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Projeto de Pesquisa
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Óleos Essenciais e Vegetais
Estudo de Processos Sustentáveis de Extração e Síntese Química para Obtenção de Produtos de Alto Valor Agregado
Linha de atuação 2 - Extração de óleos essenciais e vegetais
Essa linha de atuação tem como objetivo a avaliar diferentes métodos de extração para obtenção de extratos, óleos essenciais e óleos brutos a partir de matérias primas regionais visando agregar valor a essas.
Estudos já estão sendo realizados para a extração de óleos de resíduo de ponkan (Citrus reticulata) proveniente da agroindústria. A equipe também iniciou os estudos sobre a obtenção de óleo essencial de diferentes partes (folhas, casca, resina) do pinheiro Araucária (Araucaria angustifolia) com o levantamento bibliográfico sobre a extração de óleos essenciais de pinheiros de vários locais do mundo. Confira abaixo as seções abordando estas atividades.
Em parceria com a UFPA o grupo também está realizando estudos de extração de óleos de espécies da região amazônica como o açaí, andiroba e castanha-do-Pará, que podem ser acessados nas publicações sobre óleos vegetais. Nestes estudos foram testados diferentes solventes por extração sólido-líquido (Soxhlet) e percolação. Estudos de extração de cafeína também foram realizados, confira aqui.
Extração de óleo de resíduo de ponkan
Por Marcelle Guth (2022)
As tangerinas ponkan pertencem à família Rutaceae e possuem o nome científico de Citrus reticulata blanco. Apresentam frutos de tamanho grande, de coloração amarelo-alaranjada, forma oblata, casca ligeiramente rugosa com glândulas de óleo proeminentes, ápice deprimido e base côncava com colarinho e pescoço. O peso médio de 162 g, polpa de cor alaranjada forte com aspecto granuloso, 11 sementes por fruto em média (PIO, 2001, MINTEGUIAGA, 2017).
Este cítrico é bastante apreciado pelo consumidor brasileiro. No Estado do Paraná, a maturação de seus frutos ocorre nos meses de março a agosto. Os frutos são utilizados para consumo ao natural e para industrialização, de onde são obtidos diferentes produtos processados, como sucos, óleos essenciais, pectina e rações. O suco corresponde a apenas 43% do peso dos frutos e é extraído por processo de expressão. O restante do fruto é considerado resíduo agroindustrial, mas que poderia ser processado em subprodutos de valor agregado como melaço, pectinas, fibra, extratos vegetais, óleos de sementes e óleos essenciais. Da polpa pode ser obtido ainda sucos em pó e pectina e da casca e sementes, óleo essencial (PALAZZOLO et al., 2013, ZEMA, 2018).
Fruto e sementes de tangerina.
A produção de tangerinas e seus híbridos no mundo atingiu 55,3 milhões de toneladas em 2019. A China é o maior produtor, com 71% da produção mundial, em que a cultivar mais produzida é a tangerina ponkan. O Brasil produziu 984 mil toneladas no mesmo período em uma área de cerca de 52 mil hectares plantados (FAO, 2019, IBGE, 2018). A produção brasileira de cítricos é localizada principalmente nos estados de São Paulo, Paraná, Minas Gerais e Rio Grande do Sul (EMBRAPA, 2018). A região do Vale do Ribeira responde por 75% da produção do estado do Paraná, com 5,6 mil hectares e 90,8 mil toneladas. O município de Cerro Azul, nessa região, tem a maior produção individual no país e responde por 9,8% da oferta das variedades ponkan, montenegrina e murcote (SILVA, 2018, COMEC, 2020).
Resíduos de tangerina Ponkan (Citrus reticulata Blanco) podem ser uma matéria-prima eficaz para a extração de componentes bioativos naturais, como limoneno, um produto químico de alto valor agregado amplamente explorado na indústria alimentícia, farmacêutica, cosmética e na indústria de pesticidas e produtos de limpeza. Tal exploração representa um impacto benéfico para a sociedade, agregando valor a resíduos e subprodutos.
O objetivo deste estudo foi obter o extrato bruto do resíduo da indústria de suco de tangerina ponkan, Citrus reticulata Blanco, rico em d-limoneno por diferentes métodos de extração.
O resíduo foi cortado em pedaços de aproximadamente 1 cm², seco em estufa com circulação de ar, a 50 °C durante 15 h. Verificou-se a umidade do resíduo após a secagem por método gravimétrico. A umidade do resíduo seco foi de 8,53% e definiu-se a granulometria de 28 mesh para as extrações. As extrações do óleo essencial foram realizadas por hidrodestilação em aparelho Clevenger, com 50 g do resíduo, 500 mL de água destilada durante 2 h de extração. O rendimento em óleo essencial foi de 0,4% com fração de d-limoneno de 87,65%.
Aparelho Clevenger durante a hidrodestilação e detalhe do decantador, mostrando a separação de fases.
As extrações por solvente com refluxo, em Soxhlet, foram realizadas com 5 g e 150 mL de hexano e resultaram em 1,94% de extrato bruto com fração de d-limoneno de 44,83%.
A extração com CO2 supercrítico que resultou no melhor rendimento foi a 80 °C, 10 MPa e razão mássica biomassa: cossolvente de 1:2, na qual se obteve 1,69% de extrato e 77,70% de d-limoneno.
A extração com propano subcrítico que resultou no melhor rendimento obtido foi nas condições de 40 °C e 15 MPa e que resultem em 2,35% de extrato com 89,38% de d-limoneno.
Extratores Soxhlet e extrator supercrítico, respectivamente.
Os responsáveis por esse estudo foram a MSc. Marcelle Guth e o bolsista de IC Juliano Marques Fiorani.
Confira as publicações
deste estudo
Extração de óleo de pinheiros
Esta linha busca divulgar e informar a sociedade em geral acerca dos benefícios e potenciais intrínsecos a alguns óleos essenciais muitas vezes pouco conhecidos no país, esta linha de atuação possui como escopo a elaboração de materiais cujo conteúdo primário seja a análise e resumo das principais características dos óleos essenciais extraídos a partir de espécies de pinheiros ao redor do mundo.
Os materiais são publicados em formato de texto, baseados em um extenso levantamento bibliográfico, trazem um resumo com informações acerca da espécie da árvore que serve de matéria-prima (característica das estruturas da espécie, locais de cultivo e aplicações), bem como as propriedades físico-químicas, aplicações (atuais e promissoras) e segurança dos óleos essenciais conhecidas pelos mais diversos estudos e documentos encontrados na comunidade científica.
Os materiais e levantamentos bibliográficos servirão de prelúdio para a segunda etapa das pesquisas desta linha, a qual englobará a extração de óleos essenciais de diferentes estruturas (casca, folhas e resina) do pinheiro Araucária (Araucaria angustifolia) fornecendo uma base sólida para o entendimento e aproveitamento das características de cada tipo de óleo a ser obtida e analisada na pesquisa.