Otimização do Processo de Encapsulação de Resíduo do Abate de Aves visando Aplicação Cosmética
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Data
2022
Autores
Machado da Silva, Caroline
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Resumo
A grande geração de resíduos proveniente do abate de frangos no país gera a necessidade de inovações para aproveitamento desses materiais. O soro sanguíneo, rico em albumina e globulinas, por exemplo, pode ser utilizado como matéria-prima da indústria de cosméticos, minimizando seu impacto ambiental e agregando valor a esse material. Normalmente, para evitar degradação e aumentar seu tempo de vida o soro é comercializado em forma de cápsulas, que podem ser utilizadas na formulação de diversos produtos, como cremes, pomadas, loções, entre outros. A encapsulação pode ser realizada com diferentes materiais e técnicas, gerando uma vasta gama de possibilidades de aplicação. Para minimizar o tempo e custo de produção, podem ser utilizados métodos da Engenharia de Processos para otimização de processos industriais. Logo, esse trabalho visa otimizar o processo de encapsulação de soro sanguíneo residual do abate de aves, objetivando cápsulas de soro aplicáveis em cosméticos como produto. Para obtenção de um fluxograma base utilizou-se a representação do processo por meio de árvore de estados seguida pela análise com método heurístico acoplado a lógica fuzzy. A validação do fluxograma base como ótimo, ou não, foi realizada pelo método evolutivo. Para a elaboração da árvore de estados foram consideradas 5 diferentes rotas tecnológicas (polimerização, coacervação, extrusão, emulsificação e secagem), o que originou um total de
3.808 fluxogramas. Para cada rota e seus subsistemas, 42 regras heurísticas foram definidas. A aplicação dos métodos foi realizada em dois cenários: o primeiro consiste em uma empresa com alto valor de investimento visando nanocápsulas e o segundo em uma microindústria com poucos recursos com o objetivo de microcápsulas. O primeiro cenário resultou em um
fluxograma base da rota de polimerização contendo as etapas de: homogeneização do material encapsulante, encapsulação em reator em batelada, separação em centrífuga e lavagem. No segundo cenário o resultado foi um fluxograma base da rota de secagem com duas etapas: homogeneização do material encapsulante e encapsulação em spray dryer. Após aplicado o
método evolutivo, ambos os fluxogramas base foram considerados ótimos, para as condições definidas em cada cenário. O primeiro cenário apresenta 16 vizinhos estruturais e tem sua análise realizada de forma qualitativa. Enquanto o segundo cenário apresenta 15 vizinhos estruturais e sua análise foi feita de forma quantitativa, utilizando uma análise de margem de lucro bruto como parâmetro base. Deste modo, o trabalho permitiu a otimização do processo de produção de cápsulas de soro a partir desse resíduo de forma promissora, minimizando possíveis gastos e promovendo o desenvolvimento sustentável.
Abstract
Descrição
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação Interdisciplinar em Energia e Sustentabilidade da Universidade Federal da Integração Latino-Americana, como requisito parcial à obtenção do título de Mestra em Energia e Sustentabilidade.