PALAVRAS-CHAVE: Tucumã; lipídios; micrografia.

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1 EFEITOS DOS MÉTODOS DE EXTRAÇÃO LÍPICA VIA SOLVENTES ORGÂNICOS E EXTRAÇÃO SUPERCRITICA COM CO2 SOBRE A MATRIZ VEGETAL: INFLUÊNCIA SOBRE OS PARÂMETROS DE RENDIMENTO E QUALIDADE LIPÍDICA. O.V. Santos 1 (Orquideavs@ufpa.br); Souza, A.L.G. (amanda.garca@ymail.com) 1. M.H.R.Gurjão (marciahgurjao@gmail.com) 2 ; M.C.R. Ferreira (carolinarofe@yahoo.com.br) 2 ; G.C.T.Silva (graziela@ufpa.br) 2 ; R.N Carvalho Jr. (raulncj@gmail.com) 2. 1-Faculdade de Nutrição- Instituto de Ciências da Saúde Universidade Federal do Pará CEP: Pará PÁ Brasil, Telefone: 55 (91) Fax: Faculdade de Engenharia de Alimentos- Instituto de Ciências da Saúde Universidade Federal do Pará CEP: Pará PÁ Brasil, Telefone: 55 (91) Fax: RESUMO- A exploração racional de compostos funcionais da biodiversidade Amazônica requer a aplicação de tecnologias adequadas que preservem a sua composição in natura. Assim o objetivo desta pesquisa foi avaliar os efeitos dos métodos de extração lipídica via solvente orgânico e a extração supercrítica com dióxido de carbono (CO2) sobre a matriz vegetal do tucumã, avaliando os parâmetros de rendimento e a qualidade lipídica dos materiais extraídos. A metodologia e métodos aplicados seguem o padrão de análise internacionalmente aceitas indicados pela association of official analytical chemists (AOAC). Os resultados encontrados mostram sob os aspectos quantitativos de rendimentos maiores para o método de extração via solvente orgânico. Porém, os dados mostram que a qualidade do material extraído pela aplicação da tecnologia de extração com CO2 é superior a ação do método de Soxlhet. As visualizações das micrografias mostram que a matriz vegetal sob a ação da temperatura e do solvente é influenciada negativamente com destruição de toda a estrutura membranosa, possivelmente com resíduos interferentes na composição do material lipídico tanto no aspecto quantitativo quanto qualitativo. ABSTRACT - The rational exploration of functional compounds of the Amazon biodiversity requires the application of appropriate technologies that preserve the composition of in natura. Thus the objective of this research was evaluating the effect of lipid extraction methods through organic solvent, and the supercritical extraction with carbon dioxide (CO2) on the tucumã vegetable matrix, by evaluating the performance parameters and quality of the extracted lipid materials. The methodology and methods used follow the pattern analysis indicated internationally accepted by the Association of Official Analytical Chemists (AOAC). The results show in quantitative aspects of higher yields for the extraction method to organic solvent. However, the data show that the quality of the extracted material by the application of extraction technology CO 2 is greater than the action of Soxlhet method. The views of micrographs show that the vegetable matrix under the action of temperature and solvent is negatively influenced by destruction of the whole membranous structure, possibly interfering residues in the composition of the lipid material in both quantitative and qualitative aspect. PALAVRAS-CHAVE: Tucumã; lipídios; micrografia.

2 KEYWORDS: Tucumã; lipids; micrography. 1.INTRODUÇÃO A rica biodiversidade da floresta amazônica apresenta diversas fontes de frutos e sementes, com destaque considerável para as oleaginosas. Um dos principais exemplares situa-se nos tucumanzeiro, expressos em várias espécies com diferentes composições e denominações oriundas das regiões onde estão predominantemente inseridas. Na região norte o destaque é o Tucumã-do-Pará (Astrocaryum vulgare, Mart.) (FERREIRA et al; 2008; VASCONCELOS, 2010). Sua porção lipídica, predominante em sua polpa possui em média de 50% de lipídios. Seu material lipídico na forma de óleos, mostra uma composição considerável em ácidos graxos do tipo mono e polinsaturado fornecendo-lhe uma predominância em ácidos graxos insaturados expressando a sua composição considerável funcionalidade pela presença elevada de ácidos graxos da série ômega (com destaque para os ω-3, ω-6 e ω-9) (VASCONCELOS, 2010; SANTOS et al., 2013). Esta composição nutricional e funcional expressa em sua constituição é adicionada a sua alta concentração em teores de carotenóides (acima de 100 μg/g), um composto de característica lipossolúvel, fornecendo a este material uma atividade de precursor da atividade pró-vitamina A, ação potência de antioxidante apresentando diversas ações de interação funcional com o sistema imunológico (VASCONCELOS, 2010). No entanto, diante desta composição e funcionalidade, este material lipídico expressa uma considerável instabilidade frente a elementos degradativos de sua estrutura lipídica, como a temperatura, atmosfera de trabalho e composição percentual de oxigênio, a presença de luz dentre outros aspectos, que interferem diretamente na presença percentual de seus compostos funcionais. Estes elementos degradativos podem estar presentes na forma de obtenção do material, ou seja, na sua forma de extração lipídica, sendo passível de ser avaliadas na estrutura resultante de sua matriz vegetal pela aplicação da tecnologia de microscopia eletrônica de varredura (SANTOS, et al,.2012, 2013 b; MELO,SILVESTRE, SILVA, 2014). Diante do exposto, essa pesquisa tem como intento maior avaliar os efeitos dos métodos de extração lipídica via solvente orgânico e a extração supercrítica com dióxido de carbono (CO2) sobre a matriz vegetal do tucumã: parâmetros de rendimento e qualidade lipídica. Avaliando as possíveis influências a aplicação destas tecnologias de extração podem provocar sobre a matriz vegetal e sobre a qualidade do óleo com base nos parâmetros de qualidade e conservação estabelecidos pela legislação brasileira. 2. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram adquiridos 5 kg de frutos de tucumã, provenientes do campo de investigação experimental da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA-PÁ) localizada na região metropolitana do município de Belém, referentes à safra de As amostras foram transportadas em sacos plásticos de Polietileno de Baixa Densidade (PEBD) para o Laboratório de Ciências dos alimentos da Faculdade de Nutrição da UFPA à temperatura de 7 ºC. 2.1 Extração e avaliação dos rendimentos e qualidades dos óleos de tucumã.

3 Extração Sólido-Líquido: Seguindo as recomendações da Association official methods of analyses (AOAC, 2004). Após a etapa de extração o óleo foi armazenado sob temperatura de congelamento -7 C. Extração supercrítica: A extração do óleo de Tucumã foi realizada no Spe-ed TM SFE (Allentown, PA, EUA) modelo 7071 da Applied Separations, com compressor Schulz modelo CSA 7,8 acoplado, com volume interno de 19,7 L da Schulz S/A (Joinville, SC, Brasil), cilindro contendo CO2 com 99,9% de pureza da White Martins (Belém, PA, Brasil), recirculador Polyscience F (Nilles, Illinois, EUA) e medidor de vazão de CO2 na saída do sistema Alicat Scientific M 5SLPM (Tucson, AZ, EUA). Os parâmetros de extração aplicados foram temperatura de 60 ºC, com pressão de 300 bar Caracterização física e química dos óleos da polpa de tucumã Índice de acidez realizada pelo método Cd 3d-63 da AOCS (2004). Índice de peróxido realizado pelo método Cd 8-53 da AOCS (2004) Análise morfológica dos grânulos do tucumã pós aplicação das formas de extração. As análises morfológicas dos grânulos, foram realizadas pela visualização em Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), com amostras previamente secas e desengorduradas, posteriormente acopladas em suportes e metalizados com ouro com uma camada aproximada de 20 nm de espessura por 150 segundos em corrente de 25 ma (SILVEIRA, 1989). As imagens ou eletromicrografias foram realizadas em Microscópio eletrônico de varredura marca LEO modelo 1450 VP. 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES Os rendimentos globais apresentados mostraram valores médios de 37% e 32% respectivamente para a extração via solvente e com CO2. O maior rendimento quantitativamente encontrado na forma de extração via solventes orgânicos, o menor rendimento observado para a forma de extração supercrítica. Porém a Tabela 1 mostra os resultados dos parâmetros de qualidade dos óleos com base nas exigências da legislação Brasileira Tabela 1. Parâmetros de Qualidade dos óleos de Tucumã obtidos por diferentes formas de extração. Forma de Extração Análise Rendimento Óleo (%) Extração com Solvente Índice de acidez 3,25 ± 1,05 Índice de Peroxido 9,43 ± 1,17

4 Índice de acidez 1,55 ± 0,47 Extração com CO2 Índice de Peroxido 2,05 ± 0,72 Fonte: Dados da Pesquisa (2016) expressos como média ± desvio-padrão Os dados expressos na Tabela 1 mostram que a forma de extração altera a qualidade do material extraído em termos de modificações de seus respectivos padrões de qualidade e conservação expressos nos resultados das análises de índice de acidez e peroxido norteadores dos parâmetros exigidos pela legislação Brasileira (BRASIL, 2005). A forma de extração aplicando a tecnologia de extração supercrítica, ainda com um rendimento menor, apresentou padrão de qualidade expresso pelas análises da Tabela 1 na qual se evidencia que essa tecnologia de extração preserva a qualidade da material extraído fornecendo proteção aos seus compostos funcionais contra a ação dos elementos termooxidativos. As micrografias 1, 2, 3 e 4 apresentam respectivamente as estruturas celulares da matriz vegetal após a aplicação das respectivas formas de extração, para a forma de extração via solvente orgânico e via CO2 supercrítico. Nas figuras 1 e 2 apresenta-se a matriz da polpa do tucumã após a extração lipídica de seu conteúdo via solvente orgânico. Figura 1. Resíduo vegetal pós-extração lipídica. Figura 2. Aspecto estrutural com destruição dos compostos residuais pós-extração lipídica. Fonte: autores, 2016 Na observação dessas micrografias foi possível visualizar a destruição das estruturas celulares de forma desordenada, com múltiplas e intensas fraturas, danificando a matriz vegetal e os seus compostos resultantes, como os fibrosos e os amidos desestruturando o material residual, levando a possíveis contaminações residuais desses materiais no produto resultante da extração lipídica, levando a um maior rendimento em óleo (% de massa em gramas). No entanto, interferindo na redução de sua qualidade, pela exposição dessa matriz a ação de agentes deteriorantes e termo-oxidativos desta forma de extração. Nas Figuras 3 e 4

5 apresentam a composição estrutural da matriz vegetal pós-aplicação da tecnologia de extração supercrítica com CO2. Figura 1. Resíduo vegetal pós-extração lipídica com CO2. Figura 2. Aspecto estrutural com preservação dos compostos residuais pósextração lipídica. Fonte: autores, 2016 As micrografias apresentadas nas Figuras 3 e 4 revelam a estrutura da matriz vegetal com ruptura das membranas lipossolúveis, resultado do processo de extração por pressão e arraste com gás inerte, que mantem a integridade dos compostos ligados diretamente aos lipídios, como as proteínas (lipoproteínas) os amidos (glicolipídios) e as estruturas residuais dos processos de fraturas e liberação da composição lipídica, resultando em um material fibroso. Todos esses constituintes são preservados nesta forma de extração de seu conteúdo lipídico. Uma das vantagens desta tecnologia e a preservação dos compostos funcionais presentes na matriz no momento da extração, pela proteção que o método induz a esse material. Resultando em alta qualidade do material obtido pós-extração e da integridade do material desengordurado, permitindo sua aplicação em outros funções e segmentos alimentares. 4.CONCLUSÕES Por meio das tecnologias de extração aplicadas e da estrutura morfológica evidenciase que os parâmetros e variáveis aplicadas para a obtenção do material lipídico interferem de forma direta nos aspectos, rendimento e qualidade do material. Os dados visualizados e comparados via microscopia eletrônica de varredura mostram que a forma de extração com solventes orgânicos atua de forma deletéria e agressiva sobre a matriz vegetal, exercendo uma forma de esmagamento e arraste de material, que podem ser responsáveis pela presença de elementos termo-oxidativos decorrentes do processo de extração. Os aspectos visualizados no material pós-extração com CO2 mostra um material que permitiu a saída do conteúdo lipídico, impondo a ruptura da matriz lipoproteica e glicolipídica permitindo a saída do material lipídico, sem danificar a estrutura dos compostos resultantes. Este aspecto preserva a qualidade tanto do material extraído, quanto do material resultante,

6 desengordurado, permitindo-lhe ser aplicado em novas vertentes em vários segmentos alimentares como compostos de enriquecimento nutricional e funcional. 5. REFERÊNCIAS AMERICAN OIL CHEMISTS SOCIETY (AOCS). Official methods and recommended practices of the american oil chemists society, Champaign, IL., Brasil. Ministério da saúde, Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), Diário Oficial da União Resolução RDC/ANVISA/MS n 270, de 22 de Setembro de Regulamento técnico para óleos vegetais, gorduras vegetais e creme vegetal. Diário Oficial [República Federativa do Brasil]. Brasilia, 23 set. 2005; Secção 1. FERREIRA, E. S; SILVEIRA, C. S.; LUCIEN, V. G.; AMARAL, A. S.; SILVEIRA, C. S. Caracterização físico-química do fruto e do óleo extraído de Tucumã (astrocaryum vulgare mart). Alimentos e Nutrição, v.19, n.4, p , out/dez, (2008). MELO, M.M.R.; SILVESTRE, A.J.D.; SILVA, C.M. Supercritical fluid extraction of vegetable matrices: Aplications, trends and future perspectives of a convincing green tecnology. The jornal of Supercritical Fluids. 92 (2014) Department of Chemistry, University of Aveiro, Aveiro , Portugal. SANTOS, O.V ; CORRÊA, N.C.F ; SOARES, F.A.S.M ; GIOIELLI, L.A ; COSTA, C.E.F ; LANNES, S.C.S. Chemical evaluation and thermal behavior of Brazil nut obtained by different. Food Research International v.47, p , SANTOS, O.V., CORRÊA, N.C.F., CARVALHO JR. R.N., COSTA, C.E.F., FRANÇA, L.F., & LANNES, S.C.S. Comparative parameters of the nutritional contribution and functional claims of Brazil nut kerners, oil and defatted cake. Food Research International, v.51, n.(2), , VASCONCELOS,B, E, C.(2010) Avaliação das características físicas, químicas e nutricionais dos óleos do tucumã (astrocaryum aculeatum e astrocaryum vulgare) obtidos com co 2 pressurizado (Dissertação). Universidade Federal do Pará, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos, Belém,Pá. 117, 2010.