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Profa. Alessandra Lopes de Oliveira
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FAO http://www.fao.org/sustainable-development-goals/goals/goal-1/en/
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GOAL 3) GOOD HEALTH AND WELL-BEING
Healthy living and wellness for everyone at all ages.
GOAL 9) INDUSTRY INNOVATION AND INFRASTRUCTURE
Build resilient infrastructure, promote sustainable industrialization and 
innovation.
GOAL 15) LIFE ON LAND
Managing forests sustainably, halting and reversing land 
degradation, halting the loss of biodiversity.
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• Tecnologia verde
• Invenção, desenvolvimento e aplicação de produtos 
químicos e processos para reduzir ou eliminar o uso e 
geração de “substâncias perigosas” (União Internacional de 
Química Pura e Aplicada – IUPAC)
• Tecnologia Limpa
• Não deixa resíduos de solventes orgânicos tóxicos nos 
extratos (não prejudicam a saúde dos animais, das pessoas 
ou do meio ambiente)
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• Pressurized Liquid Extraction (PLE) ou Extração com líquido 
pressurizado è Etanol, Água
• Supercritical Fluid Extraction (SFE) ou Rxtração com Fluido 
Supercrítico è CO2 and CO2 + Etanol
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• PLE
• Solventes sob alta pressão no estado líquido com 
temperaturas elevadas (acima dos seus pontos de ebulição).
• SFE
• Solventes no seu estado dupercrítico (condições de P e T
acima de seus valores críticos)
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Departament of Chemical Engineering and Biomolecular Engineering, Tohoku University
Líquido a alta pressão
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• Técnica analítica desenvolvida pela Dionex Corporation na década de 90.
• ASE – Extração Acelerada por Solvente (Richter et al., 1996)
• Objetivo: “Melhores extrações em menos tempo usando menos solvente”
Richter, B.R., Jones, B.A., Ezzell, J.L., John L., Porter N.L. Accelerated Solvent Extraction: A Technique for Sample Preparation. Analytical
Chemistry, v. 68, n. 6, p. 1033–1039, 1996.
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• Processo Intermitente 
(Pressurized Liquid Extraction)
• Extrator com amostra sólida
• Extração com T escolhida (cte.)
• Instalação do coletor.
• A bomba envia solvente para a 
célula.
• A válvula estática está fechada 
para pressurização.
• Alta P mantém o solvente 
líquido em T acima de seu ponto 
de ebulição.
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• Processo intermitente 
(Pressurized Liquid Extraction)
• Uma vez atingidos P e T, a 
extração entra em um período 
estático (St).
• Após o St, um novo solvente é 
bombeado através da célula, e 
o extrato é purgado 
concomitantemente.
• O número de vezes que a 
amostra está em modo estático 
(número de ciclos - C) também 
é variável.
• Após o último ciclo, o extrato é 
totalmente purgado do extrator 
utilizando N2 a 150 psi.
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• Vantagens do PLE sobre os métodos convencionais de 
extração à pressão atmosférica:
• Os solventes sob alta pressão (P) permanecem no estado 
líquido acima dos seus pontos de ebulição permitindo a 
extração com solvente líquido em alta temperatura (T).
• Alto T reduz a viscosidade e aumenta a difusividade do 
solvente na matriz.
• Melhora a interação analito-solvente, aumenta a 
solubilidade à medida que aumenta a dessorção do 
composto da matriz.
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• Considerando as vantagens da utilização do PLE como 
técnica de extração (em escala industrial e piloto), é 
importante estudar os critérios de projeto do equipamento 
(informações necessárias para sua implementação).
• Nos critérios de projeto considera-se:
• Os processos de extração;
• O efeito da geometria do leito de extração nos parâmetros 
cinéticos que definem o perfil do processo;
• Propriedades físico-químicas dos produtos obtidos.
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• Diferentes células de extração (34, 66 e 
100 mL) nas temperaturas de 40, 60 e 80 
°C.
• A relação massa da amostra/volume do 
solvente (m/s = 0,30) foi fixada.
• Os rendimentos variaram de 24 a 37 g de 
óleo/100 g de sementes.
• A cinética de extração foi descrita 
utilizando modelos de Peleg, Fick e 
segunda ordem.
• A extração em células diferentes não 
afetou o rendimento.
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• Características especiais
• Alto poder de solubilização;
• A difusividade do soluto no fluido supercrítico é maior do que 
nos solventes líquidos;
• Poder de penetração significativo na matriz.
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• CO2 como solvente
• As propriedades críticas do CO2 são facilmente alcançadas 
(31oC, 74bar);
• Inerte; baixa toxicidade e baixo custo;
• Ideal para uso em produtos farmacêuticos e alimentícios, 
pois o produto final é isento de resíduos de solventes 
orgânicos;
• É facilmente recuperado após o processo de extração
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• Princípio de operação
• Estabelecer contato entre a matriz e o CO2 supercrítico no extrator 
(P e T pré-estabelecidos);
• Necessário definir um período estático para estabilização destas 
condições operacionais (P e T);
• Fluxo de CO2 supercrítico através do extrator mantendo P, T e 
vazão constantes;
• Coletar o soluto em recipiente coletor (em P baixa ou ambiente);
• O CO2 é recuperado no estado gasoso.
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M
its
ub
ish
i K
ak
ok
iK
ai
sh
a,
 L
td
.
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• Reserva Legal é definida no Novo Código Florestal (Lei 12.651/2012)
• Área delimitada dentro de uma propriedade rural. 
• Pode ter seus recursos naturais explorados de forma sustentável. Esta Lei visa 
a conservação e reabilitação dos processos ecológicos e promove a 
conservação da biodiversidade.
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• Com a proposta de incentivar a 
manutenção das Reservas Legais, 
pesquisamos plantas e frutas 
exóticas das florestas brasileiras.
Castanha do Brasil
Sacha Inchi
Babaçu
Pitanga
Pequi
Araça
Cação azul
Cambuci
Juçara
O Brasil contém 20% da 
biodiversidade global e uso 
tradicional. 
Potencial necessário para 
desenvolver pesquisas com 
tecnologias apropriadas.
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Fruta exótica típica do Cerrado
Pitanga (Eugenia uniflora L.)
Compostos fenólicos de 
extratos de sementes (SFE 
e PLE):
• antioxidante
• antimicrobiano
• inibidor da arginase
(50% de atividade 
inibitória) responsável 
pela proliferação de 
Leishmania.
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Fruta exótica típica do Cerrado
Pitanga (Eugenia uniflora L.)
Composição do 
óleo essencial 
(SFE) da fruta 
Pitanga 
• aroma
Composição dos 
pigmentos (SFE) 
da fruta Pitanga
• antioxidantes
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19 NI
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24 NI25 NI
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34 NI
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37
38 NI
39
40 NI
41 NI
42 NI
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45
Total
Flavour
Intensity
-1
-0,75
-0,5
-0,25
0
0,25
0,5
0,75
1
-1 -0,75 -0,5 -0,25 0 0,25 0,5 0,75 1
PC
2 
 (2
1,
06
 %
)
PC1 (59,14 %)
Variables (axis PC1 and PC2 : 80,20 %)
The principal components analysis (PCA) indicates the volatiles 
responsible for the aroma.
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Outro fruto do Cerrado e da Mata Atlantica
Araçá ou strawberry guava (Psidium 
cattleianum Sabine)
Primeiro: otimização do SFE para extração de 
voláteis;
Segundo: otimização do PLE para extrair 
compostos fenólicos da matriz sem voláteis.
Cambuci (Campomanesia phaea)
Otimização do PLE (variáveis T e St)
Rendimento de extração: 41,7% 
(70 °C e 8 min) e 3 ciclos.
Alto TPC 6.501 mg GAE/100 g 
(74°C e 6 min)
Atividade antioxidante muito elevada.
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• A integração de processos (SFE 
+ PLE) caracterizou-se como o 
início de nossos estudos em 
“Micro Biorrefinaria”. “Sistema de produção de bioativos, 
utilizando métodos que empregam 
solventes verdes e sustentáveis que, 
por meio da intensificação ou 
integração de processos, geram 
produtos limpos (extratos e 
coprodutos livres de resíduos de 
solventes orgânicos tóxicos) plausíveis 
para aplicação na produção de 
alimentos, produtos farmacêuticos e 
cosméticos "
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Extração de óleo rico em 
esqualeno do fígado de 
tubarão-azul e 
microencapsulação deste óleo 
utilizando CO2 supercrítico
 
 
 
(a) (b) 
 
Teor de vitamina A e esqualeno em óleos comerciais
de fígado de tubarão azul e óleos obtidos via SFE
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Farinha de larva de inseto desengordurado
(Black Soldier Fly Larva - Hermetia illucens L.)Farinha de inseto desengordurada. 
Fonte de proteína.
Óleo de Inseto rico 
em ácido laurico e 
antioxidante
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Supercritical oil 
extraction from 
insect meal
Insect oil
Cosmetics
Insect meal rich in 
protein and other 
compounds
Extraction of 
antioxidant 
compounds via 
PLE (ethanol)
Defatted, high-
protein insect flour
Extract rich in 
antioxidant 
compounds
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Castanha do Brasil
(Bertholletia excelsa H.B.K.)
92% do teor de óleo extraído
Babaçu 
(Orbignya phalerata, Mart.)
97% do teor de óleo extraído
PLE at 86°C, 10.35 MPa, 3 ciclos com 9 min. de St usando etanol como solvente
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Otimização da extração 
de óleo utilizando SFE e 
PLE ricos em cafestol e 
kahweol (diterpenos 
quimicamente instáveis) 
com ação 
quimioprotetora.
Coffee beans
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• Aumento de escala de um PLE que opera em processo intermitente –
estudo visando produção eficiente de tintura de maracujá e óleo de 
soja utilizando solventes verdes (FAPESP)
Otimização do 
processo de obtenção 
de tintura de folhas de 
maracujá (Passiflora 
edulis Sims) com 
solvente pressurizado.
Estudo de um 
novo processo 
para extração de 
óleo de soja com 
solventes líquidos 
pressurizados.
Extração de óleo de 
semente de girassol por 
etanol pressurizado e por 
fluido supercrítico para 
enriquecimento de 
laticínio de alta 
digestibilidade 
destinado a idosos.
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• Otimização do processo de obtenção de tintura de folhas de 
maracujá (Passiflora edulis Sims) com solvente pressurizado
• Método convencional (24 h) vs. PLE (45 min)
• O rendimento foi influenciado pela T (113 °C) e 
número de ciclos (C) (3 C)
• O conteúdo de flavonóides e fenólicos também 
foi influenciado por T e C
Pe
rc
ol
at
io
n
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• Otimização do processo de obtenção de tintura de folhas de 
maracujá (Passiflora edulis Sims) com solvente pressurizado
• A produção industrial é viável em processo
semicontínuo (2 extratores)
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• Estudo de um novo processo para extração de óleo de soja com solventes 
líquidos pressurizados
• Os rendimentos das extrações utilizando 
etanol pressurizado foram elevados.
• A recuperação máxima da extração foi:
• 94% para etanol;
• O aumento do volume de enxágue (de 60% 
para 100%) não aumentou o rendimento.
• O teor de β-sitosterol não se alterou em 
função das variáveis do processo:
• 32 - 83 mg/100g de óleo – hexano
• 30 - 72 mg/100g de óleo - etanol
Ó
le
o 
d
e 
so
ja
 b
ru
to
Flocos de grãos de soja
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• Estudo de um novo processo para extração de óleo de soja com solventes
líquidos pressurizados
Cost of manufacturing
gross margin 
Gross Margin
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• Extração de óleo de semente de girassol com etanol pressurizado e por fluido 
supercrítico para enriquecimento de laticínio de alta digestibilidade destinado a idosos
Sementes de girasol trituradas
Óleo de girasol bruto
• O etanol e o CO2 são solventes 
renováveis e, portanto, ecológicos.
• O teor total de tocoferol variou de 
16 a 92 mg/100 g de óleo (SFE) e de 
40 a 83 no óleo (PLE).
• O teor total de tocoferol, 88% (SFE) e 
77% (PLE) correspondem ao 𝛼-
tocoferol.
Iogurte de leite de 
cabra entiquecido 
com vit. E
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