APLICAÇÃO DE SOLVENTES EUTÉTICOS PROFUNDOS (DES) NA EXTRAÇÃO SÓLIDO-LÍQUIDO DE COMPOSTOS FENÓLICOS PRESENTES NO ALECRIM (Rosmarinus Officinalis)

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ

JÚLIA BORTOLUZZI BARBIERI

APLICAÇÃO DE SOLVENTES EUTÉTICOS PROFUNDOS (DES) NA EXTRAÇÃO SÓLIDO-LÍQUIDO DE COMPOSTOS FENÓLICOS PRESENTES NO ALECRIM (Rosmarinus Officinalis)

CURITIBA

2018

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JÚLIA BORTOLUZZI BARBIERI

APLICAÇÃO DE SOLVENTES EUTÉTICOS PROFUNDOS (DES) NA EXTRAÇÃO SÓLIDO-LÍQUIDO DE COMPOSTOS FENÓLICOS PRESENTES NO ALECRIM (Rosmarinus Officinalis)

Dissertação de mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Setor de Tecnologia, Universidade Federal do Paraná, como requisito à obtenção do título de Mestrado em Engenharia de Alimentos.

Orientador: Prof. Dr. Marcos R. Mafra

Co-orientadora: Aline T. Toci

CURITIBA

2018

RESUMO

Os solventes eutéticos profundos (DES) têm sido estudados como novos tipos de solventes, capazes de substituir os solventes orgânicos convencionais devido à sua baixa toxicidade e alta biodegradabilidade, além de poder ser dimensionado de acordo com a aplicação desejada. Tais propriedades tornam os DES adequados para serem aplicados na área de alimentos, inclusive na extração de biomoléculas. O propósito deste trabalho é investigar a extração de compostos fenólicos do Rosmarinus officinalis L, vulgo alecrim, utilizando DES. Diferentes solventes eutéticos profundos (DES) à base de cloreto de colina serão sintetizados e selecionados. Serão avaliadas a influência do tempo de extração, temperatura, relação soluto e solvente e a aplicação de ultrassom. Em cada processo serão quantificados os compostos fenólicos totais pela metodologia de Folin e Ciocalteau e a capacidade antioxidante  por meio do método de sequestro de radicais - DPPH• e pelo método de redução do ferro - FRAP. Além disso, será analisada a estabilidade da capacidade antioxidante dos extratos em diferentes períodos de tempo, por meio de comparações entre as metodologias DPPH e FRAP. Por fim, os compostos fenólicos serão identificados e quantificados por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). Espera-se que o uso dos DES apresente rendimento igual ou superior aos solventes orgânicos tradicionalmente empregados, além de uma maior preservação da atividade antioxidante dos extratos obtidos, em razão de uma provável maior estabilidade provocada pelas ligações moleculares entre os DES e os compostos fenólicos.

Palavras chave: compostos fenólicos, antioxidantes, biomoléculas.

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LISTA DE FIGURAS

        

FIGURA 1. ESTRUTURAS DOS COMPOSTOS FENÓLICOS ENCONTRADOS NO ALECRIM.        14

FIGURA 2. PRINCIPAIS ETAPAS DA EXTRAÇÃO SÓLIDO-LÍQUIDO.        16

FIGURA 3. ESQUEMA DE UM DIAGRAMA DE FASE PARA UMA MISTURA BINÁRIA SÓLIDO-LÍQUIDO ENTRE UM SAL E UM HBD, MOSTRANDO A FORMAÇÃO DO DES.        20

FIGURA 4. ESTRUTURA DO ETILENO GLICOL.        21

FIGURA 5. ESTRUTURA DO GLICEROL.        21

FIGURA 6 - FLUXOGRAMA DA METODOLOGIA EXPERIMENTAL QUE SERÁ UTILIZADA NESTE TRABALHO.        25

FIGURA 7 - ETAPAS DE EXTRAÇÃO DOS COMPOSTOS FENÓLICOS DO ALECRIM.        29

FIGURA 8 - CAPTURA DO DPPH• PELA AÇÃO DE UM ANTIOXIDANTE.        31

FIGURA 9 - REDUÇÃO DE FE (III) À FE (II) NO COMPLEXO TPTZ.        32

FIGURA 10 - COMPOSTOS FENÓLICOS TOTAIS (TFC) E CAPACIDADE ANTIOXIDANTE (DPPH E FRAP) DE QUATRO DIFERENTES COMPOSTOS FENÓLICOS PROFUNDOS (DES) E ETANOL 100%.        38

FIGURA 11 - AVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DO TEMPO SOB A DEGRADAÇÃO DA CAPACIDADE ANTIOXIDANTE (%).        41

FIGURA 12 - APLICAÇÃO DO MODELO DE WEIBULL NAS CURVAS DE DEGRADAÇÃO DA CAPACIDADE ANTIOXIDANTE DOS EXTRATOS FENÓLICOS.        42

LISTA DE TABELAS

TABELA 1 - COMPOSTOS FENÓLICOS ENCONTRADOS NO ALECRIM.        13

TABELA 2. ÁCIDOS FENÓLICOS EXTRAÍDOS POR DIFERENTES DES´S EM DIFERENTE MATRIZES.        24

TABELA 3. FLAVONÓIDES EXTRAÍDOS POR DIFERENTES DES´S EM DIFERENTES MATRIZES.        25

TABELA 4 - COMPOSIÇÃO QUÍMICA DOS SOLVENTES EUTÉTICOS PROFUNDOS (DES)        27

TABELA 5 - RESULTADOS PARA O TEOR DE COMPOSTOS FENÓLICOS TOTAIS (TFC) E CAPACIDADE ANTIOXIDANTE (DPPH E FRAP) DOS EXTRATOS DE ALECRIM OBTIDOS COM OS SOLVENTES EUTÉTICOS PROFUNDOS (DES) E O ETANOL 100%*.        36

TABELA 6 – PARÂMETROS DE VALIDAÇÃO PARA O MÉTODO DE HPLC*.        51

TABELA 7 – CONCENTRAÇÃO DOS COMPOSTOS FENÓLICOS DO ALECRIM (ΜG/G)*.        51

TABELA 8 - QUALIDADE DO AJUSTE DO MODELO CINÉTICO DE PRIMEIRA ORDEM E MODELO CINÉTICO EMPÍRICO DE WEIBULL*        52

SUMÁRIO

                

1.        INTRODUÇÃO        8

2.        OBJETIVO        10

2.1.        Objetivo geral        10

2.2.        Objetivos específicos        10

3.        REVISÃO BIBLIOGRÁFICA        12

3.1.        ASPECTOS GERAIS SOBRE A ESPÉCIE Rosmarinus officinalis L.        12