Nome do Projeto
Aprimoramento do processo de extração de proteínas de aveia: explorando pH, temperatura e soluções sustentáveis
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
01/01/2024 - 15/07/2026
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Agrárias
Resumo
Este projeto tem por objetivo otimizar o processo de extração alcalina, com o uso de diferentes parâmetros de pH e temperatura, para obtenção de concentrado proteico de aveia com elevado rendimento e grau de pureza, e investigar o emprego de bases alternativas com menor impacto ambiental. Durante o desenvolvimento da pesquisa espera-se ser encontrado benéficos valores de rendimento e pureza da extração desta proteína da aveia pelo método alcalino, tanto para a extração com o hidróxido de sódio quanto para as bases alternativas não tão agressivas ao meio ambiente.

Objetivo Geral

Avaliar a eficiência da extração alcalina com hidróxido de sódio sobre rendimento e pureza da proteína da aveia.
Analisar a proteína da aveia extraída com hidróxido de sódio, quanto a sua capacidade de absorção em água, capacidade emulsificante, formação de espuma, formação de gel e estabilidade frente ao calor.
Avaliar a extração alcalina com bases alternativas ao hidróxido de sódio, sobre valores de rendimento e pureza.
Analisar a proteína da aveia extraída com bases alternativas ao hidróxido de sódio, quanto a sua capacidade de absorção em água, capacidade emulsificante, formação de espuma, formação de gel e estabilidade frente ao calor.

Justificativa

O consumo de proteína vegetal está impulsionado para aumentar dentre os próximos anos em recorrência de diversos fatores e tendências ambientais e sociais, por exemplo. A diminuição do consumo de carne vermelha, o interesse por dietas com fontes alternativas, estilos de vida flexíveis e a disponibilidade de alimentos à base de plantas, grãos e leguminosas são motivos que desencadeiam este aumento programado.
A aveia por ser uma excelente fonte nutricional oferece diversos benefícios à saúde do consumidor. Sua proteína é de excelente qualidade e está disponível para suprir necessidades diárias de consumo. A ingestão de proteína está ligada à saciedade, o que auxilia no controle do apetite e na manutenção ou perda de peso, além da proteína ser muito importante para construção e reparação de tecidos, incluindo músculos. Incorporar uma proteína vegetal em sua alimentação é uma forma de diversificar suas fontes proteicas e introduzir mais variedades de nutrientes em sua dieta. Para isso otimizar o processo de extração da proteína vegetal para obter os melhores valores de rendimento e pureza é essencial para posterior sua aplicação.
A utilização de bases menos agressivas ao meio ambiente em substituição ao hidróxido de sódio para o processo de extração de proteína vegetal se torna interessante e vantajoso visto que, haverá diminuição ou zero poluição da água e solo, haverá preservação da biodiversidade, a manipulação de substância químicas fortes pode representar riscos para a saúde do ser humano e a busca por alternativas menos agressivas ou mais amigáveis ao meio ambiente representa avanços científicos e industrias e como resultado o desenvolvimento de novas tecnologias.

Metodologia

Este estudo será subdividido em sub estudos, visando, na sequência da obtenção de resultados a ampliação do conhecimento.
O estudo 1 estudo visará otimizar o processo de extração da aveia pelo emprego de diferentes pH de
solubilização e precipitação.
No estudo 2 será otimizada as condições para o emprego de bases ambientalmente amigáveis na extração de proteína de aveia. Neste estudo, a partir das condições obtidas no estudo 1, será empregado também
o hidróxido de potássio, hidróxido de magnésia e hidróxido de cálcio.
Extração da proteína
Farelo de aveia será suspenso em água destilada em uma proporção de 1:10.
Posteriormente o pH da solução será ajustado para (8,0, 8,5, 9,0 e 9,5) e mantido por 60
minutos a 40°C para solubilização da proteína. A mistura será então filtrada para remoção
das partículas insolúveis, e o filtrado será então precipitado pela alteração do pH para
(3,5, 4,0, 4,5 e 5). O precipitado será separado com o auxílio de centrifuga (2500g por 10
min). A proteína então será liofilizada para futuras determinações.

Determinações
- Rendimento de extração: Será calculado pela relação entre a proteína extraída e a qualidade de amostra
- Grau de pureza: Será realizado pela quantificação de proteínas pelo método de kjeldahl, de acordo com AACC, (1995).
- Solubilidade proteica: Será determinada de acordo com método proposto por Bradford, 1976.
Propriedades térmicas: As propriedades térmicas serão determinadas por calorimetria de varredura diferencial.
- Capacidade de absorção de óleo: Será determinado de acordo com metodologia proposta por Tomotake et al., 2022.
- Capacidade de absorção de água: Será determinado de acordo com metodologia proposta por Tomotake et al., 2022.
- Estabilidade de emulsão: Determinada de acordo com metodologia proposta por Shevkani et al., (2015).
- Cor: Será determinada pelo emprego de colorímetro minolta.
- Capacidade de formação de gel: Será determinado de acordo com metodologia proposta por Tomotake et al., 2022.
- Capacidade de formação de espuma: Determinada de acordo com metodologia proposta por Shevkani et al., (2015).
- Estabilidade da bebida: Determinada de acordo com metodologia proposta por Shevkani et al., (2015).
- Capacidade emulsionante: Determinada de acordo com metodologia proposta por Meng et al. (2019)
- Perfil de aminoácidos: Determinada de acordo com metodologia proposta por Meng et al. (2019)
- Digestibilidade da proteína: Determinada de acordo com metodologia proposta por Meng et al. (2019)
- Análise do potencial zeta: Será realizado com o emprego do equipamento Zetasizer.
- Espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier: Os espectros FTIR das amostras serão registrados entre 4000 e 500 cm-1 com uma resolução de 4 cm-1 usando 32 varreduras.

Indicadores, Metas e Resultados

Espera-se obter bom rendimento e eficiência na extração da proteína a partir de bases menos agressivas ambientalmente, e que as proteínas extraídas mantenhas as propriedades nutricionais e funcionais para que sejam aplicadas em diferentes elaborações alimentícias.
- Envolvimento de ao menos um aluno de mestrado e dois alunos de iniciação científica.
- Elaboração de uma dissertação de mestrado.
- Elaboração de ao menos um artigo científico e três trabalhos apresentados em congressos da área de alimentos.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
ADAN JOSE MOLINA LEMES SILVEIRA
BRUNA BELING KLUG
CARLA ROSANE BARBOZA MENDONCA5
NATHAN LEVIEN VANIER2
RAPHAELLY ALMEIDA FERNANDES
ROSANA COLUSSI7
SABRINA FEKSA FRASSON

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