Extração de pectina de maçã e sua utilização na complexação de íons cobre

ISBN 978-85-85905-19-4

Área

Iniciação Científica

Autores

Silva, A.C. (IFSP) ; Ramalho, D.J.S. (IFSP) ; Petroni, C.R. (IFSP) ; Manhani, M.R. (IFSP)

Resumo

Pectinas são moléculas poliméricas, formadas predominantemente por unidades de α-D-ácido galacturônico e encontradas nos vegetais, destacando-se a maçã e as frutas cítricas, como maracujá. A utilização dos resíduos de frutas, tais como o bagaço de maçã e a casca de maracujá, tem sido objeto de estudo, devido a sua alta concentração de pectina. Estudos sobre complexação de cobre através do emprego da pectina têm sido realizados com êxito. Este trabalho teve como objetivos a extração de pectina da maçã, a partir da adição de ácido cítrico a 7% e sua utilização na complexação de íons cobre. O rendimento da extração foi de 23,79% em relação ao bagaço utilizado e a retenção de íons pela pectina extraída foi de 74,01%, em comparação à retenção de 99,49% do íon pela pectina comercial.

Palavras chaves

pectina; extração; complexação

Introdução

As pectinas são polímeros compostos principalmente por unidades de α-D- ácidos galacturônicos ligados por ligações glicosídicas α-1,4, encontrados na lamela média das células vegetais, tais como maçã e frutas cítricas, como maracujá. Monossacarídeos, principalmente L-ramnose, também estão presentes (RIBEIRO; SERAVALLI, 2004). O bagaço da maçã é constituído de açúcares, ácidos orgânicos, fenóis, fibras e pectinas (FERTONANI, 2006). Entre as técnicas de remoção de metais no tratamento de efluentes industriais pode-se citar como principal a precipitação, a qual geralmente ocorre com a elevação do pH e a formação de hidróxidos insolúveis (LIMA; MERÇON, 2011). Santos et al. (2006) afirmam que polieletrólitos naturais, tais como alginatos e pectinas, estão sendo utilizados, devido a sua alta capacidade de formar complexos com íons metálicos. Estes autores avaliaram o uso do albedo das cascas de laranja Pêra (Citrus sínensis Osbeck), ricas em pectina, na remoção de íons metálicos. Avaliou-se o processo de retenção cobre em colunas de percolação, através da quantificação da capacidade de retenção do resíduo de laranja. O substrato mostrou uma retenção 76,73% de íons Cu²⁺, considerada uma alta eficiência, dada principalmente pela presença de pectina no resíduo de laranja, uma vez que essa molécula possui grupos carboxílicos e hidroxílicos que podem atuar como complexantes de íons metálicos da solução. Diante do exposto, este trabalho teve como objetivos extrair pectina da maçã e sua utilização na complexação de íons Cu²⁺.

Material e métodos

Materiais e métodos Pesaram-se, em balança semi-analítica, 797,88 g de maçã Gala, adquiridos do comércio local de Suzano, previamente lavados e submetidos à desinfecção com solução de hipoclorito de sódio a 100 ppm. As maçãs foram cortadas ao meio, desprezando-se as sementes. As cascas e a polpa foram trituradas em processador de uso doméstico e filtradas em tecido de poliéster. O material retido (bagaço) foi submetido à inativação enzimática (41,94 g de bagaço e 70 mL de etanol a 96%, em balão de fundo redondo). O sistema foi aquecido, sob refluxo, por 30 minutos. Após inativação, o álcool foi desprezado e o bagaço foi seco em estufa à temperatura de 55°C por um período de 12 horas. Após a secagem, o material apresentou aspecto de farinha. Porções de 3,5 g de farinha foram adicionadas de 175 mL de solução aquosa de ácido cítrico a 7%, com aquecimento, sob refluxo, por 1 hora, para a extração da pectina. A mistura foi filtrada ainda quente em poliéster, desprezando-se o material retido e armazenando-se o filtrado em refrigerador (T = 4°C) por 24 horas. Centrifugou-se o filtrado a 5000 rpm por 40 minutos e o sobrenadante foi adicionado de etanol a 96%, na proporção 1:2. A mistura foi deixada em repouso à temperatura ambiente por 1 hora para que ocorresse a formação do gel de pectina, o qual, após separação do álcool, com auxílio de bastão de vidro, foi seco em estufa à temperatura de 50°C por 12 horas. Após secagem, pesou-se o para cálculo do rendimento. A massa de 1,67 g pectina extraída foi adicionada diretamente a 20 mL de solução aquosa de CuSO₄ 0,01 molL^-1, com repouso por 1 hora. Após essa etapa, o sistema submetido à filtração simples e o filtrado, analisado por espectrofotometria na região de UV-Visível, em 810 nm.

Resultado e discussão

A massa do bagaço obtido foi de 41,94 g. Após a inativação enzimática e secagem, obteve-se uma massa de 14,11 g de farinha. Na Figura 1 observa-se a precipitação da pectina com adição de etanol 96% e a Figura 2, a pectina já extraída com ácido cítrico e precipitada com etanol e seca, cuja massa foi de 9,98 g, o que representa uma rendimento em relação ao bagaço de 23,79% e em relação à farinha, de 70,73%. Este resultado é bem superior aos valores encontrados no estudo conduzido por Munhoz, Sanjinez-Argandona e Soares-Júnior (2010), os quais constataram que as melhores condições de extração de pectina a partir de farinha de polpa e de polpa com casca de goiaba empregaram 4 g de farinha para 200 mL de solução de ácido cítrico a 5%, à temperatura de 97º C, por 60 minutos em refluxo, levando a rendimentos superiores a 11%. Segundo Fertonani (2006), esse alto rendimento pode estar relacionado à incorporação ou do ácido cítrico ou de outras substâncias à estrutura péctica. No que diz respeito à complexação dos íons cobre, as análises espectrofotométricas foram realizadas em 810 nm, comprimento de onda no qual ocorreu o máximo de absorção da solução de CuSO₄. Em estudos anteriores utilizando pectina comercial na complexação, cujos resultados serão apresentados no 7° Congresso de Iniciação Científica e Tecnológica do IFSP, o melhor desempenho na precipitação do cobre foi utilizando 1,67 g de pectina comercial para 20 mL de solução de CuSO₄ 0,01 molL^-1, cuja retenção do íon foi de 99,49%. Por esta razão, utilizou-se no atual trabalho a mesma massa de pectina extraída da maçã. Todavia, a retenção foi de 74,01%. Este resultado inferior pode estar relacionado à diferença de pureza entre as amostras de pectina.

Precipitação da pectina a partir da adição de etanol 96%


Pectina já extraída e seca

Conclusões

A extração da pectina com solução de ácido cítrico a 7%, em aquecimento sob refluxo por 1 hora apresentou um rendimento de aproximadamente 23,79% em relação ao bagaço, sendo este um rendimento satisfatório e que corrobora com o resultado obtido na análise espectrofotométrica, cuja retenção dos íons cobre foi de 74,01%. Retenção esta que está relacionada com a complexação do íon com a pectina.

Agradecimentos

Agradecemos ao apoio da Pró-Reitoria de Pesquisa, Inovação e Pós-graduação (IFSP).

Referências

FERTONANI, H. C. R. Estabelecimento de um modelo de extração ácida de pectina de bagaço de maçã. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos), Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2006.

LIMA, V.F.; MERÇON, F. Metais pesados no ensino de química. Química Nova na Escola. v. 33, n. 4, nov. 2011.

MUNHOZ, C. L.; SANJINEZ-ARGANDONA; SOARES-JÚNIOR, M.S. Extração de pectina de goiaba desidratada. Ciência e Tecnologia de Alimentos. v.30, n.1, jan./mar., 2010.

RIBEIRO, E.P; SERAVALII, E.A.G. Química de alimentos. São Paulo: Edgard Blücher: Instituto Mauá de Tecnologia. 2004.

SANTOS, V.D.; SILVA, J.N.; SILVA, A.G.; SILVA, O.G. Uso da pectina de laranja na remoção de íons metálicos. In: 58ª REUNIÃO ANUAL DA SBPC. jul. 2006, Anais. Florianópolis, 2006.