With the considerable expansion of the brazilian fishing industry and a greater population demand for food of protein origin, fish production increased and with it also emerged an accelerated generation of waste from the processing of these, which are usually discarded in the environment without any type of treatment. These residues are composed of organic material such as head and shells, rich in bioactive compounds such as carotenoids and their use can increase the economy of the industrial sector, as well as communities that depend economically on fishing and processing, and contribute to mitigate the effects of the degradation of the environment, becoming an alternative so that the fishing activity becomes more sustainable from the technical, environmental, economic and social point of view. In the municipality of Pirambu, the economy is based on fishing, mainly the craft and many families have this activity as a source of subsistence. However, the degradation and silting of the Japaratuba River that cuts through the city has attracted attention from the political authorities and the local population, since it affects the fishing sector of this region, thus arousing the interest of investigation of its causes. It is suspected that one of the possible reasons for the observed environmental degradation may be related to the disposal of organic material from the processing of fish and shrimp in the port that are discarded in the riverbed. In view of the foregoing, the thesis presented had the objective of proposing a way to add value to the shrimp residues processed in the region by extracting the astaxanthin carotenoid using a simple technique with a lower environmental impact. An alternative to the use of sunflower oil and castor oil as solvents in the extraction process was suggested in order to collaborate with the fish industry and the small shrimp beneficiaries of the fishing community of the region of Pirambu-SE, when reviewing their production processes by means of the proposal to take advantage of their waste and reduce the costs generated by their disposal. In addition to optimizing the extraction of astaxanthin in the study of the independent temperature and extraction time variables, in order to increase its concentration and reduce costs, as well as offer the food, pharmaceutical, cosmetic and animal feed industries a new source of natural carotenoids. The results obtained indicate the ideal extraction conditions to obtain a higher carotenoid concentration (18.43mg.g-1) with the use of sunflower oil at an average temperature of 70°C in approximately 5 hours. In the case of castor oil, it was necessary to obtain the values of the parameters wavelength (máx= 435,8nm) and specific extinction coefficient (E = 3056), allowing the calculation of yield of the astaxanthin, considering the ideal conditions indicated to obtain a higher concentration of the carotenoid (14.22 mg.g-1) the time of 10 hours and temperature 80°C. The research made possible the insertion of a technique to obtain a high value-added carotenoid in a simple way with low environmental impact, becoming an income opportunity for shellfish that depend on the shrimp processing, besides mitigating the disposal of a material with high organic load that can cause several environmental, economic and social damages. / Com a considerável expansão da indústria pesqueira brasileira e uma maior demanda populacional por alimentos de origem protéica, a produção de pescados aumentou e com ela surgiu também uma acelerada geração de resíduos provenientes do processamento destes, os quais são usualmente descartados no ambiente sem nenhum tipo de tratamento. Estes resíduos são constituídos de material orgânico como cabeça e carapaças, ricos em compostos bioativos como os carotenóides e o aproveitamento destes pode incrementar a economia do setor industrial, bem como de comunidades que dependem economicamente da pesca e beneficiamento, além de contribuir para mitigar os efeitos da degradação do meio ambiente, convertendo-se numa alternativa para que a atividade pesqueira se torne mais sustentável do ponto de vista técnico, ambiental, econômico e social. No município de Pirambu, a economia é baseada na pesca, principalmente a artesanal e muitas famílias tem esta atividade como fonte de subsistência. Porém, a degradação e assoreamento do Rio Japaratuba que corta a cidade tem chamado atenção das autoridades políticas e da população local, pois afeta o setor pesqueiro desta região despertando, portanto, o interesse de investigação das suas causas. Suspeita-se que uma das possíveis razões do desgaste ambiental observado pode estar ligada ao descarte de material orgânico proveniente do beneficiamento de peixes e camarões no porto que são descartados no leito do rio. Diante do exposto, a tese apresentada teve como objetivo propor uma forma de agregar valor aos resíduos do camarão processado na região por meio da extração do carotenóide astaxantina utilizando uma técnica simples e de menor impacto ambiental. Para isso sugeriu-se uma alternativa ao uso de óleo de girassol e óleo de mamona como solventes no processo de extração afim de colaborar com a agroindústria de pescados e com os pequenos beneficiadores de camarão da comunidade pesqueira da região de Pirambu-SE, ao rever seus processos produtivos por meio da proposta de aproveitar seus resíduos e diminuir os custos gerados com seu descarte. Além de otimizar a extração de astaxantina no estudo das variáveis independentes temperatura e tempo de extração, com o intuito de aumentar sua concentração e reduzir custos, bem como oferecer as indústrias de alimentos, farmacêutica, cosmética e de ração animal uma nova fonte de carotenóides naturais. Os resultados obtidos apontam as condições ideais de extração para obter uma maior concentração do carotenóide (18,43mg.g-1) com o uso de óleo de girassol numa temperatura média de 70°C em aproximadamente 5 horas. No caso do óleo de mamona, pelo ineditismo no uso deste solvente para este fim foi necessário obter os valores dos parâmetros comprimento de onda (máx=435,8nm) e coeficiente de extinção específico (E=3056) possibilitando o cálculo do rendimento da astaxantina, sendo cosiderada as condições ideais apontadas para obter uma maior concentração do carotenóide (14,22mg.g-1) o tempo de 10 horas e temperatura 80°C. A pesquisa possibilitou, portanto, a inserção de uma técnica de obtenção de um carotenóide de alto valor agregado de forma simples e com baixo impacto ambiental, tornando-se uma oportunidade de renda para marisqueiras que dependem do beneficiamento do camarão, além de mitigar o descarte de um material com elevada carga orgânica que pode acarretar diversos prejuízos de ordem ambiental, econômica e social. / São Cristóvão, SE

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-10-17T19:51:05Z No. of bitstreams: 1 ALESSANDRA ALMEIDA CASTRO - TESE PPGEP 2004..pdf: 50999854 bytes, checksum: 5c3c28a3bdfe146c8c95c174dbbd858e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-17T19:51:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ALESSANDRA ALMEIDA CASTRO - TESE PPGEP 2004..pdf: 50999854 bytes, checksum: 5c3c28a3bdfe146c8c95c174dbbd858e (MD5) Previous issue date: 2004-08-20 / Capes / O objetivo desta pesquisa foi estudar o efeito das técnicas de: a) congelamento nas temperaturas de -20 °C, -196 °C e -170 °C; b) armazenamento as temperaturas de (-20 °C, -30 °C e -170 °C, e c) do método de descongelamento (temperatura ambiente: aproximadamente 25 °C e em banho termostatizado: 35 °C) sobre duas amostras de camarão: 1) com exoesqueleto e cabeça e 2) sem exoesqueleto e sem cabeça, por um período de 12 meses de armazenamento. Foram determinados os seguintes parâmetros: a) características físicas (massa, comprimento, espessura e volume); b) cinética de congelamento as temperaturas de -20 °C, -170 °C e -196 °C; c) propriedades termofisicas (densidade, calor específico, difusividade térmica e condutividade térmica); d) características físico-químicas (conteúdo de água, cinzas, proteínas, pH, carboidratos, gorduras, calorias, exsudado e um atributo de textura: dureza); e) caracterização microbiológica (salmonela, coliformes fecais, vibrio parahaemolyticus) e f) avaliação sensorial (sabor, odor, textura e aparência), visando verificar a eficácia das técnicas de congelamento e descongelamento na qualidade do camarão armazenado. Na análise da cinética, as curvas de congelamento obtidas à temperatura de -20 °C para o camarão com exoesqueleto e cabeça e para o filé foram observadas claramente as três fases, ou seja, resfriamento, cristalização e pós-congelamento. Este fato também ocorreu para o camarão com cabeça congelado a -170 °C, já para o filé congelado a -170 °C não se distinguiu com clareza a fase I da Fase II, ou seja, a fase de resfriamento e a fase de cristalização, fato este atribuído a maior velocidade de congelamento. Nas curvas de congelamento do camarão com cabeça e filé quando estes foram submetidos ao congelamento por imersão em N2 líquido (-196 °C) também não se observou uma distinção entre as fases de resfriamento e cristalização. Com relação às propriedades termofisicas, a densidade do camarão "fresco" (25 °C) com exoesqueleto e cabeça foi de l,066g/cm3 e do filé foi de l,02g/cm3. Os valores médios do calor específico do camarão com exoesqueleto e do filé "fresco" foram de 0,84 e 0,86 kcal/kg °C, respectivamente e para o camarão com exoesqueleto e filé à temperatura de -170 °C foram de 0,28 kcal/kg °C, 0,31 kcal/kg °C e a -196 °C foram de 0,25 kcal/kg °C e 0,28 kcal/kg °C, respectivamente. A difusividade efetiva média do camarão com exoesqueleto às temperaturas de -20 °C, -170 °C e -196 °C, foi de 9,13 x 10 3 mm2/s; 29 x 10 3 mm2/s; 571,8 x 10 3 mm2/s e para o filé nas mesmas temperaturas foi 9,9 x 10 3 mm2/s; 28,1 x IO"3 mm2/s; 384,3 x IO"3 mm2/s. A condutividade térmica média para o camarão com exoesqueleto às temperaturas de -170°C e -196 °C foi de 0,032 W/m °C e 0,499 W/m °C e para o filé nas mesmas temperaturas foi de 0,029 W/m °C e 0,371 W/m °C, respectivamente. Na caracterização físico-química, tanto nos camarões com cabeça quanto nos filés, congelados e armazenados em vapor de N2 (-170 °C) mantiveram-se inalterados o conteúdo de água, cinzas, proteínas, pH, gorduras e exsudado, durante todo o período de armazenagem. Os resultados das análises microbiológicas dos camarões frescos, depois de congelados e durante os 12 meses de armazenamento, apresentaram ausência de salmonela, de coliformes fecais e vibrio parahaemolyticus. Na avaliação sensorial quanto aos atributos sabor, odor, textura e aparência, os degustadores demonstraram preferência pelas amostras congeladas e armazenadas em vapor de N2, as amostras que tiveram menores índices de aceitabilidade foram às congeladas e armazenadas a -20 °C. Concluiu-se ainda que tanto no sabor, odor e textura, em todos os tratamentos, as médias das notas dos camarões descongelados em banho termostatizado à temperatura de 35 °C foram menores que as descongeladas a temperatura ambiente, todavia, na avaliação da aparência do camarão com exoesqueleto e cabeça, quando descongeladas em banho termostatizado a 35 °C, apresentaram notas mais elevadas que as descongeladas à temperatura ambiente, tal fato é atribuído a astaxantina existente em crustáceos, que quando aquecida dá a cor alaranjada ao camarão. / The objective of this research was to study the effect of techniques of: 1) freezing in temperatures of-20 °C, -196 °C and -170 °C; 2) storage in temperatures of (-20 °C, -30 °C and -170 °C, and 3) of unfreezing method ( environmental temperature: approximately 25 °C and in thermostatized bath: 35 °C) on two samples of shrimp: 1) with exoskeleton and head and 2) without exoskeleton and head, for a period of 12 months of storage. The following parameters had been determined: 1) physical characteristics (mass, length, thickness and volume); 2) kinetic freezing of temperatures at -20 °C, -170 °C and -196 °C; 3) thermophysical properties (density, specific heat, thermal diffusivity and thermal conductivity); 4) physicochemical characteristic (water content, ashes, proteins, pH, carbohydrates, fats, calories, exuded and an texture attribution: hardness); 5) microbiological characterization (salmonella, fecale coliform, vibrio parahaemolyticus) and 6) sensorial evaluation (flavor, scent, texture and appearance), aiming to verify the effectiveness of freezing and unfreezing techniques in the quality of the stored shrimp. During kinetic analysis, the curves of freezing obtained at the temperature of -20 °C for the shrimp with the head and exoskeleton for the filet, the three phases, or better saying, cooling, crystallization and after-freezing were clearly observed. This fact also occurred for the shrimp with frozen head at -170 °C, on the other hand for the filet at -170 °C, it was not easy to distinguish with clarity phase I from Phase II, in other words, the phases of cooling and crystallization, due to the speed of freezing. At the shrimps with head freezing curve, it was observed that when these were submitted to freezing by immersion in liquid N2 (-196 °C) there was not any distinction between the phases of cooling and crystallization. In relation to the thermophysical properties, the density of fresh shrimp (25 °C) with exoskeleton and head were of l,066g/cm3 and of that of filet was l,02g/cm3. The average values of the specific heat of the shrimp with exoskeleton and fresh filet is of 0,84 and 0,86 kcal/kg °C, respectively and for shrimp with exoskeleton and filet at temperature of -170 °C were of 0,28 kcal/kb °C, 0.31 kcal/kg °C and 196°C were of 0,25 kcal/kg °C and 0,28 kcal/kg °C, respectively. The medium diffusivity effectiveness of the shrimp with exoskeleton at the temperatures of -20 °C, -170 °C and -196 °C, was of 9,13 x 10"3 mm2/s; 29 x 10"3 mm2/s; 571,8 x 10"3 mm2/s and for the filet at the same temperature was 9,9 x 10"3 mm2/s temperatures was; 28.1 x 10"3 mm2/s; 384,3 x 10"3 mm2/s. The average thermal conductivity for shrimp with exoskeleton at -170 °C and -196 °C was of 0,032 W/m °C and 0,499 W/m °C and for filet at the temperature was of 0,029 W/m °C and 0.371 W/m °C, respectively. For physicist-chemistry characterization, both in shrimps with head as well as that of filet, frozen and stored in N2 vapor (-170 °C) the water content, proteins, pH, fats and exuded remained unchanged during all the period of storage. The results of the microbiological analyses of the fresh shrimps, after been frozen and during 12 months of storage, presented absence of salmonella, fecal coliform and vibrio parahaemolyticus. In the sensorial evaluation as much as flavor, scent, texture and appearance are concerned, the testators demonstrated preference for samples frozen and stored in vapor of N2, the samples with the least acceptability indices were those frozen and stored at -20 °C. It was concluded that in the flavor, scent and texture, in all the treatments, the average notes of defrosted shrimps in thermostatized bath of 35 °C temperature were less than those defrosted at environmental temperature, however, in the evaluation of the appearance of the shrimp with exoskeleton and head, when defrosted at thermostatized bath of 35 °C, presented higher notes than those defrosted at environmental temperature, such facts are attributed to astaxantine existing in crustaceans, which when heated, gives the shrimp that gives the orange color to the shrimp,