extração vegetal

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AULA 13/03/2020
EXTRAÇÃO
Conceito de extração
O termo extração significa retirar, da forma mais seletiva e completa possível, as substâncias ou fração ativa contida na droga vegetal, utilizando, para isso, um líquido ou mistura de líquidos tecnologicamente apropriados e toxicologicamente seguros.
Fatores que interferem nos métodos extrativos
A. Característica do material vegetal
B. Grau de divisão da droga vegetal
C. Meio extrator
D. Metodologia de extração
A. Característica do material vegetal
As estruturas das diversas partes de uma planta são bastantes heterogêneas. Raízes e caules – tecidos extraordinariamente compactados (xilema).
Folhas e flores – os tecidos apresentam textura mais delicada.
B. Grau de divisão da droga
Quanto maior o grau de divisão da droga maior será a superfície de contato com o meio extrator.
Quanto mais rígido for o material menor deve ser sua granulometria.
C. Meio extrator
O solvente escolhido deve ser o mais seletivo possível. Graças a esta seletividade dependente de polaridade é que se torna possível separar grupos de substâncias desejadas ou em maior quantidade. Além dos fatores relacionados à eficiência do processo extrativo, devem ainda ser considerados:
· A toxicidade e/ou riscos que seu manuseio representa;
· A estabilidade das substâncias extraídas;
· A disponibilidade e o custo do solvente;
A extração de determinadas substâncias ainda pode ser influenciada pelo pH do líquido extrator. O exemplo clássico é a extração de alcalóides (substâncias de natureza alcalina) com soluções ácidas.
D. Metodologia de extração
Agitação: a agitação pode abreviar consideravelmente a duração de um processo extrativo devido ao fato de que os processos de extração dependem, em grande parte, de fenômenos de difusão e que a renovação do solvente em contato com as substâncias a dissolver desempenha um papel de grande influência na velocidade da dissolução.
Temperatura: o aumento da temperatura provoca um aumento da solubilidade de qualquer substância, motivo pelo quais os métodos de extração a quente são sempre mais rápidos do que aqueles realizados à temperatura ambiente. Entretanto, algumas substancias são instáveis e nem sempre pode ser exposta a altas temperaturas.
Tempo: varia em função da rigidez dos tecidos do material vegetal, do seu estado de divisão, da natureza das substâncias a extrair, do solvente e do emprego - ou não – de temperatura e/ou agitação.
Métodos de extração
Métodos de extração sólido-líquido
1. Métodos de extração de constituintes fixos
a. Métodos de extração à frio
· Maceração
· Percolação
· Turbo-extração
Métodos de extração à frio: tem a vantagem de não degradar princípios ativos termolábeis
b) Métodos de extração à quente: tem como desvantagem a perda de princípios ativos termolábeis.
b. Métodos de extração à quente
· Infusão
· Decocção
· Refluxo
· Soxhlet
Métodos de extração à quente : tem como desvantagem a perda de princípios ativos termolábeis.
2. Métodos de extração de constituintes voláteis
a. Métodos de extração à frio
· Enfloração (“enfleurage”)
· Solventes orgânicos
· Prensagem
b. Métodos de extração à quente
· Hidrodestilação
· Flúido supercrítico
Maceração
Método de extração em que se coloca a droga e o solvente em contato por determinado período de tempo, à temperatura ambiente, em um recipiente fechado.
Diversas variações conhecidas desta operação objetivam, essencialmente, o aumento da eficácia de extração, entre elas:
Maceração dinâmica – maceração feita sob agitação mecânica constante.
Remaceração – quando a operação é repetida utilizando-se apenas o liquido extrator.
Fatores que influenciam na maceração:
Relativos a droga: quantidade, natureza, umidade, tamanho da partícula, capacidade de intumescimento;
Relativos aos solventes: quantidade e seletividade;
Relativo ao sistema: proporção da droga, solvente, temperatura, agitação, pH e tempo de extração.
Desvantagens: depende da permeabilidade do solvente na droga, depende da solubilidade a frio e há a saturação do solvente (levando a gasto de solvente para o exaurimento da droga). Não sendo possível o esgotamento da droga. Lentidão no processo. 
Vantagem: cuidado com princípios ativos fotossensíveis.
Percolação 
Tem como	característica	a extração exaustiva das substâncias ativas. Na percolação, a droga vegetal moída é colocada em um recipiente cônico ou cilíndrico (percolador), de vidro ou metal, através do qual passa-se	o líquido extrator. Diferentemente		da maceração, 	a percolação	 é uma operação dinâmica, indicada para extração de substâncias farmacologicamente ativas, presentes em pequenas quantidades	ou pouco solúveis.
· Processo dinâmico
· Arrastamento do princípio ativo pela passagem contínua do líquido extrator
· Esgotamento da planta através do gotejamento lento do material
Compreende em uma etapa preliminar - Umedecimento da droga fora do percolador:
· Umedece a droga uniformemente
· Facilita a passagem do solvente
· Evita formação de canais preferenciais
Fatores que influenciam a percolação:
· Pulverização;
· Umedecimento do Pó
· Acondicionamento do pó no percolador;
· Período de maceração;
· Percolação e ritmo de deslocação do solvente
Desvantagem: depende da permeabilidade do solvente na droga, depende da solubilidade a frio e gasto de muito solvente.
Vantagem: não há saturação do solvente.
Turbo-Extração
Extração com simultânea redução do tamanho da partícula, resultado da aplicação de elevadas forças de cisalhamento. A redução drástica do tamanho da partícula e o consequente rompimento das células favorece a rápida dissolução das substâncias ativas.
Desvantagens: a difícil separação da solução extrativa por filtração; a geração de calor (limita o uso de solventes voláteis e a extração de substâncias voláteis) e limitação técnica quando se trata de materiais de elevada dureza (caule e raízes).
Infusão
Permanência, durante certo tempo, do material vegetal em água fervente, num recipiente tapado. As partes vegetais devem ser contundidas, cortadas ou pulverizadas, a fim de que possam ser mais facilmente penetradas e extraídas pela água.
Uma infusão é a maneira adequada de preparar as partes aéreas das plantas, especialmente folhas e flores, para uso como medicamento ou como bebida revitalizante ou relaxante.
Decocção
Manter o material vegetal em contato, durante certo tempo, com um solvente (normalmente água) em ebulição.
É uma técnica de emprego restrito, pois muitas substâncias ativas são alteradas por um aquecimento prolongado e costuma-se emprega-la com materiais vegetais duros e de natureza lenhosa.
Condições para decocção:
· Droga seca
· Água com temperatura > 90ºC
· Manter na temperatura ambiente 15-30 min
· Filtrar
Exemplo
1- Coloque a erva em uma caçarola. Cubra com água e coloque para ferver durante 20a 30 minutos até que o líquido seja reduzido em torno de 1/3.
2- Force o líquido através de uma peneira em um recipiente. Cubra o recipiente e estoque em lugar fresco.
Refluxo
Consiste em submeter o material vegetal a extração com um solvente em ebulição em um aparelho dotado de um recipiente, onde será colocado o material com o solvente, acoplado a um condensador, de forma que o solvente evaporado durante o processo seja recuperado e retorne ao conjunto.
 
Sohxlet - Extração em aparelho de Soxhlet
É utilizada, para extrair sólidos com solventes voláteis, exigindo o emprego do aparelho de Soxhlet. Em cada ciclo da operação, o material vegetal entra em contato com o solvente renovado; assim, o processamento possibilita uma extração altamente eficiente.
Emprega uma quantidade reduzida de solvente, em comparação com as quantidades necessárias nos outros processos extrativos, para se obter os mesmos resultados qualitativos e quantitativos.
Enfloração – Enfleurage
As pétalas são acondicionadas sobre uma camada de gordura e, ao terem seus constituintes voláteis esgotados, são substituídas. Por fim, a gordura é extraída com álcool que ao ser destilado fornece o óleo essencial de flores.
Hidrodestilação (arraste por vapor d’água)
Os óleos essenciais têm tensão de vapormais elevada que o da água, sendo, por isso, arrastado pelo vapor d’água. O óleo volátil obtido deve sofrer secagem com Na2SO4 anidro. Normalmente, usado para extrair plantas frescas. Podem ser gerados artefatos.
Extração por Fluido Supercrítico
É o melhor método pois permite recuperar os aromas naturais de vários tipos e não somente óleo volátil. Muito usado na indústria. Tem como vantagem a não existência de traços do solvente no produto extraído.
O CO2 é liquefeito através de compressão e, em seguida, aquecido a uma temperatura de 31ºC, nessa temperatura o CO2 atinge um quarto estado, no qual a viscosidade é a de um gás, mas sua capacidade de dissolução é como a de um líquido. Uma vez feita a extração faz-se o CO2 retornar ao estado gasoso, resultando na sua total eliminação.
Solventes Orgânicos
Na extração por solvente orgânico, os grãos são triturados para facilitar a penetração em seu interior do solvente (hexano – derivado de petróleo, éter etílico, etanol, metanol, entre outros). Os óleos migram das sementes para o solvente por terem maior afinidade com este, e em seguida, é necessário realizar a recuperação do solvente, que pode ser reutilizado novamente no processo.
Prensagem
As sementes ou amêndoas que apresentam de 30% a 50% de óleo podem ser submetidas à extração de óleo em prensas contínuas, chamadas de expeller, ou em prensas hidráulicas (processo descontínuo). Esse processo pode ser utilizado para rícino mamona, babaçu, castanha-do-pará e amêndoas em geral, ou seja, para materiais que apresentem baixa umidade (abaixo de 10%) e presença de material fibroso.
As prensas contínuas são dotadas de uma rosca ou parafuso sem fim que esmaga o material, liberando o óleo. As prensas hidráulicas (prensagem descontínua) apresentam um cilindro perfurado onde se desloca um êmbolo que faz pressão na matéria-prima (que fica dentro de um saco de pano ou lona).
Processo, ocorre muito atrito interno que eleva a temperatura do material e do óleo e assim, o termo “prensagem à frio” não se aplica ou é muito difícil de ser atingido nestas condições. Mesmo que não se aqueça antes de prensar, o calor gerado é suficiente para aumentar a temperatura do equipamento, da torta (que é o material que sobra depois da prensagem) parcialmente desengordurada e do óleo.
Na prensagem, a extração de óleo não é completa e a torta obtida pode apresentar um alto teor de óleo residual.