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Concentração e purificação de extratos de flor de cardo (Cynara cardunculus, L.), por ultrafiltração. Caracterização química e molecular dos concentrados como agentes coagulantes no fabrico de queijo
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Authors
Abstract(s)
A flor da planta Cynara cardunculus L., também conhecida como cardo, é utilizada tradicionalmente como agente coagulante para a produção de queijos tradicionais portugueses, com a designação de origem protegida (DOP). Apesar da sua vasta utilização, o processo para a obtenção do extrato, assim como a colheita da flor, ainda é realizado de forma artesanal, originado a falta de homogeneidade nos estratos obtidos. Para solucionar tal problema, neste trabalho propôs-se a utilização de membranas de ultrafiltração de acetato de celulose para a obtenção de um extrato de flor de cardo reprodutível utilizando técnicas de concentração e diafiltração. Após os ensaios de permeação realizados foi comprovado que é possível utilizar uma membrana de acetato de celulose com um limite de exclusão molecular de 52155 Da para obter um concentrado, através do ensaio de concentração, e um retentado, através do ensaio de diafiltração, sem perdas significativas de atividade coagulante. No caso do concentrado foi possível concentrar a atividade coagulante a um fator de concentração de 5. Por outro lado, também foi possível verificar que, tanto o processo de concentração como o de diafiltração, resultam numa alteração no perfil químico do extrato, possibilitando assim a alteração do mesmo, sem comprometer a sua atividade coagulante, que por sua vez, poderá ser utilizado para a obtenção de um extrato de cardo padrão, que não seja influenciado pelas diferenças dos diferentes conjuntos de plantas utilizados à partida. Em suma foi possível criar dois processo simples que permitem tanto a concentração do extrato de cardo como a obtenção de um extrato padronizado que não dependa das condições da matéria-prima inicial.
Abstract The Cynara cardunculus L. plant, also known as thistle, is traditionally used as a coagulating agent to produce traditional Portuguese cheeses, classified as Protected Designation of Origin cheeses. Despite its widespread use, the process for obtaining the extract, as well as the harvesting of the flower, is still carried out by hand, resulting in a lack of homogeneity in the extract obtained. To solve this problem, acetate ultrafiltration membranes were used to obtain a reproducible thistle extract using concentration and diafiltration techniques. The permeation experiments shown that it is possible to use a cellulose acetate membrane with a molecular weight cut-off of 52155 Da to obtain a concentrate, through a concentration experiment, and a retentate, through a diafiltration experiment, without significant losses of coagulant activity. In the case of the concentrate, it was possible to concentrate the coagulant activity at a concentration factor of 5. On the other hand, it was also possible to verify that both the concentration and diafiltration processes result in changes in the chemical profile of the extract, thus enabling its alteration, without compromising its coagulant activity, which in turn, can be used to obtain a standard thistle extract, which is not influenced by the differences in the different batches of plants used. In short, it was possible to create two simple processes that allow both the concentration of the thistle extract and the obtaining of a standardized extract that does not depend on the state of the initial raw material.
Abstract The Cynara cardunculus L. plant, also known as thistle, is traditionally used as a coagulating agent to produce traditional Portuguese cheeses, classified as Protected Designation of Origin cheeses. Despite its widespread use, the process for obtaining the extract, as well as the harvesting of the flower, is still carried out by hand, resulting in a lack of homogeneity in the extract obtained. To solve this problem, acetate ultrafiltration membranes were used to obtain a reproducible thistle extract using concentration and diafiltration techniques. The permeation experiments shown that it is possible to use a cellulose acetate membrane with a molecular weight cut-off of 52155 Da to obtain a concentrate, through a concentration experiment, and a retentate, through a diafiltration experiment, without significant losses of coagulant activity. In the case of the concentrate, it was possible to concentrate the coagulant activity at a concentration factor of 5. On the other hand, it was also possible to verify that both the concentration and diafiltration processes result in changes in the chemical profile of the extract, thus enabling its alteration, without compromising its coagulant activity, which in turn, can be used to obtain a standard thistle extract, which is not influenced by the differences in the different batches of plants used. In short, it was possible to create two simple processes that allow both the concentration of the thistle extract and the obtaining of a standardized extract that does not depend on the state of the initial raw material.
Description
Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica, na Área de Especialização de Processos Químicos
Keywords
Cynara cardunculus L. Cardo Membrana Acetato de celulose Concentração Diafiltração Membrane Cellulose acetate Concentration Diafiltration
Citation
CABRITA, André Rodrigues – Concentração e purificação de extratos de flor de cardo (Cynara cardunculus, L.), por ultrafiltração. Caracterização química e molecular dos concentrados como agentes coagulantes no fabrico de queijo. Lisboa: Instituto Superior de Engenharia de Lisboa. 2024. Dissertação de Mestrado.