ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: ESTUDO COMPARATIVO DE MÉTODOS DE EXTRAÇÃO PARA OBTENÇÃO DE ÓLEO DE SEMENTES DE GERGELIM (Sesamun indicum)
AUTORES: RAMOS, M. B (UFRJ) ; LOPES, C. C (UFRJ) ; MANHÃES, M. V (UFRRJ) ; SAN GIL, R. A. S (UFRJ) ; ALONSO, S. F. S. (FUJB) ; NASCIMENTO, G. P (FUJB) ; MOTA, D. A. P (FUJB) ; BORRÉ, L. B (UFRJ)
RESUMO: A otimização do método de extração para separar de maneira eficaz o analito de uma matriz é fator importante na área da oleoquímica. Nesse trabalho, foi comparada a eficiência da extração do óleo de três tipos de sementes de gergelim, tendo sido considerados o rendimento em óleo (porcentagem em massa) e o teor de hidrogênios bis-alílicos (C=C-CH2-C=C), quantificado por RMN de 1H (medida da área na região compreendida entre 2,6 e 2,8 ppm). Foram avaliados dois procedimentos: a extração em Soxhlet, em que a matriz (sementes de gergelim) encontra-se em contato com o solvente na fase líquida, e a extração em leito fluidizado, na qual a matriz encontra-se em contato com o solvente nas fases líquida e vapor. Não foi constatada alteração na composição em função do tipo de extração empregada.
PALAVRAS CHAVES: óleo de gergelim, extração em leito fluidizado, rmn 1h
INTRODUÇÃO: A agricultura no Brasil proporciona uma grande produção de grãos oleaginosos, matérias-primas para a indústria de fabricação de óleos vegetais. O gergelim, cientificamente conhecido como Sesamun indicum, é uma das espécies vegetais mais antigas cultivadas pelo homem e encontra-se entre os 17 principais óleos vegetais do mundo, com produção de 700 mil toneladas (1996/1997). O uso da semente do gergelim varia da culinária à medicina. O óleo de gergelim tem teores altos de ácidos graxos insaturados e proteína digestível, porém grande resistência à rancificação por oxidação. Desde o século passado a extração de óleos vegetais com solvente mostrou-se mais interessante do que a extração através do uso de prensas, e é uma área em constante desenvolvimento, especialmente no que se refere à otimização do processo para obtenção do produto com qualidade diferenciada e alto valor agregado [1]. Avaliar os processos de extração de óleos vegetais, considerando-se serem as sementes de oleaginosas as fontes mais ricas em triglicerídeos é de suma importância, visto serem utilizados tanto na alimentação quanto como matéria-prima para produção de biodiesel. Tradicionalmente, os óleos vegetais têm sido extraídos em laboratório com aparelhagem do tipo Soxhlet e n-hexano como solvente. Este trabalho teve como objetivo comparar esta técnica com a extração em “leito fluidizado”, que se baseia no “efeito leito fluidizado”, onde a matriz é penetrada pelo vapor do solvente, ao mesmo tempo em que também ocorre a extração pelo solvente em fase líquida[2]. A ressonância magnética nuclear de hidrogênio tem sido amplamente utilizada para a caracterização de triglicerídeos, e foi usada na quantificação dos hidrogênios bis-alílicos presentes nos diferentes óleos, para avaliação da alteração por oxidação.
MATERIAL E MÉTODOS: Neste trabalho foram utilizados três tipos de sementes de gergelim: brancas (amostra 1), amarelas (amostra 2) e castanhas (amostra 3), cedidas pela empresa Sésamo Real. A avaliação do perfil de queima dessas amostras foi feita por termogravimetria (TG), em equipamento Mettler Toledo TGA/SDTA851, sob atmosfera de nitrogênio e intervalo de temperatura na faixa de 25 a 1200ºC, em cadinho de alumina de 150 uL. As amostras foram trituradas em “mixer” e homogeneizadas, para obtenção de dados comparáveis entre si. Foram empregados 5g de material, que foram transferidos para cartuchos de extração de papel de filtro e utilizados tanto nas extrações em aparelhagem Soxhlet (fabricação Pyrex, 100 ml) quanto nas em leito fluidizado (equipamento fexIKA vario control); 150 mL de hexano foram usados nas extrações. Ao final de cada extração, o extrato foi separado e o óleo bruto isolado por evaporação do solvente em evaporador rotatório, seguido de tratamento sob fluxo de nitrogênio até atingir peso constante. As extrações foram feitas em duplicata e o material obtido foi pesado, produzindo resultados representados por valores médios. A avaliação da qualidade dos óleos obtidos para cada tipo de semente e cada tipo de extração foi feita por RMN de 1H (equipamento Bruker DPX200; 4,7 T; freq. de observação 200 MHz). A amostra foi preparada em tubos de 5mm de diâmetro; 10 mg de óleo foram dissolvidos em 60 mL de clorofórmio deuterado. O sinal residual de CHCl3 foi usado como referência (7,27 ppm). As áreas correspondentes aos hidrogênios dos grupamentos bis-alílicos, C=C-CH2-C=C, foram medidas na região entre 2,6 e 2,8 ppm e normalizadas considerando-se a presença de 9 hidrogênios dos grupos CH3 dos resíduos de ácidos graxos como padrão.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A avaliação termogravimétrica do perfil de queima das amostras estudadas evidenciou três estágios de degradação (Tabela 1), correspondentes a perda de “leves”, desnaturação de proteínas e degradação de lipídeos e polissacarídeos, respectivamente. As diferenças não foram significativas, ou seja, as amostras apresentaram similaridade em sua composição.
Os resultados obtidos nas extrações com aparelhagem Soxhlet e leito fluidizado encontram-se indicados na Tabela 2. A semente amarela, sem qualquer tratamento, apresentou teor de lipídeos ligeiramente superior às demais amostras. As diferenças não foram significativas. A maior vantagem do uso de leito fluidizado está no tempo mais curto (4 horas) para extrair a mesma quantidade de óleo que o Soxhlet (8 horas).
Os hidrogênios bis-alílicos presentes em cada amostra foram quantificados por RMN de 1H (Tabela 2), assim como de uma amostra de óleo de gergelim comercial, obtida por prensagem a frio, sem solvente. Pode-se observar que, dentro do erro da medida, todos os resultados foram similares, o que evidencia não terem ocorrido reações de oxidação significativas durante os processos de extração testados nesse trabalho.
CONCLUSÕES: Os resultados obtidos evidenciaram que a extração de óleo de gergelim pode ser efetuada com grande economia de tempo utilizando-se a extração em leito fluidizado, sem prejuízo na quantificação e na qualidade do óleo final.
AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem ao Químico Lodson Espindola, a Empresa Sésamo Real pelo fornecimento das sementes de gergelim e ao LCQ/UFRJ pelo espaço e material cedidos.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: [1] EMBRAPA ALGODÃO: Gergelim cultura no Trópico Seminário Nordestino
Circular Técnica n.º 18 julho/1994 - Campina Grande – Paraíba
[2] GFRERER, Marion; BANDONIENE, Donata; LANKMAYR, Ernst P.- Journal of biochemical and biophysical methods, 2004, nº 61, 143-153. Comparative study of turbulent solid-liquid extraction methods for the determination of organochlorine pesticides
