Avaliação de um processo de extração e recuperação dos carotenóides presentes no resíduo da industrialização do camarão-rosa (Farfantepenaeus paulensis)

Abstract

A astaxantina é um carotenóide da classe das xantofilas, amplamente distribuída em animais marinhos e aquáticos, sendo muito utilizada em formulações para aqüicultura e por suas propriedades antioxidantes, podendo também ser utilizada como corante alimentício por sua coloração avermelhada. Este carotenóide pode ser extraído de algas, bactérias e também de crustáceos como o camarão-rosa. Este crustáceo é amplamente capturado na região sul do Rio Grande do Sul, sendo que seu processamento gera mais de 60% de resíduos. O aproveitamento destes resíduos surge como uma alternativa a problemas de impacto ambiental, oriundos do seu despejo na lagoa dos Patos, bem como uma fonte alternativa de recursos para as indústrias e pescadores locais. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi a obtenção de carotenoproteína, utilizando resíduos provenientes da industrialização do camarãorosa(Farfantepenaeus paulensis) por meio de hidrólise enzimática com adição da enzima proteolítica Flavourzyme, e a partir dela, a purificação química da astaxantina, visando avaliar quais variáveis do processo possuíam efeito significativo, e depois de obtido o extrato, foi estudada sua estabilidade frente à luz e temperatura, utilizando astaxantina dissolvida em óleo de soja, como oleoresina. Para analisar quais as variáveis que realmente influenciam no processo de obtenção da carotenoproteína, optou-se pela utilização do planejamento experimental saturado 23 com três pontos centrais, onde se têm três variáveis independentes em dois níveis: tempo (2 e 3 h), temperatura (40 e 50ºC) e concentração de enzima/substrato (0,1 e 0,3%); e como variáveis dependentes: rendimento, porcentagem de proteína e de lipídios. As condições ótimas para o processamento foram: tempo de hidrolise de 2 horas, temperatura de hidrólise de 50°C e concentração de Enzima/Substrato de 0,3%, obtendo um rendimento do processo 9,4% , um teor de proteínas de 70,9% e teor de lipídios de 1,6%. Já para o processo de purificação química da carotenoproteína também foi utilizado um planejamento experimental quadrático completo do tipo 23, com três variáveis independentes em dois níveis, sendo elas: tempo de extração (80 e 280 min), temperatura de extração (26,6 e 43,4°C) e proporção de hexano/ acetona (8 e 92%) e como variáveis dependentes a concentração de astaxantina com três pontos centrais e dois axiais, sendo que com um tempo de extração química de 120 mim, temperatura de extração de 30 °C e com uma proporção de Hexano e Acetona de 25% foi obtida a maior concentração de astaxantina que foi de 197,41 ppm.15. Finalmente foi estudada a estabilidade da oleoresina frente ao calor, apresentando-se estável durante as 8 primeiras horas de exposição à temperatura de 105°C. Já na estabilidade frente à luz, a oleoresina mostrou-se estável por um período de 7 dias.

The Astaxanthin is a carotenoide of the xanthophylls class, widely distributed in marine and aquatic animals, and is often used in formulations for aquaculture and for their antioxidant properties and may also be used as food coloring on its reddish color. Astaxanthin can be extracted of seaweed, bacteria and also of crustaceans as the pink-shrimp. The pink-shrimp is amply captured in the southern region of Rio Grande do Sul, where their processing generates more than 60% of waste. The use of such waste emerges as an alternative to problems of the environmental impact of their eviction from the Pato´s lagoon, as well as an alternative source of resources for industries and local fishermen. In this context, the aim of this study is the obtainment of carotenoprotein using wastes from pink-shrimp processing (Farfantepenaeus Paulensis) through the proteolitic enzyme Flavourzyme, and its chemical purification, aiming to evaluate which of the process variables have significant effects. Once obtained the extract, its stability was studied faced to light and temperature, using astaxanthin dissolved in soy resin oil. To analyze the variables that really influenced the process of carotenoprotein obtainment, it was used an experimental design saturated 23, with three independent variables in two levels: time (2 and 3h), temperature (40 and 50°C) and concentration enzyme/substrate (0.1 and 0.3%) and as dependent variables the yield, lipids and proteins percentage, with three central points. The best conditions for processing were hidrolysys time of 2 hours and 50ºC of temperature, concentration enzyme/substrate of 0.3%, and the yield obtained on the process was 9.4%, protein level of 70,9% and lipids of 1.6%. To the process of chemical purification of the carotenoprotein it was also used an experimental design saturated 23, with three independent variables in two levels: time of extraction (80 and 280 minutes), temperature of chemical extraction (26,6 and 43,4°C) and hexane and acetone proportion (8 and 92%) and as dependent variable the astaxanthin concentration, with three central points and two axial points considering 16 an chemical extraction time of 120 minutes, extraction temperature of 30ºC and hexane and acetone in a 25% proportion the highest astaxanthin concentration gained was 197,41 ppm. Finally the stability of the resin oil faced to heat was studied, presenting stable during the 8 early hours of exposure to temperature of 105ºC. Faced to light, the oil resin became stable during 7 days.