Sequential extraction of bioactive compounds from industrial by-products of passion fruit (Passiflora edulis sp.) using pressurized fluids

Autor(es)

Juliane Viganó

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia de Alimentos
• Data de defesa: 2016-08-31

Membros da banca

Julian Martínez; Ana Paula Badan Ribeiro; Giovani Leone Zabot; Paulo de Tarso Vieira e Rosa; Priscilla Carvalho Veggi

• Orientador: Julian Martínez

Resumo

Este trabalho teve como objetivo propor processos sequenciais para a obtenção de frações de extrato com propriedades bioativas a partir de resíduos industriais de maracujá amarelo ("Passiflora edulis sp."). A motivação deste tema se fundamenta em dois pilares: i) o aproveitamento e a agregação de valor aos resíduos da industrialização de maracujá; e ii) a extração de compostos bioativos de matrizes vegetais utilizando técnicas limpas e de baixo impacto ambiental. As matérias-primas utilizadas foram bagaço e casca do maracujá amarelo. O bagaço, previamente desidratado e moído, foi submetido à extração com fluido supercrítico (SFE), em que pressão (17, 26 e 35 MPa) e temperatura (40, 50 e 60 ºC) foram as variáveis testadas, e dióxido de carbono (CO2) foi o solvente utilizado. Este estudo de SFE mostrou que diferentes condições de processo permitiram obter extratos com diferente composição química, possibilitando o desenvolvimento sequencial de extrações. A sequência de extrações foi realizada e se obteve três frações de extratos concentradas em: tocóis (60 °C e 17 MPa), ácidos graxos poli-insaturados (50 °C e 17 MPa) e carotenoides (60 °C e 26 MPa). Extração com líquido pressurizado (PLE), a 10 MPa, foi aplicada à matéria-prima submetida previamente à SFE. Misturas de etanol e água (50, 75 e 100%, m/m) e temperatura (50, 60 e 70 °C) foram as variáveis testadas. A condição de extração que resultou em melhores resultados, em termos de rendimento global, obtenção de compostos fenólicos e conteúdo de piceatanol, foi 70 °C e 75% (m/m) de etanol. A etapa prévia de SFE exerceu papel importante na PLE, pois possibilitou obtenção maior rendimento de compostos alvo. Os extratos do bagaço, obtidos por SFE, foram submetidos a ensaios de capacidade antioxidante pelos métodos de captura do radical livre 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) e Oxygen Radical Absorbance Capacity (ORAC), e os obtidos por PLE, foram analisados por ensaios DPPH, ORAC e Ferric Reducing Ability of Plasma (FRAP). Todos os extratos apresentaram capacidade antioxidante. Altas e positivas correlações foram obtidas entre a capacidade antioxidante e conteúdo total de tocóis, conteúdo de fenólicos totais e conteúdo de piceatanol. A casca, previamente desidratada e moída, foi submetida à SFE, no entanto, não resultou na obtenção de extrato, e por essa razão apenas experimentos de PLE foram realizados. Temperaura (30, 45 e 60 °C) e percentagem de etanol em água como solvente (70, 85 e 100%, v/v) foram as variáveis testadas. Os resultados mostraram a condição de 60 °C e 70% (v/v) como a melhor para obter compostos fenólicos, entre eles, isoorientina, vicenina, orientina, isovitexina e vitexina foram identificados e quantificados. A capacidade antioxidante foi medida pelos métodos DPPH, FRAP e ORAC. O conteúdo dos compostos fenólicos apresentou altos valores de correlação positiva com os ensaios de capacidade antioxidante. Em ambos os processos, do bagaço e da casca, as extração a alta pressão foram comparadas com técnicas de extração a baixa pressão, como Soxhlet e maceração, e nas respostas obtidas, a SFE e a PLE apresentaram melhor desempenho. Avaliação econômica foi realizada para o processo de extração sequencial aplicado ao bagaço e para a PLE aplicada à casca. O programa SuperPro Designer 9.0® foi utilizado nas simulações. A produção das frações de extrato do bagaço e do extrato da casca se mostrou economicamente aplicável, especialmente, quando os extratos são obtidos em larga escala (extrator com capacidade maior que 50 L) e comercializados sob os valores atuais de mercado, preço médio de US$ 230,00/kg de extrato do bagaço e US$ 125,00/kg de extrato da casca. Menores custos de manufatura foram obtidos na maior escala de produção simulada, i.e., plantas contendo dois extratores de 500 L. A partir dos resultados obtidos neste trabalho, conclui-se que processos sequenciais baseados em extrações com fluidos supercríticos e líquidos pressurizados se mostram viáveis para recuperar compostos de matrizes vegetais, cuja composição apresenta compostos de diferentes polaridades. Desta forma, processos sequenciais de extração se mostram como alternativa para compor o aproveitamento integral das matérias-primas. A obtenção de extratos bioativos dos resíduos do maracujá amarelo pelas técnicas indicadas neste trabalho representa uma oportunidade de aplicação nas indústrias de alimentos, nutracêutica e de cosméticos (AU)

• Processo FAPESP: 14/00372-8 - Extração sequencial de compostos bioativos de subprodutos industriais de maracujá-azedo (Passiflora edulis f. flavicarpa) utilizando fluidos pressurizados
• Beneficiário: Juliane Viganó
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado