EXTRAÇÃO DE CAROTENOIDES DA TORTA DO MESOCARPO DO DENDÊ COM CO2 SUPERCRÍTICO

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Alimentos

Autores

Resque, I.S. (UFPA) ; Marçal, A.F. (UFPA) ; Corrêa, N.C.F. (UFPA) ; França, L.F. (UFPA)

Resumo

Alguns carotenos têm ação de provitamina A e, assim, se constituem em aditivos alimentícios como substâncias bioativas. Os mais importantes, como β- e α-caroteno, são encontrados em altas concentrações na torta do mesocarpo do dendê (TMD), resíduo do processo de extração do óleo de palma. Como são substâncias termo sensíveis, a extração tem que ser feita em temperaturas brandas, como aquela usando CO2 supercrítico, que é um solvente inerte com temperatura crítica baixa. Usando uma planta piloto de extração com CO2 supercrítico foram obtidos dois extratos a parti da TMD, onde uma continha 2,5 vezes mais carotenoides que o outro. Foram feitas analise de índice de acidez, índice de saponificação, densidade, viscosidade cinemática e carotenoides totais do óleo residual da TMD e dos extratos.

Palavras chaves

Óleo de palma; substância bioativa; extração supercrítica

Introdução

Com o aumento do consumo de óleos vegetais, incluindo-se o uso destes como matéria prima para a produção diesel (LEI Nº 13.263, DE 23 DE MARÇO DE 2016), a produção de oleaginosas tem aumentado consideravelmente, entre estas, o dendê ou palma de óleo. A crescente demanda por óleo de dendê (óleo de palma) gera uma gama de resíduos que muitas vezes não recebem tratamentos adequados, tanto para descarte quanto para o reaproveitamento. Para cada tonelada de óleo de palma bruto produzida são gerados 480 kg de TMD, contendo um óleo residual que pode ser uma grande fonte de carotenoides (FURLAN JÚNIOR, 2006). Os carotenoides são uma classe de pigmentos naturais encontrados em uma imensa gama de frutas e verduras produzidas no Brasil (Rios, 2009). Devido à sua atividade biológica como antioxidante, estes têm ganhado importantes aplicações em alimentos devido à busca por antioxidantes naturais. Os carotenoides presentes no óleo da torta do mesocarpo do dendê (OTMD) podem obtidos por extração em fluido supercrítico (EFS) com CO2 supercrítico, e variando parâmetros como pressão, temperatura e fluxo do solvente no processo, podem ser obtidos extratos com composição química diferenciada (COSTA, 2013). Os extratos que são extraídos podem torna-se uma mercadoria com valor agregado da cadeia produtiva do dendê.

Material e métodos

A TMD foi fornecida pela Embrapa - Amazônia Oriental, e armazenada em freezer horizontal a temperatura de -15ºC. A amostra foi pré-tratada em estufa de circulação forçada durante 4 horas a 60ºC, para diminuir o percentual de água. Na TMD foi feita analise de umidade (Ba 2a-38), lipídio (Ba 3-38) e cinza (Ca 11-55) da A.O.C.S (2001). O óleo residual da TMD foi extraído com éter de petróleo em um sistema de Soxhlet. No óleo extraído por Soxhlet e nos óleos extraídos em fluido supercrítico foram feitas analises de índice de acidez (Cd 3d-63), índice de saponificação (Cd 3-25) da A.O.C.S. (2001), carotenoides totais pelo método de França et al (1997), densidade (picnometria) e a viscosidade cinemática, que foi determinada com o banho termostático para viscosidade cinemática (Quimis, modelo: 0303SR26) utilizando um viscosímetro Cannon Fenske (SCHOTT GERATE, Tipo n° 520 23) de acordo com a norma ISSO 3105, ASTM D 446, na temperatura de 40ºC. A amostra de TMD foi acondicionada em um envoltório de tecido (permeável ao gás) e transferida para o interior do extrator da unidade de extração supercrítica. Assegurando-se que o sistema estava isolado e sem vazamentos iniciou-se o aquecimento do extrator até a temperatura de 60°C e, em seguida, o cilindro com CO2 é aberto e o compressor de gás é ligado, a fim de elevar a pressão do sistema até 260 bar. Após a estabilização do sistema, nas condições definidas, inicia-se a pressurização dos leitos coletores, os quais determinou-se as condições de 150 bar, para o primeiro coletor, e 65 bar, para o segundo coletor. O tempo de extração foi de 150 minutos.

Resultado e discussão

Os resultados das análises da caracterização da TMD estão na Tabela 1. A maior diferença dos resultados é da umidade que se diferenciou com o valor da literatura, contundo, segundo Lau et al (2006) a umidade depende da pressão utilizada na prensagem mecânica, ou seja, pode-se afirma que a umidade sofre influencia do tipo de armazenamento e processamento. Os outros resultados estão próximos dos valores encontrados na literatura. Os óleos da EFS foram analisados da mesma forma que o óleo extraído por Soxhlet, e os resultados são apresentados na Tabela 2, junto com os valores de outros autores. Para o óleo extraído em Soxhlet o resultado de índice de acidez é alto comparado com o da literatura, assim como o índice de saponificação difere dos resultados de França (1997). Os valores de carotenoides totais não estão distantes dos encontrados na literatura. O valor de carotenoides totais no primeiro coletor é maior que o valor encontrado para o segundo coleto, dessa forma entende-se que quando o fluido supercrítico sai do extrator para o primeiro coletor a solubilidade do carotenoide na fase de fluido supercrítico diminui e a maior parte dos carotenoides fica no primeiro coletor passando uma quantidade menor de carotenoide para o segundo coletor. Os ácidos graxos livres apresentaram um comportamento análogo ao dos carotenoides, pois estes se concentraram mais no segundo coletor, revelando que os ácidos graxos livres sofrem uma maior precipitação com uma pressão menor. Esses resultados são compatíveis com o da literatura, uma vez que compostos de menor peso molecular apresentam maior solubilidade no fluido supercrítico em condições isotérmicas em menores pressões, enquanto componentes com maior peso molecular precisam de uma pressão maior para se sol

Conclusões

Os óleos obtidos pelo sistema fracionado de coleta apresentaram diferença considerável quanto à concentração de carotenoides totais, pois no primeiro coletor a concentração foi 2,5 vezes maior que no segundo coletor. Verificou- se que também ocorreu fracionamento quanto à quantidade de ácidos graxos livres, sendo que o primeiro coletor apresentou concentração média duas vezes maior em comparação ao primeiro coletor. A partir dos resultados obtidos é possível afirmar que com condições estabelecidas, a planta piloto de EFS permite a obtenção de um extrato com maior concentração de carotenoides.

Agradecimentos

Ao projeto DendePalm (FINEP) pelo auxílio financeiro, a PROEX e a UFPA.

Referências

A. O. C. S. American Oil Chemists’ Society (A.O.C.S.), 2001.

CARDENAS-TORO, F. P. et al. Pressurized liquid extraction and low-pressure solvent extraction of carotenoids from pressed palm fiber: experimental and economical evaluation. Food and Bioproducts Processing. Vol. 94 pag. 90-100 (2015).

COSTA, J. F. A. AVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DA NATUREZA DA MATRIZ SÓLIDA SOBRE A EXTRAÇÃO SUPERCRÍTICA DE ÓLEOS VEGETAIS. Belém, 2013. Dissertação (Mestre em Engenharia Química). Universidade Federal do Pará.

FRANÇA, L. MEIRELES, A. EXTRACTION OF OIL FROM PRESSED PALM OIL (Elaes guineensis) FIBERS USING SUPERCRITICAL CO21. Ciênc. Tecnol. Aliment. vol.17, n.4 Campinas Dec. 1997.

FURLAN JÚNIOR, J. Dendê: manejo e uso dos subprodutos e dos resíduos / por José Furlan Júnior. - Belém, PA: Embrapa Amazônia Oriental, 2006.

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RAHMAN, N. N. A., et al. Supercritical carbon dioxide extraction of the residual oil from palm kernel cake. Journal of Food Engineering, Vol. 108 p.166-170 2012.

RIOS, A. O.; ANTUNES, L. M. G.; BIANCHI, M. L. P. Proteção de carotenóides contra radicais livres gerados no tratamento de câncer com cisplatina. Alim. Nutr., Araraquara. v.20, n.2, p.343-350, jan/mar. 2009.