Estudo da extração de citronela (Cymbopogan winterianus) e janaúba (Synadenium grantii Hook. F.) usando fluidos pressurizados : avaliação de processos e bioatividade dos extratos

Orientador: Prof. Dr. Marcos Lúcio CorazzaTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. Defesa: Curitiba, 29/10/2019Inclui referências: p. 78-94Resumo: O trabalho descrito objetiva o estudo da extração por técnica de fluído pressurizado das plantas citronela (Cymbopogon winterianus) e janaúba (Synadenium grantii), a fim de evidenciar seu potencial de obtenção dos extratos e possível uso na indústria. O método Soxhlet, as avaliações antioxidantes e teores de fenólicos desses extratos foram realizados para fins comparativos. Esse trabalho foi estruturado em formato de capítulos, onde no capítulo 1 são reunidas informações gerais referentes as duas plantas, diferenças dos métodos de extrações e informações sobre análises dos compostos bioativos. No capítulo 2 estão descritas as extrações de citronela por CO2 supercrítico, propano comprimido, CO2 supercrítico + etanol, propano comprimido + etanol. O uso do etanol nesse estudo melhorou os rendimentos de extração em ambos os solventes comprimidos utilizados. Para investigação, a faixa de pressão de 2 a 20 MPa e temperatura de 20° C, 40° C e 60° C foi escolhida. Na temperatura de 40° C, o propano mostrou mais vantagem em relação ao CO2, com um aumento de 1,61 vezes no rendimento de extração em equilíbrio (Ye). Além disso, o uso do propano comprimido + etanol aprimorou ainda mais ambos os parâmetros de extração (k = 16 ± 4s -1 e Ye = 6,3 ± 0%). O extrato obtido por hidrodestilação apresenta maior teor de fenólicos (1,4 ± 0,4 mg EAG g -1) quando comparado aos solventes comprimidos. Na citronela foi possível observar a presença dos compostos citronelal, citronelol, elemol e geraniol, muito utilizados na indústria química. No capítulo 3, os extratos de janaúba são obtidos a partir da técnica com CO2 supercrítico, CO2 supercrítico + etanol e método Soxhlet com diferentes solventes. A adição do etanol no CO2 supercrítico elevou o rendimento de extração e os parâmetros cinéticos devido ao aumento da polaridade do solvente. Os extratos obtidos em CO2 supercrítico com etanol e matériaprima na proporção de 1:1, mostraram maior atividade antioxidante. As análises GCMS dos extratos mostraram a presença dos compostos euphol, carvacrol, aldeído de betulina e friedelan-3-one, que apresentam grande potencial para aplicações industriais como cosméticos, farmacêuticos e alimentícios.Abstract: This work aims to study the extraction by pressurized fluid technique of citronella (Cymbopogon winterianus) and janauba (Synadenium grantii) plants, in order to highlight their potential for obtaining the extracts and possible use in industry. The Soxhlet method, antioxidant evaluations and phenolic contents of these extracts were performed for comparative purposes. This thesis was structured in chapter format. Chapter 1 gathered general information about both plants, the analysis of their bioactive compounds and differences among the extraction methods. Chapter 2 described citronella extractions by scCO2, compressed propane (CP), scCO2 + ethanol and compressed propane + ethanol. The use of ethanol in this study as a co-solvent improved extraction yields in both compressed solvents used (CO2 and CP). A pressure range of 2 to 20 MPa and temperatures of 20° C, 40° C and 60° C were investigated. At 40° C, propane proved to be more advantageous over CO2, showing a 1.61 times increase in equilibrium extraction yield (Ye). In addition, the use of compressed propane + ethanol further improved both extraction parameters (k = 16 ± 4s-1 and Ye = 6,3 ± 0%). The extract obtained by hydrodistillation had higher phenolic content (1,4 ± 0,4 mg EAG g -1) when compared to compressed solvents. In citronella, it was possible to observe the presence of the citronellal, citronellol, elemol, and geraniol compounds, widely used in the chemical industry. In chapter 3, janauba extracts were obtained from the supercritical CO2 technique, CO2 supercritical + ethanol and Soxhlet method with different solvents. The addition of ethanol to supercritical CO2 increased extraction yield and kinetic parameters due to increased solvent polarity. The extracts obtained in supercritical CO2 with ethanol and raw material ratio of 1:1 showed higher antioxidant activity. GC-MS analyses of the extracts showed the presence of carotene, lanosterol, betuine aldehyde, and friedelan-3-one compounds, which have great potential for industrial applications such as cosmetics, pharmaceuticals, and foodstuffs