas. A água do cozimento foi resfriada à temperatura ambiente, e congelada a 18 °C até a determinação dos compostos orgânicos voláteis por microextração em fase sólida do headspace (HS-SPME) e dos ensaios de pervaporação. Para o HS-SPME foi avaliado o melhor recobrimento da fibra e foram otimizadas, a partir de um planejamento experimental fatorial rotacional completo 2³ e quadruplicata no ponto central, a temperatura de extração, o tempo de extração e o tempo de dessorção. A fibra recoberta com polidimetilsiloxano e carboxeno (PDMS/CAR) apresentou o melhor desempenho com relação a área total dos compostos extraídos. A temperatura de extração e tempo de dessorção apresentaram efeito significativo negativo (p<0,05), o tempo de absorção não apresentou efeito neste mesmo nível de significância e foi determinado que os componentes estudados no processo de pervaporação seriam o triclorometano, hexanal, benzaldeído e 1-octen-3-ol..Em seguida, foi realizada pervaporação, em estado estacionário dos compostos orgânicos voláteis da solução real de água de cozimento de ostras, e em regime transiente de solução modelo contendo 10 mg mL-1 de triclorometano, hexanal, benzaldeído e 1-octen-3-ol. Para a solução real de água de cozimento de ostras, os componetes triclorometano e hexanal sofreram pouca influência da temperatura de alimentação, enquanto o benzaldeído e o 1-octen-3-ol apresentaram maiores fatores de enriquecimento em temperaturas de 30 °C e 40 °C. Os componentes estudados apresentaram maiores fatores de enriquecimento em pressões de permeado intermediárias, dentre as estudadas. Sendo assim, o processo de pervaporação apresentou-se como uma alternativa para a recuperação de compostos orgânicos voláteis na indústria de alimentos.

Abstract : Oysters (Cassostrea gigas) are rich in volatile organic compounds, which compose the characteristic aroma of the product, and when processed part of these aromatic compounds are transferred to boling water. Therefore, the aim of this work was to evaluate to recover the volatile organic compounds by pervaporation process from boiling water of oyster. 7 kg fresh oysters were cleaned in water, then cooked at 100 °C for 10 minutes, to shucked shells. Boiling water was cooled to room temperature, and frozen at 18 °C until determination of the volatile organic compounds by solid phase microextraction of the headspace (HS/SPME) and the pervaporation tests. For the HS/SPME the best coating of the fiber was evaluated and were optimized, from a complete experimental rotational factorial design 2³ and quadruplicate at the central point, the extraction temperature, the extraction time and the desorption time. Fiber coated with polydimethylsiloxane and carboxene (PDMS/CAR) presented the best performance in relation to the total area of the extracted compounds. The extraction temperature and the desorption time had a significant negative effect (p <0.05), the extraction time had no effect at this same level of significance and it was determined that the components studied in the pervaporation process would be trichloromethane, hexanal, benzaldehyde and 1-octen-3-ol. Then, the steady-state pervaporation of the volatile organic compounds of the actual boiling water of oysters solution was carried out and, in a transient solution of the model solution containing 10 mg mL-1 of trichloromethane, hexanal, benzaldehyde and 1-octen-3-ol. For the actual solution of oyster cooking water, trichloromethane and hexanal components had low influence on feed temperature, while benzaldehyde and 1-octen-3-ol showed higher enrichment factors at temperatures of 30 °C and 40 °C. The components studied presented higher enrichment factors at intermediate permeate pressures, among those studiedThus, the pervaporation process was presented as an alternative for the recovery of volatile organic compounds in the food industry.