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Title: Processo verde para aproveitamento de subproduto e resíduos do beneficiamento do arroz negro : uma alternativa para extração de antocianinas.
Authors: Fernandes, Tayrine Silva
metadata.dc.contributor.advisor: Mageste, Aparecida Barbosa
Silva, Gilmare Antônia da
Keywords: Extração verde
Antocianinas
Arroz negro
Resíduos
Otimização multivariada
Issue Date: 2019
metadata.dc.contributor.referee: Mageste, Aparecida Barbosa
Silva, Gilmare Antônia da
Moreira, Renata Pereira Lopes
Rodrigues, Guilherme Dias
Citation: FERNANDES, Tayrine Silva. Processo verde para aproveitamento de subproduto e resíduos do beneficiamento do arroz negro : uma alternativa para extração de antocianinas. 2019. 69 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) – Núcleo de Pesquisas e Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2018.
Abstract: O presente estudo teve como objetivo desenvolver um método verde para extração de antocianinas, utilizando soluções aquosas do polímero poli(etileno glicol) (PEG), que são não tóxicas para a saúde e para o meio ambiente. Além disso, pretendeu-se valorizar um subproduto do beneficiamento do arroz negro, o arroz negro quebrado (ANQ), uma vez que este é usado apenas na produção de farinha e ração animal. Variações no tempo, concentração de polímero, temperatura, massa de ANQ e massa molar de PEG foram estudadas usando planejamentos experimentais multivariados (triagem e metodologia de superfície de resposta). As melhores condições de extração encontradas foram 25 ºC por 10 h, em uma concentração de PEG 1500 de 36,59% (m/m), com massa de ANQ de 1,4000 g, sendo a concentração de antocianinas monoméricas totais de 131 mg 100g-1. Uma análise comparativa na condição otimizada foi feita para a extração com metanol/ácido clorídrico (MeOH/HCl), e a concentração encontrada foi 148 mg 100g-1. A estabilidade térmica dos extratos de antocianinas em PEG e em solução tampão (extração em MeOH/HCl) foi estudada nas temperaturas 5, 25 e 40 ºC nos valores de pH 1,0 e 5,0, durante 60 dias. Os resultados indicaram que o aumento da temperatura favoreceu a degradação do corante, especialmente em 40 ºC. O extrato mantido em solução tampão foi mais estável à 40 ºC em relação ao extrato mantido em PEG, sendo que nas demais temperaturas ambos exibiram estabilidades equiparáveis. O extrato rico em antocianinas (em PEG) foi aplicado para coloração de um sabonete comercial incolor, e a cor do produto foi mantida por mais tempo comparado à estabilidade da cor apenas do extrato em PEG. De modo a expor o potencial de extração a partir de outros resíduos gerados na produção de arroz negro, foi realizada a extração de antocianinas a partir da casca (CAN) e do farelo de polimento (FAN), sendo as concentrações 148 mg 100g-1 e 883 mg 100g-1, respectivamente.
metadata.dc.description.abstracten: The aim of the present study was to develop a green method for extraction of anthocyanins using aqueous solutions of poly(ethylene glycol) (PEG) polymer, which are non-toxic to health and the environment. In addition, it was intended to value a by-product of the processing of black rice, broken black rice (BBR), since it is used only in the production of flour and animal feed. Variations in time, polymer concentration, temperature, BBR mass and PEG molar mass were studied using multivariate experimental designs (screening and response surface methodology). The best extraction conditions were 25 °C for 10 h at a PEG 1500 concentration of 36.59% (m/m), with BBR mass of 1.4000 g, with the concentration of total monomeric anthocyanins of 131 mg 100g-1. A comparative analysis in the optimized condition was made for extraction with methanol / hydrochloric acid (MeOH / HCl), and the concentration found was 148 mg 100g-1. The thermal stability of the extracts of anthocyanins in PEG and buffer solution (extraction in MeOH / HCl) was studied at temperatures 5, 25 and 40 °C at pH values 1.0 and 5.0 for 60 days. The results indicated that the increase in temperature favored the degradation of the dye, especially at 40 °C. The extract kept in buffer solution was more stable at 40 ºC in relation to the extract maintained in PEG, and in the other temperatures both showed similar stabilities. The anthocyanin-rich extract (in PEG) was applied for coloring a colorless commercial soap, and the color of the product was maintained longer compared to the color stability only of the PEG extract. In order to expose the extraction potential from other residues generated in the production of black rice, anthocyanins were extracted from the husk (BRH) and the polishing bran (BRB), and the concentrations were 148 mg 100g-1 and 883 mg 100g-1, respectively.
Description: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Núcleo de Pesquisas e Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/10800
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 13/03/2019 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.
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