Determinação de paramentros de processos nas diferentes etapas da extração supercritica de produtos naturais: Artemisia annua, Cordia verbenacea, Ocimum selloi e Foeniculum vulgare

Autor(es)

Socrates Quispe Condori

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia de Alimentos
• Data de defesa: 2005-05-30

Membros da banca

Maria Angela de Almeida Meireles Petenate; Pedro Melillo de Magalhães; Vera Lucia Garcia; Fernando Antonio Cabral; Elisabete da Costa Rodrigues

• Orientador: Maria Angela de Almeida Meireles Petenate; Paulo de Tarso Vieira e Rosa

Resumo

No presente trabalho é apresentado um estudo global do processo de extração de produtos naturais usando dióxido de carbono supercrítico como solvente. As duas etapas do processo foram estudadas usando diversas matrizes vegetais. Na Etapa de Extração (Artemisia annua, Cordia verbenacea e Ocimum selloi) foram medidos dados de rendimento global para os três sistemas. Para os sistemas CO2 + A. annua e CO2 + C. verbenacea foram calculados os parâmetros cinéticos do processo de extração e um modelo matemático foi selecionado para representar as curvas globais de extração. A técnica de extração fracionada foi aplicada para os sistemas CO2 + C. verbenacea e CO2 + Ocimum Selloi. A determinação do rendimento global permitiu visualizar o efeito da temperatura e pressão sobre a solubilidade do extrato, além de proporcionar informações necessárias para modelagem do processo de extração. A condição que maximizou o rendimento em extrato nos sistemas CO2 + A. annua e CO2 + C. verbenacea foi 300 bar / 50 °C. Entretanto, foi demonstrado que o extrato de C. verbenacea obtido nesta condição apresenta menor atividade anticâncer àquele obtido a 200 bar / 40 °C. Para o sistema CO2 + Ocimum Selloi o maior rendimento foi obtido a 200 bar / 40 °C. No estudo da cinética do processo de extração foi verificado que para o sistema CO2 + A. annua a vazão do solvente foi o único fator significante sobre os parâmetros cinéticos. No estudo do efeito da altura do leito para o sistema CO2 + C. verbenacea, verificou-se que os parâmetros cinéticos aumentam com a altura do leito. Na modelagem matemática das curvas globais de extração (OEC) dos sistemas CO2 + A. annua e CO2 + C. verbenacea verificou-se que os modelos de Naik et al. [1989] (empírico), Sovová [1994] e Goto et al. [1993] apresentaram os melhores ajustes aos dados experimentais. Do estudo do efeito da altura do leito na SFE a partir de C. verbenacea, verificou-se que a seleção de um modelo para aumento de escala é difícil de ser realizada, uma vez que o modelo selecionado nem sempre é válido para todos os ensaios. Na Etapa de Separação (Foeniculum vulgare) foi realizado o estudo da influência das condições operacionais (temperatura, pressão e vazão do solvente) na recuperação do extrato. As condições de temperatura e pressão de separação foram determinadas através de modelagem termodinâmica usando-se a equação de estado de Peng-Robinson. A determinação do comportamento da solubilidade dos componentes majoritários do extrato de F. vulgare (anetol e ácido oléico) em CO2 supercrítico permitiu obter uma aproximação das condições ótimas de separação. No estudo da influência das condições operacionais (temperatura e pressão) determinou-se que o aumento da pressão no primeiro separador permite a solubilização do compostos de maior massa molecular, os quais são transferidos para o segundo separador. Entretanto, se o objetivo for o fracionamento do extrato de F. vulgare, observou-se que a melhor condição operacional para separação da fração rica em componentes de óleo volátil foi 80 bar / 40 °C no primeiro separador. Foi verificado também que o aumento da vazão de solvente diminui o rendimento em anetol e funchona e, conseqüentemente, no rendimento global. A otimização das condições de separação da mistura extrato + solvente é uma etapa importante do processo de extração de produtos naturais usando fluidos supercríticos, uma vez que permitirá uma ótima recuperação e/ou fracionamento do extrato (AU)

• Processo FAPESP: 02/01609-4 - Estudo do equlibrio de fases na etapa de separacao do processo de extracao supercritica de oleos essenciais.
• Beneficiário: Sócrates Quispe Condori
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado