TRIAGEM E OTIMIZAÇÃO DA EXTRAÇÃO DE PECTINA DA POLPA DE MACAÚBA (Acromia aculeata) UTILIZANDO PLANEJAMENTO EXPERIMENTAL E ANÁLISE MULTICRITÉRIO

Biotecnologia; Doehlert; Grau de Esterificação; Lógica Fuzzy; Lógica Difusa; Plackett-Burman; Planejamento Experimental.

O Brasil é o país com a maior biodiversidade do mundo, sua fauna e flora consistem em mais de 20% do total de espécies do planeta. A macaúba, Acrocomia aculeata, é uma espécie resistente, encontrada em todo o território brasileiro. Seu irmão fruto é muito valioso economicamente devido a sua riqueza em ácidos graxos (80% na polpa - 65 a 70% em ácido oleico). O processo de extração gera uma torta residual, rica em fibras e de alto valor nutricional, dentre estas fibras, há grande interesse industrial pela pectina e diversas metodologias para sua extração de fontes vegetais foram desenvolvidas ao longo dos anos. No entanto, apesar da existência de estudos iniciais propondo a macaúba como potencial fonte para extração da pectina, ainda não há estudos que apliquem metodologias robustas para otimizar a extração e viabilizar a produção em escala industrial e para a valorização deste subproduto. Além disso, não basta apenas otimizar, também é necessário avaliar a viabilidade do escalonamento do protocolo quanto à sustentabilidade, qualidade do produto final e viabilidade econômica. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo realizar a extração ácida de pectina da torta da polpa da macaúba por três diferentes ácidos, triar e otimizar a melhor performance, além de realizar uma análise multicritério para avaliar os contextos técnico-econômicos do protocolo. Para extração ácida, a torta da polpa foi macerada e aquecida em solução ácida (cítrico/ acético/clorídrico) sob agitação com pH em torno de 2,0 e 90 °C. Logo, foi realizado uma precipitação da pectina do sobrenadante ao adicionar etanol 95% na proporção de 2:1 (álcool:extrato). Então, a pectina foi congelada em um ultra-freezer a −80°C e, posteriormente, liofilizada durante 24 horas. Por fim, cada amostra de pectina extraída foi identificada e armazenada sob refrigeração. A eficiência dos rendimentos da extração teve como controle a relação massa de pectina extraída por massa de rejeito estudado. Visando potenciais aplicações, a pureza e o grau de esterificação (GE) das amostras de pectina extraídas foram avaliadas por FTIR. Inicialmente, os ácidos e as principais variáveis do processo foram triados por meio do planejamento Plackett-Burman e otimizadas via Doehlert, com estatísticas refinadas com testes t, bootstraps e análises de resíduos, visando tanto rendimento quanto pureza e GE. Por fim, as variações do protocolo tiveram um aumento de escala simulado por meio de lógica de programação em python, e os indicadores produtivos e ambientais gerados foram utilizados para desenvolver um sistema de tomada de decisão fuzzy com objetivo de apoiar decisões que envolvam Custo, sustentabilidade e aplicação de mercado. Espera-se que, ao final do projeto de dissertação, tenha-se um processo de extração ácida com parâmetros bem otimizados, além de uma ferramenta robusta de apoio ao escalonamento do processo e tomada de decisão quanto ao desenvolvimento de um protocolo ambientalmente e economicamente sustentável.