Pectina da casca do maracujá (Passiflora edulis flavicarpa): otimização da extração e análise da viabilidade técnico-econômica do processo

Abstract

Uma fruta que se destaca por gerar subprodutos com potencial de aproveitamento à indústria é o maracujá (Passiflora edulis flavicarpa), cujo processamento em indústrias de polpa e suco origina cerca de 51 % (m/m) de casca. A casca do maracujá contém quantidades significativas de fibras, destacando-se a pectina, um polissacarídeo utilizado como agente estabilizante e/ou gelificante na indústria de alimentos. Desta forma, o presente estudo objetivou a otimização das variáveis que influenciam a extração da pectina da casca do maracujá, além da análise de viabilidade técnico-econômica do processo. Para a otimização, quatro etapas foram realizadas: i) produção da farinha da casca do maracujá; ii) estudo da influência das variáveis temperatura, tempo e concentração de ácido cítrico na extração da pectina da farinha obtida; iii) otimização de variáveis significativas para obtenção da pectina com bom rendimento e alto grau de esterificação utilizando o delineamento composto central rotacional; e iv) extração da pectina da casca in natura usando os níveis estabelecidos pela condição otimizada. Com a condição otimizada, foram realizados estudos para ampliação da escala, com base nos cálculos de balanços de massa e energia e dimensionamento dos equipamentos. Os resultados indicam que as pectinas obtidas a partir da farinha e casca in natura apresentaram rendimentos de extração de 13,18 % e 13,44 %, respectivamente, e alto grau de esterificação, sob condições operacionais de 52,5 min; 80 °C e 0,0002 mol.L -1 de ácido cítrico. A partir da análise da viabilidade econômica do processo de implantação dessa linha de extração em uma indústria processadora de frutas, foi possível obter ponto de equilíbrio de 23,10 %, o que indica que o investimento é flexível, permitindo à indústria uma lucratividade anual de R$ 471.634,51. Os indicadores financeiros calculados demonstraram boa rentabilidade, atratividade e viabilidade econômica. Palavras-chave: Dimensionamento. Metodologia de superfície de resposta. Processamento. Subproduto. Viabilidade.

A fruit that stands out for generating by-products with potential for use in the industry is the passion fruit (Passiflora edulis flavicarpa), whose processing in pulp and juice industries originates about 51% (m/m) of the peel. The passion fruit peel contains significant amounts of fiber, especially pectin, a polysaccharide used as a stabilizing and / or gelling agent in the food industry. Thus, the present study aimed at optimizing the variables that influence the extraction of pectin from the passion fruit peel. For optimization, four steps were taken: i) production of passion fruit peel flour; ii) study of the influence of the variables temperature, time and citric acid concentration on the extraction of pectin from the flour obtained; iii) optimization of significant variables to obtain pectin with good yield and high degree of esterification using the central rotational composite design; and iv) extraction of fresh shell pectin using the levels established by the optimized condition. With the condition optimized, studies were carried out to expand the scale, based on the calculations of mass and energy balances and equipment sizing. The results indicate that the pectins obtained from fresh flour and peel showed extraction yields of 13.18% and 13.44%, respectively, and a high degree of esterification, under 52.5 min operating conditions; 80 °C and 0.0002 mol.L -1 of citric acid. From the analysis of the economic viability of the process of implementation of this extraction line in a fruit processing industry, it was possible to obtain a balance point of 23.10%, which indicates that the investment is flexible, allowing the industry annual profitability of R$ 471,634.51. The calculated financial indicators showed good profitability, attractiveness and economic viability. Keywords: Sizing. Response surface methodology. Processing. Byproduct. Viability.