Modelos matemáticos para secagem de biomassa com cascas de palmeira-real colonizadas com micélio de shiitake

Autores

DOI:

https://doi.org/10.6008/CBPC2179-6858.2022.005.0011

Palavras-chave:

Desidratação, Curva de secagem, Modelos matemáticos, Fungo basidiomiceto, Resíduo agroindustrial

Resumo

No processamento de palmeira-real (Archontophoenix cunninghamiana) para a obtenção de palmito são gerados excedentes sólidos como cascas que, se dispostos inadequadamente, causam danos ambientais. Estas cascas são nutricionalmente atrativas para a alimentação e quando colonizadas por fungos basidiomicetos comestíveis, podem resultar na agregação de valor pela geração de produtos para consumo humano. Propôs-se, com este trabalho, ajustar modelos matemáticos aos valores experimentais em função da temperatura sobre o tempo de secagem de uma biomassa contendo cascas de palmito da palmeira-real suplementada com farelo de arroz e farinha de mandioca e colonizada com micélio do fungo Lentinula edodes, também conhecido como cogumelo shiitake. O processo de colonização do substrato foi conduzido em sistema de fermentação em estado sólido (FES) a 25 °C por 40 dias. A biomassa resultante foi utilizada para o estudo da cinética de secagem em estufa convectiva, sendo construídas curvas de secagem nas temperaturas de 35, 50 e 65 °C com posterior ajuste de modelos matemáticos empíricos e semi-empíricos aos dados experimentais do processo de secagem. As umidades de equilíbrio e tempos de secagem, respectivamente, resultaram em 205 minutos e 0,22% para 35 °C, 145 minutos e 0,28% para 50 °C e 115 minutos e 0,12% para 65 °C. Dez modelos matemáticos foram testados e todos apresentaram ajuste às curvas experimentas, porém os que representaram mais satisfatoriamente a perda de umidade durante o período de secagem foram os modelos Modified Midilli-Kucuk, Two-term e Logarítmico (R²=0,998) para 65 °C, temperatura selecionada como mais satisfatória para processamento. Ao final do estudo a biomassa seca foi triturada gerando uma farinha, cuja análise indicou valores de nutricionais similares, independente da temperatura de secagem. Portanto, a transformação das cascas de palmito nas condições propostas trouxe, em adição a obtenção de um futuro produto alimentício, que práticas sustentáveis aplicadas à cadeia produtiva da palmeira-real poderão resultar na diminuição de um passivo ambiental.

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Biografia do Autor

Thaynã Gonçalves Timm, Universidade Regional de Blumenau

Atualmente é aluna de Doutorado no Programa de Pós-graduação em Engenharia Ambiental (PPGEA) da Universidade Regional de Blumenau (FURB), bolsista Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), realizando pesquisa de doutorado no Laboratório de Engenharia de Biomassas (Lebio) da FURB, em parceria com a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) Unidade Florestas (Colombo/PR) - Embrapa Florestas. Mestre em Engenharia Ambiental pelo PPGEA da FURB, bolsista Fundação de Amparo à Pesquisa e Inovação do Estado de Santa Catarina (FAPESC), realizando pesquisa de mestrado no Lebio/FURB, em parceria com a Embrapa Florestas (2018-2020). Formada em Engenharia Química pela FURB (2012-2017). Foi bolsista de iniciação científica/estagiária do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e da Embrapa Florestas, no período de 2013 a 2016. Tem experiência em análise de combustíveis e está adquirindo experiência em engenharia de bioprocessos, desenvolvendo processos e produtos com uso de biomassa lignocelulósica para aplicações biotecnológicas nas áreas ambiental e de alimentos, com fungos filamentosos. 

William Ferreira Weise, Universidade Regional de Blumenau

Possui ensino-medio-segundo-graupela Bom Jesus Santo Antônio(2017). Tem experiência na área de Engenharia Química. 

Matheus Samponi Tucunduva Arantes, Embrapa Unidade Florestas

Doutorando em Engenharia de Alimentos pela Universidade Federal do Paraná (UFPR) e Bolsista de Desenvolvimento Tecnológico Industrial (CNPq - Nível B), Mestre em Engenharia de Alimentos (UFPR) e graduado em Engenharia Química (UFPR), tem trabalhado com pesquisas na área de desenvolvimento e otimização de reatores para a produção de nanopartículas de carbonato de cálcio. Possui experiência na área de reaproveitamento de resíduos e de separação e purificação de compostos via adsorção.

Cristiane Vieira Helm, Embrapa Unidade Florestas

Possui graduação em Química Industrial pela Pontifícia Universidade Católica do Paraná (1988), mestrado e doutorado em Ciência de Alimentos pela Universidade Federal de Santa Catarina (1997) (2004). Atualmente é Pesquisadora A da Embrapa Florestas - Colombo/PR. Responsável pelo Laboratório de Tecnologia de Produtos Florestais Não Madeiráveis da Embrapa Florestas, co-orienta alunos de Iniciação Científica, Mestrado e Doutorado.Tem experiência na área de Ciência e Tecnologia de Alimentos, com ênfase em Alimentos Funcionais e para fins especiais, Desenvolvimento de novos produtos, Composição química e nutricional, Compostos bioativos, atividade antioxidanre, Aproveitamento de resíduos agroindustriais, Fermentação e produção de enzimas por macrofungos. Atuando principalmente nos seguintes temas: Produtos Florestais como erva-mate, pinhão, frutas nativas, pupunha e cogumelos.

Lorena Benathar Ballod Tavares, Universidade Regional de Blumenau

Com doutorado em Tecnologia Bioquímico-Farmacêutica na área de Tecnologia de Fermentações pela Universidade de São Paulo/USP, mestrado em Ciência dos Alimentos pela Universidade Federal de Lavras/UFLA e graduação em Farmácia com habilitação em Tecnologia de Alimentos pela Universidade Federal de Santa Catarina/UFSC, é credenciada desde 1999, como docente permanente no Programa de Pós-graduação em Engenharia Ambiental da Fundação Universidade Regional de Blumenau (FURB). Coordena projetos de PD&I junto ao grupo de pesquisa Desenvolvimento de Processos e Produtos das áreas Farmacêutica, Ambiental e de Alimentos com uso de Biomassa, vinculado ao CNPq. Responsável pelo Laboratório de Engenharia de Biomassas da FURB, orienta alunos de Iniciação Científica, Mestrado e Doutorado, e supervisiona estágios em nível de Pós-Doutorado. Bolsista de Produtividade Desen. Tec. e Extensão Inovadora do CNPq, tem experiência em processos biológicos nas seguintes áreas de atuação: Aplicações biotecnológicas nas áreas ambiental, farmacêutica e de alimentos com leveduras e fungos basidiomicetos; Tratamento de efluentes coloridos e degradação biológica; Transformação de biomassa em energia e compósitos. 

Publicado

2022-07-02

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