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Título [PT]: Extração do óleo de sementes de Mucuna utilizando dióxido de carbono supercrítico visando concentrar o farelo desengordurado em L-Dopa
Autor(es): Vitor Augusto dos Santos Garcia
Palavras-chave [PT]:

Mucuna. L-Dopa. Extração por fluido supercrítico. Dióxido de carbono. Farelo desengordurado. Semente de Mucuna. Atividade antioxidante. Compostos fenólicos. Óleo de Mucuna. Ácidos graxos totais. Compostos livres de glicerol. Modelagem matemática. Cinética de extração.

Mucuna. L-Dopa. Supercritical fluid extraction. Carbon dioxide.

Lúcio Cardozo Filho [Orientador] - UEM Camila da Silva [Co-orientador] - UEM Osvaldo Ferrarese Filho - UEM Lisiane dos Santos Freitas - DQ/UFS

Resumo: Mucuna é uma leguminosa, típica de regiões tropicais e subtropicais, sendo muito utilizada por possuir potencial alelopático devido à presença de L-Dopa, que impede o crescimento de plantas daninhas. L-Dopa também é utilizada para o tratamento da doença de Parkinson e pode atuar como agente antioxidante. Dentro deste contexto, o principal objetivo deste trabalho foi investigar a extração do óleo das sementes de Mucuna variedades Mucuna aterrima, Mucuna cinerium e Mucuna deeringiana, utilizando dióxido de carbono em condições pressurizadas, diclorometano e hexano como solventes, visando a concentrar o composto L-Dopa no farelo desengordurado. Os experimentos com dióxido de carbono supercrítico (CO2) foram conduzidos em uma unidade de escala laboratorial, em temperaturas de 40°C a 60°C, pressão de 150 bar a 250 bar e fluxo do solvente constante em 3 mL min-1. Determinou-se no farelo desengordurado o teor de L-Dopa, atividade antioxidante, compostos fenólicos e o efeito da aplicação do mesmo em sementes de soja. A análise qualitativa e quantitativa dos ácidos graxos totais e compostos livres de glicerol no óleo das sementes de Mucuna também foi avaliada. A modelagem matemática foi realizada, aplicando-se o modelo empírico de segunda ordem. Os resultados obtidos indicaram rendimentos de óleo a partir do CO2 na faixa de 2,13 % a 4,59 %, sendo a condição experimental de 250 bar e 40°C a que apresentou o maior rendimento em óleo, condizentes com os teores de L-Dopa apresentados (3,02 % a 5,39 %), indicando que a extração com CO2 supercrítico (EFS) é uma técnica eficiente para concentrar este composto. Em relação ao solvente orgânico, o maior percentual de óleo foi obtido a partir do hexano (5,22% a 7,44%), porém o teor de L-Dopa foi menor (2,19% a 3,19%). As diferentes temperaturas e pressões investigadas neste estudo não revelaram diferenças significativas em relação ao perfil dos ácidos graxos totais (AGT) para EFS, considerando um nível de significância de 5%, sendo que os principais AGT identificados no óleo das sementes de Mucuna foram o ácido linoleico, o ácido palmítico, o ácido oleico e o ácido linolênico. Na fração de compostos que não está ligada ao glicerol foram quantificados os ácidos graxos livres (AGL) e estes apresentaram teores abaixo de 5%, em todos os óleos investigados. Na EFS, a condição experimental de 176,7 bar - 60°C e diclorometano foram os que apresentaram os maiores percentuais de compostos fenólicos, 6,51 EAG 100g-1 e 6,29 EAG 100g-1, respectivamente. O farelo desengordurado das sementes de Mucuna cinerium foi a variedade que apresentou a maior atividade antioxidante (CE50 de 20,38 µg mL-1). Na presença do farelo desengordurado das sementes de Mucuna deeringiana, as sementes de soja não apresentaram diferença significativa no percentual de germinação, no entanto, a aplicação do mesmo influenciou significativamente o IVG (índice de velocidade de germinação) em relação ao tratamento controle. O modelo matemático aplicado aos dados experimentais na extração com CO2 em condições pressurizadas se ajustou em todas as condições operacionais para a extração do óleo de Mucuna. Abstract: Mucuna is a legume, typical of tropical and subtropical regions and is widely used because it has allelopathic potential due to the presence of L-Dopa, which prevents the growth of weeds. L-Dopa is also used to treat Parkinson's disease and can act as antioxidant. Within this context, the main objective of this study was to investigate the extraction of oil from the seeds of Mucuna varieties Mucuna aterrima, Mucuna cinerium and Mucuna deeringiana using carbon dioxide in pressurized conditions, dichloromethane and hexane as solvents in order to concentrate the compound L-Dopa the defatted meal. The experiments with supercritical carbon dioxide (CO2) were conducted in laboratory scale unit at temperatures of 40°C to 60°C, pressure 150 bar to 250 bar and flow of the solvent constant 3mL min-1. It was determined in the defatted bran content of L-Dopa, antioxidant activity, phenolic compounds and the effect of the application in soybean seeds. The qualitative and quantitative analysis of total fatty acids and free glycerol compounds in Mucuna seed oil are also reported. Mathematical modeling was performed by applying the empirical model of second order. The results indicated oil yields from the CO2 in the range from 2.13% to 4.59%, the experimental condition of 250 bar and 40°C showed the highest oil yields, consistent with the levels of presented L-Dopa (3.02% to 5.39%) indicating that the supercritical fluid extraction (SFE) is an effective technique to concentrate this compound. In relation to organic solvent, the highest percentage of oil was obtained from hexane (5.22% to 7.44%), but the content of L-Dopa was smaller, (2.19% to 3.19% ). The different temperatures and pressures investigated in this study revealed no significant differences in relation to the profile of total fatty acids (TFA) to SFE, considering a significance level of 5% (p>0.05), and the main FFA identified in the oil Mucuna seeds were linoleic acid, palmitic acid, oleic acid and linolenic acid. In the fraction of compounds that are not linked to glycerol were quantified free fatty acids (FFA), and these showed levels below 5% in all the oils investigated. In the experimental condition of EFS 176.7 bar - 60°C and dichloromethane were those with the highest percentages of phenolic compounds, 6.51 EAG 100g-1 and 6.29 EAG 100g-1, respectively. And the defatted meal of seeds of Mucuna cinerium was the variety with the highest antioxidant activity, obtaining an EC50 value of 20.38 µg mL-1. The seeds of soybean meal in the presence of defatted seeds of Mucuna deeringiana no significant differences in germination percentage, however, its implementation has significantly influenced the IVG (germination speed index) compared to control treatment. The mathematical model applied to experimental data on extraction with CO2 in pressurized conditions were adjusted in all operating conditions for oil extraction of Mucuna.

Idioma: Português Data de Publicação: 2012 Local de Publicação: Maringá, PR Orientador: Prof. Dr. Lúcio Cardozo Filho Co-Orientador: Prof.ª Dr.ª Camila da Silva Instituição: Universidade Estadual de Maringá. Centro de Ciências Agrárias Nível: Dissertação (mestrado em Agronomia)/ UEM: Programa de Pós-Graduação em Agronomia

Responsavel: inez
Categoria: Aplicação
Formato: Documento PDF
Arquivo: GARCIA, VAS - Dissertação PGA.pdf
Tamanho: 1651 Kb (1690888 bytes)
Criado: 02-04-2012 10:14
Atualizado: 13-04-2012 13:53
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