Extração de rotenona com fluido em estado supercrítico em escala semi-industrial

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2011A busca por novas alternativas para um uso mais sustentável nos cultivos agrícolas é de fundamental importância para uma produtividade economicamente viável e ecologicamente aceitável. Na agricultura atual o uso de inseticidas e imprescindível, não existe cultivo sem aplicação de um bom controle de pragas. No esforço de controlar os insetos, o uso de inseticidas representa gastos da ordem de bilhões de dólares. Os produtos mais utilizados para essa finalidade são os fosforados, piretróides e os organoclorados. Esses inseticidas químicos deixam resíduos, contaminam solos, rios e os alimentos. Como são de amplo espectro, matam todas as classes de insetos que provocam desequilíbrios ambientais. Além disso, o seu uso frequente causa resistência nos insetos, o que demanda constante de aplicações e em maiores quantidades. A necessidade de outros métodos mais eficientes e menos agressivos ao homem e ao ambiente tem estimulado a busca por novos inseticidas. Na natureza várias plantas apresentam compostos com ação inseticida e, na maioria das vezes, esses extratos botânicos têm um efeito tóxico somente contra o inseto. Uma dessas substâncias com ação tóxica sobre animais de sangue frio é a rotenona. Essa molécula chegou a ser muito utilizada como inseticida até a Segunda Guerra Mundial, quando substituída pelos inseticidas DDT, HCH e, mais tarde, pelos organofosforados. Ela faz parte de um grupo importante de metabólicos secundários provenientes dos isoflavónoides. São muitas as técnicas de extração desta biomolécula, mas elas são pouco estudadas em escala industrial. A necessidade de alternativas para o controle das pragas na agricultura aliada às técnicas sustentáveis que não agridam o meio ambiente e nem causem mal ao homem é de fundamental importância para o crescimento do setor. Assim, o objetivo deste trabalho foi estudar a obtenção de rotenona em escala industrial. O método de extração estudado foi de extração supercrítica com CO2 como solvente e etanol como cossolvente. Para determinação de qual espécie apresenta melhor rendimento de rotenona estudou-se duas espécies vegetais: Derris elliptica e Tephrosia candida. Foram realizados experimentos em escalas laboratoriais com testes exploratórios para a definição dos parâmetros utilizados na escala industrial. Os experimentos em escala industrial realizaram-se nas condições que apresentaram o melhor resultado na escala-piloto e com espécie vegetal com melhor rendimento de extrato de rotenona. Os resultados indicam que a espécie vegetal Derris elliptica apresentou maior rendimento em percentagem extrato (g/g). Na escala laboratorial obteve-se esse resultado com uma pressão de trabalho de 100 bar e 60 ?C com etanol 92,8?GL m em extratores de 30 litros