INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA E PRESSÃO NO RENDIMENTO GLOBAL DO EXTRATO DO SPILANTHES OLERACEA UTILIZANDO CO2 SUPERCRÍTICO

ISBN 978-85-85905-10-1

Área

Química Tecnológica

Autores

Sousa, S.S. (UFOPA) ; Silva, G.R.C. (UFOPA) ; Santos, P.R.B. (UFOPA) ; Costa, M.C. (UFOPA) ; Pereira, L.D.S. (UFOPA) ; Moura, L.S. (UFPA) ; Cardoso Filho, L. (UEM)

Resumo

O presente trabalho propôs estudar o rendimento global do extrato do jambu (spilanthes oleraceae L.) utilizando a técnica de extração fluido supercrítico (EFS) em diferentes condições de extração, a fim de obter uma condição mais favorável. Os efeitos das variáveis sobre o rendimento e perfil químico dos extratos foram avaliados por Análise de Variância acoplada a um teste de Tukey (p<0,05) e para verificar a relação significativa entre essas duas variáveis foi realizada uma análise de correlação linear de Pearson. Os resultados obtidos demonstraram que diferentes condições de temperatura e pressão exercem influência no rendimento global, porém o parâmetro de temperatura expressou-se com maior significância.

Palavras chaves

Jambu; extração Fluido supercrít; cinética

Introdução

O Jambu (spilanthes oleraceae L.) é uma Asteraceae nativa da região amazônica, hortaliça herbácea perene, semi - ereta e de ramos decumbentes, (MARTINS et al., 2012). Popularmente conhecida como agrião do Pará. É utilizado na culinária regional, na medicina e no setor de cosméticos (HOMMA et al., 2011). Seu uso fitoterápico tradicional as folhas e as flores são utilizadas no preparo de infusões para o tratamento da dispepsia, malária, infecção da boca e da garganta, sendo recomendado contra avitaminose C e como antibiótico e anestésico (COUTINHO et al, 2006). Sua importância na área da saúde se dá por conta dos princípios ativos como: óleo essencial, saponinas, espilantinas, afinina, filoesterina, colina, triterpenóides e, principalmente o espilanthol, responsável pelo efeito anestésico. Uma das técnicas de obtenção de extração de óleo essencial que tem crescido é a Extração de fluido supercrítico (EFS). Essa técnica é amplamente usada em processos de separação de produtos naturais, onde o solvente normalmente utilizado não é tóxico tal como o CO2 em temperatura e pressão nas vizinhanças do ponto crítico, tendo este um alto poder de extração sem a manutenção de resíduos no extrato (BRUN, 2010). É geralmente mais rápida que a extração líquido – líquido, melhora a qualidade do produto em relação aos outros processos, não causa danos ambientais quando usa o CO2 no estado supercrítico como solvente (FILIPPIS, 2001). O CO2 é o solvente mais comumente utilizado, pois reúne as condições ideais de solvente: como temperatura crítica: 31,04°C, pressão crítica: 73,8bar, inerte, seguro e versátil (MACHIELIN, 2002). Este trabalho teve como objetivo avaliar o rendimento do extrato do spilanthes oleracea L, utilizando CO2 no estado supercrítico em diferentes condições de extração.

Material e métodos

As folhas foram adquiridas no Mercado Municipal de Santarém – PA, e transportadas para o laboratório de Química do Instituto de Ciências e Tecnologia das Águas, da Universidade Federal do Oeste do Pará, foram lavadas em água corrente, selecionadas e secas em estufa Sterilifer SX 350 sem circulação de ar na isoterma de 100 °C por 9 h. A matéria seca foi triturada em partículas de tamanho 16 mesh. A extração do óleo foi realizada no Laboratório de Tecnologia Supercrítica e Equilíbrio de Fases na Universidade Estadual de Maringá. O aparato é constituído por um extrato de aço inoxidável, com telas de 260 mesh. Dois banhos termostatos, um manômetro e um monitor para monitorar vazão, quantidade de CO2 e pressão. Após o refil da bomba, pesou – se 10 g de matéria seca em balança analítica, a massa foi inserida no extrator e em seguida ligado o termostato. Foram adotadas as pressões de 140, 180 e 220 bar para cada temperatura de 20, 40, e 60°C com vazão de 3mL/min e todos os experimentos foram feitos em triplicata. A cinética da extração foi obtida no intervalo de 10 em 10 minutos até atingir o peso constante. O rendimento experimental foi calculado pela Equação 1, apresentado abaixo: X_0 (%)=M_E/M*100 Onde: ME = Massa do extrato (g) M = Massa do substrato alimentado no leito de extração (g)\ X0 = Rendimento global da extração (%, m/m) Os efeitos das variáveis do processo de extração (temperatura e pressão) sobre o rendimento e perfil químico dos extratos. Foram avaliados por Análise de Variância (ANOVA) acoplada a um teste de Tukey (p<0,05), e para verificar a relação significativa (p<0.05) entre as duas variáveis foi realizada uma análise de correlação linear de Pearson, estas analises foram realizadas através do Software livre PAST (HAMMER, et al, 2001).

Resultado e discussão

A análise da influência das variáveis operacionais pressão e temperatura no rendimento global do extrato do jambu (spilanthes oleracea L.), estão apresentadas na Figura 1. O rendimento foi calculado no final do tempo de extração de (110 min) para todos os experimentos. Os resultados da figura 1A e 1B evidenciaram que, para as diferentes condições de pressão estudadas não houve diferença significativa sobre o rendimento do extrato (F=4.32; p>0.05). Entretanto, o experimento com três níveis de temperatura verificados neste estudo, mostrou que houve diferença significativa (F= 15.16; p<0,05). Através do teste de Tukey’s observou – se que a isoterma de 20°C apresentou diferença significativa (p<0.05) quando comparada com as temperaturas de 40 e 60°C (p>0.05), como descrito na Figura 1A. Sabendo–se que a temperatura tem uma relação direta e significativa (Figura 2A), ou seja, temperaturas altas podem favorecer o rendimento. Porém estas temperaturas elevadas podem levar à perda de princípios ativos. O mesmo não ocorreu com a pressão haja vista que esta não apresentou uma relação significativa com o rendimento (Figura 2B). De acordo com (GALVÃO, 2001), a influência da temperatura no rendimento se dá através da solubilidade e, esta é determinada pela combinação de efeitos de densidade do solvente e pressão de vapor do soluto: um aumento na temperatura provoca uma elevação de pressão do vapor do soluto, o que aumenta sua solubilidade no solvente. Por outro lado, provoca também a redução da densidade do solvente e consequentemente a redução da solubilidade. O efeito dominante dependerá da predominância de um sobre o outro.

Rendimento do extrato em relação aos diferentes níveis de temperatura em °C (A). Rendimento do extrato em diferentes níveis de pressão em bar (B).


Analise de regressão da variável temperatura em °C (A) do extrato do jambu. A Análise de regressão da variável Pressão em bar (B) do extrato do jambu.

Conclusões

Quanto aos critérios propostos, os resultados demostraram que diferentes condições de temperatura e pressão exercem influência no rendimento global, porém o parâmetro de temperatura expressou-se com maior significância. No entanto, ao que se refere às isotermas de 40 e 60°C, os resultados não apresentaram diferenças significativas. Dessa forma, recomenda-se utilizar a condição de temperatura de 40°C.

Agradecimentos

Referências

BRUN, G.W. Produção de nanopartículas de cafeína a partir de extrato obtido com dióxido de carbono supercrítico. Porto Alegre, RS: PUCRS, 2010. Anteprojeto (Doutorado), 2010.

COUTINHO, L.N.; APARECIDO, C.C.; FIGUEIREDO, M.B. Galhas e deformações em jambu (spilanthes oleraceae) causadas por Tecaphora spilanthes (Ustilaginales). Revista Summa Phytopathol, v.32, p.283-285, 2006.


FILIPPES, F.M. Extração com CO2 supercrítico de óleos essências de Hon-Sho e Hos- Sho – Experimento e modelagem. Porto Alegre, RS: UFRGS, 2001. Dissertação Mestrado.

GALVÃO, L.E. Extração do óleo essencial de Cymbopogon winterianus J. com CO2 pressurizado. Programa de Pós Graduação de Engenharia química. NR:Natal, UFNR, 2001. Dissertação de Mestrado

HAMMER, O., HARPER, D.A.T. & RYAN, P.D. 2001. Past: paleontological statistics software package for education and data analysis. Paleontologia Electronica 4(1):1-9.

MARTINS, C.P.S.; ANDRADE, M.T.P.; HONÓRIO, I.C.G.; D’AVILA, V.A.; CARVALHO JÚNIOR, W.G.O. Caracterização e agronômica de acessos de jambu (Spilanthes oleracea L.) nas condições do Norte de Minais Gerias. Revista Brasileira de Plantas Medicinais, v.14, p.410-413, 2012.


MICHIELIN, G.M.Z. Avaliação do processo de extração com fluido supercrítico da oleoresina de Cavalinha (Equisetum arvenese). Florianópolis, SC: UFSC, 2002. Dissertação Mestrado.