EXTRAÇÃO SUPERCRÍTICA APLICADA A FRUTAS – REVISÃO

Autores

  • Juliana Dias Maia Doutoranda em Engenharia de Alimentos, Universidade Estadual de Campinas, Campinas, SP. Brasil. juliana_dias_maia@hotmail.com
  • Tatiana Valesca Rodriguez Alicieo Dra. Em Engenharia Química, Professora da Universidade Federal de Pelotas (UFPel), Pelotas, RS. Brasil. tatianavra@hotmail.com

Palavras-chave:

Dióxido de carbono supercrítico, Tecnologia verde, Extrato natural, Atividade antioxidante.

Resumo

A extração supercrítica (ESC) é um processo baseado no contato entre uma amostra desidratada de origem vegetal ou animal e um solvente pressurizado para obtenção de extratos com características particulares ou potencializar suas propriedades. A ESC tem sido utilizada como alternativa aos métodos convencionais porque o extrato é livre de solventes orgânicos e por preservar mais as suas características. A ESC também é uma técnica seletiva, em que ao avaliar parâmetros como: tipo de fluido supercrítico, vazão, pressão, temperatura, quantidade de amostra, tempo de extração, umidade e diâmetro da partícula da amostra é possível promover uma maior seletividade de compostos de interesse extraíveis. Inúmeras matérias-primas podem ser extraídas a alta pressão, entretanto este artigo tem como objetivo apresentar uma revisão bibliográfica sobre ESC e os principais resultados encontrados na literatura referentes à ESC de frutas, sejam estas inteiras, polpa, semente ou o seu resíduo agroindustrial. Os principais resultados apontam que as ESC de frutas são realizadas com dióxido de carbono como fluido supercrítico, com período estático seguido por período dinâmico, com 1-44 g de amostra, entre 100–500 bar, a 20–100 ºC, com diâmetro médio da amostra entre 210–13000 μm, com utilização de etanol como cossolvente e com rendimento mássico entre 0–60%. Além disso, é notória a superioridade da qualidade dos extratos obtidos por ESC ao comparar com métodos convencionais, principalmente em relação à pureza e atividades biológicas.

Biografia do Autor

Juliana Dias Maia, Doutoranda em Engenharia de Alimentos, Universidade Estadual de Campinas, Campinas, SP. Brasil. juliana_dias_maia@hotmail.com

Engenheira de Alimentos pela UFS. Especialista em Ciência dos Alimentos pela UFPel. Mestre em Engenharia de Alimentos pela UFSC. Doutoranda em Engenharia de Alimentos pela Unicamp.

Tatiana Valesca Rodriguez Alicieo, Dra. Em Engenharia Química, Professora da Universidade Federal de Pelotas (UFPel), Pelotas, RS. Brasil. tatianavra@hotmail.com

possui graduação em Engenharia Química pela Fundação Universidade Federal do Rio Grande (1997), mestrado em Engenharia Química pela Universidade Estadual de Maringá (2001) e doutorado em Engenharia Química pela Universidade Estadual de Maringá (2006). Atualmente é professor adjunto da Universidade Federal de Pelotas. Tem experiência na área de Engenharia Química, com ênfase em Engenharia Química, atuando principalmente nos seguintes temas: membrana, cerveja, óleo de soja, alimentos, ultrafiltração e microfiltração.

Referências

ANDREO. D.; JORGE, N.. Antioxidantes naturais: técnicas de extração. Boletim do Centro de Pesquisa e Processamento de Alimentos, Curitiba, v. 24, n. 2, p. 319-336, jul./dez. 2006. Disponível em:< http://ojs.c3sl.ufpr.br/ojs/index.php/alimentos/article/view/7489/5359>. Acesso em: 03 jul. 2017.

ARAÚJO, M. E. et al. Supercritical extraction of pupunha (Guilielma speciosa) oil in a fixed bed using carbon dioxide. Brazilian Journal of Chemical Engineering, São Paulo, v. 17, n. 3, p. 297-306, Sept. 2000. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0104-66322000000300005>. Acesso em: 03 jul. 2017.

BARRALES, F. M.; REZENDE, C. A.; MARTÍNEZ, J.. Supercritical CO2 extraction of passion fruit (Passiflora edulis sp.) seed oil assisted by ultrasound. The Journal of Supercritical Fluids,[S.l.], v. 104, p. 183-192, Sept. 2015. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0896844615300280> Acesso em: 03 jul. 2017.

BARROS, H. D. F. Q.; COUTINHO, J. P.; GRIMALDI, R.; GODY, H. T.; CABRAL, F. A.. Simultaneous extraction of edible oil from avocado and capsanthin from red bell pepper using supercritical carbon dioxide as solvent. The Journal of Supercritical Fluids, [S.l.], n. 107, p. 315-320, 2016. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0896844615301388>. Acesso em: 03 jul. 2017.

BATISTA, C. C. R. et al. Supercritical CO2 extraction of açaí (Euterpe oleracea) berry oil: global yield, fatty acids, allelopathic activities, and determination of phenolic and anthocyanins total compounds in the residual pulp. The Journal of Supercritical Fluids,[S.l.], v. 107, p. 364-369, Jan. 2016.Disponível em:< http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0896844615301522>. Acesso em: 03 jul. 2017.

BENELLI, P. Bioactive extracts of orange (Citrus sinesis L. Osbeck) pomace obtained by SFE and low pressure techniques: mathematical modeling and extract composition. The Journal of Supercritical Fluids, [S.l.], v. 55, n. 1, p. 132-141, Nov. 2010.Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S089684461000286X>. Acesso em: 03 jul. 2017.

BRUNNER, G. Gas Extraction: an introduction to fundamentals of supercritical fluids and the applications to separation process. Steinkopff: Darmasta dt, 1994.

CASTRO-VARGAS, H. I.; RODRÍGUEZ-VARELA, L. I.; PARADA-AFONSO, F.. Guava (Psidium guajava L.) seed oil Extraction with a homemade supercritical fluid Extraction system using supercritical CO2 and co-solvent. The Journal of Supercritical Fluids,[S.l.], v. 56, p. 238-242, 2011. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0896844610004031> Acesso em: 03 jul. 2017.

CARRILHO, E.; TAVARES, M. C. H.; LANÇAS, F. M.. Fluidos supercríticos em química analítica. I. Cromatografia com fluido supercrítico: conceitos termodinâmicos. Química Nova, São Paulo, v. 24, n. 4, p. 509-515, 2001. Disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/qn/v24n4/a12v24n4.pdf>. Acesso em: 03 jul. 2017.

CHITARRA, M. I. F.; CHITARRA, A. B. Pós-colheita de frutas e hortaliças. 2. ed. Lavras: UFLA, 2005.

COMIM, S. R. R. et al. Supercritical fluid Extraction from dried banana peel (Musa spp., genomic group AAB): extraction yield, mathematical modeling, economical analysis and phase equilibria. The Journal of Supercritical Fluids, [S.l.], v. 54, p. 30-37, 2010. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0896844610001154> Acesso em: 03 jul. 2017.

CRUZ, P. N. et al. Antioxidant and bacterial potential of butia (Butia catarinenses) seed extracts obtained by supercritical fluid extraction. The Journal of Supercritical Fluids, [S.l.],v. 119, p. 229-237, 2017. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0896844616303436>. Acesso em: 03 jul. 2017.

CZAIKOSKI, K. Extraction of Campomanesia xantocarpa fruit using supercritical CO2 and bioactivity assessments. The Journal of Supercritical Fluids, [S.l.], v. 98, p. 79-85, Mar. 2015. Disponível em: < http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0896844615000285>. Acesso em: 03 jul. 2017.

FERREIRA, S. R. S.; MEIRELES, M. A. A.. Modeling the supercritical fluid extraction of black pepper (Piper nigrum L.) essential oil. Journal of Food Engineering, [S.l.], v. 54, n. 4, p. 263-269, Oct. 2002. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0260877401002126>. Acesso em: 03 jul. 2017.

GARCIA-MENDOZA, M. P. et al. Extracts from mango peel by-product obtained by supercritical CO2 and pressurized solvent processes. LWT – Food Science and Technology, [S.l.], v. 62, p. 131-137, 2015. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0023643815000420>. Acesso em: 03 jul. 2017.

GARCIA-MENDOZA, M. P. et al. Extraction of phenolic compounds and anthocyanin from juçara (Euterpe edulis Mart.) reisdues using pressurized liquids and supercritical fluids. The Journal of Supercritical Fluids, [S.l.], v. 119, p. 9-16, 2017. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0896844616302583>. Acesso em: 03 jul. 2017.

GENIVAL FILHO, L. et al. Supercritical CO2 extraction of carotenoids from pitanga fruis (Eugenia uniflora L.). The Journal of Supercritical Fluids, [S.l.],v. 46, p. 33-39, 2008. Disponível em: < http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0896844608000715>. Acesso em: 03 jul. 2017.

LAMEIRA, C. P.; COELHO, G. L. V.; MOTHÉ, C. G. Extração de lipídeos da amêndoa de castanha de caju com CO2 supercrítico. Ciência e Tecnologia de Alimentos, Campinas, v. 17, n. 4, dez. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0101-20611997000400012&script=sci_arttext>. Acesso em: 03 jul. 2017.

LIU, B. et al. Optimization of extraction of evodiamine and rutaecarpine from fruit of Evodia rutaecarpa using modified supercritical CO2. Journal of Chromatography A, [S.l.], v. 1217, n. 50, p. 7833-7839, Dec. 2010. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021967310014573> Acesso em: 03 jul. 2017.

MAIA, J. D. Avaliação de extratos bioativos de mangaba (Hancornia speciosa) utilizando processos a baixas e altas pressões. Florianópolis, 2016. 180 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Alimentos) – Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2016. Disponível em: <https://repositorio.ufsc.br/bitstream/handle/123456789/167815/339937.pdf?sequence=1&isAllowed=y>. Acesso em: 03 jul. 2017.

MARAN, J. P.; PRIYA, B. Supercritical fluid extraction of oil from muskmelon (Cucumis melo) seeds. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, [S.l.], n. 47, p. 71-78, 2015. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107014003083> Acesso em: 03 jul. 2017.

MARTÍNEZ, J. et al. Multicomponent model to describe extraction of ginger oleoresin with supercritical carbon dioxide. Industrial and Engineering Chemistry Research, [S.l.], v. 42, n. 5, p. 1057-1063, 2003. Disponível em: < http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ie020694f>. Acesso em: 03 jul. 2017.

MAUL, A. A. Fluidos supercríticos: situação atual e futuro da extração supercrítica. Biotecnologia, Ciência e Desenvolvimento, Rio Grande do Norte, v. 11, ano 2, n. 11, 1999. Disponível em: < http://www.biotecnologia.com.br/revista/bio11/fluidos.pdf>. Acesso em: 15 jul. 2017.

MAUL, A. A.; WASICKY, R.; BACCHI, E. M. Extração por fluido supercrítico. Revista Brasileira de Farmacognosia, São Paulo, v. 5, n. 2, 1996. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0102-695X1996000200006>. Acesso em: 15 jul. 2017.

MELO, M. M. R.; SILVESTRE, A. J. D.; SILVA, C. M.. Supercritical fluid Extraction of vegetable matrices: applications, trends and future perspectives of a convincing green technology. The Journal of Supercritical Fluids, [S.l.], v. 92, p. 115-176, 2014. Disponível em:< http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0896844614000928>. Acesso em: 15 jul. 2017.

MEZZOMO, N.; MARTÍNEZ, J.; FERREIRA, S. R. S. Supercritical fluid Extraction of peach (Prunus persica) almond oil: kinetics, mathematical modeling and scale-up. The Journal of Supercritical Fluids, [S.l.], 51, 10-16, 2009. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S089684460900268X> Acesso em: 15 jul. 2017.

OLIVEIRA, A. L.; KAMIMURA, E. S.; RABI, J. A.. Response surface analysis of extract yield and flavor intensity of Brazilian cherry (Eugenia uniflora L.) obtained by supercritical carbon dioxide extraction. Innovative Food Science and Emerging Technologies, [S.l.], v. 10, n. 2 p. 189-194, Apr. 2009. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S146685640800101X> Acesso em: 15 jul. 2017.

OLIVEIRA, D. A. et al. Antimicrobial activity and composition profile of grape (Vitis vinefera) pomace extracts obtained by supercritical fluids. Journal of Biotechnology, [S.l.], v. 164, p. 423-432, 2013. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168165612006682> Acesso em: 15 jul. 2017.

PAES, J.; DOTTA, R.; BARBERO, G. F.; MARTÍNEZ, J. Extraction of phenolic compounds and anthocyanins from blueberry (Vaccinium myrtillus L.) residues using supercritical CO2 and pressurized liquids. The Journal of Supercritical Fluids, [S.l.], v. 95, p. 8-16, Nov. 2014. Disponível em:< http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0896844614002277>. Acesso em: 15 jul. 2017.

PEREIRA, P. et al. Supercritical fluid Extraction vs conventional Extraction of myrtle leaves and berries: comparison of antioxidant activity and identification of bioactive compounds. The Journal of Supercritical Fluids, [S.l.], v. 113, p. 1-9, 2016. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0896844615301200> Acesso em: 15 jul. 2017.

RAI, A.; MOHANTY, B.; BHARGAVA, R.. Modeling and response surface analysis of supercritical extraction of watermelon seed oil using carbon dioxide. Separation and Purification Technology, [S.l.], v. 141, p. 354-365, 2015. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1383586614007618> Acesso em: 15 jul. 2017.

REÁTEGUI, J. L. P. et al. Extraction of antioxidant compounds from blackberry (Rubus sp) bagasse using supercritical CO2 assisted by ultrasound. The Journal of Supercritical Fluids, [S.l.], v. 94, p. 223-233, Oct. 2014.Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0896844614002204>. Acesso em: 15 jul. 2017.

REIS, P. M. C. L. et al. Extraction and evaluation of antioxidant potential of the extracts obtained from tamarindo seeds (Tamarindus indica), sweet variety. Journal of Food Engineering, [S.l.], v. 173, p. 116-123, Mar. 2016. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0260877415300492> Acesso em: 15 jul. 2017.

REVERCHON, E.; MARCO, I.. Supercritical fluid extraction and fractionation of natural matter. The Journal of Supercritical Fluids, [S.l.], v. 38, n. 2, p. 146-166, Sept 2006. Disponível em: < http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0896844606001008>. Acesso em: 15 jul. 2017.

ROSA, A. Chemical composition of Lycium europaeum fruit oil obtained by supercritical CO2 extraction and evaluation of its antioxidant activity, cytotoxicity and cell absorption. Food Chemistry, [S.l.], v. 230, p. 82-90, 2017. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814617303850> Acesso em: 15 jul. 2017.

SILVA, R. P. F. F.; ROCHA-SANTOS, T. A. P.; DUARTE, A. C.. Supercritical fluid Extraction of bioactive compounds. Trends in Analytical Chemistry, [S.l.] v. 76, p. 40-51, 2016. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0165993615300625> Acesso em: 15 jul. 2017.

SMITH, J. M.; VAN NESS, H. C.; ABBOTT, M. M. Introdução à Termodinâmica para Engenharia Química. 7. ed. São Paulo: McGRAWHILL, 2005.

VIGANÓ, J.; ZABOT, G. L.; MARTÍNEZ, J.. Supercritical fluid and pressurized liquid extractions of phytonutrients from passion fruit by-products: economic evaluation of sequential multi-stage and single-stage processes. The Journal of Supercritical Fluids, [S.l.], v. 122, p. 88-98, 2017. Disponível em:< http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0896844616303588>. Acesso em: 15 jul. 2017.

ZAGHDOUDI, K. et al. Response surface methodology applied to Supercritical Fluid Extraction (SFE) of carotenoids from Persimmon (Diospyros kaki L.). Food Chemistry, [S.l.], v. 08, p. 209-219, 2016. Disponível em: < http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814616304782>. Acesso em: 15 jul. 2017.

Downloads

Publicado

01-12-2017

Como Citar

Maia, J. D., & Alicieo, T. V. R. (2017). EXTRAÇÃO SUPERCRÍTICA APLICADA A FRUTAS – REVISÃO. Revista Inova Ciência & Tecnologia / Innovative Science & Technology Journal, 3(2), 36–48. Recuperado de https://periodicos.iftm.edu.br/index.php/inova/article/view/162

Edição

Seção

Ciências Agrárias - Ciência e Tecnologia de Alimentos