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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS FACULDADE DE BIOTECNOLOGIA ENGENHARIA DE BIOPROCESSOS Andre da Luz de Freitas Patrícia Oliveira Santos Rutiléia de Jesus Paiva RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA BELÉM/PA 2017 Relatório apresentado como requisito avaliativo da Disciplina de Química de Produtos Naturais, ministrada pela Profª. Drª. Joyce Kelly do Rosário da Silva. 1. INTRODUÇÃO O Cupuaçu (Theobroma grandiflorum Schum) pertencente à família Sterculiaceae e é uma das espécies vegetais nativas da região amazônica, que produzem frutos oleaginosos. Sua árvore é classificada como de médio porte, chegando a atingir assim, uma altura de dez a quinze metros. O fruto do cupuaçuzeiro apresenta uma forma ovoide, medindo cerca de 10 a 40 cm, sendo este apreciado e consumido diretamente na alimentação, in natura ou na forma de sucos, doces, geleias, sorvetes e tantos outros (Andrade, 2007; Lima, et al., 2015). Em sua composição, esse fruto apresenta teores de ácidos graxos essenciais variáveis, que desempenham várias funções nos organismos vivos como desenvolvimentos ligados a diversos sistemas, composição estrutural celular, redução de doenças cardiovasculares, energético e entre outros (Andrade, 2007; Lima, et al., 2015). Diante da composição de ácidos graxos essenciais e sua composição química, principalmente de gordura, ele pode ser utilizado na indústria alimentícia, cosmética, como aditivos de chocolate (do cacau). Para isso, existem técnicas para modificar a gordura como por hidrogenação, interesterificação e fracionamento, tornando-as mais apropriadas para essas aplicações (Cohen, 2009) Além disso, o cupuaçu é composto de proteínas (10,5 %), fibras (27%) e carboidratos (9,59 %). Onde, os minerais que se destacam nesse fruto são Nitrogênio (23,3 g/kg), Fósforo (2,0 g/kg), Potássio (7,5 g/kg), Magnésio (2,0 g/kg) e Enxofre (1,1 g/kg) (Oliveira, 2013; FREIRE, et al., 2009). Os principais ácidos encontrados no cupuaçu são: Ácido Oleico (C18:19) compondo cerca de 38,7 a 43,5 %, Ácido Palmítico (C16:0) 6,9 a 11,25 %, Ácido Esteárico (C18:0) com 38 %, Ácido Araquídico (C20:0) cerca de 7,9 % e ácido linoleico (C18:2) com 2,3 %. Dentre esses, o Ácido Oleico (FIGURA 1) apresenta-se como principal componente do cupuaçu, onde esse alto teor de ácidos graxos monoinsaturados, principalmente o oleico, pode ser a causa da gordura possuir uma maior maciez (Cohen, 2009; Oliveira, 2013). FIGURA 1. Estrutura química do ácido oleico. 2. OBJETIVO Extrair Ácidos Graxos por duas técnicas de extração: Extração a quente da semente do cupuaçu por Sohxlet e extração a frio, ambas utilizando como solvente o Hexano, a fim de fazer comparações entre os resultados obtidos. 3. MATERIAIS E MÉTODOS 3.1 - EQUIPAMENTOS Soxhlet Evaporador Rotativo Filtro à vácuo Balança analítica Vidrarias de bancada: Becker e Erlenmeyer O Soxhlet usado para a prática de laboratório foi utilizado para a extração á quente do composto orgânico de desejo. Este aparelho é um equipamento de laboratório, inventado em 1879 por Franz Von Soxhlet, este foi concebido inicialmente para a extração de lipídios de materiais no estado sólido. O Soxhlet é composto por três principais secções: um percolador (um balão de destilação e um condensador de refluxo), que permite o refluxo do solvente, um dedal (um filtro, constituído normalmente por papel de filtro grosso), que retém as partículas sólidas, e um sifão, que esvazia periodicamente a câmara onde o dedal é colocado. Destilação é um processo de separação térmica de compostos líquidos através da evaporação em seu ponto de ebulição e consequentemente condensação. O ponto de ebulição diminui utilizando-se vácuo no sistema, desta maneira é possível manter o solvente em uma temperatura baixa e constante. Este é o princípio básico de funcionamento do evaporador rotativo, este equipamento foi utilizado a fim de recuperar solvente após o processo de síntese do composto de interesse. O kitassato e o funil de Buchner, foram utilizados para a filtração à vácuo, o kitassato é utilizado no laboratório para efetuar filtrações a pressão reduzida e foi utilizado juntamente com o funil, que por sua vez é um tipo de vidraria de laboratório, consistindo em um material feito de porcelana e com vários orifícios, como uma peneira, e foi usado juntamente com um papel de filtro para reter a parte sólida. 3.2 - PROCEDIMENTO PRÁTICO Na prática laboratorial do dia 31/05/2017, utilizamos o método de extração de ácido graxo a partir da semente de cupuaçu, por duas técnicas de extração: Extração a quente por Soxhlet e extração a frio, utilizando apenas um Becker e o solvente de interesse ( Hexano). EXTRAÇÃO A QUENTE POR SOXHLET: Primeiramente, taramos a balança analítica para pesar 15 g de semente de cupuaçu dentro de um Becker, para posteriormente por a semente já pesada dentro de um pequeno cartucho feito de papel a fim de que a amostra não entre em contato diretamente com o equipamento. Manuseando o Soxhlet corretamente, colocou-se dentro do dedal o cartucho com a amostra, e em seguida, adicionou-se uma certa quantidade de Hexano (até cobrir o cartucho), para que haja as sinfonadas corretamente. O aparelho ficou extraindo a substância de interesse por uma hora, em seguida retiramos o composto do balão volumétrico (solvente + substância) e colocamos em um evaporador rotativo a fim de retirar o máximo de solvente da substancia, o processo durou cerca de dez minutos. Enquanto o evaporador rotativo atuava, pesamos um Erlenmeyer seco na balança analítica (65,1g) a fim de posteriormente pesar o Erlenmeyer com a substância de interesse e subtrair os valores para adquirir o peso somente da substância. Retiramos a substância do evaporador rotativo e colocamos no Erlenmeyer pesado e tampamos com um pedaço de papel filme com furos para que o solvente volatilize e fique somente a substância. No dia 07/06/2017 retornamos ao laboratório para pesar novamente o Erlenmeyer com a substância (69,1g), e por fim subtraímos os dois valores, no qual resultou em 4g de ácido graxo. EXTRAÇÃO A FRIO: Para extração a frio foi necessário primeiramente pesar um Erlenmeyer seco (64,6g), e depois pesar 15g de semente de cupuaçu dentro de um Erlenmeyer em uma balança analítica já tarada, em seguida adicionamos 100 ml de solvente (Hexano) e tampamos com um pedaço de papel filme e deixamos por 7 dias na bancada extraindo o lipídio. No dia 07/06/2017 retornamos ao laboratório e fomos concentrar a extração a frio, utilizando um filtro a vácuo, no qual possui duas partes: o kitassato e o funil de Buchner, o último foi utilizado juntamente com um papel filtro para que não houvesse a transferência de amostra sólida para a parte líquida (substância + solvente) de interesse, em seguida levamos o líquido filtrado para o evaporador rotativo a fim de separar o solvente da substância, em seguida colocamos a substância no Erlenmeyer e tampamos com papel filme com alguns furinhos para que houvesse melhor volatilização do solvente que ainda resta na amostra, depois de alguns dias foi pesado novamente o Erlenmeyer (69,2g) e posteriormente subtraímos os pesos, no qual obtemos 4,6 g de ácido graxo. Figura 2- (a) Extração a frio. (b) Extração a quentepor Soxhlet 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO A quantidade de gorduras presentes na semente do cupuaçu foi estabelecida através de duas técnicas de extração como indica a Tabela 1. QUANTIDADE SOLVENTE TEMPO DE EXTRAÇÃO MÉTODO RESULTADO OBTIDO A QUENTE 15 g Hexano 1 h Soxhlet 4 g (26,6%) A FRIO 15 g Hexano 7 dias - 4,6 g (30,6%) Analisando os resultados obtidos, nota-se que em questão percentual da substância extraída, a extração a frio obteve um maior rendimento em comparação com a extração a quente, 30,6% e 26,6% em 15 g de sementes, respectivamente. No entanto, quando comparado ambos os resultados de extração em relação ao tempo, foi possível verificar que não houve uma grande divergência entre os valores, pois o método de extração a frio utilizou-se de 7 dias para que houvesse a extração do lipídeo e o método de extração a quente por Soxhlet utilizou-se apenas de uma hora de extração, obtendo assim, resultados próximos de extração. Sabemos que, o fator tempo é crucial para um melhor rendimento do processo, assim como o uso específico de equipamentos mais modernos. De forma intuitiva, é notável que para extrair lipídeos usando com matéria prima a semente do cupuaçu é mais viável e vantajoso utilizar-se do método de extração a quente por Soxhlet. Foram encontrados nesse experimento 26 % de ácidos graxos, quando extraído por Sohxlet. Esse valor está muito abaixo de 54% de lipídeo extraído do licor de cupuaçu encontrado por Oliveira (2013). Isso aconteceu devido ao tempo de extração ter ocorrido dentro de 1 hora. Supõe-se que, se estivesse extraído conforme a Associação de Químicos Analíticos Oficiais AOAC (1995) o rendimento teria sido maior. 5. CONCLUSÃO Diante da composição de ácidos graxos, verificou-se que a extração a frio foi mais eficiente que extração a quente utilizando Sohxlet. Mesmo assim, ao consultar a literatura verifica-se que a extração a frio não é eficiente quando comparado à extração a quente por Sohxlet durante 8 horas. Portanto, os resultados, nesse trabalho, inferem que a extração a frio foi mais eficiente devido a pequena duração da extração a quente. 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS LIMA, L.S. et al. Avaliação da gordura de cupuaçu (Theobroma Grandiflorum) como matéria-prima potencial para produção de biodiesel. Mato grosso, 2015. ANDRADE E. C. L. Potencial de utilização da amêndoa do cupuaçu (Theobroma grandiflorum) e dos frutos do muruci (Byrsonima crassifolia) e da pupunha (Bactris gasipaes) como fontes de ácidos graxos essenciais na elaboração de um Complemento alimentar na nutrição humana. BELÉM, 2007. COHEN K. O. & JACKIX M. N. H. Características Químicas e Fisicas da Gordura de cupuaçu e da manteiga do cacau. EMBRAPA Cerrados, DF 2009. MENDES D. N. P. N. relatório de química orgânica experimental extração de gordura da semente do cupuaçu. BREVES-PARÁ, 2015. AZEVEDO Á. B. A. Extração e fracionamento da gordura de cupuaçu das sementes com fluidos supercríticos I.--Campinas, SP: [s.n.], 2001 Oliveira, T. B. Genovese, M. I. Chemical composition of cupuassu (Theobroma grandiflorum) and cocoa (Theobroma cacao) liquors and their effects on streptozotocin-induced diabetic rats; Food Research International ed. 51 p. 929– 935, São Paulo, SP, Brazil, 2013. FREIRE, M. T. A. et al. Caracterização físico-química, microbiológica e sensorial de polpa de cupuaçu congelada (Theobroma grandiflorum Schum) J. Food Technol., v. 12, n. 1, p. 09-16, jan./mar.Brazil, 2009. BELITZ, H.-D.; GROSCH, W. Química de los alimentos. 2ª ed. Editorial Acribia: Zaragoza, p 1087. España, 1997.
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