Um dos principais setores do sistema agroindustrial brasileiro é composto pelo processamento de oleaginosas. Sua importância não se deve apenas ao seu produto principal, o óleo, mas também à fração desengordurada, composta por proteínas. Tradicionalmente, hexano é o solvente empregado na extração de óleos vegetais e, por esta razão, os objetivos principais deste trabalho foram estudar a viabilidade de substituição deste solvente por solventes alcoólicos na extração do óleo de farelo de arroz e, neste sentido, avaliar o impacto desta mudança nas características do óleo e da fração proteica. Foram realizados experimentos de extração sólido-líquido na condição de equilíbrio com a finalidade de avaliar a influência das variáveis de processo, tipo de solvente (etanol ou isopropanol), teor de água no solvente (0, 6 ou 12%) e temperatura (50 a 80 °C), na extração do óleo de farelo de arroz. Através dos experimentos de extração foi possível caracterizar os extratos obtidos e o farelo desengordurado em termos de rendimento de extração de compostos lipídicos, proteicos e minoritários, além da caracterização da fração proteica presente no rafinado, em termos de solubilidade e análise térmica. De maneira geral, os resultados mostraram influência da água no solvente no sentido da supressão da extração de óleo e, por outro lado, observou-se que o aumento da temperatura favoreceu o processo de extração lipídica. No caso do conteúdo proteico presente no extrato, observou-se que a hidratação do solvente e a temperatura favoreceram a extração de proteínas. A elevação da temperatura de processo favoreceu também, a extração de γ-orizanol, porém o aumento da água no solvente diminuiu a extração deste composto minoritário. A água também exerceu forte influência na quantidade de acilgliceróis e ácidos graxos livres transferidos para o extrato, porém, para o teor de fosfolipídeos, essa influência foi menor. As condições de processo não afetaram significativamente a composição do óleo, que se mostrou típica de óleo de farelo de arroz. Com relação à fração proteica, a solubilidade e propriedades térmicas, que definem o grau de desnaturação proteica, sofreram forte influência do grau de hidratação do solvente e da temperatura de processo, uma vez que à medida que a quantidade de água no solvente e a temperatura foram aumentados, notou-se uma diminuição no índice de solubilidade de nitrogênio. A partir dos resultados obtidos pode-se inferir que a extração de óleo de farelo de arroz com solventes alternativos, etanol e isopropanol, é possível, porém, as condições de processo devem ser muito bem avaliadas de maneira que este seja viável e os produtos oriundos, tanto o óleo de farelo de arroz quanto a fração proteica, possuam qualidade adequada para serem destinados à fins alimentícios. / One of the main areas of the Brazilian agroindustrial system is composed by the processing of oilseeds. Its importance is not only due to its main product, the oil, but also to the defatted fraction, composed of proteins. The hexane is the solvent traditionally used in vegetable oils extraction and, for that matter, the main objectives of this paper were to study the feasibility of substitution of t his solvent for alcoholic solvents on the rice bran oil extraction and also evaluate the impact of this change on the oil characteristics and the protein fraction. Some solid-liquid extraction experiments on balance condition were made to evaluate the variables on the process, such as the solvent type (ethanol or isopropanol), solvent water content (0, 6 or 12%) and temperature (50 to 80 °C) in the rice bran oil extraction. This way, the results show water influence on the solvent suppressing the oil extraction, and, on the other hand, the temperature increase benefits the process. Through extraction experiments, it was possible to characterize the obtained extracts and the defatted bran in terms of lipid, protein and minorities compound extraction, besides the characterization of the protein fraction present on the raffinated in terms of solubility and thermal analysis. In general, the results showed the water solvent influence in order to suppress the oil extraction and, on the other hand, it has been observed that the temperature increase benefited the lipid extraction process. Related to the protein content present in the extract, it was observed that the solvent hydration and temperature benefited the protein extraction. The temperature increase on the process also benefited the the γ-oryzanol extraction, however, the water solvent increase decreased the extraction of this minority compound. The water also has a strong influence on the amount of acylglycerol and free fatty acid transferred to the extract, however, for the phospholipids content, there is a decreasing influence. The process conditions did not have a significant affection on the oil composition, which is typical on rice bran oil. Regarding the protein fraction, solubility and thermal properties, which define the protein denaturing degree, there was a strong influence of the solvent hydration degree and the processing temperature, once the amount of water in the solvent and temperature are increased, it was noticed the decrease on the nitrogen solubility index. Based on the results it is possible to infer that the rice bran oil extraction with alternative solvents, ethanol and isopropanol, is possible, however, the process conditions must be well evaluated in order to be viable and the originated products, as well the rice bran oil as the protein fraction, have the proper quality for food purposes.

Orientadores: Antonio José de Almeida Meirelles, Christianne Elisabete da Costa Rodrigues / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-26T22:30:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cuevas_MaiteSarria_D.pdf: 2717993 bytes, checksum: 17efa4cb37bc6b620f40df08cfdf5c06 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Os óleos de palma e farelo de arroz apresentam em sua composição carotenóides e gama-orizanol, respectivamente. Estes compostos minoritários representativos apresentam propriedades nutracêuticas, sendo desejável a sua preservação no óleo disponível para consumo. No entanto, as etapas de extração e refino de óleos vegetais apresentam grande impacto na perda ou preservação dos componentes minoritários. O objetivo desta tese foi priorizar a preservação dos componentes nutracêuticos nos óleos de farelo de arroz e de palma desacidificados por resina aniônica forte. Para atingir tal objetivo, inicialmente realizaram-se estudos de solubilidade do gama-orizanol, sendo desenvolvida uma metodologia para determinação da composição em esteril ferulatos em UPLC-MS, possibilitando a obtenção de dados de solubilidade dos esteril ferulatos que compõem o gama-orizanol. Os dados de solubilidade foram obtidos utilizando três solventes (hexano, n-propanol e metiletilcetona) a 30 e 50 ºC. Os resultados mostraram que tanto a temperatura, quanto o tipo de solvente influenciaram a composição de esteril ferulatos do gama-orizanol após o estabelecimento do equilíbrio de fases. Em adição, a solubilidade do gama-orizanol em misturas de solventes hexano:hexanol com diferentes composições (1:2; 2:1; 1:3 e 3:1) também foi estudada, sendo maximizada a solubilidade nas misturas contendo maior teor de hexanol. Os ensaios de solubilidade permitiram selecionar o solvente n-propanol para ser utilizado na etapa de desacidificação, uma vez que este apresenta solubilidade do gama-orizanol superior quando comparada ao hexano, além de permitir uma fácil remoção após o processo, por ser um solvente alcóolico puro com cadeia carbônica curta. Este mesmo solvente foi posteriormente utilizado na desacidificação do óleo de palma branqueado. A desacidificação de óleos vegetais por resina aniônica forte (Amberlyst A26 OH) permite a utilização de condições brandas de temperatura. Para aplicação desta técnica, inicialmente foram obtidas isotermas de adsorção de ácidos graxos em soluções de n-propanol e resina. Os resultados mostraram maiores concentrações de ácido na resina preferencialmente com o ácido oleico, seguido dos ácidos linoleico e palmítico. Para avaliar o processo de desacidificação foram obtidas curvas de ruptura de óleo de palma branqueado ou óleo de farelo de arroz degomado + n-propanol + resina aniônica forte. Os óleos desacidificados mostraram redução de pelo menos 91 % da acidez livre e preservação de seus componentes nutracêuticos: gama-orizanol (83 %), carotenóides (95 %), tocoferóis e tocotrienóis (100%), indicando que o processo de desacidificação proposto apresenta potencial para substituição dos processos convencionais, sendo possível a preservação dos componentes minoritários. Todavia, é necessário o estudo aprofundado da formação de ésteres durante o processo, como forma de avaliar o impacto na qualidade do óleo obtido / Abstract: The palm and rice bran oils present in its composition carotenoids and gamma-oryzanol, respectively. These representative minor compounds have nutraceutical properties, being important to preserve them in the oil available for consumption. The steps of extraction and refining have a great impact on the loss or preservation of minor components. The objective of this thesis was to prioritize the preservation of nutraceutical components in rice bran and palm oils deacidified by strong anionic resin. To achieve this goal, gamma-oryzanol solubility studies were performed, being developed an UPLC-MS methodology for the determination of steryl ferulates composition, which allow obtain solubility of gamma-oryzanol steryl ferulates. The solubility data were obtained using three solvents (hexane, n-propanol and methyl ethyl ketone) at 30 and 50 ° C. The results showed that both the temperature and the type of solvent influenced the gamma-oryzanol steryl ferulates composition after the establishment of the equilibrium phases. In addition, gamma-oryzanol solubility in mixtures of solvents hexane:hexanol with different compositions (1:2, 2:1, 1:3 and 3:1) was also studied. The solubility was maximized in mixtures containing higher levels of hexanol. Solubility tests allowed to select the n-propanol solvent for the deacidification step, since it presents greater solubility of gamma-oryzanol than hexane, and allow easy removal after the process, being an alcoholic pure solvent with short carbon chain. The same solvent was used in subsequent bleached palm oil deacidification. The deacidification of oils using strong anionic resin (Amberlyst A26 OH) allows the use of milder temperature conditions. For application of this technique adsorption isotherms of fatty acids in n-propanol and resin solutions were obtained. The results showed higher concentrations of the resin preferably with oleic acid, followed by linoleic and palmitic acids. To evaluate the process of deacidification breakthrough curves of bleached palm oil or degummed rice bran oil + n-propanol + strong anionic resin were obtained. The deacidified oils showed a reduction of at least 91% of the free acidity and preservation of their nutraceutical ingredients: gamma-oryzanol (83%), carotenoids (95%), tocopherols and tocotrienols (100%), indicating that the proposed deacidification process has potential to replace conventional processes, being possible the preservation of minor components. However, a deeper study of ester formation during the process is necessary, in order to assess the impact on the quality of the oil obtained / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutora em Engenharia de Alimentos

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:42:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Gilberto_Arcanjo_Fagundes.pdf: 1306737 bytes, checksum: 8cb03c49262afdcafc469a68823e8112 (MD5) Previous issue date: 2010-09-22 / Rice, second most produced cereal in the world, it s important to Brazil, where it is consumed by over 90% of Brazilians. In parboiling process occurs migration of nutrients from germ and peripheral layers inside the caryopsis, higher incomes industrial, shelf life and nutritional value of grain. In the lipid fraction is found - oryzanol, a nutraceutical compound with high antioxidant activity and pharmaceutical applications, cosmetic and food industry. Significant increase in parboiled rice consumption contributes to the search for knowledge about parboiling process and benefits conferred by him. The aim of this study was to evaluate effects from industrial processing and hydratation time in parboiling on technological parameters, evaluation of nutritional quality, sensory attributes, lipid profile and -oryzanol. Were used long thin class grains, produced in the irrigation system. The oil samples were derivatized using BF3-MeOH and analyzed by gas chromatography. The -oryzanol fraction was analyzed by mass spectrometry with electronebulization (ESI). The data were analyzed by variance analysis and means compared by Tukey test at 5% significance level. The results show that parboiling causes changes in the attributes sensory, increase whole grains yields, concentrations of protein, fiber, oil and ashes in the polished grains, and firmness, chewiness and gumminess of cooked rice grains, with reduction of adhesiveness and profile whiteness. The increase of hydratation time does not change -oryzanol fraction nor lipid profile of rice oil, but promotes changes in attributes sensory, as increase in the adhesiveness and reduction in the chewiness, gumminess and firmness of cooked grains and at whiteness profile. / O arroz, segundo cereal mais produzido no mundo, é importante para o Brasil, onde é consumido por mais de 90% dos brasileiros. No processo de parboilização há migração de nutrientes do gérmen e das camadas periféricas para o interior da cariopse, aumento dos rendimentos industriais, da vida de prateleira e do valor nutritivo do grão. Na fração lipídica é encontrado o -orizanol, um composto nutracêutico de alta atividade antioxidante e com aplicações farmacológicas, cosméticas e alimentícias. O expressivo aumento no consumo de arroz parboilizado tem contribuído para a busca de conhecimentos sobre o processo de parboilização e os benefícios conferidos por ele. Objetivou-se, com o trabalho, avaliar efeitos do beneficiamento industrial e do tempo de encharcamento na parboilização sobre parâmetros tecnológicos, avaliação de qualidade nutricional, atributos sensoriais, perfil lipídico e -orizanol. Foram utilizados grãos da classe longo fino, produzidos em sistema irrigado. As amostras de óleos foram derivatizadas com BF3-MeOH e analisadas por cromatografia gasosa. A fração -orizanol foi analisada em espectrômetro de massa com ionização por eletronebulização (ESI). Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5% de significância. Os resultados mostram que a parboilização promove alterações nos atributos sensoriais, aumentos de rendimentos de grãos inteiros, das concentrações dos teores de proteínas, fibras, óleo e minerais nos grãos polidos, e da firmeza, da gomosidade e da mastigabilidade dos grãos cozidos, com reduções da adesividade e dos parâmetros do perfil branquimétrico dos grãos. O aumento do tempo de hidratação não altera o perfil da fração -orizanol e nem o perfil lipídico do óleo de arroz, mas promove alterações nos atributos sensoriais, como aumento na adesividade e reduções na mastigabilidade, na gomosidade e na firmeza dos grãos cozidos e nos parâmetros do perfil branquimétrico.