Controlo das condições de cultivo e otimização do processamento de Ulva sp. na ALGAplus Lda

Abstract

O cultivo controlado de macroalgas marinhas tem sido cada vez mais incentivado, utilizando métodos sustentáveis e em linha com as problemáticas de poluição atuais. Surge, neste sentido, a aquacultura multi-trófica integrada (IMTA), realizada de forma pioneira em Portugal pela ALGAplus, Lda. com diferentes espécies de algas, entre as quais a Ulva rigida, uma das macroalgas mais consumidas e utilizadas mundialmente. Deste modo, a empresa deve zelar pela entrega de um produto com o máximo de qualidade para o cliente, através de uma otimização contínua dos seus processos. Foram definidos como objetivos para esta dissertação inserida em estágio curricular na empresa ALGAplus, o estudo e melhoria de diferentes fases do processamento da Ulva sp. Houve a realização de estudos de cinética de secagem para otimizar a etapa de desidratação da macroalga e um estudo sobre a sua qualidade nutricional aquando da produção, relacionando condições de cultivo com a qualidade da biomassa obtida. Para este último, o objetivo final foi o de validação de uma escala que relacione a cor com a concentração de azoto total nas amostras, tornando-se uma ferramenta prática de avaliação da qualidade da biomassa para utilização rotineira na empresa. Foram possíveis observar variações significativas na desidratação entre as diferentes posições do túnel de secagem, sendo esta realizada de forma mais homogénea junto à porta de saída (Torre 9 a 12), tendo sido também evidenciada que a possível quantidade de biomassa mais indicada a colocar nos tabuleiros para secagem será entre 300 e 400 gramas. Deste modo, foi possível contribuir para uma sugestão de atualização das instruções de trabalho da empresa, de modo a aumentar a eficiência do processo de secagem. Nos diferentes ensaios de extração realizados e de quantificação de pigmentos fotossintéticos e proteína total, obtiveram-se rendimentos máximos de 1,95 ± 0,01 mgclorofila.gbiomassa fresca⁻¹, 0,83 ± 0,01 mgcarotenoides.gbiomassa fresca⁻¹ e 151 ± 9 mgproteína.gbiomassa fresca⁻¹ para clorofilas, carotenoides e proteína total, respetivamente. Verificou-se também a correlação entre os fatores abióticos e condições de cultivo com a produção de pigmentos fotossintéticos pela Ulva sp., que terá elevado impacto na sua qualidade final. Não foi possível validar a escala de cor utilizada como referência para o processamento da Ulva rigida na ALGAplus, devido a diferenças significativas (p<0,01) entre as concentrações de azoto obtidas e a escala de referência. Ainda assim, este estudo permitiu aferir conclusões relevantes relativamente ao elevado teor proteico das macroalgas cultivadas na ALGAplus, devendo ser estudadas novas possibilidades de avaliação da sua qualidade de uma forma prática em contexto empresarial.

The controlled cultivation of seaweed has been increasingly encouraged, by using sustainable methods while mitigating the occurrence of environmental problems. Thus, integrated multi-trophic aquaculture (IMTA) systems emerged, performed by ALGAplus, Ltd., a pioneer Portuguese company in this matter with different macroalgae species, such as Ulva rigida, one of the most consumed and used macroalgae in the world. In this way, the company must ensure the delivery of products with the highest quality to the consumer, through a continuous optimization of its processes. The study and improvement of different stages of processing of Ulva sp. were defined as goals of this dissertation, inserted in a curricular internship in ALGAplus, Ltd. Drying kinetics studies were carried out to optimize the dehydration process of the macroalgae and a study of its nutritional quality during the production process, relating cultivation conditions with the quality of the biomass obtained. For the latter, the final objective was to validate a scale that relates the colour to the total nitrogen concentration in the samples, making it a pratical tool for evaluating the quality of biomass for routine use in the company. It was possible to observe significant variations in the dehydration between different positions of the drying tunnel, which is carried out in a more homogeneous way near the exit door (Tower 9 to 12) and also the evidence that the most suitable amount of biomass to place on the trays for drying will be between 300 and 400 g. In this way, it was possible to contribute to a suggestion of updating the company’s work instructions, in order to increase the efficiency of the drying process. In the different tests performed for the extraction and quantification of photosynthetic pigments and total protein, maximum yields of 1,95 ± 0,01 mgclorophyll.gfresh biomass⁻¹, 0,83 ± 0,01 mgcarotenoids.gfresh biomass⁻¹ and 151 ± 9 mgprotein.gfresh biomass⁻¹ were obtained for chlorophyll, carotenoids and total protein, respectively. It was also verified the correlation between abiotic factors and cultivation conditions with the production of photosynthetic pigments by Ulva sp., which will have a high impact on its final quality. It was not possible to validate the colour scale used for Ulva rigida processing at ALGAplus, due to significant differences (p<0.01) between nitrogen concentrations obtained and the reference scale. Even so, this study allows us to draw relevant conclusions regarding the high protein content of macroalgae cultivated in ALGAplus, so new possibilites for assessing their quality in a pratical way for a business context should be studied.