Pintado, Manuela E.

Teixeira, J. A.

Universidade do Minho: RepositoriUM

Nas orientações para uma Europa de recursos eficientes, a Comissão Europeia prevê que, até 2020, os resíduos sejam geridos como um recurso, e por isso a reciclagem e reuti-lização de resíduos, para além da sua elevada relevância, tornaram-se opções economicamente atraentes. Atualmente cerca de 1/3 dos alimentos para consumo humano é perdida mundialmente (como resíduo de processamento ou perda na cadeia), correspondendo a uma produção mundial de resí-duos alimentares de cerca de 1,3 bilhões toneladas/ano [1]. Nesse sentido, a valorização de resíduos e subprodutos agro-alimentares apresenta-se hoje em dia, não só como uma ne-cessidade, mas como uma oportunidade para obtenção de novos produtos de valor acrescentado e com grande impacto na economia das indústrias.A mais-valia para as indústrias alimentares advém tanto da redução de custos de eliminação ou tratamento do resíduo, como do ganho de transformação dos subprodutos em pro-dutos de valor, entre os quais se podem incluir novos aditivos ou ingredientes alimentares, que podem vir a incorporar nos seus produtos, diversificando e aumentando o seu portfólio.De acordo com Regulamento Europeu (442/1975/EEC;689/ 1991/EEC), Resíduo	alimentar corresponde a resíduos de car-ga orgânica elevada, os quais são geralmente obtidos durante transformação de matérias-primas em produtos alimentares resultando em forma líquida ou sólida, enquanto Subprodu-tos corresponde a uma designação que permite transmitir que “os resíduos alimentares” constituem substratos para a recaptura de compostos funcionais com viabilidade no de-senvolvimento de novos produtos com valor de mercado.Nesse sentido, um dos grandes desafios atuais centra-se no processamento de subprodutos agro-alimentares para a re-cuperação de compostos de elevado valor e produção de metabolitos relevantes, através de processos químicos e bio-tecnológicos.Os subprodutos, dependendo da matéria-prima e processa-mento que os originou, podem conter níveis variáveis de nu-trientes básicos como proteína, lípidos, minerais e hidratos de carbono (açúcares e fibras), podendo ainda incluir com-postos funcionais de elevado valor diferenciado, como por exemplo, vitaminas, carotenoides, polifenóis, péptidos, entre outros.Assim, seguindo metodologias apropriadas, a maioria dos compostos referidos anteriormente podem ser obtidos e aplicados sobretudo nas indústrias alimentar, farmacêutica e cosmética. No entanto, as restrições legislativas impostas, sobretudo na área alimentar pela EFSA, com a entrada do Regulamento (CE) Nº1924/2006 do Parlamento Europeu e do Conselho, relativo às alegações nutricionais e de saúde sobre os alimentos, podem dificultar a valorização de alguns dos ingredientes com bioatividade, para os quais as alegações de saúde ainda não foram aprovadas, por falta de evidências científicas suficientes. No entanto, sempre que existem limi-tações de legislação, deve ser valorizado e validado o papel tecnológico ou nutricional que muitos ingredientes podem ter, como sejam propriedades espessantes, gelificantes, valor energético, entre outros.A abordagem de recuperação de componentes de alto valor a partir de resíduos alimentares compreende habitualmente várias fases que, de acordo com o grau de pureza a atingir, apresentam crescente complexidade e custo (ver Figura 1), sendo a sequência mais frequente uma fase de pré-tratamen-to (usa métodos como centrifugação, prensagem, etc), segui-da de uma fase de separação ou extração de moléculas (usa métodos como ultrafiltração, extração por solvente, etc), e finalmente a fase de isolamento e purificação (usa métodos como cromatografia, nanofiltração, etc). O produto é depois estabilizado para armazenamento por liofilização, atomiza-ção ou outro.Outros métodos de valorização incluem vias de transfor-mação, que permitam libertar ou obter compostos de maior valor, como seja a hidrólise e a fermentação, que se podem combinar (de forma integrada ou isolada) com o processo de recuperação (Figura 1). A hidrólise implica a degradação (ex: via enzimática, química, etc) de compostos, em geral de ele-vado peso molecular, para produção de novos compostos de maior valor, em geral pela sua bioatividade, onde se incluem mais frequentemente péptidos e aminoácidos ou oligossacá-ridos. Finalmente, os subprodutos, geralmente após algum pré-tratamento, também podem servir de substrato para mi-crorganismos produzirem compostos de valor, através de fer-mentação, que podem ser posteriormente recuperados pelos processos já referidos.10Valorização de subprodutos da indústria alimentar: obtenção de ingredientes de valor acrescentadoManuela E. Pintado1 e José A. Teixeira21Centro de Biotecnologia e Química Fina – Laboratório Associado, Escola Superior de Biotecnologia, Universidade Católica Portuguesa/Porto, Rua Arquiteto Lobão Vital, 4202-401 Porto, Portugal2Centro de Engenharia Biológica, Campus de Gualtar, Universidade do Minho, 4710-057 Braga, PortugalE-mail: mpintado@porto.ucp.pt; jateixeira@deb.uminho.ptB o l e t i m  d e  B i o t e c n o l o g i a  .  A b r i l  2 0 1 511B o l e t i m  d e  B i o t e c n o l o g i a  .  A b r i l  2 0 1 5Durante a recuperação ou produção de compostos para apli-cação alimentar, alguns aspetos devem ser tidos em conta, nomeadamente: seleção do método de extração de forma a maximizar o rendimento dos compostos-alvo e adequar às exigências do processamento industrial, purificar os ingre-dientes de alto valor, eliminando impurezas e compostos tóxicos, evitar a deterioração e perda de funcionalidade du-rante processamento e garantir a natureza de grau alimentar do produto final.Vários estudos atuais têm contemplado a obtenção de inú-meros ingredientes a partir de subprodutos, incluindo sub-produtos de cereais (ex: farelo de arroz, drêche, etc) com obtenção principal de fibras, hemiceluloses, beta-glucanas e oligossacarídeos prebióticos, a partir de raízes e tubérculos (ex: resíduos de cana, mandioca, etc), com obtenção prin-cipal de polifenóis e ácidos orgânicos, a partir de culturas oleaginosas (ex: soja, bagaço de azeitona, etc) com obtenção de fitoesteróis, polifenóis e pectinas, a partir de frutos e vege-tais (ex: cascas de vários frutos, bagaço de tomate, etc) com obtenção principal de pectinas, fibras, carotenoides e polife-nóis, a partir de cárnicos (ossos, sangue, vísceras de bovinos e aves e suínos) com principal obtenção de proteínas, pépti-dos ou aminoácidos, a partir de peixe e crustáceos (espinhas, peles, cascas, etc) com principal obtenção de proteínas, pép-tidos ou aminoácidos, ou quitina e quitosana, e finalmen-te a partir de subprodutos de leite principalmente o soro, com obtenção de várias proteínas e péptidos ou lactose [2] que pode posteriormente originar uma gama variada de pro-dutos por fermentação (ex. álcool) ou ação enzimática (ex: galactooligossacarídeos).Inúmeros projetos têm sido desenvolvidos em Portugal nesta área, em particular integrados em parcerias com a indústria.Na sua maioria, a valorização económica de resíduos e sub-produtos em compostos de valor, apesar de atrativa, não é facilmente sustentável economicamente, pois embora con-temple uma matéria-prima de baixo custo, implica um ele-vado custo de logística, armazenamento e transporte da mes-ma, bem como a utilização de processamentos associados a elevado consumo energético ou técnicas onerosas. Nesse sentido, por forma assegurar a viabilidade económica da va-lorização, é fundamental o processamento de quantidades elevadas de matéria-prima, que na maioria dos casos, não é possível obter com os subprodutos gerados por uma só em-presa.A associação de várias empresas geradoras do mesmo sub-produto pode ser uma das possibilidades, mas tal nem sem-pre é fácil, quer pela difícil conjugação de interesses ou pela distância geográfica.Outra possibilidade consiste na utilização de processos inte-grados, que permitam a transformação de subprodutos com proximidade composicional e compatibilidades de origem, maximizando assim os equipamentos instalados e asseguran-do quantidades de subproduto geograficamente conciliáveis, minimizando os custos de transporte e armazenamento.Na Figura 2 apresenta-se um exemplo de uma abordagem de subprodutos ricos em fibra e com subprodutos ricos em proteínas, onde se pode ver a utilização de processos inte-grados de hidrólise, separação e purificação, que podem ser aplicados com maximização de valorização, com obtenção de produtos finais de menor valor (ex: farinhas ricas em fibras e concentrados proteicos) até produtos de valor acrescenta-do como péptidos ou oligossacáridos, permitindo assim col-matar a sazonalidade e variabilidade de subprodutos, para assegurar produtos finais mais sustentáveis.Figura 1 – Esquema de processamento de subprodutos com obtenção de produtos de valor acrescentado, exemplificando o incremento de valor, com aumento decomplexidade de processo ou integração de processos de transformação (hidrólise, fermentação).B o l e t i m  d e  B i o t e c n o l o g i a  .  A b r i l  2 0 1 5Esta é a abordagem do projeto VALOR INTEGRADOR (em curso) no âmbito do qual o Centro de Biotecnologia e Quí-mica Fina da ESBUCP e o Centro de Engenharia Biológica da UM, o ICBAS e a Faculdade de Medicina da UP, em par-ceria com várias entidades do setor agro-alimentar – Sorgal, UNICER, Central Carnes, Avicasal, Germen, Poveira, Savinor, Vallinox, Queijo Saloio, Portugal Foods e ANICP - pretendem desenvolver soluções modelo para a valorização integrada dos sub-produtos de diferentes origens e com diferentes ca-racterísticas.ConclusãoA valorização de subprodutos deve ser vista como uma opor-tunidade de negócio numa realidade de escassez de alimen-tos e água e implementação de normas ambientais cada vez mais rigorosas. E, embora reconhecendo que a sua imple-mentação está dependente da sua viabilidade económica e financeira, deve ser relembrado que, aquilo que não é eco-nomicamente viável ou interessante agora, o poderá ser num futuro próximo.Uma das grandes limitações no desenvolvimento economi-camente sustentado destes processos está na disponibilida-de das quantidades de subproduto necessárias. Tal não deve constituir uma limitação, mas sim, ser uma oportunidade para as indústrias se agregarem ou desenvolverem soluções integradas com subprodutos de várias empresas com compo-sição semelhante ou complementar.As restrições de legislação são outro fator a ter em conta, nomeadamente na valorização dos novos ingredientes (em particular funcionais) para garantir que o produto final seja facilmente valorizável no mercado com o retorno esperado.Concluindo, a valorização de sub-produtos é uma questão da maior importância para o setor agro-alimentar, pois são várias as oportunidades existentes para o desenvolvimento sustentado de novos produtos de valor acrescentado variá-vel. As empresas agro-alimentares devem estar conscientes deste desafio e, desde já, assumirem esta questão como de-terminante para o seu desenvolvimento e do setor.Referências[1] Gustavsson, J., Cederberg, C., Sonesson, U., van Otterdijk, R. and Mey-  beck, A. 2011. Global food losses and Food waste. Food and Agriculture  Organization of the United Nations (FAO), 1-23 pags[2] Galanakis, C.M. 2012. Recovery of high added-value components from  food wastes: Conventional, emerging technologies and commercialized  applications. Trends in Food Science & Technology, 26, 68-8712Figura 2 – Exemplo de integração de valorização de subprodutos com utilização de processos comuns, com complexidade diferenciada, de acordo com o nível de valor esperado de produto final.

Valorização de subprodutos da indústria alimentar: obtenção de ingredientes de valor acrescentado

Teixeira, José A.

Repositório Institucional da Universidade Católica Portuguesa

Portuguese

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Valorização de subprodutos da indústria alimentar: obtenção de ingredientes de valor acrescentado

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