Avaliação de tecnologias ambientalmente sustentáveis para extração de compostos bioativos
| Ano de defesa: | 2018 |
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| Autor(a) principal: |
Rodrigues, Michelle Fernanda Faita
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| Orientador(a): |
Marchese, José Abramo
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| Banca de defesa: | , , , , |
| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Pato Branco |
| Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação em Agronomia
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Brasil
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| Palavras-chave em Português: | |
| Área do conhecimento CNPq: | |
| Link de acesso: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3264 |
Resumo: | Extratos, óleos essenciais e compostos químicos isolados de origem vegetal têm sido cada vez mais utilizados, não só como matéria-prima para indústrias de diversos ramos, mas também como alternativa no tratamento de problemas da saúde pela população em geral. Considerando a expressiva importância de produção destas substâncias com qualidade elevada e preço acessível, o presente trabalho teve como objetivo a análise técnica e econômica na obtenção de compostos bioativos a partir das espécies vegetais Artemisia annua e Varronia curassavica. Visando selecionar e testar três tecnologias de extração ambientalmente sustentáveis, dióxido de carbono supercrítico, maceração a frio com o solvente etanol e destilação com arraste a vapor, um protocolo de alto rendimento e baixo custo para obtenção de compostos bioativos de plantas foi proposto. Para a extração com dióxido de carbono supercrítico foi realizada a investigação da influência da temperatura, pressão e volume de cossolvente (etanol) no rendimento de extração e pureza dos extratos. Três experimentos com delineamento inteiramente casualizado em arranjo fatorial foram realizados. Para o experimento com A. annua foram testadas 3 temperaturas (40/50/60 ºC), 3 pressões (200/250/300 bar) e 3 níveis de cossolvente (0/15/25%); e para V. curassavica 2 temperaturas (40/60 ºC), 5 pressões (100/150/200/250/300 bar) e extração fracionada. As extrações com destilação por arraste a vapor foram conduzidas à pressão ambiente por 3 - 4 h. E a maceração a frio com etanol foi realizada em série, a pressão ambiente por 6 h, condições estas as ótimas referenciadas. Ao fim dos experimentos os rendimentos e pureza dos extratos e óleo essencial foram comparados e utilizados para a implementação de indústrias de produção de biocompostos utilizando as tecnologias testadas. Por meio de pesquisa de custos envolvidos na implementação do projeto, uso de planilhas no Microsoft Office Excel, do Software SuperPro Designer® e do Aplicativo Web $AVEPI, foi possível estimar os Custos de Produção e Manutenção, Capital Fixo Direto, e, na sequencia simular computacionalmente os cenários econômicos, gerando os indicadores de viabilidade e riscos de implantação das indústrias de extração de artemisinina à partir de A. annua, e óleo essencial à partir de V. curassavica. Observou-se que a extração de artemisinina com dióxido de carbono supercrítico obteve menores rendimentos de extrato que a extração com etanol, porém com maior pureza do composto alvo e custos menores de produção. Na produção de óleo essencial de V. curassavica a extração com dióxido de carbono supercrítico alcançou os mesmos rendimentos e pureza obtidos por destilação com arraste a vapor. No cenário estudado os custos de operação e manutenção da produção de extratos com etanol, dióxido de carbono supercrítico, para A. annua, e dióxido de carbono supercrítico para V. curassavica, revelaram ser maiores que o preço de revenda dos extratos. Para a planta A. annua tais resultados foram atribuídos aos altos custos da matéria-prima, e para V. curassavica aos baixos rendimentos de extrato. O projeto de investimento utilizando destilação com arraste a vapor para obtenção de óleo essencial de V. curassavica mostrou ser promissor devido à alta rentabilidade e baixo risco associado nos senários previstos. |