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https://tede.unioeste.br/handle/tede/7818
Tipo do documento: | Tese |
Title: | Extração e processamento de folhas de Pereskia aculeata Miller empregando tecnologia verde |
Other Titles: | Extraction and processing Pereskia aculeata Miller leaves using green technology |
Autor: | Passos, Fernanda Rengel dos ![]() |
Primeiro orientador: | Silva, Edson Antonio da |
Primeiro coorientador: | Fiorese, Monica Lady |
Primeiro membro da banca: | Klen, Marcia Regina Fagundes |
Segundo membro da banca: | Campos, Plinio Ribeiro Fajardo |
Terceiro membro da banca: | Maestre, Keiti Lopes |
Quarto membro da banca: | Canan, Cristiane |
Quinto membro da banca: | Silva, Camila da |
Resumo: | A Pereskia aculeata Miller, popularmente conhecida por ora-pro-nóbis (OPN), faz parte da família Cactaceae, sua folha é utilizada para obtenção de extratos e há relatos do seu potencial antioxidante, anti-inflamatório entre outros. Além disso, as folhas possuem elevado teor de proteínas, o que a torna favorável para aplicação como fonte proteica vegetal. Diante disso, este trabalho tem duas finalidades de investigação, a primeira objetiva realizar a extração das folhas de OPN pelas técnicas de extração assistida por ultrassom (EAU) e extração supercrítica (ESC) com CO2, avaliando o rendimento, teor de compostos fenólicos, atividade antioxidante, atividade antimicrobiana e composição química por CG-EM. Para tanto, foi realizado um planejamento experimental 2³ para a extração assistida em ultrassom, utilizando etanol como solvente, avaliando os fatores temperatura, razão massa:solvente (RMS) e potência. A extração supercrítica com CO2 foi realizada utilizando um planejamento experimental 2², as variáveis analisadas foram temperatura e pressão, também foi realizado um experimento com adição de cossolvente (etanol) no ponto ótimo. O segundo objetivo deste estudo, visa a obtenção de hidrolisados proteicos das folhas de ora-pro-nóbis. Para tanto, foram avaliadas duas enzimas proteolíticas de origem animal na hidrólise, a pepsina e pancreatina, as quais foram empregadas isoladamente e combinadas. Os experimentos foram conduzidos nas temperaturas de 37 e 45ºC, 100 rpm, por 15 e 24 h, sem e com pré-tratamento com extração assistida por ultrassom. Quanto aos resultados, tem-se que a extração assistida por ultrassom, apresentou rendimento máximo de 5,57%, na condição experimental de 70% de potência, 60ºC e 1:20 RMS. Esta condição experimental também foi a condição otimizada obtida pelo planejamento experimental. Nesta condição foram obtidos elevados teores de atividade antioxidante e de compostos fenólicos, além de atividade antimicrobiana para a bactéria Staphylococcus aureus. Em relação a composição química dos extratos de OPN foram identificados os compostos esqualeno, α-tocoferol e octacosanol, este último, relatado pela primeira vez em extratos de OPN. Já para a extração supercrítica com CO2 o melhor rendimento foi de 1,39% em 325 bar e 60ºC, condição está aplicada na otimização do planejamento experimental. Ao adicionar cossolvente no processo de ESC, 20% de etanol, o rendimento aumentou para 2,38%, elevação de 70% em relação a mesma condição sem adição de cossolvente. A atividade antioxidante e de compostos fenólicos pela técnica de extração supercrítica foi menor quando comparado a extração assistida por ultrassom. A composição química do extrato obtido pela ESC mostrou elevado teor de fitol, além da presença de esqualeno e octacosanol. Em relação aos ensaios de hidrólises enzimática proteica, o maior grau de hidrólise (GH) foi de 8,54% empregando a enzima pepsina, resultado este promissor para uma fonte vegetal hidrolisada. Este ensaio foi realizado sem a aplicação de pré-tratamento das folhas com ultrassom. A partir desta tese, pode-se concluir que os resultados desta pesquisa são promissores e permitem vislumbrar aplicações comerciais, tanto para os extratos quanto para o hidrolisado proteico seja em âmbito industrial farmacêutico, alimentício ou de cosméticos. |
Abstract: | Pereskia aculeata Miller, popularly known as ora-pro-nóbis (OPN), is part of Cactaceae family, its leaf is used to obtain extracts and there are reports of its anti-inflammatory potential. In addition, the leaves have application protein content, which makes them more favorable as a vegetable protein source. Therefore, this work has two research purposes, the first objective is to perform the lipid extraction of OPN leaves by the techniques of ultrasound-assisted extraction (UAE) and supercritical extraction (SCE) with CO2, evaluating the yield, content of phenolic compounds, antioxidant activity, antimicrobial activity, and chemical composition by GC-MS. The influence of power, sample to solvent ratio (SSR), and temperature on extraction yield, total phenolic content, and antioxidant activity was evaluated using experimental design. The supercritical extraction with CO2 was carried out using a 2² experimental design, the variables analyzed were temperature and pressure. It was also performed an experiment with the addition of cosolvent (ethanol) at the optimal point. The second aim of this study is to obtain protein hydrolysates from the leaves of ora-pro-nóbis. For that, two proteolytic enzymes, animal source based, were evaluated in the hydrolysis, pepsin and pancreatin, which were used alone and in combination. The experiments were carried out at temperatures of 37 and 45ºC, 100 rpm, for 15 and 24 h, without and with pretreatment with ultrasound-assisted extraction. As for the results, the ultrasound-assisted extraction showed a maximum yield of 5.57%, in the experimental condition of 70% power, 60ºC and 1:20 SSR. This experimental condition was also the optimized condition obtained by the experimental design. In this condition, high levels of antioxidant activity and phenolic compounds were obtained, as well as antimicrobial activity for the bacterium Staphylococcus aureus. Regarding the chemical composition of OPN extracts, the compounds squalene, α-tocopherol and octacosanol were identified, this second one being reported for the first time in OPN extracts. As for the supercritical extraction with CO2, the highest yield was 1.39% at 325 bar and 60ºC, a condition that is applied in the optimization of the experimental design. Adding cosolvent in the SCE process, 20% ethanol, the yield increased to 2.38%, an increase of 70% in relation to the same condition without the addition of cosolvent. Antioxidant activity and phenolic compounds by the supercritical extraction technique was lower when compared to ultrasound-assisted extraction. The chemical composition extract obtained by ESC showed a high content of phytol, in addition to the presence of squalene and octacosanol. Regarding the protein enzymatic hydrolysis assays, the highest degree of hydrolysis (DH) was 8,54% using the pepsin enzyme, a promising result for a hydrolyzed plant source. This test was carried out without the application of ultrasound pre-treatment of the leaves. Based on this thesis, it can be concluded that the results of this research are promising and allow us to glimpse commercial applications, both for extracts and protein hydrolysate, whether in the pharmaceutical, food, or cosmetics industry. |
Keywords: | Extrato PANC Proteínas Métodos não convencionais Hidrolisado. Extract Proteins Unconventional methods Hydrolysate |
CNPq areas: | ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Publisher: | Universidade Estadual do Oeste do Paraná |
Sigla da instituição: | UNIOESTE |
Departamento: | Centro de Engenharias e Ciências Exatas |
Program: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química |
Campun: | Toledo |
Citation: | PASSOS, Fernanda Rengel dos. Extração e processamento de folhas de Pereskia aculeata Miller empregando tecnologia verde. 2022. 114 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Toledo, 2022. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
Endereço da licença: | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
URI: | https://tede.unioeste.br/handle/tede/7818 |
Issue Date: | 3-Oct-2022 |
Appears in Collections: | Doutorado em Engenharia Química (TOL) |
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