ÁREA
Química Medicinal
Autores
Vieira, J.S.C. (IFMA-CAMPUS SÃO JOSÉ DE RIBAMAR) ; Rodrigues, M.R.M. (IFMA-CAMPUS ZÉ DOCA) ; Sousa, T.L. (UNIVERSIDADADE FEDERAL DE TOCANTINS) ; do Ano, J.D.A. (IFMA-CAMPUS ZÉ DOCA) ; Silva, G.N. (IFMA-CAMPUS ZÉ DOCA) ; Reis, A.C. (IFMA-CAMPUS ZÉ DOCA) ; da Silva, B.B. (IFMA-CAMPUS ZÉ DOCA) ; de Carvalho, F.W.P. (IFMA-CAMPUS ZÉ DOCA)
RESUMO
A obtenção de sabonetes requer matérias-primas de excelente qualidade. Durante a saponificação esses materiais devem ser consumidos totalmente para gerar um produto final com excelente qualidade. Foram elaboradas formulações diferentes de sabonetes artesanais pelo Cold process contendo extrato hidroglicólico de plantas medicinais. Os resultados das análises físico-químicas revelaram excelente poder de detergência. A alcalinidade livre (AL) variou entre 0,03 e 0,22,0% e o pH na faixa de 10,0 a 12,0. Somente duas formulações ficaram acima da especificação da ANVISA-MS. Os sabonetes produzidos apresentaram propriedades físico-químicas capazes de hidratar, nutrir e rejuvenescer a pele dos usuários tornando o produto acabado propício para consumo humano conforme legislação vigente.
Palavras Chaves
Ervas medicinais; Cold process; Sabonetes artesanais
Introdução
Os sabonetes são produtos destinados para higienização corporal. Eles são constituídos de sais alcalinos de ácidos graxos, podendo ser coloridos, perfumados e apresentam-se em forma e consistência adequadas ao seu uso. Em geral, a produção de sabonetes sólidos ou em barra consiste em duas etapas: saponificação e acabamento (LIMA, 2004; ARGENTIERE, 2001). Na saponificação empregam-se como matéria-prima graxa, óleos vegetais (ácidos graxos), além de lixívia cáustica e aditivos visando à melhoria das propriedades intrínsecas do produto final. Entre os sistemas de saponificação destacam-se o processo de produção a frio (Cold process), objeto do nosso estudo. Neste processo, as matérias-primas graxas e lixívia cáustica são misturadas em proporções adequadas sobre ação de temperaturas razoavelmente quentes (50-70°C) para formar uma emulsão, que por sua vez moldada e resfriada dá origem aos sais de ácidos graxos (ARGENTIERE, 2001; COSTA, 2015; MAGALHÃES, 2019). De acordo com a Agência Nacional de Vigilância Sanitária, ANVISA, as substâncias que se destinam à higienização, são denominadas de saneantes, sabões e detergentes constituindo-se nos produtos de limpeza mais utilizados em nosso cotidiano. Os sabonetes são uma forma de sabão, a diferença é que os sabonetes são produzidos a partir de matérias-primas mais puras visando a garantir saúde à pele dos usuários (MERCADANTE, 2009; BRESSAN, 2012; BRASIL, 2015). Um banho fica ainda mais revigorante quando se pode contar com produtos de excelente qualidade. Neste aspecto, além de serem ótimos para a limpeza e hidratação da pele os sabonetes trazem fragrâncias refrescantes. Diante deste cenário, torna-se oportuno observar, como se obter um produto de qualidade aceitável no mercado e que atenda as necessidades do consumidor (ECYCLE, 2020; MAGALHÃES, 2019). Sendo assim, esta pesquisa se propôs a produzir sabonetes artesanais naturais capazes de hidratar, nutrir e rejuvenescer a pele dos usuários. Os referidos saneantes foram fabricados a partir do extrato hidroglicólico de plantas medicinais e plantas oleaginosas encontradas na região do Alto Turi maranhense, pois, são ricas em propriedades capazes de hidratar nutrir e regenerar a pele ressecada após ter sido exposta à poluição, vento, e sol. As plantas medicinais e oleaginosas contêm todas as qualidades naturais; substâncias terapêuticas, proteínas restauradoras, minerais e vitaminas que rapidamente são absorvidas pela pele. Por essa razão o extrato hidroglicólico de plantas medicinais pode fazer parte da composição de sabonetes, xampus, condicionadores, cremes hidratantes, dentre outros. A seguir são descritas algumas propriedades das ervas, plantas e óleos medicinais encontradas na mesorregião do Alto Turi maranhense. Fato este que justifica a escolha destes insumos para serem inseridos na composição química dos sabonetes naturais artesanais desenvolvidos neste projeto (LINS et al. 2015; HENRIQUES, 2020; LEITE, 2020; ). a) Amora (Morus nigra) - Restaurador, cicatrizante, protetor, hidratante e suavizante da pele, antioleosidade. b) Erva cidreira (Melissa officinalis) - Calmante, anti-inflamatório, e cicatrizante. c) Babosa (Aloe vera) – Em peles secas, irritadas, sensíveis, e com acne ou pequenos ferimentos age como restaurador, cicatrizante, protetor, hidratante e suavizante. d) Capim-limão (Cimbopogon citratus) – Calmante, utilizado no tratamento de distúrbios do sono , reduz a ansiedade e alivia o estresse e) Óleo de buriti (Mauritia flexuosa) - Vermífugo, cicatrizante, hidratante, bactericida, energizador da pele e dos cabelos. f) Óleo de pequi (Caryocar brasiliense) – Possui ação Anti-inflamatória, antimicrobiana, cicatrizante, antifúngica. g) Óleo de coco (Nucifera cocus) - Calmante, condicionante, emoliente, hidratante, umectante e antioxidante. h) Óleo de palma (Elaeis guienensis) - Antioxidante, anticancerígeno, citoprotetor. Extratos hidroglicólicos são substâncias líquidas, obtidas através processo de maceração, infusão ou percolação de matérias-primas naturais em um solvente hidroglicólico, que pode ser etanol, propilenoglicol ou glicerina e água. Essas matérias-primas podem ser ervas medicinais, plantas, folhas, frutas e flores, cada um com suas propriedades, via de regra são terapêuticas. Também podem são chamados de ativos naturais, pois carregam consigo alguma função para pele e cabelo. Estes extratos são utilizados na maioria dos cosméticos e produtos fitocosméticos (MOTA, 2007; OLIVEIRA et al., 2020). Este trabalho teve por objetivos, fabricar sabonetes artesanais naturais pelo processo a frio (Cold process) a partir do extrato hidroglicólico de plantas medicinais, visando hidratar, nutrir e rejuvenescer a pele dos usuários e avaliar as propriedades físico-químicas dos sabonetes obtidos e caracterizar físico-químicamente os sabonetes artesanais naturais produzidos para comparar-se com as especificações da ANVISA e MS
Material e métodos
As matérias-primas graxas utilizadas neste trabalho foram óleos vegetais de pequi (Caryocar brasiliensis), buriti (Mauritia flexuosa), palma (Elaeis guineensis) e coco baiano (Nucifera cocos) adquiridos junto às famílias de agricultores familiares do município de Zé Doca (MA). Também, foram preparados extratos hidroglicólicos de plantas medicinais como amora (Morus nigra), erva cidreira (Melissa officinalis), babosa (Aloe vera) e capim-limão (Cimbopogon citratus). As folhas e talos das ervas medicinais foram cortadas, maceradas e imersas em álcool de cereais e guardadas em ambiente arejado durante três semanas. Em seguida, foram filtrados, armazenados em frascos hermeticamente fechados e disponibilizados para o processo de obtenção dos sabonetes. Foram desenvolvidas oito formulações diferentes de sabonetes artesanais naturais. Cada formulação foi idealizada com base nas propriedades físico- químicas das matérias-primas graxas, em especial, o índice de saponificação (Is) da matéria-prima oleosa utilizada para a determinação da quantidade de hidróxido de sódio necessário para neutralizar os ácidos graxos contidos nas referidas matérias-primas e obtenção de sabonetes duros, espumantes e emolientes. Os sabonetes naturais foram produzidos aquecendo-se inicialmente, as matérias- primas graxas a 65 ± 5°C num béquer de 1000 ml. Em seguida, a lixívia (solução alcalina de NaOH) foi adicionada lentamente. Após a formação de uma massa de aparência cremosa, o sistema de aquecimento foi desligado e a massa base de sabão foi mantida em agitação vigorosa por mais 60 minutos. À massa gelificada foi adicionado lentamente o álcool etílico, seguidamente pelo xarope (dissolução de açúcar em água), mantendo-se a massa em agitação rigorosa até que a massa ficasse totalmente líquida. A massa base do sabonete foi mantida em repouso, para evitar a formação de bolhas. Após o sistema atingir 35°C, acrescentou-se o extrato glicólico de ervas medicinais. A massa de sabão foi moldada em formas apropriadas, curada durante uma semana e disponibilizada para a caracterização físico-química. Os sabonetes produzidos, foram caracterizados em termos de alcalinidade livre, pH e poder de solubilidade, agente espumante e agente molhante. Os ensaios foram realizados em triplicata. Para a determinação do produto hidrogeniônico, pH, do sabonete foi utilizado o método eletrométrico digital de bolso. O poder de detergência do sabonete foi analisado em função de ser um agente espumante, molhante e emulgente . Transferiu-se 50 ml da solução do sabonete para um béquer de 100 ml. Com auxílio de um agitador magnético a mistura permaneceu em agitação durante 3 minutos para verificação do seu poder espumante. O poder emulgente foi analisado adicionando- se uma mistura de água e óleo em uma proveta, seguida de 15 ml da solução do sabonete. O poder umectante foi testado adicionando-se 1g de enxofre num béquer contendo água. Em seguida, adicionou-se 5 gotas da solução do sabonete.
Resultado e discussão
No decurso do processo de fabricação dos sabonetes artesanais à base de extratos
hidroglicólicos de ervas e plantas medicinais foram elaboradas oito diferentes
formulações contendo óleo de pequi, óleo de buriti, óleo de palma, óleo de coco
babaçu, óleo de coco baiano e extratos hidroglicólicos de erva cidreira, capim-
limão, babosa e amora. A Figura 1 mostra os sabonetes artesanais naturais
produzidos.
Fonte: Próprio autor (2023).
De acordo com a Figura 1, observam-se que as formulações geraram sabões de boa
textura e compactação, todas as massas dos sabonetes ficaram consistentes e
uniformes, exceto a dos sabonetes de amora e de óleo de palma, que foram
projetada para conter 50% de sabonete verdadeiro e apresentaram pH > 11,5 não
atendendo a especificação da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA),
órgão brasileiro regulador dos produtos de higiene corporal (ZANIN,2001).
O açúcar, a glicerina e o álcool etílico são solventes que desempenham a função
de agentes de transparência. Nesse sentido, observou-se que um percentual
superior a 14% de açúcar e 12% de glicerina, produzem sabonetes moles, formam
gotículas de água quando expostos a ambientes úmidos, favorecendo a compressão
de seu tamanho (murcham) à medida que o tempo passa. O álcool etílico é um
coadjuvante do sabonete, cuja função é acelerar o processo reacional de
saponificação. Observou-se que a adição de percentuais superiores a 14% desse
insumo na composição do sabonete reduz sua capacidade de espumar e a partir de
sua evaporação, com o passar do tempo deixa o sabonete murcho. Teores de água
adicionados ao xarope (água + açúcar) acima de 20% em relação à massa base de
sabonete originam um produto mole. Sendo assim, é de fundamental importância
conhecer as propriedades de cada componente da massa base do sabonete e de seus
solventes, para garantir um produto final capaz de provocar o bem-estar de seus
usuários (ZANIN, 2001; VITIR, FRADE, 2012).
Ao longo desta pesquisa, fabricou-se oito corpos de prova, que foram submetidos
aos ensaios de caracterização química imediata em termos de alcalinidade livre
(AL), pH e poder de detergência (poder espumante, emulgência, umectância.
A Tabela 1 ilustra os valores médios revelados para os parâmetros de controle de
qualidade, alcalinidade livre (AL) e o produto hidrogeniônico (pH) para os
sabonetes artesanais à base de extrato de babosa, de erva cidreira, capim-limão,
óleo de buriti, óleo de palma, óleo de coco baiano e óleo de pequi. Cada tipo de
sabonete foi dividido em três amostras e cada parâmetro de controle de qualidade
foi determinado em triplicata. Totalizando 24 amostras e 72 ensaios sendo 48
para a determinação da alcalinidade livre e pH e 24 ensaios para determinação do
poder de detergência (emulgência, umectância e poder de espuma).
Tabela 1 – Alcalinidade livre e pH revelados para os sabonetes artesanais
naturais
Fonte: Próprio autor, 2023.
No ramo de produtos de limpeza há vários tipos de sabões, tais como, os
sabonetes em barra ou sólidos e os sabonetes líquidos destinados ao banho e à
lavagem das mãos e sabões de uso domésticos (MOTA, 2007).
A adequação dos sabões acabados (produto final) em relação aos variados meios de
aplicação e o aprimoramento de suas propriedades dependem do controle dos
parâmetros de qualidade no decurso do processo de fabricação. Dentre essas
propriedades destacam-se a alcalinidade livre e o pH (MOTA, 2007).
A Alcalinidade livre é um parâmetro de controle de qualidade indicativo da
capacidade de uma massa de sabão constituída de um álcali forte reagir com o
material graxo (óleo vegetal e gordura animal) e neutralizá-lo até um pH
definido. Segundo Ozago (2008) a alcalinidade livre (AL) ideal para um sabão
reside na faixa de 0,1 a 0,5% e pH em torno de 10,5. Ao se comparar os
resultados da Tabela 1 com os valores ótimos para AL e pH, pode-se observar que
somente os sabonetes obtidos com óleo de palma e amora, não atenderam as
especificações vigentes.
O poder de detergência foi analisado em função de ser um agente espumante,
molhante (umectante) e emulgente (capacidade de estabilizar emulsões
gordurosas). Neste sentido, a mistura entre os sabonetes e água quando mantida
em agitação vigorosa durante cerca de 2 minutos, produziu considerável
quantidade de espumas, indicando que todos os sabonetes artesanais (amostras)
tinham capacidade de entram em contato com outros corpos e arrastar suas
sujidades.
Quando cada um dos sabonetes foi dissolvido em água, sua extremidade hidrofílica
se movimenta em direção à água e sua extremidade hidrofóbica em direção à
interface água-recipiente ou água e ar. Na presença de sujeira esta é envolvida
pela extremidade hidrofóbica que formam micelas e se dispersam na emulsão e são
arrastadas. Devido a esse fenômeno de orientação, um sabão, quando em solução
origina a formação de espuma e eleva seu poder de detergência.
O poder de emulgência destaca a capacidade dos sabonetes formarem emulsão com
materiais solúveis em gordura. O pode emulgente foi observado através da
mistura aquosa e oleosa contida numa proveta com rola esmerilhada, seguida da
adição de 15 ml da solução do sabonete. A cadeia de hidrocarbonetos (apolar) de
cada sabonete em análise, se dissolveu no óleo e o grupamento polar, na água,
formando a emulsão. As gotículas de água carregadas negativamente se repeliram
mutuamente em função das forças de interação atuantes no processo. Essa mistura
foi mantida em agitação manual por dois minutos e manteve a emulsão
estabilizada.
O poder umectante (molhante) dos sabonetes foi realizado adicionando-se 1g de
enxofre num béquer contendo água. Em seguida foram adicionadas 5 gotas da
solução dos sabonetes (separadamente) resultando na quebra da tensão
superficial.
A tensão superficial (TS) é a força necessária para causar espalhamento da
superfície de um líquido. Ela resulta a partir das forças de coesão existentes
entre as moléculas de um líquido. Como as moléculas da superfície não sofrem
ação das forças de atração das moléculas de ar que ficam acima do líquido,
forma-se uma resultante em direção ao interior do líquido. Sendo assim, quando
foi adicionada água no béquer contendo enxofre em pó, o mesmo ficou sobrenadando
a superfície da água devido à baixa superfície de contato da interface água e
enxofre. Por outro lado, com a adição da solução do sabonete (três experimentos
em separados para cada tipo) a tensão da água foi reduzida e parte do enxofre é
molhada se depositando no fundo do recipiente nos levando a inferi que os
sabonetes analisados têm elevado poder molhante ou de umectância e capacidade
para arrastar sujidades.
Os sabonetes são sais de ácidos carboxílicos constituídos de uma longa cadeia
apolar (hidrofóbica) e uma extremidade polar (hidrofílica). Essa característica
intrínseca dos sabonetes facilita a interação deste insumo com meios polares e
apolares agindo por meio de micelas que possibilitam o arraste de sujidades. Os
sabonetes diminuem a tensão superficial dos líquidos que com eles entram em
contato e aumentam a superfície do líquido e dos agentes de limpeza.
Os resultados obtidos ao longo da caracterização imediata indicaram que os
sabonetes produzidos a partir do extrato glicólico de ervas e plantas medicinais
apresentaram significativo poder de detergência e certamente arrastarão
sujidades quando utilizado para o fim que se destina deixando a pele de seus
usuários rejuvenescida, macia e limpa devido à existência dos princípios ativos
das ervas e plantas medicinais inseridas na composição dos referidos produtos.
Conclusões
O processamento de sabonetes artesanais naturais exige a utilização de matérias- primas graxas e lixívia cáustica de excelente qualidade para garantir-se um produto final capaz de lavar, amaciar e rejuvenescer a pele de seus usuários. O controle de qualidade das propriedades físico-químicas das matérias-primas é de vital importância para a fabricação de sabonetes propícios para o consumo humano. A principal contribuição deste projeto até o presente momento foi a inserção de ervas e plantas medicinais na composição dos sabonetes artesanais. Tais materiais foram encontrados na região do Alto Turi e contribuíram significativamente para baixar o custo do processo. A qualidade das matérias- primas, o controle da temperatura da reação de saponificação e a caracterização química imediata contribuíram para a obtenção de produtos que podem ser melhorados e atender às especificações da ANVISA.
Agradecimentos
Os autores agradecem pelo apoio concedido pela PROEXT-IFMA , IFMA-Campus Zé Doca e ao Grupo de Pesquisas em Análises Químicas do Campus Zé Doca (GPAQS) para a execução deste trabalho através do PIBIT Ensino Superior.
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