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Tese

Montagem de um equipamento de extração supercrítica e orimização de processos para obtenção de extratos de produtos naturais com princípios ativos pelo emprego desta tecnologia (2008)

  • Autor:
  • Autor USP: OLIVEIRA, ALESSANDRA LOPES DE - FZEA
  • Unidade: FZEA
  • Sigla do Departamento: ZEA
  • Subjects: PITANGA; DIÓXIDO DE CARBONO; ANTIOXIDANTES
  • Language: Português
  • Abstract: Neste trabalho objetivou-se a implantação de uma linha de extração com fluído supercrítico nesta instituição, especificamente para obter extratos vegetais de frutos tropicais e plantas medicinais brasileiras pelo emprego desta metodologia, conhecida como tecnologia "clean". A extração supercrítica proporciona extratos livres de solventes orgânicos, altamente purificados e sem perdas dos componentes termosensíveis, devido à baixa temperatura crítica do CO2 (31°C), utilizado como solvente. A implantação deste processo tem proporcionado a atuação de duas linhas de pesquisas interligadas: 1) Engenharia de sistemas a altas pressões com o emprego de equações de estado na modelagem dos dados experimentais de solubilidade dos principais componentes dos extratos em CO2 supercrítico e obtenção de cinéticas de extração como base de dados para simulação numérica de outro grupo de pesquisa desta instituição. Considerando como aspecto tecnológico a otimização do sistema com relação à pressão (P), temperatura (T) e vazão do solvente; 2) Identificação de componentes que possam desempenhar importante papel na composição aromática e como princípio ativo contra enfermidades. Compondo o tema apresentado, o fruto escolhido como objeto de estudo foi a Pitanga (Eugenia uniflora L.), por ser pouco explorado quanto às aplicações tecnológicas na indústria de alimentos, se restringindo ao processamento de polpa congelada e suco pasteurizado, além de ter, segundo a medicinapopular brasileira, efeitos contra várias enfermidades. A planta escolhida foi o Guaco (Mikania laevigata), por ser rico em cumarina, um composto com efeito bronco-dilatador altamente solúvel em CO2 supercrítico, também amplamente utilizado na medicina popular contra doenças pulmonares. O equipamento de extração foi montado e opera regularmente; a validação dos resultados obtidos pelo seu emprego foi devidamente confirmada através da comparação com dados ) experimentais confiáveis de solubilidade de limoneno em CO2 supercrítico provenientes da literatura. Os extratos de Pitanga c Guaco foram obtidos em diferentes condições experimentais. Para a Pitanga objetivou-se a otimização do processo com relação ao rendimento da extração e a intensidade do aroma (odor) característico da fruta, analisado sensorialmente. Para o Guaco analisaram-se as melhores condições para se obter um bom rendimento dos extratos igualmente ricos em cumarina. Em ambos os estudos, aplicou-se um planejamento experimental fatorial 22 completo e análise de superfícies de resposta. O rendimento dos extratos de Pitanga aumentou consideravelmente, para valores próximos a 200 bar e 50°C. Para a intensidade do odor característico de Pitanga nestes extratos verificou-se que a temperatura exerce grande influência na faixa de pressão estudada. Melhores intensidades foram observadas para temperaturas mais altas, mostrando que altos valores de T influenciam a solubilidade dos voláteis quecaracterizam o aroma do fruto. Os componentes dos extratos de Pitanga obtidos nestas condições foram identificados por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas e determinação dos respectivos índices de Kovats, calculados para as mesmas condições cromatográficas. Os extratos mostraram-se ricos em compostos voláteis fenólicos com propriedades antioxidantes, vitamina E e y-sitosterol, além daqueles característicos do aroma da fruta. A solubilidade do componente 5-(Hidroximetil)-furfural em CO2 supercrítico, constituinte do extrato de Pitanga, foi determinada experimentalmente pelo emprego do método estático e dinâmico nas condições de P e T otimizadas. Estes dados experimentais foram ajustados e calculados através de modelagem termodinâmica que emprega a equação de estado de Peng-Robinson com a regra de mistura clássica de van der Waals e outra dependente da composição. Os resultados da ) modelagem termodinâmica, para predizer o comportamento da solubilidade deste componente puro em CO2 supercrítico, foram satisfatórios. Para o Guaco, o rendimento da extração e a concentração de cumarina nestes extratos, analisados por cromatografia líquida com detector UV-visível, obtiveram melhores resultados quando pressões e temperaturas elevadas foram empregadas. Mais especificamente com pressões acima de 175 bar e temperatura acima de 40°C. Os rendimentos dos extratos obtidos nestas condições ótimas (~ 4%) mostraram-se harmônicos comaqueles obtidos quando foi empregada extração com éter de petróleo. Para as duas matérias-primas, cinéticas de extração em CO2 supercrítico foram obtidas nestas condições otimizadas. Estes dados experimentais constituem uma base de dados para serem simulados através de métodos numéricos, com colaboração de outro grupo de pesquisa desta instituição
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 15.05.2008
    • How to cite
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    • ABNT

      OLIVEIRA, Alessandra Lopes de. Montagem de um equipamento de extração supercrítica e orimização de processos para obtenção de extratos de produtos naturais com princípios ativos pelo emprego desta tecnologia. 2008. Tese (Livre Docência) – Universidade de São Paulo, Pirassununga, 2008. . Acesso em: 04 maio 2024.

    • APA

      Oliveira, A. L. de. (2008). Montagem de um equipamento de extração supercrítica e orimização de processos para obtenção de extratos de produtos naturais com princípios ativos pelo emprego desta tecnologia (Tese (Livre Docência). Universidade de São Paulo, Pirassununga.

    • NLM

      Oliveira AL de. Montagem de um equipamento de extração supercrítica e orimização de processos para obtenção de extratos de produtos naturais com princípios ativos pelo emprego desta tecnologia. 2008 ;[citado 2024 maio 04 ]

    • Vancouver

      Oliveira AL de. Montagem de um equipamento de extração supercrítica e orimização de processos para obtenção de extratos de produtos naturais com princípios ativos pelo emprego desta tecnologia. 2008 ;[citado 2024 maio 04 ]

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