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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38586| Título: | Otimização do processo de obtenção de extrato de erva-mate (ilex paraguariensis) com potencial antioxidante, utilizando solventes eutéticos naturais profundos |
| Título(s) alternativo(s): | Process optimization for obtaining yerba mate extract (ilex paraguariensis) with antioxidant potential, using natural deep eutectic solvents |
| Autor(es): | Sousa, Thárik Felipe Marinho de |
| Orientador(es): | Corso, Marinês Paula |
| Palavras-chave: | Extração por solventes Antioxidantes Maceração Solvent extraction Antioxidants Retting |
| Data do documento: | 24-Abr-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Medianeira |
| Citação: | SOUSA, Thárik Felipe Marinho de. Otimização do processo de obtenção de extrato de erva-mate (ilex paraguariensis) com potencial antioxidante, utilizando solventes eutéticos naturais profundos. 2025. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Alimentos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2025. |
| Resumo: | A erva-mate (Ilex paraguariensis) é uma planta nativa do Brasil, Paraguai e Argentina muito importante socioeconomicamente. Sua composição química possui alto teor de compostos bioativos (cafeína, ácidos fenólicos e saponinas), sendo promissora como fonte de extratos naturais. Atualmente o processo de obtenção de extratos vegetais é um desafio para a indústria. O processo tradicional é realizado em altas temperaturas e com diferentes solventes, geralmente poluentes, podendo alterar a composição e concentração dos compostos bioativos da erva-mate, gerando alto custo de operação e podendo deixar resíduos de solventes considerados inseguros para a saúde. Portanto, o presente trabalho visou otimizar o processo de obtenção de extrato de erva-mate rico em compostos bioativos e atividade antioxidante, utilizando solventes eutéticos naturais profundos e tecnologias emergentes como ultrassom. Inicialmente por experimentos inteiramente ao acaso, foram obtidos extratos com diferentes solventes eutéticos (cloreto de colina:ácido acético e cloreto de colina:ácido lático) e comparados a um solvente tradicional (etanol 30% v/v), onde foi avaliado a resposta para teor de compostos bioativos (ácido clorogênico, cafeína e fenólicos totais) e atividade antioxidante pelo método de redução do Fe3+. Com base nos resultados do estudo casualizado foi definido a combinação entre ácido lático e cloreto de colina para dar sequência com um delineamento composto central rotacional (DCCR 2³) com 3 pontos centrais, foram estudadas as variáveis de extração razão molar entre cloreto de colina: ácido lático, proporção de adição de água ao solvente e tempo de extração. Todas as extrações em ambas as etapas, foram realizadas em banho de ultrassom a 70 °C, com 37 kHz de frequência, potência de 80% (580 W) como parâmetros fixos. O modelo otimizado apresentou como valores ótimos 60min de tempo de extração, razão CC:AL 1:1 e 82,5% de adição de água, onde os valores preditos apresentaram variação do real de 37% menor na atividade antioxidante pelo método FRAP (33,757 gET.100 g-1) 18% maior no teor de cafeína (*1,706 g.100 g-1) e 26% menor no teor de 5-ACQ (*2,782 g.100 g-1) (*valores reais em base seca). A aplicação NADES e a utilização da erva-mate aliados ao ultrassom como método de obtenção de extratos demonstrou potencial para aplicação em processos industriais, tendo em vista que a capacidade antioxidante e o teor de compostos bioativos é equivalente ao alecrim, que atualmente é explorado pela indústria. E a utilização do DCCR como ferramenta de otimização foi satisfatória na obtenção de extrato de erva-mate com alto teor de compostos bioativos. |
| Abstract: | Yerba mate (Ilex paraguariensis) is a plant native to Brazil, Paraguay, and Argentina that is very important socioeconomically. Its chemical composition has a high content of bioactive compounds (caffeine, phenolic acids, and saponins), making it promising as a source of natural extracts. Currently, the process of obtaining plant extracts is a challenge for the industry. The traditional process is carried out at high temperatures and with different solvents, generally pollutants, which can alter the composition and concentration of the bioactive compounds in yerba mate, generating high operating costs and potentially leaving solvent residues that are considered unsafe for health. Therefore, the present work aimed to optimize the process of obtaining yerba mate extract rich in bioactive compounds and antioxidant activity, using deep natural eutectic solvents and emerging technologies such as ultrasound. Initially, through completely randomized experiments, extracts were obtained with different eutectic solvents (choline chloride: acetic acid and choline chloride: lactic acid) and compared to a traditional solvent (ethanol 30% v/v), where the response to the content of bioactive compounds (chlorogenic acid, caffeine and total phenolics) and antioxidant activity by the Fe3+ reduction method was evaluated. Based on the results of the randomized study, the combination between lactic acid and choline chloride was defined to continue with a central composite rotational design (DCCR 2³) with 3 central points, the extraction variables molar ratio between choline chloride: lactic acid, proportion of water addition to the solvent and extraction time were studied. All extractions in both stages were performed in an ultrasound bath at 70 °C, with a frequency of 37 kHz and a power of 80% (580 W) as fixed parameters. The optimized model presented optimal values 60 min of extraction time, CC:AL ratio 1:1, and 82.5% of water addition, where the predicted values presented a variation of the real of 37% lower in FRAP (*33.757 gET.100 g-1), 18% higher in caffeine content (*1.706 g.100 g-1) and 26% lower in 5-ACQ content (*2.782 g.100 g-1) (*real values on a dry basis). The NADES application and the use of yerba mate combined with ultrasound as a method of obtaining extracts demonstrated potential for application in industrial processes, given that the antioxidant capacity and the content of bioactive compounds are equivalent to rosemary, which is currently explored by the industry. The use of DCCR as an optimization tool was satisfactory in obtaining yerba mate extract with a high content of bioactive compounds. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38586 |
| Aparece nas coleções: | MD - Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Alimentos |
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