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Extração supercrítica e técnicas convencionais de extração na obtenção de compostos bioativos da semente de umbu (Spondias tuberosa)

Spondias tuberosa, conhecido popularmente no Brasil como umbu, produz um fruto amplamente consumido na região Nordeste do Brasil. Essa planta tem sido extensivamente estudada devido à presença de compostos bioativos com propriedades medicinais. Porém, estudos acerca do potencial de aplicação das sem...

Full description

Main Author: DIAS, Jônatas Lopes
Other Authors: STRAGEVITCH, Luiz
Format: masterThesis
Language: por
Published: Universidade Federal de Pernambuco 2019
Subjects:
Engenharia Química
Spondias tuberosa
Extração supercrítica
Compostos fenólicos
Antioxidantes
Ácidos graxos
Online Access: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/28386
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spelling ir-123456789-283862019-10-26T05:36:10Z Extração supercrítica e técnicas convencionais de extração na obtenção de compostos bioativos da semente de umbu (Spondias tuberosa) DIAS, Jônatas Lopes STRAGEVITCH, Luiz DANIELSKI, Leandro http://lattes.cnpq.br/1265847056131461 http://lattes.cnpq.br/2730416923915211 Engenharia Química Spondias tuberosa Extração supercrítica Extração supercrítica Compostos fenólicos Antioxidantes Ácidos graxos Spondias tuberosa, conhecido popularmente no Brasil como umbu, produz um fruto amplamente consumido na região Nordeste do Brasil. Essa planta tem sido extensivamente estudada devido à presença de compostos bioativos com propriedades medicinais. Porém, estudos acerca do potencial de aplicação das sementes, um dos resíduos agroindustriais sem aplicação definida, são escassos. Esta pesquisa objetiva investigar o potencial da semente de umbu como fonte de antioxidantes e ácidos graxos essenciais, utilizando métodos convencionais de extração e tecnologia supercrítica, com o objetivo de agregar valor à cadeia produtiva deste. O presente trabalho avaliou o perfil de ácidos graxos (AG), o conteúdo de compostos fenólicos totais (CFT) e a atividade antioxidante (AA) dos extratos de S. tuberosa obtidos por extração supercrítica (ESC) com CO₂ puro e com a adição de etanol/H₂O como cossolvente, Soxhlet e extração assistida por ultrassom (EAU). Os ensaios com ESC foram realizados isotermicamente (313 K) nas condições de pressão de 15 MPa, 20 MPa e 30 MPa. Extratos obtidos por Soxhlet foram conduzidos com etanol e n-hexano a 369 K, enquanto que os ensaios de EAU foram conduzidos com os mesmos solventes, porém a temperatura ambiente. A cinética de extração e o emprego de cossolvente no processo de extração supercrítica também foram avaliados. Os extratos obtidos por ultrassom com etanol/H₂O e Soxhlet com etanol apresentaram os maiores rendimentos, 10,93% e 9,12 %, respectivamente. A ESC de semente de umbu apresentou rendimentos semelhantes àqueles alcançados nas extrações à baixa pressão com Soxhlet e ultrassom. O emprego de 5 % de solução etanol/H₂O como cossolvente no processo de extração supercrítica não aumentou significativamente o rendimento de extração. O teor de CFT foi avaliado pelo método de Folin-Ciocalteau e a AA foi investigada pelo método de oxidação do sistema β-caroteno/ácido linoleico e pelo método de captura do radical 2,2-difenil-1-picril-hidrazil (DPPH). Os melhores resultados, tanto para CFT como para AA, foram observados para os extratos obtidos com solventes polares. Através de análise de correlação, observou-se que grande parte do potencial antioxidante dos extratos está relacionado com seu o teor de CFT. Nos extratos de semente de umbu foi possível identificar (com exceção dos extratos obtidos com etanol/água) os ácidos palmítico, esteárico, oleico, linoleico e linolênico, sendo os ácidos oleico e linoleico os que apresentaram maior percentual. Os extratos produzidos com n-hexano, CO₂ e etanol mostram-se ser fontes de ácidos graxos essenciais, sendo seu perfil de ácidos graxos semelhante ao de óleos com várias aplicações industriais. A utilização das sementes de umbu como matéria-prima para obtenção de compostos bioativos mostrou-se adequada e interessante do ponto de vista ambiental, podendo ser capaz de aumentar o valor agregado dos resíduos da indústria de umbu. CNPq Spondias tuberosa, popularly known in Brazil as umbu, is a widely consumed fruit in the Northeast region of Brazil. This plant has been extensively studied due to the presence of bioactive compounds with medicinal properties. However, studies on the potential application of the seeds, which are an agro-industrial waste without specific application, are scarce. The aim of this work was to investigate the potential of the umbu seeds as a source of antioxidants and essential fatty acids using conventional extraction methods and supercritical technology, with the purpose of adding value to the production chain. This work evaluated the fatty acids profile (FA), the content of total phenolic compounds (TPC) and the antioxidant activity (AA) of the extracts of S. tuberosa obtained by supercritical extraction (SFE) with pure CO₂ and with the addition of the cosolvent, soxhlet and ultrasonic-assisted extraction (UAE). Assays were performed isothermally with SFE (313 K) the pressure conditions of 15 MPa, 20 MPa and 30 MPa. The SFE tests were performed isothermally (313 K) under the pressure conditions of 15 MPa, 20 MPa and 30 MPa. Extracts obtained by Soxhlet were run with ethanol and n-hexane at 369 K, while the UAE tests were conducted with the same solvents, but at room temperature. Kinetics of extraction and the use of cosolvents in the supercritical extraction process were also evaluated. The extracts obtained by ultrasound with ethanol/H₂O and soxhlet with ethanol presented highest yields, 10.93% and 9.12%, respectively. SFE assays showed yields similar to those achieved in the low pressure, as Soxhlet and ultrasonic extractions. The use of 5% solution of ethanol/H₂O as a cosolvent in supercritical fluid extraction process did not increase significantly the yield of extraction. The TPC content was evaluated by the Folin-Ciocalteau method and AA was investigated by the β-carotene/linoleic acid bleaching method and 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging method. The best results, for both TPC and AA, were observed for the extracts obtained with polar solvents. Through correlation analysis, it was observed that a great part of the antioxidant potential of the extracts is related to its content of TPC. In the extracts, it was possible to identify palmitic, stearic, oleic, linoleic and linolenic acids (with the exception of extracts obtained with ethanol/water), with oleic and linoleic acids having the highest percentage. Extracts produced with n-hexane, ethanol and CO₂ showed to be good sources of essential fatty acids, and fatty acid profile was similar to oils containing various industrial applications. The use of the umbu seeds as raw material to obtain bioactive compounds proved to be adequate and environmentally interesting, could be a source for increase the added value of the residues of the umbu industry. 2019-01-03T12:34:55Z 2019-01-03T12:34:55Z 2017-05-30 masterThesis https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/28386 por embargoedAccess Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ application/pdf Universidade Federal de Pernambuco UFPE Brasil Programa de Pos Graduacao em Engenharia Quimica
institution REPOSITORIO UFPE
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DIAS, Jônatas Lopes
Extração supercrítica e técnicas convencionais de extração na obtenção de compostos bioativos da semente de umbu (Spondias tuberosa)
description Spondias tuberosa, conhecido popularmente no Brasil como umbu, produz um fruto amplamente consumido na região Nordeste do Brasil. Essa planta tem sido extensivamente estudada devido à presença de compostos bioativos com propriedades medicinais. Porém, estudos acerca do potencial de aplicação das sementes, um dos resíduos agroindustriais sem aplicação definida, são escassos. Esta pesquisa objetiva investigar o potencial da semente de umbu como fonte de antioxidantes e ácidos graxos essenciais, utilizando métodos convencionais de extração e tecnologia supercrítica, com o objetivo de agregar valor à cadeia produtiva deste. O presente trabalho avaliou o perfil de ácidos graxos (AG), o conteúdo de compostos fenólicos totais (CFT) e a atividade antioxidante (AA) dos extratos de S. tuberosa obtidos por extração supercrítica (ESC) com CO₂ puro e com a adição de etanol/H₂O como cossolvente, Soxhlet e extração assistida por ultrassom (EAU). Os ensaios com ESC foram realizados isotermicamente (313 K) nas condições de pressão de 15 MPa, 20 MPa e 30 MPa. Extratos obtidos por Soxhlet foram conduzidos com etanol e n-hexano a 369 K, enquanto que os ensaios de EAU foram conduzidos com os mesmos solventes, porém a temperatura ambiente. A cinética de extração e o emprego de cossolvente no processo de extração supercrítica também foram avaliados. Os extratos obtidos por ultrassom com etanol/H₂O e Soxhlet com etanol apresentaram os maiores rendimentos, 10,93% e 9,12 %, respectivamente. A ESC de semente de umbu apresentou rendimentos semelhantes àqueles alcançados nas extrações à baixa pressão com Soxhlet e ultrassom. O emprego de 5 % de solução etanol/H₂O como cossolvente no processo de extração supercrítica não aumentou significativamente o rendimento de extração. O teor de CFT foi avaliado pelo método de Folin-Ciocalteau e a AA foi investigada pelo método de oxidação do sistema β-caroteno/ácido linoleico e pelo método de captura do radical 2,2-difenil-1-picril-hidrazil (DPPH). Os melhores resultados, tanto para CFT como para AA, foram observados para os extratos obtidos com solventes polares. Através de análise de correlação, observou-se que grande parte do potencial antioxidante dos extratos está relacionado com seu o teor de CFT. Nos extratos de semente de umbu foi possível identificar (com exceção dos extratos obtidos com etanol/água) os ácidos palmítico, esteárico, oleico, linoleico e linolênico, sendo os ácidos oleico e linoleico os que apresentaram maior percentual. Os extratos produzidos com n-hexano, CO₂ e etanol mostram-se ser fontes de ácidos graxos essenciais, sendo seu perfil de ácidos graxos semelhante ao de óleos com várias aplicações industriais. A utilização das sementes de umbu como matéria-prima para obtenção de compostos bioativos mostrou-se adequada e interessante do ponto de vista ambiental, podendo ser capaz de aumentar o valor agregado dos resíduos da indústria de umbu.
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