Reaproveitamento sustentável de subprodutos do azeite de oliva : perspectivas científicas e tecnológicas

Abstract

O avanço da olivicultura mundial, impulsionado pelo reconhecimento das propriedades nutricionais e terapêuticas do azeite de oliva, trouxe como desafio a gestão dos resíduos gerados, que podem corresponder a até 85% do volume processado, e o descarte inadequado de subprodutos como bagaço, águas residuais, folhas e caroços representa riscos ambientais devido à elevada carga orgânica e ao potencial fitotóxico. Sob a perspectiva da economia circular e das tecnologias verdes, esta dissertação analisa o potencial de valorização desses resíduos como insumos de alto valor agregado, tendo como objetivo central investigar os avanços científicos e tecnológicos relacionados ao reaproveitamento dos subprodutos da indústria oleícola, integrando prospecção tecnológica em bases de patentes e revisões sistemáticas da literatura. A metodologia foi estruturada em três artigos, sendo o primeiro uma prospecção de patentes na base Orbit, o segundo uma revisão sistemática qualitativa sobre aplicações agrícolas e o terceiro uma revisão sistemática comparativa entre metodologias convencionais e tecnologias de extração verde voltadas à recuperação de compostos fenólicos. Os resultados da prospecção tecnológica indicam crescimento expressivo de patentes na última década, com destaque para a liderança da China, sobretudo em pesquisas sobre o bagaço aplicadas aos setores farmacêutico, cosmético e de alimentos funcionais, mesmo não sendo grande produtora de azeite, enquanto as revisões de literatura evidenciam maior interesse científico nos países mediterrâneos produtores de azeite, como Espanha e Itália. No campo agrícola, a maioria dos estudos são voltados para o condicionamento e a fertilidade, e a compostagem consolidou-se como prática segura e eficaz para transformar resíduos em adubos orgânicos, e verificou-se também que o biochar obtido da pirólise e o digestato da digestão anaeróbia podem atuar como fertilizantes, embora persistam barreiras técnicas relacionadas à variabilidade química da biomassa, além de desafios logísticos e econômicos. Contudo, há oportunidades em áreas como proteção e suporte de cultivos, biocontrole, biopesticidas e substratos. Na área da química fina, a comparação entre métodos mostrou a superioridade das tecnologias verdes em relação às convencionais, com a extração assistida por ultrassom (UAE) alcançando rendimentos de até 667,67 mgGAE/g d.w. com o uso de solventes eutéticos profundos (DES), enquanto a extração assistida por micro-ondas (MAE) e o fluido supercrítico (SFE) se destacaram pela rapidez operacional, superando os métodos convencionais em eficiência, tempo e sustentabilidade energética, além de preservarem compostos termossensíveis. Apesar dos avanços, a consolidação da biorrefinaria oleícola em escala industrial ainda depende da padronização de protocolos, de estudos de escalabilidade e de análises de viabilidade econômica que validem o retorno sobre o investimento tecnológico.

The global expansion of olive growing, driven by the recognition of the nutritional and therapeutic properties of olive oil, has brought with it the challenge of managing the generated residues, which may account for up to 85% of the processed volume. The inadequate disposal of by-products such as pomace, wastewater, leaves, and pits poses environmental risks due to their high organic load and phytotoxic potential. From the perspective of circular economy and green technologies, this dissertation analyzes the potential for valorization of these residues as high value-added inputs, with the central objective of investigating scientific and technological advances related to the reuse of olive oil industry by-products, integrating technological prospecting in patent databases and systematic literature reviews.The methodology was structured into three articles: the first consists of a patent prospecting study in the Orbit database; the second, a qualitative systematic review on agricultural applications; and the third, a comparative systematic review between conventional methodologies and green extraction technologies aimed at recovering phenolic compounds.The results of technological prospecting indicate a significant growth in patents over the last decade, with China standing out as a leader, particularly in research on pomace applied to the pharmaceutical, cosmetic, and functional food sectors, despite not being a major olive oil producer. Meanwhile, literature reviews reveal greater scientific interest in Mediterranean olive-producing countries such as Spain and Italy. In the agricultural field, most studies focus on soil conditioning and fertility, with composting consolidated as a safe and effective practice to transform residues into organic fertilizers. It was also found that biochar obtained from pyrolysis and digestate from anaerobic digestion can act as fertilizers, although technical barriers related to biomass chemical variability persist, along with logistical and economic challenges. Nonetheless, opportunities exist in areas such as crop protection and support, biocontrol, biopesticides, and substrates. In the fine chemicals sector, the comparison between methods demonstrated the superiority of green technologies over conventional ones, with ultrasound-assisted extraction (UAE) achieving yields of up to 667.67 mg GAE/g d.w. using deep eutectic solvents (DES), while microwave-assisted extraction (MAE) and supercritical fluid extraction (SFE) stood out for their operational speed, surpassing conventional methods in efficiency, processing time, and energy sustainability, in addition to preserving thermosensitive compounds. Despite these advances, the consolidation of olive oil biorefineries on an industrial scale still depends on the standardization of protocols, scalability studies, and economic feasibility analyses that validate the return on technological investment.