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EXTRAÇÃO DE MATERIAS PRIMAS VEGETAIS

Aula Processos Extrativos Aula 3

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professor Bruno

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EXTRAO DE MATERIAS PRIMAS VEGETAIS

INTRODUOO uso de plantas em rituais sagrados e para aliviar os sintomas provocados por diversas patologias vem desde os primrdios da humanidade;H mais de 5000 anos o ch da espcie Ephedra sinica j era utilizado na medicina tradicional chinesa como estimulante e antiasmtico; Estudos fitoqumicos com espcies vegetais tm sido realizados com o objetivo de encontrar novas substncias teraputicas de fcil acesso, menores custos e efeitos colateraiscandidatos afrmacosprottipos para novosmedicamentosNos ltimos 25 anos, dentre os novos frmacos aprovados, cerca de 30% so produtos naturais ou derivados destes;

Produtos naturais podem ter diversas aplicaes, tais como no combate a parasitas no mercado agropecurio, aplicao na indstria txtil e indstria naval;

A metodologia empregada no processo extrativo de matrias-primas fundamental para alcanar as fraes e/o substncias interessantes para a utilizao desejada.Vendas de produtos medicinais em 1997: US$ 23 milhesVendas em 2002: US$ 31 milhesO procedimento de extrao de um determinado material vegetal compreende diversas etapas:

Preparao do material vegetal: A utilizao do material vegetal fresco ou seco ser determinada pelas caractersticas da planta e pelas classes qumicas de interesse;desde a preparao da droga vegetal at o processo extrativo propriamente ditoEXTRATOSEXTRATIVOS

*SEM O AUXLIO DE SOLVENTESEXTRATIVOS VEGETAIS1. EXPRESSO

2. EXSUDATOS

Do latim extractus: coisa extrada de outra

So preparaes concentradas, obtidas de plantas frescas ou secas, por meio de um dissolvente apropriado, seguido de sua evaporao total ou parcial.EXTRATOS VEGETAIS

o produto resultante da extraao (princpio ativo diludo)

Resulta da dissoluo parcial de uma droga (de composio heterognea) num determinado solvente.SOLUO EXTRATIVA

FATORES QUE INFLUENCIAM NAEXTRAOSolvente

2. Temperatura

3. Agitao

4. Granulometria da matria-prima vegetal

5. Ph

6. Tempo de extraoExtrao a frio / temperatura ambiente Turbolizao Macerao PercolaoExtrao a quente em sistemas abertos Infuso Decoco Digesto

COMPONENTES FIXOSTipos de extraoExtrao a quente em sistemas fechadosExtrao sob refluxo

Extrao em aparelho soxhletExtrao super crtica

Gs superfluido / co2Tipos de extraoCOMPONENTES VOLTEIS - Prensagem ou expresso ou compresso: prensas - Destilao por arraste a vapor: sistema de destilao /aparelho clevenger - Enflorao: camada de gordura/ destilao - Extrao super critica: gs superfluido/co2Tipos de extraoExtrao a frio /temperatura ambiente Turbolizao Extrao/ reduo do tamanho simultnea.Turbo: agitao/ lise: quebra Extrao com simultnea reduo do tamanho de partcula (moagem e extrao);Liquidificador de ao inoxidvel (5000 A 20000 rpm). A reduo drstica do tamanho da partcula e o conseqente rompimento das clulas favorece a rpida dissoluo das substncias ativas.

Turbolizador Pequeno tempo de extrao (minutos) e quase esgotamento da droga vegetalgua pode ser empregada como lquido extrator Pode ser empregado o material ntegro desde que no seja to rgido;VantagemDesvantagem Gerao de calor durante o procedimento: pode ser evitado se interromper a extrao a cada 5 minutos Indicado para caules e razes ou materiais de elevada dureza difcil separao da soluo extrativa por filtraoTurbolizao Operao extrativa que consiste em deixar a matria-prima em contato prolongado com o solvente temperatura ambiente.Agitao ocasional no conduz ao esgotamento da matria-prima vegetal.

MaceraoExtrao a frio /temperatura ambiente

Tipos: Macerao simplesConsiste no simples contato de droga vegetal com o lquido extratorAgitao ocasional

Sem reposio do liquido extratorMacerao dinmica Macerao sob agitao mecnica constante.

Tempo: de 1 a 7 dias

Remacerao ou macerao exaustiva

Quando a operao repetida utilizando o mesmo material vegetal (marco), renovando-se apenas o lquido extrator. Tempo: varivel e geralmente mais de 7 dias

Mesmo solvente (aumenta o rendimento);

Diferentes polaridades de solventes (aumenta a variedade de molculas extradas)

PercolaoDo latim per: atravs e colare: coar Consiste na passagem do lquido extrator atravs da droga vegetal pulverizada convenientemente acondicionada no interior de recipiente cnico de vidro ou ao inoxidvel (percolador)

Operao dinmica e no envolve temperatura (indicado para princpios ativos termolbeis)

Extrao a frio /temperatura ambiente

VantagemProcesso de extrao mais eficiente (esgota a planta medicinal)

Desvantagem Necessidade de grande quantidade de solventePercolao

Extrao a quente em sistemas abertos Infuso Consiste em adicionar o solvente em ebulio sobre a matria-prima e deixar em macerao.Indicado para drogas de estrutura frgil (folhas, flores)

Na maioria das vezes no esgota a droga vegetal

No indicado para substncias termolbeis

DecocoConsiste em manter a matria-prima em contato com o solvente em ebulio durante certo tempo. Usado: materiais duros e de natureza lenhosa.

No indicado para substncias termolbeis Digesto Consiste em deixar a matria-prima em contato com o lquido extrator, em temperatura superior ambiente mais inferior a temperatura de ebulio do solvente.Extrao a quente em sistemas abertos

Extrao a quente em sistemas fechadosExtrao sob refluxoMaterial vegetal/ solvente em ebulio/ condensadorVantagensReaproveitamento do solvente (baixo custo)Rapidez na extrao DesvantagemNo indicado para plantas com constituio qumica desconhecida ou com presena de molculas termolbeis;Tanto a planta quanto a soluo extrativa ficam em contato com o calor Extrao a quente em sistemas fechadosExtrao sob refluxo

Extrao em aparelho soxhletExtrao a quente em sistemas fechados CONSISTE NA VAPORIZAO/ CONDENSAO DO SOLVENTEExtrao em aparelho soxhlet Vantagens

Extrao eficiente / quantidade reduzida de solvente Empacotamento da droga vegetal (droga vegetal sem contato com o aquecimento)

Desvantagens

Soluo extrativa em contato com o calor: muito empregado para remoo de gordura e clorofila;Extrao a quente em sistemas fechadosExtrao com fluido supercrticoAcima de certa presso e temperatura, substncias no condensam, evaporam, mas existem como fluido => estado crtico

Nestas condies, o lquido e o gs possuem mesma densidade, no existindo diviso entre as duas fases estado crticoA extrao consiste em dois passos essenciais: extrao e separao. O material a ser extrado colocado num extrator juntamente com o fluido supercrtico em condies de presso e temperatura especficas.Tipos de Extrao

Extrao com fluido supercrtico

Extrao com CO2 supercrticoVantagens: Baixa temperatura e presso crtica Menos viscosidade e maior difusibilidade Reutilizao do gs Inerte, no reativo e no inflamvel Baixo custo do gs

Desvantagens: Baixa capacidade de processamento Alto custo do equipamento Destilao por arraste a vapor

APARELHO DE CLEVENGER Extrao de leos volteis ou leos essenciais

Geralmente usado em: ptalas de flores que tem compostos sensveis demais para usar outros mtodos e que tem uma quantidade pequena de leos essenciaisArmao com placa de vidro, recoberta de gordura.Aps 8 a 10 semanas, a gordura chega a seu ponto de saturao em relao aos leos essenciais.Enflorao ou enfleurage Extrao de leos volteis ou leos essenciais

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Material vegetalsubmerso emmaterial graxo(gordura)Substituio domaterial por umanova poroGordura saturadaDestilaoleo essencialcom elevado valorcomerciallcool

SecagemEliminao do solvente Tendncia atual extratos secos:- Facilidade de transporte- Armazenamento- Estabilidade qumica- Menor probabilidade de contaminaoMicrobiana

Extrato seco de aa 10% polifenoisHibiscus extrato secoAcerola extrato seco 17% de vitamina CSoluo extrativaSecagem da soluo extrativa1. Sem a utilizao de calor: Liofilizao

Eliminao apenas de gua da soluo extrativa;Outros solventes queimam a bomba do equipamento

gua retirada por sublimao

2. Com a utilizao de calor:Estufa com ou sem circulao de ar

Evaporao sob vcuo (rotoevaporador)

2. Com a utilizao de calor:Jato de ar quente