Fracionamento de extratos de subprodutos industriais de maracujá-azedo (Passiflora edulis Sims.) utilizando CO2 supercrítico e líquidos pressurizados

Autor(es)

Luana Cristina dos Santos

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia de Alimentos
• Data de defesa: 2022-01-17

Membros da banca

Julian Martínez; Alessandra Lopes de Oliveira; Maurício Ariel Rostagno; Cinthia Baú Betim Cazarin; Daniel Lachos Perez

• Orientador: Julian Martínez

Resumo

Compostos bioativos extraídos de fontes naturais são amplamente estudados devido às alternativas de aplicação biológica e industrial que apresentam. Em estudos prévios, os extratos de subprodutos industriais de maracujá (Passiflora edulis Sims.) comprovaram ser fontes ricas em compostos bioativos de diversas classes. No entanto, processos de fracionamento sustentáveis para o enriquecimento de tais extratos ainda são pouco explorados. O objetivo deste trabalho foi avaliar o fracionamento de extratos de sementes e resíduos de polpa de maracujá. Na primeira etapa, um módulo de fracionamento supercrítico com dois separadores em série (S1 e S2) foi construído. Sucessivamente, foram avaliadas as solubilidades do extrato lipídico em CO2 supercrítico (SC-CO2) pelos métodos estático e dinâmico. O processo de fracionamento integrado à extração com SC-CO2 (35 MPa, 40 ºC), foi realizado em temperaturas de 50-80 ºC e em pressões de 17-25 MPa no S1 e 9 MPa no S2, com análises da composição em tocóis, esqualeno e carotenoides das frações precipitadas em ambos os separadores (F1 e F2) e na despressurização (F3). A análise econômica do processo foi realizada com software SuperPro Designer 9.0®. Por fim, a última etapa deste trabalho consistiu em calcular os parâmetros de solubilidade de Hansen (HSPs) a fim de selecionar possíveis solventes para extração com líquidos pressurizados (PLE), visando concentrar o piceatannol nos extratos polares dos subprodutos industriais de maracujá. Também foi avaliado o potencial de inibição enzimática dos extratos para duas enzimas associadas à efeitos neurodegenerativos. Os ensaios de solubilidade permitiram observar o fenômeno "crossover" para temperaturas acima de 50 ºC na faixa de pressão avaliada. O fracionamento supercrítico concentrou o esqualeno em F3 em até 5,2 vezes (4.790,5 mg/kg de extrato) em relação ao extrato não fracionado. Já os isômeros ?- e ?/?-tocotrienol foram concentrados em F2. A análise econômica do processo demonstrou que, em escala piloto, a produção desta fração enriquecida apresenta viabilidade econômica, com custo de US$ 277-384/kg de extrato. Já em relação à PLE, os solventes selecionados foram: álcool benzílico, acetato de etila e etanol. Os cálculos de HSPs demonstraram que a distância de energia relativa (Ra) entre o solvente e o piceatannol foi menor para o álcool benzílico. No entanto, os resultados demonstraram que o extrato mais enriquecido em piceatannol foi obtido com extração em múltiplos ciclos com etanol a 110 ºC. Tal resultado pode ser explicado pela dependência do processo com os parâmetros cinéticos, uma vez que o modelo proposto por Hansen leva em consideração apenas parâmetros termodinâmicos. Já em relação à inibição enzimática, o extrato mais concentrado em piceatannol demonstrou maior potencial de inibição para acetilcolinesterase (IC50 = 29.420 ± 1.615 ?g/mL) e lipoxigenase (IC50 = 27.682 ± 2.477 ?g/mL). A partir dos resultados apresentados, conclui-se que processos de fracionamento em altas pressões são alternativas comprovadamente sustentáveis para o enriquecimento de extratos de subprodutos industriais de maracujá, especialmente para o conteúdo em ?- e ?/?-tocotrienol, esqualeno e piceatannol. O potencial bioativo dos extratos enriquecidos em piceatannol foi evidenciado para efeitos antineurodegenerativos, o que reforça a necessidade de mais estudos de aplicação dos extratos na medicina natural (AU)

• Processo FAPESP: 17/11245-5 - Fracionamento de extratos de subprodutos industriais de maracujá-azedo (Passiflora edulis) por redução de pressão utilizando CO2 supercrítico
• Beneficiário: Luana Cristina dos Santos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado