Linhas de Pesquisa
Os trabalhos realizados no LATESC, em sua maioria, se beneficiam do emprego de fluidos supercríticos para diferentes aplicações. Fluidos supercríticos são substâncias que se encontram em condições de pressão e de temperatura acima de seus valores críticos. Possuem propriedades próximas as de gases, como viscosidade e coeficiente de difusão, e de líquidos, como densidade, o que os tornam solventes fortes com ótimas propriedades de transporte. Ademais, a partir de pequenas mudanças nas condições de temperatura e pressão do sistema, ocorrem variações destas propriedades e da seletividade destes solventes, que podem ser controladas de modo a favorecer os processos.
O fluido supercrítico mais convencional, que também é utilizado pelo laboratório, é o dióxido de carbono, que possuí baixa toxicidade, não é inflamável, é de fácil separação em temperatura e pressão ambiente e possuí parâmetros críticos não muito elevados (31,4 ° C e 7,88 MPa).
Embora não exclusivos, os estudos desempenhados no laboratório geralmente se enquadram dentro destas cinco linhas de pesquisa:
Biorrefinaria e Extração de Compostos Bioativos
O conceito de biorrefinaria, embora dinâmico, envolve em diferentes rotas de conversão de biomassas agroindustriais em dois tipos de produtos, materiais volumosos de baixo valor agregado, como biocombustíveis e fibras, e um volume pequeno de compostos de elevado valor unitário, como compostos bioativos e aditivos químicos. Estes produtos de alto valor agregado são de interesse para a indústria de alimentos, farmacêutica, cosmética e de química fina, e podem ser obtido através de diferentes métodos de extração. No LATESC as seguintes técnicas são adotadas: Extração com Soxhlet (SOX); Extração com Fluido Supercrítico (SFE); Extração com Líquido Pressurizado (PLE); Extração com Água Subcrítica (SWE); e Extração Assistida por Micro-ondas (MAE).
Equilíbrio de Fases à Alta Pressão
O estudo do equilíbrio de fases é realizado para prever o comportamento de misturas de composição conhecida em determinadas temperaturas e pressões de interesse. Embora modelos termodinâmicos também sejam empregados para esta função, os dados experimentais são indispensáveis para ajustar os modelos de interação. Diversas informações cruciais para os processos em alta pressão podem ser obtidas através do equilíbrio de fases, como dados de solubilidade de um composto a ser extraído ou recomendações de temperatura e de pressão para se operar um reator. No LATESC, os experimentos são realizados através do método estático sintético por visualização, estudando dados relevantes para extrações em alta pressão, polimerização em meio supercrítico e sistemas da indústria petroquímica.
Formação de Partículas, Encapsulamento e Impregnação à Alta Pressão
Os processos de formação de partículas, de encapsulamento e de impregnação visam modificar propriedades físico-químicas de compostos bioativos, possibilitando-os uma aplicação mais ampla e proporcionando-os uma maior biodisponibilidade, ou ainda, enriquecer alimentos com a adição destes compostos. Os métodos de formação de partículas realizados no LATESC são a micronização, a coprecipitação e a cocristalização.
Os diferentes processos empregam o fluído supercrítico como solvente, como soluto, ou ainda como antissolvente, e apresentam vantagens sobre as técnicas convencionais, como a obtenção de produtos livres de solvente e a possibilidade de operação em condições amenas de processo, que minimizam a ocorrência de degradação dos compostos bioativos.
Polimerização em Meio Supercrítico
A polimerização por via enzimática em meio supercrítico permite a substituição do uso de catalizadores metálicos e de solventes orgânicos do processo tradicional de polimerização, possibilitando a obtenção de produtos livres de resíduos tóxicos. No LATESC são realizadas reações para a formação de polimeros biocompatíveis, biodegradáveis e bioreabsorvíves, que possuem como monômeros a ε-caprolactona, a pentadecalactona, a globalide e o l-lactídeo. Tais materiais são de grande interesse para as indústrias farmacêutica, biomédica e de alimentos.
Secagem Supercrítica e Formação de Aerogéis
A secagem supercrítica é um processo utilizado para a obtenção de aerogéis a partir de biopolímeros com propriedades gelificantes. O aerogel é um material sólido que possui propriedades únicas como densidade extremamente baixa, enorme área superficial e estrutura de poros abertos em escala nanométrica. Estes materiais possuem diversas aplicações nas áreas farmacêutica, cosmética, medicinal e biotecnológica. No LATESC, tem-se como interesse o uso destes materiais como aditivos em alimentos, com funções de carreadores de compostos ativos, de emulsificantes e de agentes de dispersão de aromas.
Última atualização: 08/2022
