Principais achados (por espécie e fração)
- Scenedesmus obliquus: carboidratos foram melhor preservados por congelamento; lipídios por secagem por spray; proteínas por liofilização. Como exemplo, a clorofila a perdeu >50% sob refrigeração e ~37% sob congelamento, enquanto a liofilização limitou a perda a ~10% em 43 dias.
- Chlorella vulgaris: carboidratos e lipídios foram melhor preservados por secagem em estufa; proteínas por secagem por spray. Para lipídios, a estufa foi a mais estável (queda de ~9,5%; não significativa). Para clorofila a, a liofilização teve a menor perda (~7,1%); refrigeração perdeu 33,3%.
Como o estudo foi feito
As culturas foram crescidas em fotobiorreatores (PBR; reatores fechados iluminados) de 800 L por 18 dias, concentradas por microfiltração/centrifugação e divididas em pastas (~20% de água) antes dos tratamentos. As condições incluíram refrigeração a 4 °C; congelamento a −80 °C; estufa a 45 °C por 48 h; liofilização a −110 °C sob vácuo por ~50 h; e spray-drying com ar quente (150 bar) e bico aquecido a 60 °C (Büchi S-300, ~1 L h⁻¹).
Por que isso importa para a indústria
O “gráfico de decisão” integra desempenho químico e custos operacionais. Em linhas gerais: liofilização tem maior custo de capital (≈£20–50 mil; até £5 mil em bancada) e alto consumo (~1.000 kWh/ano), mas minimiza perdas em compostos sensíveis; spray-drying também exige investimento (≈£15–40 mil; ~408 kWh/ano) e pode perder 10–18% de material; a estufa custa menos (≈£10–20 mil; 100–200 kWh/ano) e perde 5–10%; refrigeração e congelamento têm perdas mínimas de material, porém consumo contínuo e, no caso do congelamento, custo elétrico anual ~500 kWh.
Segundo os autores, quando várias frações são alvo ao mesmo tempo, a decisão deve equilibrar perdas percentuais e logística. Em S. obliquus, por exemplo, embora “o ideal” fosse separar por fração (congelar carboidratos, spray-drying para lipídios, liofilização para proteínas), a análise de perdas aponta a estufa como opção “ótima” para preservar conjuntamente carboidratos, lipídios e proteínas, reduzindo complexidade e custo.
Siglas e termos
PBR (fotobiorreator); liofilização (remoção de água por sublimação sob vácuo); secagem por spray/atomização (secagem rápida por jato/nebulização com ar quente); estufa (secagem por aquecimento controlado).
