Eco-friendly and high-performance extraction of flavonoids from lemon peel wastes by applying ultrasound-assisted extraction and eutectic solvents

Autor(es)

Chaves, Jaisa O. ; Mesquita, Leonardo M. de Souza ; Strieder, Monique M. ; Contieri, Leticia S. ; Pizani, Rodrigo S. ; Sanches, Vitor L. ; Vigano, Juliane ; Bezerra, Rosangela M. Neves ; Rostagno, Mauricio A.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: SUSTAINABLE CHEMISTRY AND PHARMACY; v. 39, p. 13-pg., 2024-06-01.

Resumo

This work aimed to develop an optimized extraction process to achieve an environmentally friendly proposal to recover flavonoids from lemon peel wastes using ultrasound -assisted extraction (UAE) and eutectic mixtures as solvents. The eutectic mixture choline chloride:acetic acid (ChCL:AA; 1:2 mol/mol) displayed the best extraction performance of the target compounds, here represented by hesperidin and narirutin. In Central Composite Rotatable Design (CCRD) approach, we identified the ideal conditions for flavonoid recovery: a solvent -to -feed ratio (R (S/F) ) of 30 (v/m), 40% water content (m/m), and a static time of 40 min. Combined with a dynamic extraction time of 6 min (under cavitation), those parameters yielded optimal results in flavonoid recovery. The 320 W ultrasound power achieved the maximum yield of the target compounds (5.25 mg hesperidin /g biomass and 0.21 mg narirutin /g biomass ). Besides, our results showed that the ChCL:AA solvent enhanced the thermal stability of flavonoids, showcasing remarkable potential as a stabilizing agent for various applications. Ultrasound -assisted extractions were superior in extraction performance compared to conventional techniques, namely maceration and magnetic stirring. (AU)

• Processo FAPESP: 20/15774-5 - Desenvolvimento de métodos de extração, separação e análise bidimensional de compostos fenólicos em produtos naturais
• Beneficiário: Juliane Viganó
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 15/00658-1 - Novos aspectos funcionais dos eicosanóides
• Beneficiário: Lúcia Helena Faccioli
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários
• Processo FAPESP: 20/08421-9 - Aplicação de solventes alternativos não voláteis para criação de plataformas sustentáveis bidimensionais e integradas dos rejeitos agroindustriais dos frutos de jabuticaba e romã
• Beneficiário: Leonardo Mendes de Souza Mesquita
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 13/04304-4 - Desenvolvimento de sistemas integrados para a análise de compostos bioativos em produtos naturais utilizando tecnologia supercrítica
• Beneficiário: Maurício Ariel Rostagno
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 19/13496-0 - EMU aprovado no processo 2018/14582-5: sistema de cromatografia de ultra alta pressão (UHPLC), composto por bomba quaternária, injetor automático, forno com seletor de coluna, detector PDA
• Beneficiário: Maurício Ariel Rostagno
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários
• Processo FAPESP: 19/13496-0 - EMU aprovado no processo 2018/14582-5: sistema de cromatografia de ultra alta pressão (UHPLC), composto por bomba quaternária, injetor automático, forno com seletor de coluna, detector PDA
• Beneficiário: Maurício Ariel Rostagno
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários
• Processo FAPESP: 18/14582-5 - Desenvolvimento de um sistema bidimensional de extração, separação e análise para avaliação da bioatividade de fitoquímicos
• Beneficiário: Maurício Ariel Rostagno
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores - Fase 2