Caracterização, Modelagem e Avaliação Tecnológica de Óleos Vegetais Enriquecidos com Bioativos de Microalgas Obtidos por Extração Supercrítica com CO₂

Descrição

As microalgas têm despertado crescente interesse científico e tecnológico devido à sua capacidade de produzir uma ampla diversidade de compostos bioativos de elevado valor agregado, incluindo carotenoides, clorofilas, compostos fenólicos, vitaminas, esteróis e ácidos graxos de interesse nutricional e funcional. Esses metabólitos apresentam propriedades antioxidantes, anti-inflamatórias e funcionais que os tornam promissores para aplicação em diferentes setores produtivos, especialmente nas áreas de alimentos, nutracêuticos, cosméticos e bioprodutos. Paralelamente, a busca por ingredientes naturais e sustentáveis tem impulsionado o desenvolvimento de novas tecnologias capazes de substituir aditivos sintéticos e agregar valor a recursos biológicos renováveis, contribuindo para o fortalecimento da bioeconomia e para a transição rumo a sistemas produtivos mais sustentáveis. Apesar dos avanços observados nos últimos anos, ainda existem desafios relacionados à obtenção eficiente desses compostos, à preservação de suas propriedades funcionais durante o processamento e à sua incorporação em matrizes que permitam ampliar sua estabilidade e potencial de aplicação. Nesse contexto, a utilização de óleos vegetais como veículos para a incorporação de compostos bioativos provenientes de microalgas surge como uma alternativa promissora para o desenvolvimento de ingredientes diferenciados e de produtos com maior valor agregado. Entretanto, a compreensão dos fenômenos envolvidos na extração, incorporação e caracterização desses compostos ainda demanda investigações científicas e tecnológicas que contribuam para ampliar o conhecimento sobre seu comportamento e potencial de aplicação. A extração supercrítica com dióxido de carbono (CO₂) destaca-se como uma das tecnologias mais promissoras para a recuperação de compostos bioativos naturais. O uso do CO₂ em condições supercríticas permite elevada seletividade, reduzida degradação térmica dos compostos extraídos e eliminação de resíduos de solventes orgânicos, características que tornam essa tecnologia particularmente atrativa para aplicações voltadas à produção de ingredientes destinados aos setores alimentícios, farmacêuticos e cosméticos. Além disso, trata-se de uma tecnologia alinhada aos princípios da química verde e da sustentabilidade, contribuindo para a redução de impactos ambientais associados aos processos convencionais de extração. O presente projeto tem como objetivo investigar a obtenção, caracterização e avaliação tecnológica de óleos vegetais enriquecidos com bioativos de microalgas por meio da extração supercrítica com CO₂, integrando atividades experimentais, analíticas e de engenharia voltadas à geração de conhecimento científico e ao desenvolvimento de competências em pesquisa aplicada. A proposta está vinculada ao projeto aprovado no Edital nº 72/2025 – Demanda Universal da Fundação de Apoio à Pesquisa do Estado da Paraíba (FAPESQ), ampliando sua dimensão acadêmica por meio da inserção de estudantes de iniciação científica em atividades de pesquisa multidisciplinar. A execução será realizada de forma integrada entre o Centro de Tecnologia e Desenvolvimento Regional (CTDR) e o Departamento de Engenharia de Produção (DEP) da Universidade Federal da Paraíba. Essa integração representa um diferencial relevante da proposta, uma vez que reúne competências complementares nas áreas de biotecnologia, tecnologia de alimentos, engenharia de processos, modelagem, análise de dados e avaliação tecnológica. Enquanto as atividades desenvolvidas no CTDR estarão relacionadas à obtenção dos extratos, incorporação dos bioativos e caracterização físico-química e funcional dos materiais produzidos, as atividades conduzidas no DEP concentrar-se-ão na organização e análise dos dados experimentais, modelagem de processos, identificação de parâmetros críticos e avaliação de indicadores técnicos associados ao desempenho das rotas estudadas. As atividades experimentais compreenderão a obtenção de extratos ricos em compostos bioativos provenientes de microalgas, utilizando condições controladas de extração supercrítica, seguida de sua incorporação em diferentes matrizes lipídicas. Posteriormente, serão realizadas análises voltadas à caracterização dos materiais produzidos, incluindo parâmetros físico-químicos, propriedades antioxidantes, estabilidade e aspectos tecnológicos relevantes para sua aplicação. Essas atividades permitirão ampliar a compreensão sobre os efeitos da incorporação dos bioativos nas características dos óleos vegetais e gerar informações relevantes para futuras pesquisas e aplicações. Paralelamente, serão desenvolvidas atividades relacionadas à modelagem e avaliação tecnológica dos processos estudados. Os dados experimentais obtidos serão organizados e analisados com o objetivo de identificar relações entre variáveis de processo e características dos produtos obtidos, permitindo a construção de indicadores de desempenho e o aprofundamento da compreensão dos fenômenos envolvidos. Essa abordagem contribuirá para a formação dos estudantes em técnicas de tratamento de dados, análise de processos e desenvolvimento de soluções tecnológicas baseadas em evidências experimentais. O projeto também contempla atividades de prospecção científica e tecnológica relacionadas ao tema de pesquisa. Serão realizados levantamentos bibliográficos, análises de tendências tecnológicas e estudos exploratórios sobre aspectos regulatórios e de propriedade intelectual associados aos compostos bioativos de microalgas e aos óleos funcionais. Essas atividades permitirão aos estudantes o contato com ferramentas de inovação, busca de informações tecnológicas e análise crítica da literatura científica, ampliando sua formação para além das atividades laboratoriais. Do ponto de vista da formação acadêmica, a proposta busca proporcionar aos estudantes experiências em todas as etapas do processo de pesquisa científica, incluindo planejamento experimental, execução de atividades laboratoriais, organização e interpretação de dados, redação de relatórios técnicos, elaboração de trabalhos científicos e divulgação dos resultados em eventos acadêmicos. Espera-se que os discentes desenvolvam competências relacionadas ao método científico, ao trabalho em equipe, à análise crítica e à comunicação técnico-científica, contribuindo para sua formação como futuros pesquisadores e profissionais qualificados. Entre os resultados esperados destacam-se a geração de conhecimento científico sobre a incorporação de bioativos de microalgas em matrizes lipídicas, a construção de bases de dados experimentais relacionadas aos processos estudados, a obtenção de indicadores técnicos de desempenho, a produção de trabalhos científicos e a formação de recursos humanos capacitados em pesquisa aplicada. Espera-se ainda que os conhecimentos gerados contribuam para o fortalecimento das pesquisas em biotecnologia, engenharia de processos, engenharia do produto e tecnologia de alimentos, bem como para o avanço de iniciativas voltadas à bioeconomia, ao aproveitamento sustentável de recursos biológicos e ao desenvolvimento de tecnologias alinhadas aos princípios da sustentabilidade. A proposta apresenta aderência aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS), especialmente ao ODS 9 (Indústria, Inovação e Infraestrutura), ao estimular a geração de conhecimento e o desenvolvimento de tecnologias inovadoras; ao ODS 12 (Consumo e Produção Responsáveis), por incentivar o uso sustentável de recursos naturais e tecnologias limpas; e ao ODS 3 (Saúde e Bem-Estar), em razão do potencial de aplicação dos compostos bioativos estudados em produtos voltados à melhoria da qualidade de vida. Dessa forma, o projeto busca integrar pesquisa científica, formação de recursos humanos e inovação tecnológica em uma abordagem interdisciplinar capaz de contribuir para o desenvolvimento sustentável e para a consolidação da bioeconomia no estado da Paraíba.