Extração de hidrocolóides (Galactomanana) - QO1 - Relatório Mariana

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Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro - UNIRIO 
Centro de Ciências Biológicas e da Saúde – CCBS 
Instituto de Biociências – IBIO 
Departamento de Ciências Naturais – DCN 
 
 
 
Disciplina: Química Orgânica 
Professor: Edwin Gonzalo Azero Rojas 
Aluno: Mariana Abrahão Barreiro Alvarez 
Curso: Biomedicina 
Grupo 1 
 
Prática realizada em: 12/10/2019 
 
 
 
 
 Extração de hidrocolóides (Galactomanana) 
 
 
 
 
 
 
 Rio de Janeiro Segundo semestre de 2019 
I) Objetivo 
Extrair hidrocolóides (galactomanana) de sementes moídas de Cassia javanica realizando 
o processo de extração e precipitação em não-solvente e posteriormente calcular o 
rendimento. 
 
II) Introdução 
 Hidrocolóides são compostos por polissacarídeos e proteínas, conhecidos como 
gomas. Eles são utilizados para diversas funções, como, por exemplo, estabilizar 
espumas, gelificar soluções aquosas, controlar as propriedades de fluxo e a textura dos 
líquidos em geral, devido as suas propriedades hidrofílicas. Quanto maior o teor de 
galactose, maior será a solubilidade em água, devido às interações intermoleculares. 1 
Eles podem ser obtidos a partir de diversas fontes, entre elas, plantas e sementes. 
 Galactomanana é um tipo de hidrocolóide formado por manose e galactose, 
conhecida como goma guar ou alfaborra; são solúveis em água e produzem soluções 
aquosas com grande viscosidade, pois como apresentam uma longa cadeia hidrofílica, 
adquire a propriedade de reter moléculas de água e, sua estrutura e assim, forma 
soluções coloidais. 2 No entanto, pode degradar-se e perder sua viscosidade quando é 
submetida a altas temperaturas, haja vista que a manose e galactose que a formam estão 
ligadas por ligações glicosídicas que rompem a altas temperaturas. Pode haver diferença 
no grau de solubilidade de uma galactomanana para outra, devido as suas diferenças em 
tamanho de cadeia, uma vez que quando menor a cadeia, maior a sua solubilidade em 
água e quanto maior sua cadeia, menor sua solubilidade em água, ficando, assim, 
dependente da alta temperatura para romper as ligações de sua longa cadeia. 
 Cassia javanica é uma árvore leguminosa que pode atingir uma média de 10 metros 
de altura com um crescimento rápido, conhecida como Cássia rosa. Possui flores de cor 
rosa, folhas pequenas e semicaducas. Sua frutificação é do tipo vagem, que apresentam 
sementes em seu interior. As sementes são formadas por casca, gérmen que é o embrião 
e o endosperma. Dentro do endosperma de suas sementes estão presentes os 
polissacarídeos de reserva alimentar (açúcar) que é a galactomanana. 3 
 A extração é um método utilizado com a finalidade de purificar e separar os sólidos a 
partir da solubilidade dos mesmos em relação ao solvente utilizado e à temperatura 
submetida. A filtração a vácuo é um método eficaz para separar misturas heterogêneas e 
nela é usada uma trompa de vácuo que gera um vácuo, diminuindo a pressão entro do 
recipiente utilizado e permite, dessa maneira, que a filtração aconteça. 4 
 As reações de precipitação são caracterizadas pela formação de um precipitado que 
se forma quando acontece uma alteração química no meio reacional. Isso ocorre quando 
duas soluções aquosas de duas substâncias distintas se juntas e dão origem a novas 
substâncias na qual uma delas é menos solúvel e se precipita. 5 
 
III) Materiais e métodos 
 
a. Compostos químicos 
• Água destilada 
• Álcool etílico 
• Semente moída de Cassia javanica 
 
b. Materiais utilizados 
• Argola 
• Balança analítica 
• Bastão de vidro 
• Becher de 250 mL de vidro 
• Becher de 250 mL de plástico 
• Becher de 500 mL de vidro 
• Espátula 
• Funil de büchner 
• Funil de decantação 
• Garras 
• Kitassato de 1000 mL 
• Mangueira de borracha 
• Manta de aquecimento 
• Mufas 
• Papel de filtro 
• Proveta de 100 mL 
• Rolha 
• Suporte universal 
• Tela de amianto 
• Termômetro 
• Trompa de vácuo 
 
c. Metodologia 
 De início, foi colocado em uma balança analítica, um becher de plástico de 250 mL 
e então, com o auxilio de uma espátula, foi adicionado 1,0 grama de semente moída de 
Cassia javanica, feito isso, foi sendo adiciona, a água destilada a esse becher até que a 
massa de água mais a massa da semente chegassem a 100,15 gramas. Então, a mistura 
foi transferida para um becher de vidro, que foi colocado em uma manta de aquecimento. 
Uma aparelhagem foi montada para realizar o aquecimento da mistura, foi colocada a 
manta aquecedora já com o becher em um suporte universal, em seguida, colocou-se um 
termômetro acoplado com uma rolha nesse mesmo becher; a rolha acoplada ao 
termômetro foi presa ao suporte com o auxilio de uma mufa e uma garra. Após esse 
processo, a manta de aquecimento foi ligada, a mistura foi sendo mexida, com o bastão 
de vidro, e a temperatura foi monitorada; quando foi atingida a temperatura de 90°C, o 
cronômetro foi iniciado para a contagem de 30 minutos enquanto a mistura ainda 
continuava sendo agitada com o bastão de vidro de maneira cuidadosa. Atentou-se para a 
temperatura não ultrapassar os 90°C. 
 Em seguida, foi montada outra aparelhagem, dessa vez para a filtração a vácuo. 
Um funil de büchner com papel de filtro foi acoplado a um kitassato de 1000 mL e este foi 
acoplado a uma mangueira de borracha. Uma trompa a vácuo foi utilizada, em uma 
extremidade foi acoplada essa mangueira de borracha ligada ao kitassato e na outra 
extremidade, foi acoplada outra mangueira, essa ligada à torneira e a terceira 
extremidade livre para a água ser liberada. A mistura foi transferida do becher para o funil 
de büchner e a torneira foi aberta, e desse modo, aconteceu a filtração a vácuo. Após a 
filtração ocorrer, retirou-se a mangueira do kitassato primeiro e depois a torneira foi 
desligada. 
 Uma terceira aparelhagem foi montada: pegou-se um suporte universal e a ele foi 
preso uma argola com o auxilio de uma mufa. Então, o funil de decantação foi 
posicionado na argola e a ele foi adicionado a solução filtrada. Em uma proveta de 100 
mL, foram medidas por duas vezes 100 mL de álcool etílico, e esses 200 mL de álcool 
etílico, no total, foram transferidos para o becher de 500 mL; esse becher foi posicionado 
abaixo do funil de decantação. A solução filtrada foi colocada no funil de decantação e 
então, foi gotejada lentamente essa solução sobre o álcool etílico, e ao mesmo tempo, foi 
agitada de forma vigorosa, com a ajuda de um bastão de vidro, essa solução que estava 
sendo obtida e, dessa maneira, um precipitado branco foi sendo formado. O precipitado 
foi transferido para um vidro relógio pelo bastão de vidro a que estava agarrado e 
esperou-se secar a temperatura ambiente. Posteriormente, o precipitado já seco, foi 
pesado em uma balança analítica e o rendimento do processo foi calculado. 
d. Esquema de aparelhagem 
 
Legenda da Imagem 1: 
1-Becher de 250 mL 
2- Bastão de vidro 
3- Termômetro 
4- Rolha 
5- Manta de aquecimento 
 
 
 
 
Imagem 1 – Aparelhagem para o aquecimento. 
 
 
 4 
 
 
 3 2 
 1 
 
 5 
 
 
 4 
 
 
 3 2 
 1 
 
 5 
Legenda da Imagem 2: 
1- Funil de büchner 
2- Kitassato 
3- Mangueira de borracha 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Imagem 2 – Aparelhagem da filtração a vácuo 
 
 
 
 
 
 
Legenda da Imagem 3: 
 
1- Funil de decantação 
2- Becher de 500 mL 
3- Argola 
4- Suporte universal 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Imagem 3 – Aparelhagem para a formação do 
precipitado.1 
 
 
 
 
 3 
 
 
 2 
 
 
 1 
 3 
 
 
 
 
 
 
 2 
 4 
 
IV) Resultados e Discussão 
 A semente de Cassia javanica utilizada necessariamente teria que ser moída pois 
com a trituração, a superfície de contato é maior e os polissacarídeos são encontrados 
dentro dessa semente, no endosperma. 
 A extração aquosa foi realizada, uma vez que o polissacarídeo usado é hidrossolúvel. 
Sendo necessária uma solução 1% p/p, ou seja, 1,0 gramas da semente moída a cada 
100 g de solução. No procedimento realizado foi pesado no total 100,15 gramas, sendo 
1,0 gramas da semente moída de Cassia javanica e o resto sendo água destilada. 
 Inicialmente, a mistura entre a água e a semente moída mostrava-se incolor, com 
partículas sólidas depositadas ao fundo e depois do processo de aquecimento, a mistura 
tornou-se viscosa e de cor amarela. Nesse aquecimento, a temperatura chegou a 90°C e 
essa temperatura alta foi necessária para ocorrer a solubilização de forma eficaz, uma vez 
que para as ligações dessas moléculas grandes serem quebradas era necessário uma 
alta temperatura. No entanto, não foi ultrapassada essa temperatura de 90°C porque a 
água poderia evaporar. 
 Durante o procedimento de aquecimento, a mistura foi constantemente agitada a fim 
de que houvesse distribuição homogênea do calor no recipiente para que a solubilização 
ocorresse de forma eficaz. A filtração a vácuo foi realizada devido à viscosidade da 
mistura, que continha partículas sólidas, onde essas ficaram retidas no papel de filtro 
presente no funil de büchner e o líquido viscoso seguiu para o kitassato. 
 No procedimento onde a solução filtrada foi gotejada no álcool etílico foi necessária 
agitação na parte central do recipiente de forma a acontecer a formação da fibra e essa 
fibra fosse “enrolada” ao bastão de vidro. A formação desse precipitado (fibras) acontece 
pelo alto peso molecular e da forte atração entre as moléculas. Para que o processo 
ocorresse de forma eficaz, a técnica de extração por não solvente foi essencial uma vez 
que o álcool é solúvel em água e consegue, da mesma maneira, interagir com a fibra. 
 Essas fibras de galactomanana foi deixada para secar naturalmente em um vidro de 
relógio e após 8 dias, voltou-se ao laboratório para pesar e realizar o calculo do 
rendimento. 
 O cálculo do rendimento foi feito: 
De início foi pesada 1,00 gramas de semente moída, e ao final do processo, se obteve 
0,54 gramas. 
1,00 gramas --- 100 % 
0,54 gramas --- Rendimento 
 
Rendimento = 54% 
 
O rendimento obtido foi mais alto do que o esperado. Isso se explica provavelmente por 
alguma ocasião durante a sua exposição no laboratório. 
 
V) Conclusão 
A extração de hidrocolóides galactomanana por extração e precipitação em não solvente 
foi realizada e obteve rendimento de 54 %, mostrando-se eficiente. 
 
VI) Respostas do questionário 
 
1- O que são hidrocolóides? 
Resposta: Hidrocolóides são compostos por polissacarídeos e proteínas intensamente 
usadas nas indústrias farmacêuticas e alimentícias para diversas funções, entre elas, 
estabilizar espumas, gelificar soluções aquosas, controlar as propriedades de fluxo e a 
textura dos líquidos em geral, devido as suas propriedades hidrofílicas. 
2- Desenhe a estrutura geral de uma galactomanana 
 
 
3- Existe alguma outra técnica de purificação que não seja a filtração? 
Resposta: Existem várias outras técnicas de purificação como, por exemplo, a 
decantação, precipitação, recristalização, sifonação e liofilização. 
4- Qual é a diferença entre monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos? 
Resposta: Todos são sacarídeos (açúcares), entretanto, são classificados diferentemente 
de acordo com o tamanho molecular. Os monossacarídeos são carboidratos simples que 
não podem ser convertidos em moléculas mais simples. Os oligossacarídeos são 
compostos intermediários formados de 2 a 10 moléculas de monossacarídeos, sendo a 
mais importante o dissacarídeo (2 moléculas de monossacarídeos). Os polissacarídeos 
são moléculas de condensação onde muitos monossacarídeos estão interligados e eles 
podem ser hidrolisados e degradados em uma reação com água e na presença de ácido 
para produzir monossacarídeos. 
 
VII) Referências Bibliográficas 
 
[1] Os hidrocolóides. Disponível em: <https://aditivosingredientes.com.br/artigos/artigos-
editoriais-geral/os-hidrocoloides> Acesso em: 18 de Novembro de 2019. 
[2] PANEGASSI, Valéria Regina; et al. Potencial tecnológico do galactomanano de 
sementes de faveiro (Dimorphandra mollis) para uso na indústria de 
alimentos. Ciênc. Tecnol. Aliment., Campinas , v. 20, n.3, p.406-415, Dec. 2000. 
Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0101-
20612000000300022&script=sci_abstract&tlng=pt> Acesso em: 18 de Novembro de 2019. 
[3] Cassia javanica. Useful Tropical plants. Disponível em : 
<http://tropical.theferns.info/viewtropical.php?id=Cassia+javanica>. Acesso em: 18 de 
Novembro de 2019. 
[4] Os métodos de extração de material vegetal. Portal Educação. Disponível em : 
<https://www.portaleducacao.com.br/conteudo/artigos/farmacia/os-metodos-de-extracao-
de-material-vegetal/21811>. Acesso em: 18 de Novembro de 2019. 
[5] Formação de substância de precipitação. Portal Educação. Disponível em: 
<https://www.portaleducacao.com.br/conteudo/artigos/biologia/formacao-de-substancia-
de-precipitacao/52479>. Acesso em: 18 de Novembro de 2019. 
 
 
https://aditivosingredientes.com.br/artigos/artigos-editoriais-geral/os-hidrocoloides
https://aditivosingredientes.com.br/artigos/artigos-editoriais-geral/os-hidrocoloides
http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0101-20612000000300022&script=sci_abstract&tlng=pt
http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0101-20612000000300022&script=sci_abstract&tlng=pt
http://tropical.theferns.info/viewtropical.php?id=Cassia+javanica
https://www.portaleducacao.com.br/conteudo/artigos/farmacia/os-metodos-de-extracao-de-material-vegetal/21811
https://www.portaleducacao.com.br/conteudo/artigos/farmacia/os-metodos-de-extracao-de-material-vegetal/21811
https://www.portaleducacao.com.br/conteudo/artigos/biologia/formacao-de-substancia-de-precipitacao/52479
https://www.portaleducacao.com.br/conteudo/artigos/biologia/formacao-de-substancia-de-precipitacao/52479