Estudo de técnicas de extração de saponinas do fruto de erva mate (Ilex paraguariensis St. Hill)

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Silva, Caroline Garcia Finkler da
• Orientador(a): Marczak, Ligia Damasceno Ferreira, Vargas, Rubem Mario Figueiro
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Saponinas; Erva-mate; Extração supercrítica; Ultrassom
• Palavras-chave em Inglês: Yerba mate; Saponins; Ilex paraguariensis; Ultrasound; Moderate electric field; Supercritical fluid
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/142649

O grande acúmulo de saponinas nos frutos imaturos de erva mate permite considerá-los uma fonte de matéria prima abundante e ainda não explorada para obtenção de saponinas. As saponinas são conhecidas como tensoativos naturais, sendo utilizadas pelas suas propriedades emulsificantes e farmacológicas. O presente estudo teve como principal objetivo avaliar o uso de técnicas de extração emergentes, como Extração assistida por Ultrassom (US), Campo Elétrico Moderado (CEM) e Extração por Fluido Supercrítico (EFS) para a extração seletiva de saponinas a partir de frutos imaturos de erva mate. Foram investigadas três condições de intensidade de ultrassom (565, 423 e 282 W cm-²) e de intensidade de campo elétrico (50, 37,5 e 25 V cm-1) associadas a diferentes temperaturas de operação. A interação das intensidades de ultrassom e de campo elétrico com diferentes temperaturas foi avaliada através do método de superfície de resposta. Para as extrações por fluido super e sub crítico foram utilizadas três condições de pressão (10, 20 e 30 MPa) e posteriormente sua correlação com diferentes vazões de solvente (1,62; 2,22 e 2,78 x10-4 kg s-1) e temperatura (30, 40 e 50 °C) foi investigada através do métodos de superfície de resposta. Curvas de rendimento das extrações em função do tempo foram levantadas para as condições ótimas de campo elétrico e intensidade de ultrassom (37,5 V cm-1 e 565 W cm-², respectivamente) a 40°C. As curvas foram modeladas matematicamente, com ajuste satisfatório, por modelos cinéticos de 1ª e 2ª ordem e também por um modelo difusivo baseado na 2ª Lei de Fick. Para extração supercrítica, foi construída a curva de extração para a condição de 10 MPa e 40 °C e esta curva foi modelada matematicamente. Assim, foram estimados parâmetros relacionados à transferência de massa, importantes para a compreensão fenomenológica dos processos extrativos. Nesse estudo, a extração com CO2 supercrítico mostrou-se tecnicamente viável para a obtenção de saponinas, sendo mais seletiva em relação aos processos por campo elétrico e ultrassom. Os ensaios com ultrassom e campo elétrico conseguiram gerar extratos brutos com até 68,30 e 64,26 μgilexmg-1extrato em massa de equivalente de saponina por massa de extrato, respectivamente. Os extratos obtidos com fluido supercrítico apresentaram elevada seletividade para saponinas, gerando extratos brutos com até 100,9 μgilex mg-1 extrato de saponina por massa de extrato. A pressão de operação não apresentou efeito tanto no rendimento global de extrato quanto no de saponina.