Aproveitamento do resíduo da agroindústria da banana: caracterização química e levantamento de parâmetros termodinâmicos

Abstract

A banana é uma fruta tropical que cresce em regiões quentes do mundo e sua produção dá-se o ano inteiro. Anualmente, somente no Brasil, tem-se uma geração de resíduo industrial de cerca de 83.537 toneladas de cascas de banana. O extrato oleoso da casca de banana apresenta substâncias de alto valor agregado. Dentre as substâncias identificadas estão compostos fenólicos, fitoesteróis, glicosídeos e monossacarídeos com atividade antioxidante e ácidos graxos polinsaturados. No entanto, é importante observar que a técnica de extração empregada na obtenção de compostos de produtos naturais é fundamental para a definição da qualidade do produto. A extração supercrítica (ESC) é uma tecnologia alternativa que vem ganhando espaço devido aos fatores ambientais, energéticos e de qualidade envolvidos. O interesse no estudo da cinética de ESC está no entendimento dos processos de transferência de massa que influenciam a extração, já o equilíbrio de fases possibilita o conhecimento da composição das fases em equilíbrio, informação essencial para o fracionamento de compostos de uma mistura complexa. O objetivo deste trabalho foi estudar métodos de obtenção do extrato oleoso da casca de banana para identificar o extrato que apresente potencial aplicação industrial e determinar o equilíbrio de fases deste extrato e dos seus componentes majoritários em dióxido de carbono e etanol. Cascas de banana provenientes de uma indústria de processamento de banana foram submetidas à liofilização, secagem ao sol e branqueamento e também utilizadas in natura. Foram estudados os métodos de extração soxhlet com álcool, maceração com álcool, maceração com solução hidroalcoólica, ESC com e sem co-solvente e extração aquosa. Determinou-se o rendimento da extração, a atividade antioxidante (AA), o teor de fenólicos e presença de fitoesteróis. Avaliou-se o comportamento do rendimento global de ESC em função da temperatura e pressão de operação. Os experimentos cinéticos de ESC visaram avaliar o efeito da pressão e temperatura de operação nos parâmetros cinéticos do modelo empregado. Avaliou-se o perfil de ácidos graxos dos extratos obtidos por ESC com e sem co-solvente. A determinação do equilíbrio de fases foi realizada para os sistemas ternários do óleo da casca de banana e seus ácidos graxos majoritários, ácido palmítico, ácido linoléico e ácido a-linolênico com CO2 e etanol. A modelagem matemática foi realizada utilizando-se a equação de estado de Peng Robinson com regra de mistura quadrática de van der Waals. Observou-se que obtenção do extrato da casca de banana por extração aquosa ou maceração da casca de banana in natura proporciona um extrato com alta atividade antioxidante. Por outro lado, o extrato da casca de banana obtido aplicando-se a tecnologia supercrítica possui alto conteúdo de ácidos graxos polinsaturados. O equilíbrio de fases dos ácidos graxos presentes majoritariamente no óleo de casca de banana num sistema ternário com o CO2 e o etanol apresentam comportamento semelhante. Os resultados de equilíbrio de fases obtidos neste trabalho são importantes para a obtenção de parâmetros que possibilitem a separação de compostos biologicamente ativos presentes na casca de banana, tais como, os ácidos graxos polinsaturados linoléico e a-linolênico bem como podem auxiliar na descrição de sistemas multicomponentes como o óleo de casca de banana.