Obtenção de extratos de flor de jambu (Acmella oleraceae) por métodos não convencionais

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2021.O jambu (Acmella oleraceae) é uma planta comumente encontrada na região Norte do Brasil. Na medicina popular, é utilizado para tratar dores de dente, garganta e anemia. Essa herbácea tem despertado o interesse de pesquisadores e empresas graças às diferentes propriedades biológicas como atividade anti-inflamatória, anestésica e diurética, as quais têm sido associadas a presença do composto espilantol. Na literatura, este composto ou preparações desta planta são frequentemente obtidos por métodos convencionais que utilizam alta quantidade de solvente e demandam longo tempo de processo. Alternativamente, o fluido supercrítico também aparece em trabalhos mais recentes e, desta forma, foi utilizado como referência para fins de comparação com os métodos de extração não convencionais aqui selecionados (extração com líquido pressurizado (ELP) e extração assistida por ultrassom (EAU)). Para o CO2 supercrítico, definiram-se como parâmetros de processo as temperaturas de 70 e 90 ºC e pressões de 250 e 300 bar. Para os métodos por líquido pressurizado, consideraram-se diferentes concentrações de etanol em água (50, 70 e 100%), a 70 e 90 ºC e pressão fixa em 100 bar. Por fim, para a extração assistida por ultrassom, consideraram-se as mesmas concentrações de etanol da ELP e temperatura de 70 ºC. Para quantificação do espilantol nos extratos, utilizaram-se as técnicas de cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas e a cromatografia gasosa com detector de ionização de chama, onde definiram-se as quantidades de espilantol em relação a massa seca e em relação a massa de extrato seco. A extração com fluido supercrítico (EFS) apresentou maior teor de espilantol a 90 ºC e 250 bar, que foi de 11,36%, e o rendimento não apresentou diferença estatística dentre os demais tratamentos avaliados. Para a ELP, menores concentrações de etanol, independente da temperatura, resultaram em maior rendimento, com valores similares ao EFS e teor de aproximadamente 2,5%. Já na EAU, os extratos preparados nas maiores concentrações de etanol (70 e 100%) proporcionaram maior rendimento de espilantol, porém, 50% menor que as demais técnicas e teor médio de 1,5%. Por outro lado, o tempo de processamento da EAU foi de apenas 5 min enquanto os demais métodos utilizaram 20 min. Apesar do método com fluido supercrítico ter resultado em maior quantidade de espilantol, o custo do equipamento é cinco vezes maior quando comparado a EAU. Em contrapartida, as técnicas que utilizaram etanol e água necessitam de uma etapa posterior de remoção de clorofila, devido ao aspecto esverdeado do extrato, o que demanda mais tempo e investimento financeiro.Abstract: The jambu (Acmella oleraceae) is a plant commonly found in the northern region of Brazil. In folk medicine, it is used to treat toothache, sore throat and anemia. This plant has attracted the interest of researchers and companies due to various biological properties, including antiinflammatory, anesthetic and diuretic activity. These pharmacological effects have been associated with the presence of the spilanthol. This compound or preparations of this plant are often obtained by conventional methods that use high amount of solvent and require a long processing time. Alternatively, the supercritical fluid method (SFE) also appears in more recent studies and, therefore, it was selected as a reference technique for comparison with the unconventional extraction methods [pressurized liquid extraction (PLE) and ultrasoundassisted extraction (UAE)]. For supercritical CO2, temperatures of 70 and 90 ºC and pressures of 250 and 300 bar were defined as process parameters. For the PLE, different concentrations of ethanol in water (50, 70 and 100%) at 70 and 90 ºC of temperature and a pressure of 100 bar were considered. Finally, for UAE, the same concentrations of ethanol used in PLE were considered and a temperature of 70 ºC. Gas chromatography techniques coupled with mass spectrometry and gas chromatography with flame ionization detector were used to quantify spilanthol in the extracts. The amount of spilanthol was expressed in relation to the dry plant mass and mass of dried extracted material. SFE showed greater content of spiltanthol at 90 ºC and 250 bar, which was 11.36%. The spilanthol yield did not show statistical difference among the other treatments evaluated. For PLE, lower concentrations of ethanol, regardless of temperature, resulted in higher compound yield, with values similar to the SFE. The content of spiltanthol was approximately 2.5%. In the UAE, the extracts prepared in the highest concentrations of ethanol (70 and 100%) provided greater compound yield; however, 50% less than the other techniques. An average selectivity of 1.5% was achieved with this method. On the other hand, the processing time of the UAE was only 5 min while the other methods used at least 20 min. Although the SFE has resulted in a greater amount of spilanthol, the cost of the equipment is five times higher when compared to UAE. In contrast, the techniques that used ethanol and water require a later stage of chlorophyll removal due to the greenish aspect of the extract, which requires more time and investment