Abordagem multiprocessual e caracterização dos grãos secos de destilaria com solúveis (DDGS) de milho

Abstract

A busca por combustíveis menos poluentes aumenta o interesse pelo etanol. No Brasil, a possibilidade da produção de etanol de milho na entressafra da cana-de-açúcar apresenta-se como uma alternativa promissora. Após a produção de etanol de milho, gera-se um resíduo conhecido como ``distiller’s dried grains with solubles (DDGS)`` ou grãos secos de destilaria com solúveis, usado como fonte de energia revertida em alimentação animal. O principal objetivo desta pesquisa foi caracterizar e agregar valor ao DDGS de milho, permitindo que seu uso seja expandido para além da alimentação animal. Para tanto, foram utilizadas técnicas de processamento, análises de caracterização química e bioquímica. O delineamento foi inteiramente casualizado para as análises de lipídeos e açúcares. Os resultados indicaram que o DDGS de milho apresentou em sua constituição de minerais altas concentrações de enxofre, cobre e cobalto o que indica a necessidade de se caracterizar o produto antes de disponibiliza-lo como ração. O uso da técnica proteômica possibilitou levantar 191 proteínas presentes no DDGS. A adição de etanol como co-solvente de extração aumentou o volume de óleo extraído via CO2 supercrítico, sendo que a taxa de 10% de adição de etanol obteve o melhor rendimento 9,3% em 180 minutos. A adição de etanol como co-solvente de extração não foi significativa para recuperação de compostos lipídicos como tocols e fitosteróis do óleo de DDGS. O uso da auto-hidrólise para extração de carboidratos do DDGS de milho possibilitou extrair 7,31 g.mL-1 de líquido hidrolisado de DDGS à 180 oC e 20% de sólido. Extrações com temperaturas diferentes de 180 oC resultaram nas maiores médias de furfural, indicando maior degradação das moléculas de açúcares durante o tratamento térmico. O uso das técnicas de extração de óleo e carboidratos totais mostraram que o DDGS possui compostos capazes de serem extraídos e assim elevar sua função além da ração animal.

The search for cleaner fuels increases interest in ethanol. In Brazil, the possibility of producing corn ethanol in the sugarcane harvest season is a promising alternative. After the production of corn ethanol, a residue known as "distiller's dried grains with solubles (DDGS)" is used as a source of energy reversed in animal feed. The main objective of this research was to characterize and add value to DDGS, allowing its use to be expanded beyond animal feed. For this purpose, processing techniques, chemical characterization and biochemical analyzes were used. The design was completely randomized for lipids and sugars analyzes. The results indicated that the DDGS of corn presented high concentrations of sulfur, copper and cobalt in its constitution, indicating the need to characterize the product before making it available as feed. The use of the proteomic technique allowed to raise 191 proteins present in DDGS. The addition of ethanol as extraction cosolvent increased the volume of oil extracted via supercritical CO2, with the ethanol addition rate of 10% obtaining the best yield of 9.3% in 180 minutes. The addition of ethanol as extraction co-solvent was not significant for recovery of lipid compounds such as tocols and phytosterols from DDGS oil. The use of autohydrolysis to extract carbohydrates from corn DDGS made it possible to extract 7.31 g.mL-1 of DDGS hydrolyzed liquid at 180 oC and 20% solid. Extractions with temperatures different from 180 oC resulted in the higher averages of furfural, indicating greater degradation of the sugar molecules during the heat treatment. The use of oil and total carbohydrates extraction techniques showed that DDGS has compounds capable of being extracted and thus elevate its function beyond animal feed.