O aumento do consumo de alimentos considerados Clean Label tem despertado o interesse por parte das indústrias em repensar formulações de alimentos já existentes no mercado. A procura por produtos provenientes de fontes sustentáveis e ambientalmente amigáveis tem forçado tanto a indústria de alimentos quanto a comunidade acadêmica a buscarem alternativas a antioxidantes sintéticos como o BHA, BHT e TBHQ. Paralelamente, o processamento de óleo a partir de diferentes fontes vegetais gera uma significativa quantidade de resíduos. Os resíduos gerados durante a produção do óleo de abacate são fontes promissoras de compostos ativos, com potencial de aplicação na indústria alimentícia e cosmética, devido ao alto teor de compostos fenólicos, propriedades funcionais e capacidade antioxidante apresentados. Apesar de inúmeras aplicações, a obtenção desses compostos de interesse deve ser estudada de forma holística, em que todas as etapas do processo de obtenção de ingredientes ativos sejam eficientes e amigáveis ao meio ambiente. O objetivo desse projeto é desenvolver processos para a recuperação de antioxidantes a partir dos resíduos mencionados, agregando valor aos materiais descartados, ampliando o conhecimento sobre a atividade antioxidante e antimicrobiana de produtos derivados de resíduos da extração de óleo de abate em emulsões lipídicas. Para tanto, métodos de otimização serão aplicados para seleção das condições que permitam a máxima extração dos compostos de interesse com uso de métodos combinados, reduzindo uso energético e de materiais. Visando a aplicação em sistemas-modelo, micropartículas provenientes dos extratos obtidos serão adicionadas a emulsões lipídicas e seu efeito frente à oxidação será determinado. Por se tratar de projeto para melhoria da qualidade de alimentos, a exploração de um novo ingrediente, que pode ser produzido no Brasil, abre a possibilidade para desenvolvimento de novos negócios no país. Além do mais, todos os esforços para que ingredientes e aditivos sejam sempre melhorados visado ao consumidor final estão relacionados ao bem-estar e saúde da população, aliado à valorização de materiais que ainda são tratados como resíduos pelo setor produtivo. (AU)

A Organização das Nações Unidas preconizam pesquisas voltadas à conversão de subprodutos agroalimentares em recursos úteis para a sociedade por meio de estratégias avançadas de agregação de valor baseadas em tecnologias verdes. Para contribuir com a economia circular e mitigar os efeitos perniciosos que o excesso de subprodutos agrícolas pode causar, esses podem ser utilizados como matérias-primas para a produção de produtos químicos e materiais de alto valor agregado, o que contribuiria para o desenvolvimento de uma bioeconomia. Um exemplo de resíduos abundantes relevantes para as atividades agrícolas brasileiras são galhos, folhas e vagens de soja, de onde podem ser extraídas isoflavonas e outros compostos, que se acumuladas no ambiente podem se tornar contaminantes, mas que possuem valor nutracêutico. No caso do Reino Unido, as cascas de trigo são um dos resíduos mais abundantes, a partir dos quais podem ser obtidos carotenoides e fitoesteróis, também com características valiosas como aditivos alimentares. Além destes, a principal composição dos resíduos agrícolas é a biomassa lignocelulósica, a partir da qual outros produtos químicos podem ser produzidos. Uma alternativa interessante é a produção de furanos como 5-hidroximetilfurfural (HMF), 5-clorometilfurfural (CMF) ou furfural (Fur), que representam produtos químicos de destaque a partir dos quais podem ser obtidos biocombustíveis ou outros materiais. O presente projeto visa a valorização de resíduos, primeiro extraindo produtos químicos e depois utilizando a fração de biomassa remanescente. Este projeto apoiará o projeto Jovem Pesquisador FAPESP em andamento (ref. 2017/06216-6) intitulado “Desenvolvimento de metodologias analíticas verdes na busca por compostos orgânicos de alto valor agregado em resíduos agrícolas”. O impacto deste projeto ajudará a ampliar nossa rede de pesquisa de excelência e permitirá estabelecer vínculos com parceiros industriais interessados em compostos orgânicos ativos e combustíveis de biomassa. (AU)

Por ser um campo de pesquisa muito estudado para vários tipos de produtos industriais (alimentícios, químicos e farmacêuticos), não implica que este equipamento também não possa ser aplicado para a área de saneamento. A operação unitária de "secagem" pode ser aplicada para qualquer tipo de produto, independente do equipamento utilizado e sua finalidade principal de desidratação. Desta forma uma nova aplicação na referida área pode ser efetivada pelo processo de secagem por atomização com spray-dryer de lodos gerados nas ETAS convencionais. Neste caso, o projeto de pesquisa está sendo proposto para estudar, de forma abrangente, a secagem por atomização desse subproduto (lodos) em escala laboratorial para aplicação direta nas mais variadas ETAs convencionais. A proposta de pesquisa científica e tecnológica de processo visa o emprego de unidade de secagem (spray-dryer) para subprodutos (lodos) gerados de forma contínua em ETAs convencionais. Este equipamento de secagem tem enorme aplicação na área industrial, mas, ainda pouco investigado de forma específica na área de saneamento. Propõe-se com essa pesquisa minimizar os impactos ambientais pela adequação do produto em pó para disposição final deste subproduto em maiores quantidades em relação aos volumes atualmente destinados após desidratação, visando ao enquadramento na norma NBR 10.004 para resíduos sólidos. Salienta-se que o desenvolvimento de nova tecnologia permitirá sua empregabilidade nas ETAs que utilizam processos de coagulação, floculação, decantação e filtração, bem como poderá fornecer fundamentos para a melhoria dos sistemas de desaguamento de lodo e de logística de descarte. O desenvolvimento dessa aplicação terá seus resultados como marco inicial para definição dos "parâmetros de processo" e "metas quantitativas" a serem atingidas nesse inovador processo de secagem de lodo apresentado nesta proposta. (AU)

O aproveitamento de resíduos agroindustriais associado à engenharia de bioprocessos tem incentivado o desenvolvimento de novas estratégias para a obtenção de bioprodutos, tais como enzimas e prebióticos. O soro de queijo se constitui como um substrato rico em nutrientes, especialmente em lactose, servindo como fonte de substrato alternativa e de baixo custo para a obtenção de biomoléculas. A B-galactosidase, comercialmente conhecida como lactase, é uma enzima de grande importância mundial, sendo aplicada em uma diversidade de processos da indústria de alimentos, entre estes para a obtenção de galacto-oligossacarídeos (GOS), os quais atuam como prebióticos. Estes se caracterizam por beneficiar a saúde humana, reduzindo a formação de compostos tóxicos do metabolismo. Neste contexto, o presente projeto propõe estudar o aproveitamento de soro de queijo porungo, produto característico da região Sudoeste Paulista e ainda pouco explorado, para a obtenção da enzima B-galactosidase e de galacto-oligossacarídeos (GOS). O trabalho visa a obtenção da enzima, e a sua posterior utilização na forma imobilizada para produção de GOS em biorreatores de coluna de leito fixo operados em batelada e continuamente. A obtenção da enzima se dará a partir de K. marxianus em condições ótimas previamente estabelecidas por nosso grupo de pesquisa. O estudo da obtenção de GOS será conduzido através da imobilização da enzima parcialmente purificada em diferentes suportes de imobilização. A produção será comparada com enzima comercial. As variáveis do processo como concentração de enzima serão realizadas em biorreator operado em regime batelada e a sua operacionalidade será avaliada através de batelada repetida. As melhores condições de processo serão utilizadas para condução do sistema contínuo, avaliando a influência da vazão de alimentação. O potencial prebiótico dos GOS será avaliado a partir de bactérias láticas isoladas do queijo Porungo. (AU)

A necessidade de redução da poluição global contribuiu para o desenvolvimento de fontes de energia renováveis, como o etanol e o biogás. O etanol brasileiro é produzido de maneira sustentável, mas o processo produtivo gera grandes quantidades de sub-produtos, como a vinhaça, torta de filtro e o melaço. A aplicação da vinhaça in natura na agricultura por meio do processo chamado de fertirrigação é comum no Brasil. Com a perspectiva de controle ambiental e sustentabilidade energética, intensificaram-se novas propostas de soluções biotecnológicas para o tratamento da vinhaça e de outros subprodutos da produção de etanol, visando à produção de biogás. Neste trabalho será estudado uma configuração de reatores anaeróbios pouco explorada, composta por dois reatores anaeróbios de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB), em série, com o separador de fases não convencional, na forma de Y, com ângulo de 45° em relação à vertical. Serão testados três sistemas de tratamento, em paralelo: Sistema I (UASB - R1 e R2) - co-digestão anaeróbia da vinhaça e melaço de cana-de-açúcar na safra e digestão do melaço na entre-safra e sistemas II e III (UASB - R3 e R4 e UASB - R5 e R6) - digestão anaeróbia do melaço. Os reatores UASB de ambos os sistemas serão submetidos ao aumento gradual da carga orgânica volumétrica (COV) e ocorrerá recirculação do efluente do R2. Para a suplementação de nitrogênio (N) e fósforo (P) será estudado uma nova estratégia, que consiste na utilização da torta de filtro, um subproduto da produção de açúcar, no afluente dos sistemas I, II e III. O efluente do sistema III, antes da recirculação será submetido ao processo de oxidação avançada Fenton (Fe2+/H2O2), para a melhoria da biodegradabilidade e diminuição da toxicidade. Nas condições de maiores COV e produção de metano, a microbiota do lodo dos reatores será caracterizada utilizando sequenciamento de última geração (Illumina HiSeq 2500). Com estas estratégias, espera-se a obtenção estável e contínua de metano nos reatores UASB, proporcionando soluções importantes para a reutilização de subprodutos da produção de etanol, um importante setor Brasileiro. (AU)

Nas áreas de produção de cacau em todo o mundo, há um fator que reduz significativamente a produtividade: a presença de doenças fúngicas nas áreas de cultivo. Estima-se que 30% da produção mundial é perdida devido a doenças fúngicas. Entre elas, destacam-se a vassoura-de-bruxa e a podridão parda. As frutas danificadas por essas doenças são frequentemente descartadas, gerando problemas, incluindo a contaminação das áreas de produção ou a mistura com frutos saudáveis para realizar as etapas de pré-processamento do cacau (fermentação e secagem). Para o Brasil, essas doenças são um grave problema que afeta principalmente as regiões da Bahia e do Espírito Santo. Apesar de todos os esforços para eliminar essas doenças, sabe-se que ainda não há evidências de sucesso quanto à eliminação completa. A concepção do projeto surge em função dos vários anos de experiência com produtores de cacau. A complexidade em encontrar aplicação para frutos danificados faz com que os produtores os descartem (quando o grau de infecção por fungos é alto) ou os misturem com frutos saudáveis (quando o grau de infecção ainda é baixo). No último caso, a mistura das sementes danificadas com saudáveis é uma forma de aproveitar o material e agregar valor ao mesmo. Para as empresas processadoras de cacau, este material quando misturado, causa perda de qualidade nos produtos de cacau e, consequentemente, impactos negativos sobre os produtos obtidos (massa de cacau, manteiga de cacau e cacau em pó). O objetivo deste projeto é identificar novas aplicações para amêndoas de cacau extraídas de frutos que apresentam as doenças fúngicas: podridão parda (Phytophtora Palmivora) e vassoura-de-bruxa (Moniliophthora perniciosa). A primeira etapa do projeto consiste em caracterizar e identificar o grau de infecção de frutos e sementes de cacau diretamente nas fazendas de cacau por meio de caracterizações físicas. O material (cascas e sementes) será também caracterizado físico-quimicamente. Serão desenvolvidos novos algoritmos de análise de imagem para estabelecer uma relação entre a aparência (cor e morfologia) dos frutos do cacau e a qualidade das sementes com base nos parâmetros obtidos a partir de imagens digitais. Na segunda etapa do projeto, as sementes de cacau extraídas de frutos danificados e saudáveis serão processadas, inicialmente na fazenda de cacau (com os parceiros do projeto - produtores de cacau), através das etapas de fermentação e secagem e, em seguida, levadas à Unicamp para outras etapas de processamento para obtenção de massa, manteiga e pó de cacau. Os produtos obtidos serão enviados ao Fraunhofer Institute for Process Development and Packaging - IVV (Alemanha) para avaliação das propriedades de cristalização da manteiga de cacau, extração e caracterização de polifenóis do pó de cacau. Estas análises são importantes para entender a qualidade destes produtos e propor aplicações, seja para alimentos ou cosméticos, por exemplo. (AU)

O desperdício de alimentos é um dos maiores problemas globais da atualidade. Aproximadamente um terço da produção mundial de alimentos é perdida ao longo da produção, distribuição e consumo. No caso de frutas este desperdício atinge 50%. Neste contexto, o processamento de subprodutos agroindustriais, seguindo os preceitos da economia circular e da engenharia reversa, é uma tendência clara para o futuro da indústria de alimentos. O Laboratório de Alta Pressão em Engenharia de Alimentos (LAPEA) tem focado suas atividades na investigação de processos a alta pressão para a obtenção de produtos de alto valor a partir de fontes naturais. Resultados vêm mostrando que subprodutos da indústria de alimentos são importantes fontes de compostos bioativos, e que tecnologias em altas pressões são alternativas viáveis para a recuperação e purificação destes compostos através de métodos limpos e não agressivos ao ambiente e ao próprio produto. Porém, a viabilidade técnica e econômica de tais processos depende de sua intensificação e da integração entre si e com outras operações presentes. Este projeto aborda o aproveitamento de resíduos da cadeia de cítricos, uma das mais destacadas no Estado de São Paulo. As cascas e óleos essenciais de cítricos são ricos em compostos com potencial nutricional, farmacêutico e tecnológico, como fibras, pectina, terpenos, fenólicos e pigmentos. Técnicas de processamentos em altas pressões como extração com fluidos supercríticos e líquidos pressurizados, fracionamento por redução de pressão, adsorção, separação em membranas e secagem supercrítica serão aplicadas de forma integrada para obter produtos com potencial aplicação na formulação de alimentos processados. As condições de processamento serão avaliadas em termos de rendimento dos compostos alvo, propriedades físicas e químicas dos produtos, cinética de processo e viabilidade econômica. Aplicações em produtos formulados também serão buscadas em parceria com grupos de pesquisa e indústrias. (AU)

Materiais para uso na construção civil constituído de matérias-primas de fontes renováveis ou de subprodutos agroflorestais vêm ganhando mercado nos últimos anos. E na era pós-pandemia da Covid-19, apresentam estreita relação com o apelo Universal das Nações Unidas, uma vez que minimizam o impacto ambiental no planeta terra. Nesse contexto, o presente projeto de pesquisa tem como objetivo selecionar uma composição de painel OSB (Oriented Standard Board) de subprodutos florestais (madeira Balsa - Ochroma pyramidale) com adições de micro ou nanopartículas de óxidos metálicos (Al2O3 e ZnO) para camada de suporte de piso e avaliar o desempenho mecânico de um piso de madeira projetado denominado OSBalsafloor. Para as avalições serão utilizadas recomendações normativas específicas para painéis OSB e para pisos de madeira. Com os resultados dessa pesquisa espera-se obter um produto diferenciado à base biomassa florestal residual com micro ou nanopartículas incorporadas que possa ser utilizado na construção civil. (AU)

No Brasil, a ovinocultura e a caprinocultura leiteiras são realizadas majoritariamente em pequenas propriedades familiares distribuídas por todo território do país. Normalmente o leite obtido é utilizado para produção de queijos e outros derivados lácteos nas mesmas propriedades, permitindo agregação de valor aos produtos. A fabricação do queijo gera soro como subproduto, o qual é comumente destinado à alimentação animal e/ou descartado de forma inapropriada em pequenas propriedades, por falta de estrutura para tratamento adequado como resíduo e falta de conhecimento técnico para reaproveitamento. O soro descartado é altamente poluente e perde seu valor agregado, levando à prejuízos financeiros e indesejável impacto ambiental. Para reverter este cenário, o presente trabalho se propõe a caracterizar os soros doces de queijo de ovelha (SDO) e cabra (SDC) e avaliar a possibilidade de uso destes para a produção de bebidas lácteas que apresentem boa estabilidade física e microbiológica durante a estocagem, adequada aceitação sensorial, consigam ser carreadoras de microrganismos probióticos e possuam potenciais propriedades bioativas. Os conhecimentos adquiridos serão repassados diretamente aos pequenos produtores e associações de produtores, permitindo a eles dar um destino mais nobre ao soro de queijo, com aumento de ganhos financeiros e redução do impacto ambiental. Além disso, os resultados obtidos no projeto ajudarão a comunidade científica internacional a conhecer e entender melhor as potencialidades destes subprodutos, resultando em uma grande ampliação do conhecimento científico atual sobre o soro de pequenos ruminantes. (AU)

O interesse na recuperação de In vem aumentando nos últimos 5 anos, principalmente devido a sua importância estratégia e econômica, e sua escassez na crosta terrestre. Este elemento pode ser encontrado em monitores de tela plana (FDPs - flat panel displays), especialmente naqueles dispositivos que empregam tecnologia baseada em telas de cristal líquido (LCD - liquid crystal display). Com isso, os objetivos do projeto são focados na recuperação de In dos dispositivos LCD e o estudo da reutilização dos subprodutos adquiridos durante o processo de reciclagem. Além do elemento In, estes dispositivos contem vidro e filmes polarizantes, sendo economicamente e ambientalmente vantajoso reutilizar todos os componentes. Portanto, há várias etapas para alcançar um resultado economicamente viável: (1) aquisição do material a ser reciclado, selecionando o melhor caminho para obtê-los; (2) o estudo de uma rota eficiente para a recuperação de In e, (3) a reutilização dos subprodutos. Um plano de negócios será elaborado com os melhores resultados da pesquisa, escolhendo assim um caminho mais econômico e viável para realizar os objetivos do projeto. (AU)