Extração dos carotenoides do pimentão.

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Extração dos carotenoides do pimentão.
1. INTRODUÇÃO
 Os carotenoides são definidos como um grande grupo de pigmentos, com mais de 600 estruturas caracterizadas, presentes na natureza. Além de possuir uma produção de aproximadamente 100 milhões por ano, que podem ser identificados com organismos fotossintetizantes ou não, plantas superiores, algas, bactérias, fungos e alguns animais. Estes são os responsáveis pelas colorações, amarelo ao vermelho, das flores, frutas, vegetais, etc. Além disso, são usados como corantes alimentícios e em suplementos nutricionais. (UENOJO; JUNIOR; PASTORE, 2007) A absorção de luz, atividade antioxidante, atividade anticancerígena, transporte de oxigênio, atividade pró-vitamínica A, são algumas das funções conhecidas dos carotenoides. (BIANCHINI; PENTEADO, 1998)
Modificações podem ser vistas nos carotenoides, durante o cozimento dos alimentos. Essa mudança é verificada, uma vez que o alto grau de instauração dos pigmentos, torna-os susceptíveis às reações de degradação. Logo, nota-se a influência direta da temperatura nas alterações destes presentes nos alimentos. (BIANCHINI; PENTEADO, 1998)
 A estrutura básica dos carotenoides tem a presença de tetraterpeno de quarenta carbonos, formado por oito unidades isoprenoides de cinco carbonos, ligados de tal forma que a molécula é linear e simétrica, com ordem invertida no centro (BOBBIO; BOBBIO, 2001) Os grupos metila centrais estão separados por seis carbonos, ao passo que os demais, por cinco. De acordo com Barbosa (2010 apud RODRIGUEZ-AMAYA, 2008; AMAYA-FARFAN, 2008, p. 17) a característica de maior destaque nestas moléculas é um sistema extenso de duplas ligações conjugadas, responsáveis por suas propriedades e funções tão especiais. Este é o sistema cromóforo, que confere aos carotenoides suas cores atraentes. 
 Barbosa (2010 apud WILEY; SONS, 1960; VILLELA, 1976, p. 19) diz que os carotenoides são moléculas lipossolúveis, logo são solúveis em solventes orgânicos, por exemplo éter de petróleo, metanol, sulfeto de carbono e acetona. São insolúveis na água, exceto quando formando complexos com proteínas (carotenoproteínas). Estes aparecem dissolvidos nos lipídios e, em alguns casos, formando soluções coloidais.
 Considerada uma técnica de separação, na qual se adequa para ilustrar alguns conceitos de interações intermoleculares, polaridade e até mesmo as propriedade das funções orgânicas, com presença de abordagem ilustrativa e relevante, a cromatografia, é utilizada para separar misturas contendo duas ou mais substâncias ou íons. Ela se baseia na distribuição diferencial dessas substâncias entre duas fases: uma das quais é estacionária e a outra, móvel. (RIBEIRO; NUNES, 2008)
 A cromatografia possui um funcionamento aparente com o a extração do solvente. Seu processo de separação depende das diferenças de adsorção dos componentes da mistura na fase estacionária e de quão solúvel eles são na fase móvel. Há diversos tipos de técnicas de cromatografia, estas vão desde a cromatografia em camada fina, simples e barata, até a cromatografia líquida, eficiente, cara e complexa. (PAVIA, et al., 2009) No experimento as técnicas de cromatografia utilizadas são duas: cromatografia em papel e cromatografia em camada fina.
 A primeira, cromatografia em papel, de acordo com RIBEIRO e NUNES (2008 apud Neto; Nunes, 2003, p. 34) é uma técnica simples para que se possa analisar amostras em pequenas quantidades. É considerada uma técnica de partição líquido-líquido e é aplicada principalmente na separação e identificação de compostos polares, como por exemplo açucares, antibióticos hidrossolúveis, aminoácidos, pigmentos e íons metálicos. O papel utilizado na cromatografia de papel, consiste de celulose praticamente pura, na qual pode absorver até 22% de água, e essa funciona como fase estacionária líquida que interage com a fase móvel (também líquida).
 Há presença de duas fases, estacionária e móvel, estas se dão pelos componentes da amostra, na qual possuem capacidade de formar ligações de hidrogênio e assim migram mais lentamente. (RIBEIRO; NUNES, 2008 apud COLLINS; BRAGA; BONATO, 2006, p. 34)
 Já a outra técnica, cromatografia em camada fina (CCF), na qual separa uma mistura em três compostos, fluoreno, fluorenol e fluorenoma. Ela é muito importante para a separação rápida e a análise qualitativa de quantidades pequenas de materiais. Essa técnica se assemelha muito com a cromatografia em papel, porém acontece de forma inversa, ou seja, o solvente sobe pelo adsorvente em vez de descer. (PAVIA, et al., 2009).
2. OBJETIVO
Extrair os carotenoides presentes no pimentão.
3. MATERIAIS E MÉTODOS
3.1 Materiais
 2 béqueres 250 mL;
Acetona/Proveta 50 mL;
 Hexano/Proveta 100 mL;
 Gral e pistilo;
 1 erlenmeyer 250 mL;
 2 béqueres 100 mL;
 Sulfato de sódio anidro/epátula;
 2 papeis filtro;
 Faca;
Funil de separação;
 Suporte universal/argola;
 Funil analítico;
 Béquer 50 mL;
3.2 Métodos
 Pesou-se cerca de 60g de pimentão vermelho que foi picado em pedaços pequenos e colocados em um béquer de 250 mL. Em seguida, preparou-se uma mistura de 20 mL de acetona e 100 mL de hexano em um erlenmeyer de 250 mL. Parte do pimentão e do solvente foram transferidos para o gral e macerados com a ajuda do pistilo, transferiu-se para o outro béquer de 250 mL. Após macerar todo o pimentão, deixou-se em repouso cerca de 1 hora. Após esse período, filtrou-se a mistura em um funil comum, com papel de filtro pregueado. Separou-se a fase aquosa do filtrado em um funil de separação. Adicionou-se sulfato de anidro a fase orgânica para filtrar.
4. DISCUSSÃO
 Um método padrão de extração de carotenoides, é limitado pela diversidade do material biológico que os contenha. Na figura 1, apresenta-se fórmulas estruturais de alguns carotenoides:
Figura 1.
 Em tecidos que contenham uma porcentagem alta de água a extração é facilitada com solventes orgânicos polares como a acetona, metanol, etanol ou a mistura destes são utilizados. em amostras em es tado natural, a extração costuma ser mais fácil, usando solventes miscíveis em água, como misturas de acetona e metanol e outros (GROSS, 1991; BRITTON, 1996). 
 Os carotenoides do pimentão foram extraídos com uma mistura de hexano com acetona, em temperatura ambiente.O uso dessas substâncias é explicado pelo fato de o hexano ser apolar, interagindo com os carotenoides apolares, enquanto a acetona é polar, interagindo com os carotenoides polares. O extrato, depois de filtrado foi colocado na capela para que ocorresse a evaporação do solvente para ficar apenas com o extrato. 
 
5. CONCLUSÃO 
 Ao realizar a extração, observa-se um olhar metodológico para aulas laboratoriais de química orgânica, com o intuito de motivar os alunos a um melhor entendimento sobre a extração 
6. REFERÊNCIAS 
GROSS, J. Pigments in vegetables: chlorophylls and carotenoids. New York: Van Nostrand Reinhold, 1991. 351p. 
BARBOSA, Manuella. M. Obtenção de carotenoides e flavonoides a partir do bagaço do pedúnculo do caju por maceração enzimática. 2010. 110 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010.
BIANCHINI, Rute; PENTEADO, Marilene. De. V. C. Carotenoides de pimentões amarelos (Capsicum Annuum, L.). Caracterização e verificação de mudanças com o cozimento. Química Nova, vol. 18, nº 3. São Paulo, 1998.
BOBBIO, P.A.; BOBBIO, F.O. Química do processamento de alimentos. 3. ed., São Paulo: Varela, 2001.
PAVIA, Donald. L.; LAMPAN, Gary. M.; KRIZ, George. S.; ENGEL, Randall. G. Química Orgânica Experimental – Técnicas de Escala Pequena. 2ª Ed. São Paulo: Cengage Learning, 2009.
RIBEIRO, Núbia. M.; NUNES, Carolina. R. Análise de Pigmentos de Pimentões por Cromatografia em Papel. Revista Química Nova na Escola,n. 29, ago. 2008. Disponível: <http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc29/08-EEQ-0707.pdf>. Acesso em: 09 nov. 2015.
UENOJO, Mariana; JUNIOR, Mário. R. M.; PASTORE, Glaúcia M. Carotenóides: propriedades, aplicações e biotransformação para formação de compostos de aroma. Química Nova, vol. 30, nº 3. São Paulo, 2007.
Cromatografia
1. INTRODUÇÃO 
 
 A cromatografia é um método físico-químico de separação que se fundamenta na migração diferencial dos componentes de uma mistura devido a diferentes interações entre duas fases imiscíveis: fase móvel (gás, líquido ou um fluído super crítico) e fase estacionária (fixa, colocada em uma coluna ou numa superfície sólida). Existem quatro tipos principais de cromatografia: cromatografia em papel, cromatografia de camada delgada, cromatografia gasosa e cromatografia líquida de alta eficiência. Nesse relatório, foi trabalhado dois desses quatro tipos : a cromatografia em papel, trata-se de uma técnica simples para análise de amostras em pequenas quantidades, aplicada principalmente na separação e identificação de compostos polares, tais como açúcares, antibióticos hidrossolúveis, aminoácidos, pigmentos e íons metálicos (Aquino Neto e Nunes, 2003), e a cromatografia de camada delgada, que também trata-se da separação de compostos polares. A cromatografia é uma técnica de separação especialmente adequada para ilustrar os conceitos de interações intermoleculares, polaridade e propriedades de funções orgânicas. 
 
2. OBJETIVO 
 
 Entender os princípios da CP e CCD através da separação dos caratenóides do pimentão. 
 
3. MATERIAIS E MÉTODOS 
 
3.1 Materiais 
 
Extrato de pimentão; 
Hexano/proveta 50 mL; 
Acetona/conta gotas; 
Etanol/proveta 50 mL; 
Canetas hidrográficas; 
Papel filtro; 
Tesoura; 
Iodo; 
Capilar; 
Béquer 250 mL/placa petri (para tampar); 
Placas de CCD; 
 
3.2 Métodos 
 
Cromatografia em papel 
 Preparou-se uma fita de papel filtro, com dimensões de 5,0 por 10,0 cm. Com as canetas hidrográficas (foram usadas três), pequenos pontos foram feitos próximos à base (cerca de 1 cm acima da borda). Preparou-se 20 mL de etanol e adicionou-se no béquer 250 mL com a placa petri, posicionou-se a fita de papel dentro do béquer de modo que o nível da fase móvel ficou abaixo do ponto onde a amostra foi aplicada. Esperou-se o solvente correr até o final da fita para observar os resultados. 
 
 
Cromatografia em camada delgada 
 Dissolveu-se o extrato de pimentão, que havia sido preparado em outra aula, em hexano com gotas de acetona. Aplicou-se a amostra de extrato com um capilar, próximo à base da placa de CCD* ( cerca de 1 cm acima da borda), cuidando para que o diâmetro da mancha não ultrapassasse 0,5 cm. Preparou-se 20 mL de uma solução de hexano com 5% de acetona, que foi adicionado em um béquer 250 mL. A placa foi posicionada no béquer de modo que o nível da fase móvel ficasse abaixo do ponto onde a amostra foi aplicada. O solvente correu até o final da placa. Utilizou-se vapor de Iodo para revelar a CCD. Após esse processo, com o auxílio de uma régua, foram feitas as medições das distâncias para o cálculo do fator de retenção (Rf). 
* A placa de CCD é composta por sílica.
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
Cromatografia em papel 
 
 Nesse tipo de cromatografia a amostra flui por uma tira de papel absorvente disposto verticalmente. O papel é composto por moléculas de celulose que possuem uma forte afinidade pela água presente na mistura de solvente, mas muito pouca afinidade pela fase orgânica, atuando como suporte inerte contendo a fase estacionária aquosa (polar). À medida que o solvente contendo o soluto flui através do papel, uma partição deste composto ocorre entre a fase orgânica (pouco polar)e a fase estacionária aquosa. Desta forma, parte do soluto deixa o papel e entra na fase móvel. 
 Quando a fase móvel alcança uma seção de papel que contém soluto, o fenômeno de partição ocorre novamente, só que agora o soluto é transferido da fase móvel para a fase estacionária. Com o fluxo contínuo de solvente, efeito desta partição entra as fases móvel e estacionária possibilita a transferência do soluto do seu ponto de aplicação no sentido do fluxo solvente. (STROBEL, 1973). 
 No caso do uso das canetas hidrográficas, ao final do processo é possível avaliar a composição das cores. Abaixo, a imagem dos resultados obtidos: 
(resultados obtidos)
Cromatografia em camada delgada 
 
 O processo de extração dos pigmentos dos pimentões utilizando uma mistura de hexano e acetona promove a extração de substâncias químicas através da formação de interações favoráveis entre essas substâncias e a mistura de solventes orgânicos formando o que chamamos de extrato. O processo de separação está relacionado à maneira diferenciada com que as substâncias, que compõe a amostra, estabelecem interações favoráveis seja com a fase móvel ou com a fase estacionária. As substâncias mais polares tentem a estabelecer interações mais favoráveis com a sílica que é mais polar que os solventes orgânicos por esse motivo elas deslocam menos sobre a oplaca e permanecem mais retidas, ou seja, mais próximas ao ponto de aplicação da amostra. Já as substâncias menos polares fazem interações mais favoráveis com a mistura de solventes orgânicos, por isso percorrem maiores distâncias na placa. 
 Após a eluição, não havia mascas muito expressivas da cromatografia. Em uma tentativa de tornar as substâncias visíveis, a placa foi expostas a vapores de Iodo, porém o sucesso não foi obtido, logo, para o cálculo do Fr, os dados do grupo 3 foram utilizados. 
 Para calcular o fator de retenção (Fr), usou-se a fórmula:
 
Rf = d1/d2, 
Onde d1 é a distância entre o extrato aplicado e a primeira marca de seus componentes, e d2, a distância percorrida pelo solvente. Como surgiram duas camadas de componentes, o Fr de ambas foi calculado, chegando nos seguintes resultados:
	Fr1(cm) 
	Fr2(cm) 
	0,27 
	0,42 
 
 5. CONCLUSÃO 
 A cromatografia em papel, além de ser um método prático e fácil, influencia no papel da educação, uma vez que, por sua praticidade, é desenvolvida por professores e alunos, ajudando no entendimento de assunto abstratos de forma clara. No caso da cromatografia do extrato do pimentão, é possível, por meio desta, visualizar a separação cromatográfica dos principais pigmentos existentes no extrato: os carotenos, as criptoxantinas, as capsantinas e a capsorubina. 
 Ambos os métodos tem como característica forte a influência no despertar do interesse voltado à química, por serem métodos simples, práticos e claros. 
6. REFERÊNCIAS 
STROBEL,Howar A.;Chemical Instrumentation: A Systematic Approach. 2°ed. Addsison-Wesley Publishing company, 1973. 
AQUINO NETO, F.R. e NUNES, D.S.S. Cromatografia: princípios básicos e técnicas afins. Rio de Janeiro: Interciência, 2003 .
EXPLICATORIUM. A Cromatografia. Disponível em :. Acesso em: 24 abr. 2012. 
NETO, Claudio C. Análise orgânica: métodos e procedimentos para caracterização de organoquímios. v. 2. Rio de Janeiro: UFRJ, 2004. 
COLLINS, C. H.; BRAGA, G. L.; BONATO, P. S. Fundamentos de cromatografia, Campinas, Editora da Unicampi, 2006. 
Identificação de Alcenos
1. INTRODUÇÃO 
 
 Os alcenos são conhecidos como hidrocarbonetos de cadeia carbônica acíclica (alifática), insaturados com uma única dupla ligação e homogêneo. Contem compostos constituídos exclusivamente por carbono e hidrogênio, sua formula geral é CnH2n, ao qual o seu primeiro membro é o eteno (C2H4). 
 Os alcenos se apresentam na natureza da seguinte forma: 
os de cadeia normal de dois a quatro carbonos são gases, de cinco a dezesseis carbonos são líquidos e de dezessete carbonos em diante são sólidos, na temperatura ambiente. 
 Ao contrário dos alcanos,os alcenos são muito raros na natureza. Os gasosos constituem pequena quantidade dos gases naturais e do petróleo, como é o caso do eteno que é extraído do cracking de petróleo. Muitos alcenos então, são preparados em laboratório. 
 O mais simples dos alcenos é o eteno (ou etileno), este se apresenta como um gás incolor e insolúvel na água. Quando em reação com cloro ou bromo, esse gás tem a propriedade de formar líquidos oleosos, por isso recebeu o nome de gás oléfiant (gás gerador de óleo). Daí a denominação olefinas, que é empregada para todos os alcenos. 
 Nas ligações duplas, os átomos estão mais próximos. Isto significa que os átomos de C que participam na ligação dupla têm menos hipóteses de rotação que os átomos de C em ligações simples. Isto leva à criação de dois isómeros estruturais de alcenos: cis e trans. 
 O que há de especial com os alcenos é o fato de conterem uma ou mais ligações duplas. Alcenos particularmente estáveis são os hidrocarbonetos aromáticos. Estas substâncias contêm um número especial de átomos de C. São cíclicos e contêm ligações duplas entre pares de carbono. A razão para esta grande estabilidade é a estrutura de ressonância que aqueles hidrocarbonetos contêm. Nestas estruturas, os elétrons são partilhados de um modo diferente. 
 
2. OBJETIVOS 
 
 O objetivo é reagir hipoclorito de sódio e brometo de potássio com os extratos feitos para identificar a presença das dupla ligações entre carbonos.
3. MATERIAIS E METODOS 
 
3.1 Materiais 
 
Tubo de ensaio; 
Permanganato de potássio; 
Pipeta 10 ml; 
Brometo de Potássio; 
Espátula; 
Hipoclorito de sódio; 
Pipeta 5 ml; 
Conta-gotas; 
Balão Volumétrico de 50 ml; 
Solução de HCL 1 mol-1; 
Diclorometano; 
Proveta 10 ml; 
Extrato de pimentão; 
Extrato de cravo; 
Extrato de citronela; 
 
 
 
3.2 Métodos 
 Preparação da agua de bromo: dissolve-se 0,44 g de brometo de potássio em 13 ml de agua destilada, adicionando-se também 4,4 ml da solução de HCl 1 mol L-1. Em seguida a solução obtida foi transferida para um balão volumétrico de 50 ml, com cuidado foi adicionado 3,0 ml de hipoclorito de sódio. 
 O frasco foi fechado no momento em que não estava sendo utilizado. 
 A solução mudou de cor, passando de incolor á laranja, essa é uma evidencia de que ocorreu a formação do bromo, Br2. 
 
 Teste com Br2: Adicionou-se 2 ml de solução de Br2 a 3 tubos de ensaio, em seguida dissolveu-se os óleos extraídos com 5 ml de diclorometano. Foi separado 3 tubos, no primeiro gotejou-se o extrato de pimentão até a solução passar para incolor, no segundo gotejou-se o óleo de citronela até a solução passar para incolor, no terceiro gotejou-se o óleo de cravo até a solução passar para incolor. 
 Teste com KMnO4: Para esse teste, foi adicionado 2 ml de solução de KMnO4 a mais três tubos de ensaio, no quarto tubo, gotejou-se o extrato de pimentão até a solução passar para incolor, ao quinto gotejou-se o óleo de citronela até a solução passar para incolor, ao sexto gotejou-se o óleo de cravo até a solução passar para incolor. 
4. RESULTADO E DISCUSSÕES 
 
 Como todos os extratos reagiram bem com os identificadores e todas as soluções tiveram variações e uma apresentou precipitação, pode-se dizer que há presença de dupla ligação em todos os tubos de ensaio. 
 Pimentão vermelho: é rico em antioxidantes que contribuem para a redução de problemas cardiovasculares, por sua vez. Também é rico em vitamina C e vitamina E. Ele é o tipo que apresenta maiores valores de ácido ascórbico e betacaroteno. 
 Óleo de cravo: 0 cravo-da-índia de nome cientifico Caryophyllus aromaticus L. e família Myrtaceae, é o produto do craveiro da índia. Esta é uma árvore de até 15m, de origem asiática, aclimada na África e no Brasil. São árvores terrestres, medram em terrenos úmidos, e de ocorrência no Brasil, do Amazonas até São Paulo. Possui flores aromáticas de coloração róseo-púrpura. 
 O cravo é uma flor ainda não aberta em botão, o qual posto a secar adquire cor quase preta de sabor acre e picante. É justamente esse botão e o caule que são empregados por terem o principio ativo. 
 O cravo-da-índia é também conhecido popularmente como cravo-das-moluscas, cravo-de-cabecinha, cravo-de-tempero, cravo fétido, cravinho, cravo aromático, cravo girófle; e cientificamente como Caryophyllus aromaticus Teysm, Eugenia aromática, Baill., E. caryophyllus Thumb., Jambosa caryophyllus Ndz. Et Spreng, Myrtus caryophyllus Spreng. 
 Dessa planta se extrai, por destilação e em aparelhos especiais, uma essência oleaginosa, fortemente aromática, muito empregada na indústria de perfumes e da Medicina. O cravo é vendido no comércio como condimento, sendo antigo seu emprego na indústria de confeitos, onde é grande seu consumo, em virtude de conferir o agradável sabor a certos tipos de doces, não só de produção doméstica como em fábricas. 
 Óleo de citronela: a citronela é considerada uma excelente planta aromática e pode ser usado a partir de seu óleo essencial denominado óleo de Citronela, extraído do caule e das folhas, é composto por Citronelal, Citronelol e Geraniol (usados como base para a fabricação de hidratantes e velas). 
 O nome científico da Citronela é Cymbopogon winterianus e pode ser comercializada como Capim-citronela, Cidró-do-Paraguai, Citronela-de-Java e Citronela-do-Ceilão. É integrante da Família Poaceae, cuja categoria se enquadra como Planta Hostícola. A origem da Citronela é em países da Índia, Ásia, Indonésia e Sri Lanka, o ciclo de vida é constante e o clima ideal para seu cultivo é o Tropical, SubTropical, Oceânico e Equatorial. 
 Uma das formas tópicas da Citronela é o Óleo de Citronela, que é um repelente de insetos natural e de origem vegetal, seu uso é difundido e aprovado desde o ano de 1948. 
 
5. REFERENCIA 
 
SOLOMONS, T. G. Química Orgânica. 6.ed. Rio de Janeiro: LTC, 1996. Volume 1. 
LIDE, David R., et al. CRC- Handbook of Physics and Chemistry. 84th Edition. 2003 -2004. CRC-Press, Bocahaton-Miami. USA. 
REZENDE, Roberto. Química Orgânica - Teste de identificação de compostos. Sistema elite de ensino, 2008.