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quinta-feira, agosto 11, 2022
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Pesquisadores desenvolvem método para microencapsular betacaroteno

Dendê – Foto: Divulgação

Pesquisadores da Embrapa Agroenergia (DF) desenvolveram um método para aproveitar o betacaroteno encontrado na fibra de prensagem da Palma de Óleo, o dendezeiro. Utilizaram a técnica de spray drying (veja quadro) e conseguiram microencapsular o extrato do betacaroteno, gerando um aditivo de alto valor agregado, capaz de atender ao mercado em expansão de pigmentos naturais, cuja taxa de crescimento anual é da ordem de 4,7%.

O betacaroteno é um pigmento carotenoide com propriedades antioxidantes e precursor da vitamina A, responsável por funções importantes para a saúde humana como melhora na visão, auxílio no crescimento e renovação celular. Na natureza, faz parte de um grupo maior de nutrientes conhecidos como carotenoides, encontrados em frutas e vegetais de cor amarelo-alaranjado. Pode ser usado como corante, em preparações farmacêuticas e, no mercado brasileiro, é facilmente encontrado em sucos, massas alimentícias, margarinas, suplementos alimentares e para ruminantes. 

Na etapa anterior à microencapsulação, os pesquisadores fizeram um levantamento sobre a composição química da fibra de prensagem da Palma de Óleo e constataram que ela representa aproximadamente 12% do cacho de fruto fresco processado e contém 8% de óleo residual em base seca, rico em betacaroteno. 

“Percebemos que havia uma oportunidade para a produção de um aditivo de alto valor agregado e que poderíamos melhorar a eficiência do uso dos recursos e reciclar resíduos da cadeia produtiva do dendê”, explica a pesquisadora da Embrapa Simone Mendonça, responsável pelo projeto. 

Em seguida, o grupo de pesquisa estudou as condições ideais para armazenar a molécula antes da extração. “O próximo passo foi extrair o resíduo por meio de um método ambientalmente amigável chamado extração supercrítica, e gerar um extrato concentrado em carotenoides. Em seguida, realizamos a microencapsulação para a conservação do material”, explica a pesquisadora.

Por ser uma molécula facilmente degradada pelo calor, luz e oxigênio e pela umidade, o processo de microencapsulação do betacaroteno forma uma barreira que ajuda a protegê-la desses fatores, antes e depois da inserção em algum preparo (alimento, ração ou cosmético). Evita assim a perda das propriedades antioxidantes e possibilita a sua utilização em meio aquoso. As vantagens para o produtor são maior estabilidade do produto durante o seu processamento e estocagem. 

O processo de microencapsulação foi todo realizado na Embrapa Agroenergia e agora está sendo aprimorado para melhorar a estabilidade do produto gerado. O método é uma das soluções desenvolvidas pela Empresa para o aproveitamento de coprodutos da cadeia produtiva da Palma de Óleo. 

Já a etapa da produção do extrato por extração supercrítica foi conduzida pela Universidade Federal do Pará (UFPA). 

Como funciona o método

O método spray drying é utilizado para converter alimentos fluidos em pó. Isso acontece dentro de uma câmara ligada a um sistema de ar quente que elimina a umidade presente em diferentes tipos de materiais líquidos. 

No caso do betacaroteno, ele é transformado primeiro numa suspensão para então ser atomizado (aspergido) para dentro da câmara. Em seguida, o material é submetido a uma corrente controladora de ar em diferentes temperaturas, de forma que a água e os demais solventes existentes evaporem rapidamente. Após o fim desse processo, obtém-se o produto sólido e seco (veja este vídeo explicativo).

O processo de secagem por spray drying já é muito utilizado pela indústria de alimentos. Esse tipo de secagem, por ser muito rápida, impede que a estabilidade da molécula seja afetada pela ação do calor. Além disso, é uma técnica de baixo custo e com equipamentos de fácil manuseio. 

“Na microencapsulação utilizamos uma substância adjuvante, que fará o recobrimento do ingrediente ativo (betacaroteno)”, explica a pesquisadora Simone Mendonça. A seleção do melhor adjuvante e o ajuste das condições do processo foram executados pela equipe da Embrapa Agroenergia. Para realizar todo o processo, os pesquisadores utilizaram um equipamento chamado micro Spray Dryer, próprio para uso em bancada de laboratório, mas já existem equipamentos maiores disponíveis no mercado para uso em escala industrial.

Em busca de parceiros

A Embrapa Agroenergia busca empresas que queiram fechar parceria no codesenvolvimento de processos e produtos. No caso do mercado de carotenoides, os pesquisadores procuram empresas com know-how em extração supercrítica e spray dryer e/ou estrutura, com a finalidade de aumentar a escala de extração da molécula.

Outra possível parceria seria para testar o produto em aplicações específicas e realizar estudos de biodisponibilidade, necessários para qualificar um aditivo para certos mercados. Para saber mais sobre oportunidades de parceria, acesse a Vitrine Tecnológica da Embrapa Agroenergia. Saiba como fazer parceria com a Embrapa Agroenergia na página da Unidade.

Impactos para a agroindústria da Palma de Óleo 

Atualmente, a maior parte da fibra de prensagem da Palma de Óleo é queimada nas caldeiras da própria indústria de extração de óleo, ou então volta ao campo como cobertura do solo. “São aplicações de baixo valor agregado”, ressalta Simone Mendonça. Por essa razão, ela acredita que criar um processo para a extração e microencapsulação do óleo residual presente nas fibras é um nicho de mercado de alto valor agregado. “Após a extração, a fibra também pode ter outros usos”, complementa.

As projeções de crescimento do mercado de carotenoides são otimistas. Isso porque há uma demanda crescente no mercado por produtos naturais. No ano de 2019, o mercado global de pigmentos naturais alcançou US$ 1,2 bilhão, com previsão de alcançar US$ 1,9 bilhão em 2026, considerando uma taxa de crescimento anual composta (CAGR, sigla em inglês para Compound Anual Growth Rate) de 4,7% durante esse período (Marketwatch, 2020). Com maior representatividade entre os carotenoides (estimativa de 26% em 2021), o betacaroteno natural tem produção estimada em 10 a 100 toneladas ao ano. Os dados estão neste estudo feito pela Embrapa Agroenergia em parceria com a Universidade de Brasília (UnB).

Embrapa Agroenergia em revista do grupo Nature  

O artigo Metabolic effect of drought stress on the leaves of young oil palm (Elaeis guineensis) plants using UHPLC–MS and multivariate analysis, da equipe da Embrapa Agroenergia, foi publicado no mês de setembro na revista Scientific Reports, do grupo Nature, publicação britânica de grande relevância no mundo científico. O artigo aborda os desafios que a expansão do dendezeiro em áreas marginais pode enfrentar, como déficit hídrico, levando a um impacto na produção de óleo de palma. 

A publicação é resultado do trabalho desenvolvido no projeto DendePalm, dentro da atividade “Estabelecer banco de dados de fenômica, genômica, transcriptômica e metabolômica de Palma de Óleo, com foco na geração de informações relacionadas à resposta dessa cultura a estresses abióticos e bióticos”. O artigo é de autoria dos pesquisadores da Embrapa Agroenergia Patrícia Abdelnur e Manoel Teixeira; do analista José Antônio de Aquino Ribeiro; dos bolsistas Jorge Candido Rodrigues Neto e Letícia Rios Vieira; e ainda do pesquisador da Embrapa Meio-Norte Carlos Antônio Ferreira de Sousa. Para ler o artigo na íntegra, clique aqui

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