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O COCO (Cocus nucifera) COMO MATÉRIA PRIMA Allan Schechter, Ingrid Amaral e Pedro Thiengo Orientadora Dra. Maria Antonia Malajovich Out/2013 Trabalho de conclusão do Curso Técnico de Biotecnologia (Nível Médio) Instituto de Tecnologia ORT do Rio de Janeiro www.ort.org.br

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O COCO (Cocus nucifera) COMO MATÉRIA PRIMA

Allan Schechter, Ingrid Amaral e Pedro Thiengo

Orientadora Dra. Maria Antonia Malajovich

Out/2013

Trabalho de conclusão do Curso Técnico de

Biotecnologia (Nível Médio)

Instituto de Tecnologia ORT do Rio de Janeirowww.ort.org.br

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O coco é o fruto do coqueiro (Cocus nuciferaL.), uma árvore originária da Ásia. No Brasil,são produzidos anualmente 1.116.969.000frutos (Embrapa).

É considerado um fruto de grandeimportância socioeconômica, tendo em vistaseu papel de fonte de matéria-prima paradiversos ramos industriais (agroindústrias,têxteis, cosméticos) e seu uso alimentíciocomo produto de alto valor nutricional.

O fruto do coco é botanicamente classificado como uma drupa fibrosa. A casca,formada pela epiderme lisa e um mesocarpo fibroso e castanho semelhante apalha, que ocupa 57% do fruto.

Possui um endocarpo duro revestindo o albúmen ou polpa branca.Aproximadamente ¾ da cavidade central da castanha do coco são recobertos porum liquido opalescente altamente nutritivo – a água de coco.

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A INDÚSTRIA DO COCO

O coco é a maior fonte mundial de ácido láurico, um ácido orgânico com aplicaçõesdiretas na indústria alimentícia, de cosméticos e na extração de álcool.

O conteúdo de óleo na polpa é superior a 60% e pode ser extraído medianteprensagem fria ou quente ou com utilização de solvente, sendo extremamenteversátil.

É um substituto eficaz de óleos vegetais tradicionais por não sofrer degradaçãomesmo sob altas temperaturas e não possuir gorduras trans, geradas no processo dehidrogenação comuns nos óleos vegetais. Também possui importânciadermatológica devido as suas propriedades hidratantes válidas para renovação docabelo e da pele e larga utilização na culinária.

A transesterificação dos triglicerídeos do óleo de coco a um éster monoálquil, obiodiesel, é uma alternativa sustentável de redução do uso de combustíveis fósseisespecialmente na Tailândia e nas Filipinas.

Além disso, na água de coco encontram-se citocininas, fitormônios que estimulam adivisão celular, utilizados em biotecnologia vegetal.

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OBJETIVO DO TRABALHO

Explorar as possibilidades de aproveitamento do coco como matéria-prima para acadeia produtiva industrial, destacando algumas das técnicas empregadas paraotimizar a utilização desse recurso natural.

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Coco

Fibra

Industria têxtil

Substrato para jardinagem

Água de coco

Preparação de meio de cultivo

Cultivo in vitro

Aspectos dietéticos

Polpa

Culinária

Vinho e Vinagre

Óleo de coco

Biodiesel Cosméticos Saponificação Ração

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A ÁGUA DE COCOINCLUSÃO EM MEIOS DE CULTIVO E NA ALIMENTAÇÃO

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COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA ÁGUA DE COCO

Principais componentes minerais: água 95,5%, proteína 0,1%, gordura 0,1%, carboidratos 4%. Teor de minerais: Fe 0,09–0,27 ppm; Mn 0,52–2,18 ppm; Ca 52,80–196,22 ppm; Mg 1,92–1,99 ppm; Zn 0,12–0,54 ppm; Cu 0,11–0,46 ppm; P 0,76–3,17 ppm; K 1.110–1.395 ppm e Na 15–225 ppm . Outros componentes: iodo, enxofre e cloro. Vitaminas: Vit. C, entre 2,2 a 3,7 mg/%, diminuindo na medida em que o coco amadurece. Vit. do complexo B em pequena proporção.

Devido ao alto teor de potássio, a água de coco pode ser empregada como diurético, líquidohidratante e forma de combate a câimbras e hipercolesterolemia.

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MATERIAL

Água de coco, béquer, manta de agitação, balança, açúcar cristal, levedura Saccharomycescerevisiae, fermentador.

PROCEDIMENTO

1. Em um béquer, colocar 500mL de água de coco.

2. Pesar 100g de açúcar.

3. Adicionar o açúcar.

4. Inocular pequena quantidade da levedura Saccharomyces cerevisiae.

5. Transferir o conteúdo para uma garrafa plástica com a tampa vazada preenchida poruma mangueira de látex ligada a um tubo de ensaio com água.

6. Manter o fermentador em ambiente fresco e com penumbra por algumas semanas.

7. Acompanhar a fermentação pela liberação de gás.

RESULTADO

Obtivemos vinho de coco por fermentação alcoólica.

PREPARAÇÃO DE VINHO DE COCO

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VINHO DE COCO

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O cultivo de tecidos vegetais in vitro consiste em isolar, desinfetar e cultivar em meio decultura apropriado fragmentos de organismo vivo, chamados de explantes.

O objetivo é a clonagem vegetal, ou seja, a propagação de clones idênticos à planta-mãe.Essa prática baseia-se no principio de totipotência das células vegetais. Isso significa que umacélula ou um tecido vegetal é potencialmente capaz de gerar um novo organismo.

O meio de cultivo ideal deve fornecer fontes de carbono, vitaminas, sais minerais ereguladores de crescimento. Um dos meios mais utilizados é o de Murashige & Skoog (M&S)ao qual se adicionam os reguladores de crescimento. Alguns destes fatores podem serencontrados na água de coco, o suco de laranja e a polpa de tomate, frequentementeutilizados nos laboratórios de cultivo vegetal.

O CULTIVO IN VITRO DE TECIDOS VEGETAIS

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MATERIAL

Água destilada, ágar, açúcar cristal, água de coco, meio de Murashige e Skoog,balança, béquer, bastão de vidro, micro-ondas, potes de 100ml, panela de pressão.

PROCEDIMENTO

1. Pesar 0,4g de meio de Murashige & Skoog, 1.4g de ágar e 5g de açúcar cristal.

2. Dissolver em 100mL de água.

3. Misturar com 100mL de água de coco.

4. Acrescentar o ágar e esquentar no micro-ondas até derreter.

5. Aferir o volume (200mL).

6. Distribuir igualmente em 20 potes de 10mL.

7. Esterilizar na panela de pressão por 30 minutos.

PREPARAÇÃO DE MEIO DE CULTIVO

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MATERIAL

Faca, dente de alho, azulejo, desinfetante, água sanitária, água estéril, pinças, béquer comálcool, frascos de vidro contendo meio de cultura M&S com água de coco esterilizadospreviamente.

PROCEDIMENTO

1. Descascar os dentes de alho.

2. Esterilização do material: deixar em água sanitária diluída (50%) com uma gota de detergente durante 10 minutos e lavar 3 vezes em água estéril em 5, 10 e 20 minutos. Agitar suavemente durante todo o processo.

3. Em condições assépticas transferir os dentes de alhos esterilizados para uma placa de Petri.

4. No fluxo laminar, separar a parte basal e cortá-la ao meio.

5. Transferir ambos os explantes para o frasco com meio de cultivo estéril, colocando os pedaços do alho em posições de polaridade diferente.

6. Observar semanalmente o crescimento dos explantes.

RESULTADO

Após algumas semanas, observamos o crescimento dos explantes de alho, a partir da regiãomeristemática da planta-mãe.

CULTIVO IN VITRO DE EXPLANTES DE ALHO

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CULTIVO IN VITRO DE ALHO

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MATERIAL

Faca, batata, inglesa brotada, azulejo, desinfetante, água sanitária, água de torneira estéril,pinças, béquer com álcool, frascos de vidro esterilizados contendo meio de cultura M&S comágua de coco.

PROCEDIMENTO

1. Retirar as gemas das batatas.

2. Esterilização do material: deixar em água sanitária diluída (50%) com uma gota de detergente durante 10 minutos e lavar 3 vezes em água estéril em 5, 10 e 20 minutos. Agitar suavemente durante todo o processo.

3. Em condições assépticas transferir as gemas esterilizadas para uma placa de Petri.

4. No fluxo laminar, transferir as gemas para o frasco estéril contendo o meio de cultivo M&S com água de coco.

5. Observar semanalmente o crescimento dos explantes.

RESULTADO

Após algumas semanas, observamos o crescimento dos explantes de batata.

CULTIVO IN VITRO DE GEMAS DE BATATA INGLESA

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CULTIVO IN VITRO DE GEMAS DE BATATA INGLESA

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O ÓLEO DE COCOExtração, caracterização e derivados para a indústria química

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O óleo extraído da polpa do coco é composto de ácidos graxos saturados (mais de80%) com elevados índices de ácidos láurico, caprílico e mirístico.

Seu principal ácido graxo é o ácido láurico que possui diversas aplicações naindústria de cosméticos, farmacêutica e culinária e essencial para a síntese demonolaurina no organismo para o combate a micro-organismos invasores.

Essa composição química fornece ao óleo de coco características singulares como aresistência á oxidação não enzimática e um ponto de fusão baixo, inferior a 25°C.Trata-se de um óleo estável, pois mantém suas propriedades mesmo sobtemperaturas elevadas.

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MATERIAL

Coco seco, béquer, micro-ondas, faca de bom corte, liquidificador, funil, garrafa plástica,tesoura coador, bacia.

PROCEDIMENTO

1. Abrir os cocos, reservar a água.

2. Retirar e picar a polpa em pequenos pedaços.

3. Bater a polpa com a água do próprio coco no liquidificador até que se forme uma pasta.

4. Espremer esta pasta em uma bacia, separando a massa do leite de coco.

5. Transferir o leite de coco com o auxilio de um funil para uma garrafa plástica em local escuro por cerca de 48 horas (fermentação).

6. Colocar na geladeira. O óleo de coco solidificará em temperaturas inferiores a 230 C.

7. Com o auxilio de uma tesoura abrir a garrafa e retirar a mistura sólida de óleo e polpa.

8. Aquecer no micro-ondas até o óleo ficar liquido, “fritando” a parte da polpa que sobrou.

9. Coar o óleo separando-o da polpa e guardar ambos os produtos na geladeira.

EXTRAÇÃO DO ÓLEO

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RETIRAR A POLPACORTAR, TRITURAR E ESPREMER O

LEITE DE COCO

FERMENTAÇÃO RETIRADA DA PARTE SÓLIDA

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ESQUENTAR A PARTE SÓLIDA

COAR O ÓLEO POLPA FRITA E ÓLEO DE COCO

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ÓLEO DE COCO A LIQUIDO ÓLEO DE COCO CONGELADO

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RESULTADOS

Em três extrações, obtivemos o óleo de coco, puro e límpido. Com o aprimoramentoda técnica utilizada, o rendimento passou de 6,8% a 17,6%.

Tabela: Rendimento da extração de óleo de coco (100 x massa de óleo de coco / massa de polpatratada)

Extrações 1 2 3

Massa de polpa tratada (g) 1188,4 1293,1 1811,3

Massa de óleo de coco (g) 80,7 189,8 319,6

Rendimento (%) 6,8 14,7 17,6

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MATERIAL

Suporte universal, garra, tubo de ensaio de base reta, termômetro, rolha, óleo de coco,cronômetro.

PROCEDIMENTO

1. Adicionar óleo de coco ao tubo de ensaio, com o termômetro preso a rolha.

2. Prender a rolha na garra para que fique reto e que o termômetro não toque as paredes do tubo.

3. Reservar na geladeira até que se solidifique.

4. Depois de completamente sólido retirar da geladeira.

5. Anotar de 3 em 3 minutos a temperatura até que o óleo fique completamente líquido.

RESULTADOS

Observamos que o ponto de fusão se deu a 220C, quando a temperatura se estabilizou.Podemos analisar de acordo com o gráfico abaixo:

MEDIDA DO PONTO DE FUSÃO DO ÓLEO OBTIDO

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Os sabões são produzidos por uma reação química chamada de saponificação. Este processoconsiste na reação de óleos ou gorduras com uma base forte, sob aquecimento, formandoálcool e um sal.

Se a base utilizada na reação de saponificação for NaOH, a consistência do sabão produzidaserá mais rígida. Quando utilizamos o KOH ao invés de NaOH, obtemos um sabão potássico“mole” como o creme de barbear.

A PRODUÇÃO DE SABÃO POR SAPONIFICAÇÃO

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MATERIAL

Béquer, colheres de madeira, vaselina, balão volumétrico, termômetro, óleo de coco, soluçãode NaOH 10M, água destilada, azeite de oliva, bastão de vidro, funil de vidro, forma deporcelana.

Preparação da solução de NaOH 10M:

Pesar 40g de NaOH. Dissolver em 50mL de água destilada, transferir para um balão volumétrico de100 mL e avolumar.

PROCEDIMENTO

1. Pesar 57,1g de óleo de coco e 228,6g de azeite.

2. Transferir cada um para um béquer e aquecer as amostras a 400 C.

3. Transferir as amostras a um béquer maior.

4. Adicionar lentamente a solução de NaOH mexendo continuamente até que a misturaalcance uma consistência de purê.

5. Untar as formas de porcelana com vaselina em gel.

6. Despejar a mistura nas formas.

7. Aguardar duas semanas antes de desenformar.

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RESULTADOS

A reação de saponificação foi bem sucedida, produzindo sabões em diferentes consistênciasvariáveis de acordo com a concentração de óleo de coco e azeite.

Com 100% de óleo de coco (controle), obteve-se um sabão bem rígido com alta capacidade delipossolubilidade. Com 100% de azeite, obteve-se um sabão de consistência bem menos firme.As misturas realizadas produziram sabões de consistências intermediárias, sendo a proporçãomais interessante a de uma parte de óleo de coco para três de azeite.

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100% AZEITE 25% COCO75% AZEITE

75% COCO25% AZEITE

100% COCO

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O biodiesel é um combustível derivado de biomassa renovável para a geração de energia, quepode substituir parcial ou totalmente combustíveis de origem fóssil.

Além de ser um combustível alternativo de queima limpa, o biodiesel é simples de ser usado,biodegradável, não tóxico e essencialmente livre de compostos sulfurados e aromáticos.

O biodiesel é fabricado através de um processo químico chamado transesterificação onde aglicerina é separada da gordura ou do óleo vegetal por reação com um álcool. O processo geradois produtos de interesse industrial, o biodiesel e a glicerina.

A PRODUÇÃO DE BIODIESEL POR TRANSESTERIFICAÇÃO

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MATERIAL

Balança, bastão de vidro, água destilada, erlenmeyer, pipeta, pera, proveta, óleo de coco,proveta, 15mL metanol, agitador, KOH 9M, funil de decantação, bico de Bunsen, placa dePetri, papel filtro, suporte universal.

PROCEDIMENTO

1. Colocar em um erlenmeyer 100mL de óleo de coco.

2. Adicionar, cuidadosamente, 15mL de metanol.

3. Acrescentar vagarosamente 1mL da solução de KOH 9M.

4. Agitar a mistura por 10 minutos.

5. Colocar no funil e aguardar a decantação.

6. Retirar a camada inferior(glicerol).

7. Lavar a camada superior com 10mL de água destilada e deixar que decante novamente. A camada superior é o biodiesel.

RESULTADO

A transesterificação dos triglicerídeos do óleo de coco com catalisador básico, produziu uméster transparente, o biodiesel, e glicerol. O glicerol foi retirado e o biodiesel lavado edecantado para separação de fases.

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COMBUSTÃO DO ÓLEO DE COCO

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A POLPA DE COCOINCLUSÃO NA ALIMENTAÇÃO

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Tabela nutricional (1 colher das de sopa) da polpa de coco % VD (*)

Calorias (valor energético) 70,8 kcal 3,54 %

Pontos* 3 -

Carboidratos 3 g 1 %

Proteínas 0,6 g 0,8 %

Gorduras totais 6,8 g 12,36 %

Gorduras saturadas 6 g 27,27 %

Fibra alimentar 1,8 g 7,2 %

Sódio 4 mg 0,17 %

(*) % Valores Diários de referência com base em uma dieta de 2.000 kcal ou 8400 kJ. Seus valores diários podem ser maiores ou menores dependendo de suas necessidades energéticas.

O valor nutritivo do coco é conhecido desde a Antiguidade. O elevado teor de saisminerais, especialmente potássio e sódio, fazem do coco um alimento altamenterecomendado para o combate a aterosclerose e para manter a homeostase corporal.

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MATERIAL

Polpa de coco, liquidificador, pote plástico

PROCEDIMENTO

Peneirar a polpa processada no liquidificador, separando-a do leite de coco.

RESULTADO

Obteve-se um produto que possui diversos usos na culinária.

POLPA DE COCO (SUBPRODUTO DA EXTRAÇÃO DE ÓLEO)

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MATERIAL

Proteína da polpa “frita”, gral, pistilo, congelador, peneira, pote plástico, liquidificador.

PROCEDIMENTO

1. Triturar o resíduo de polpa (frito) proveniente da extração do óleo com ajuda do gral e do pistilo até obtenção de um pó uniforme.

2. Conservar no congelador.

RESULTADO

Por ser altamente proteico e nutritivo, o produto obtido pode ser usado na complementação das rações animais.

RAÇÃO (SUBPRODUTO DA EXTRAÇÃO DE ÓLEO)

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A CASCA E AS FIBRAS DO COCOAgricultura e jardinagem, indústria téxtil

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As fibras e a casca do coco são resíduosresultantes do processamento industrial da polpaseca (copra). Apesar de serem subprodutos deinteresse industrial e de alto valor agregado,infelizmente são pouco aproveitados.

O mesocarpo fibroso pode ser usado naprodução de substratos para jardinagem ehidropônia. Também pode ser utilizado emmatrizes poliméricas de bom isolamento térmicoe acústico, papéis, ecomateriais da construçãocivil e telas protetoras do solo.

Resíduos tratados e triturados da polpa e dacasca podem ser utilizados na complementaçãoalimentar do gado.

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MATERIAL

Coco verde, bacia, água sanitária, tesoura, NaOH.

PROCEDIMENTO

1. Separar a parte fibrosa do coco verde.

2. Preparar uma solução saturada de NaOH.

3. Aquecer as fibras em uma panela por aproximadamente 30 minutos.

4. Deixar as fibras embebidas na solução de NaOH por um mês.

5. Lavar em água abundante.

6. Voltar a aquecer para que saia a parte orgânica que ainda restar.

7. Deixar de molho em água sanitária por 4h.

8. Deixar secar.

RESULTADO

Com os filamentos obtidos trançamos pequenas cordas muito resistentes.

EXTRAÇÃO DAS FIBRAS DO COCO VERDE

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FIBRAS

FIBRAS DE COCO

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BIBLIOGRAFIA

EMBRAPA http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/gestor/coco/arvore/CONT000giw3qz5o02wx5ok05vadr1u5iye30.html

BIOTECNOLOGIA ENSINO E DIVULGAÇÃO

http://www.bteduc.bio.br/manuais/MALAJOVICH_MANUAL_VINHOS.pdf

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE – Giselle de Souza Araujo

ftp://ftp.ufrn.br/pub/biblioteca/ext/bdtd/GiselleSA.pdf

WIKIPEDIA

http://pt.wikipedia.org/wiki/Coco

AIRE DU SAVON - FICHE PRATIQUE

USES FOR COCUNUT OIL

http://wakeup-world.com/2012/03/02/160-uses-for-coconut-oil/

COCONUT OIL AS DIESEL FUEL VS BIODIESEL

http://www.thebioenergysite.com/articles/116/coconut-oil-as-diesel-fuel-vs-cocobiodiesel

Rafael Rishikawa – Slideshare

http://www.slideshare.net/rafaelnishikawa/reaes-de-esterificao-e-saponificao

Associação Norte Nordeste de Química

http://annq.org/eventos/upload/1362423693.pdf://annq.org/eventos/upload/1362423693.pdf

Texto slide de cultivo in vitro Solange Rocha Monteiro de Andrade – Princípios da Cultura de Tecidos Vegetais

BiodieselBr

http://www.biodieselbr.com/biodiesel/definicao/o-que-e-biodiesel.htm

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