SOUSA, A. D. Efeito do método de extração e da secagem sobre o conteúdo fenólico e a composição química de quebra-pedra (Phyllanthus amarus e Phyllanthus niruri). 2017. 119 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2017-06-12T17:23:28Z No. of bitstreams: 1 2017_tese_adsousa.pdf: 4444823 bytes, checksum: 3b1d03de5b9069f3ba63ebf676a66cbc (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-06-12T17:40:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_tese_adsousa.pdf: 4444823 bytes, checksum: 3b1d03de5b9069f3ba63ebf676a66cbc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-12T17:40:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_tese_adsousa.pdf: 4444823 bytes, checksum: 3b1d03de5b9069f3ba63ebf676a66cbc (MD5) Previous issue date: 2017-02-22 / Effect of the extraction method and drying on the phenolic content and chemical composition of stone breaker (Phyllanthus amarus and Phyllanthus niruri) Resumo The genus Phyllanthus, popularly known as quebra-pedra in Brazil, is composed of plants rich in bioactive compounds, mainly phenolics. Drying of raw material and the extraction process are essential to achieve those compounds. Nowadays, "green" extraction techniques are required to reduce the environmental impacts. Among these techniques, ultrasound-assisted extraction (UAE) and pressurized liquid extraction (PLE) stand out. In this study, aqueous extraction from aerial parts of P. amarus and P. niruri was performed using UAE, PLE and conventional extraction. It was evaluated the effect of time, ultrasonic intensity, and liquid/solid (L/S) ratio in UAE and of time and temperature in PLE on total phenolics and gallic acid extraction. The chemical composition of the extracts was determined by UPLC-QTOF-MS/MS in conjunction with chemometric techniques (PCA and OPLS-DA). Also plants drying parameters were investigated. Aerial parts of the two species were dried in a circulating air-drying oven and drying kinetics data were obtained. The effect of air-drying temperature (50, 60 and 70°C) on phenolic content and on chemical composition was also studied. The highest total phenolics content was observed in the extracts obtained by PLE at 192°C/15 min for the two species, but this high temperature led to degradation of some compounds. The extracts obtained by the PLE at 120°C presented a high phenolic content without chemical degradation. The other extraction techniques produced a lower yield of phenolic compounds and higher solvent consumption. Therefore, PLE at a temperature of 120°C and pressure of 110 bar proved to be a suitable method to extract phenolics, including the compounds with medicinal relevance. The chemical composition of the extracts had mainly hydrolysable tannins and flavonoids. With regard to drying, the increase in air-drying temperature reduced the drying time and increased the effective moisture diffusivity. The best evaluated temperature to obtain a higher phenolic content for both species was 60°C. The results indicate the importance of the drying temperature control to maintain the quality of the raw material and the extraction process in obtaining the compounds of interest. / O gênero Phyllanthus, conhecido popularmente no Brasil como quebra-pedra, é composto de plantas ricas em compostos bioativos, principalmente fenólicos. Na obtenção desses compostos de interesse, a secagem da matéria-prima e o processo de extração são fundamentais. Atualmente, tem se buscado a utilização de técnicas de extração “verde” que reduzam o impacto ao meio ambiente. Dentre estas técnicas destacam-se a extração assistida por ultrassom (EAU) e a extração com líquido pressurizado (ELP). Neste estudo, a extração aquosa das partes aéreas de P. amarus e P. niruri foi realizada por EAU, ELP e extração convencional. Foi avaliado o efeito do tempo, intensidade ultrassônica e razão líquido/sólido na EAU e do tempo e temperatura na ELP na extração de fenólicos totais e ácido gálico. A composição química dos extratos foi determinada por UPLC-QTOF-MS/MS em conjunto com técnicas quimiométricas (PCA e OPLS-DA). Também foram investigados parâmetros de secagem das plantas. Partes aéreas das duas espécies foram secas em estufa de circulação de ar e dados de cinética de secagem foram obtidos. O efeito da temperatura do ar de secagem (50, 60 e 70°C) sobre o conteúdo fenólico e a composição química também foi estudado. O maior conteúdo de fenólicos totais foi observado nos extratos obtidos por ELP em 192°C/15 min para as duas espécies, mas esta temperatura elevada levou à degradação de alguns compostos. Os extratos obtidos por ELP na temperatura de 120°C apresentaram um alto conteúdo fenólico e sem degradação química. As outras técnicas de extração promoveram menor rendimento de compostos fenólicos e maior consumo de solvente. Portanto, a ELP na temperatura de 120°C e pressão de 110 bar mostrou-se um método adequado para extrair compostos fenólicos, incluindo os compostos com importância medicinal. A composição química dos extratos apresentou principalmente taninos hidrolisáveis e flavonóides. Com relação à secagem, o aumento da temperatura do ar de secagem reduziu o tempo de secagem e aumentou a difusividade efetiva de umidade. A melhor temperatura testada para se obter um maior conteúdo fenólico para ambas as espécies foi de 60°C. Os resultados indicam a importância do controle da temperatura de secagem para manter a qualidade da matéria-prima e do processo de extração na obtenção dos compostos de interesse.

Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) representam hoje grande preocupação à comunidade científica devido a sua comprovada ação cancerígena e mutagênica, assim tornam-se necessárias metodologias mais eficientes para suas determinações. O presente trabalho desenvolveu a técnica de extração por líquido pressurizado com a etapa de clean-up simultânea a extração, com sílica e alumina como adsorventes dentro da cela do equipamento ASE-350. A metodologia desenvolvida foi comparada com a tradicional extração por Sohxlet através de material de referência certificado. A extração por Soxhlet, apesar de eficiente, mostrou-se dispendiosa pelo gasto enorme de tempo, solvente e adsorventes quando comparada a extração por líquido pressurizado. De maneira geral a extração por líquido pressurizado apresentou-se mais vantajosa que a tradicional extração por Soxhlet. A eficiência da metodologia desenvolvida também foi testada através de quatro diferentes tipos de solos brasileiros fortificados com solução padrão de HPA. Os solos utilizados foram dos seguintes locais: Nova Lima MG, Lavras MG, Casimiro de Abreu RJ e Luiz Eduardo Magalhães BA. Todos possuíam características granulométricas e químicas diferentes entre si. Dois solos foram classificados em latossolos vermelhos, um em vermelho-amarelo e um em planossolo. Houve diferença significativa na eficiência de recuperação de alguns HPA quando comparados os quatro tipos de solos, já para outros HPA não evidenciou-se influência da tipologia do solo / Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) are now a great concern to the scientific community due to its proven carcinogenic and mutagenic action. Therefore more efficient methodologies become necessary for its determinations. This research developed the technique of extraction by pressurized liquid with the clean-up step simultaneous to the extraction, i.e., the soil sample is extracted as the clean-up occurs. For this silica and alumina adsorbents was used in the ASE-350 equipment cell. For the study four different types of Brazilian soils with their well-defined characterizations were used. The soils used were from the following locations: Nova Lima - MG, Lavras - MG, Casimiro de Abreu - RJ and Luiz Eduardo Magalhães - BA. All of them had different soil gradation and chemical characteristics. The soils were classified as red oxisols, red-yellowish oxisols and planosols. There was significant difference between the recovery efficiency of some PAH in the four soil types, as for other HPA showed up no influence of soil type. The developed methodology was compared to traditional Sohxlet extraction by certified reference material (CRM). The Soxhlet extraction, although effective, has proved costly for large expenditure of time, adsorbents and solvent when compared to pressurized liquid extraction. In general the pressurized liquid extraction was more advantageous than traditional Soxhlet extraction. The developed methodology efficiency was also tested through four different Brazilian soil types spiked with standard PAH solution. The soils used were from the following locations: Nova Lima - MG, Lavras - MG, Casimiro de Abreu - RJ and Luiz Eduardo Magalhães - BA. All of them had different soil gradation and chemical characteristics among themselves. Two soils were classified as red oxisols, one as red-yellowish oxisol and one as planosol. There was significant difference among the recovery efficiency of some PAHs when the four soil types were compared; as for other HPA showed up no evidence of soil type influence

Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) representam hoje grande preocupação à comunidade científica devido a sua comprovada ação cancerígena e mutagênica, assim tornam-se necessárias metodologias mais eficientes para suas determinações. O presente trabalho desenvolveu a técnica de extração por líquido pressurizado com a etapa de clean-up simultânea a extração, com sílica e alumina como adsorventes dentro da cela do equipamento ASE-350. A metodologia desenvolvida foi comparada com a tradicional extração por Sohxlet através de material de referência certificado. A extração por Soxhlet, apesar de eficiente, mostrou-se dispendiosa pelo gasto enorme de tempo, solvente e adsorventes quando comparada a extração por líquido pressurizado. De maneira geral a extração por líquido pressurizado apresentou-se mais vantajosa que a tradicional extração por Soxhlet. A eficiência da metodologia desenvolvida também foi testada através de quatro diferentes tipos de solos brasileiros fortificados com solução padrão de HPA. Os solos utilizados foram dos seguintes locais: Nova Lima MG, Lavras MG, Casimiro de Abreu RJ e Luiz Eduardo Magalhães BA. Todos possuíam características granulométricas e químicas diferentes entre si. Dois solos foram classificados em latossolos vermelhos, um em vermelho-amarelo e um em planossolo. Houve diferença significativa na eficiência de recuperação de alguns HPA quando comparados os quatro tipos de solos, já para outros HPA não evidenciou-se influência da tipologia do solo / Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) are now a great concern to the scientific community due to its proven carcinogenic and mutagenic action. Therefore more efficient methodologies become necessary for its determinations. This research developed the technique of extraction by pressurized liquid with the clean-up step simultaneous to the extraction, i.e., the soil sample is extracted as the clean-up occurs. For this silica and alumina adsorbents was used in the ASE-350 equipment cell. For the study four different types of Brazilian soils with their well-defined characterizations were used. The soils used were from the following locations: Nova Lima - MG, Lavras - MG, Casimiro de Abreu - RJ and Luiz Eduardo Magalhães - BA. All of them had different soil gradation and chemical characteristics. The soils were classified as red oxisols, red-yellowish oxisols and planosols. There was significant difference between the recovery efficiency of some PAH in the four soil types, as for other HPA showed up no influence of soil type. The developed methodology was compared to traditional Sohxlet extraction by certified reference material (CRM). The Soxhlet extraction, although effective, has proved costly for large expenditure of time, adsorbents and solvent when compared to pressurized liquid extraction. In general the pressurized liquid extraction was more advantageous than traditional Soxhlet extraction. The developed methodology efficiency was also tested through four different Brazilian soil types spiked with standard PAH solution. The soils used were from the following locations: Nova Lima - MG, Lavras - MG, Casimiro de Abreu - RJ and Luiz Eduardo Magalhães - BA. All of them had different soil gradation and chemical characteristics among themselves. Two soils were classified as red oxisols, one as red-yellowish oxisol and one as planosol. There was significant difference among the recovery efficiency of some PAHs when the four soil types were compared; as for other HPA showed up no evidence of soil type influence

Submitted by Gábia Leite (gabya.leite@gmail.com) on 2016-06-24T15:44:05Z No. of bitstreams: 1 Tese - Carlos Lamarão Pereira.pdf: 1465781 bytes, checksum: 99f18926764ddc8eca1f60bae0f45bec (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-07-11T15:59:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Carlos Lamarão Pereira.pdf: 1465781 bytes, checksum: 99f18926764ddc8eca1f60bae0f45bec (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-07-11T16:03:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Carlos Lamarão Pereira.pdf: 1465781 bytes, checksum: 99f18926764ddc8eca1f60bae0f45bec (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-11T16:03:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese - Carlos Lamarão Pereira.pdf: 1465781 bytes, checksum: 99f18926764ddc8eca1f60bae0f45bec (MD5) Previous issue date: 2015-01-30 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Amazon has a highly favorable for biodiversity search for new economic and scientific alternatives. Many researchers have sought to identify bioactive compounds regional plants, where even some research has shown the effectiveness of antioxidant compounds in combating free radicals, showing the importance of products of the Amazonian plant extraction in this scenario described, including examples like the fruits of açaí, cubiu and piquiá. Amazonian fruit have found enough space in the tests scientific achievements around the world, but little attention has been directed for their waste, whether industrial or subparts of these fruits, not enjoyed the food and / or pharmaceutical industry. This thesis project aims to identify, by the use of green chemistry, Bioactive compounds of commercial interest in waste or subparts underexplored of fruit trees and Amazonian tubers with objective of generating new products in the food and / or pharmaceutical field, or even patents. / A Amazônia apresenta uma biodiversidade altamente propícia para a busca de novas alternativas econômicas e científicas. Inúmeros pesquisadores têm buscado identificar compostos bioativos em plantas regionais, onde, inclusive, algumas pesquisas têm mostrado a eficácia de compostos antioxidantes no combate a radicais livres, demonstrando a importância dos produtos do extrativismo vegetal amazônico nesse cenário descrito, entre eles exemplos como os frutos de açaí, cubiu e piquiá. As frutíferas amazônicas têm encontrado bastante espaço nos ensaios científicos feitos ao redor do mundo, porém pouca atenção tem sido direcionada para seus resíduos, sejam eles industriais ou subpartes dessas frutas, não aproveitadas pela indústria alimentícia e/ou farmacêutica. Este projeto de tese visa à identificação, pelo uso de química verde, de compostos bioativos de interesse comercial presentes em resíduos ou subpartes pouco exploradas de espécies frutíferas e de tubérculos amazônicos, com o objetivo de geração de novos produtos na área alimentícia e/ou farmacêutica, ou ainda patentes.

Orientador: Julian Martinez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-24T23:53:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Machado_AnaPauladaFonseca_M.pdf: 16373539 bytes, checksum: f53317f4e6ab35edd8a0c99170b4a457 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A amora-preta é um fruto rico em compostos fenólicos, com destaque para os pigmentos antociânicos. Além do consumo in natura, a amora-preta é utilizada industrialmente na fabricação de sucos e derivados. Entretanto, este processamento gera cerca de 10 % de resíduos sólidos que contêm ainda uma grande porcentagem de fitoquímicos do fruto. Visando ao aproveitamento desse subproduto, o objetivo desse trabalho foi obter extratos ricos em seus principais compostos bioativos, os polifenóis, empregando a técnica limpa de extração com líquido pressurizado (PLE). Para isso, primeiramente, o bagaço da polpa da amora-preta foi caracterizado quanto ao teor de fenólicos totais (FT), antocianinas monoméricas (AM), atividade antioxidante (AA), pH, sólidos solúveis totais (SS) e composição centesimal. Em seguida, foram realizadas PLE¿s usando 3 temperaturas (60, 80 e 100 ºC) e 4 diferentes solventes (água, água acidificada a pH 2,5, etanol e mistura de etanol e água 50 %), resultando em 12 diferentes ensaios. Nos processos de extração por PLE foram fixados a pressão (75 bar), a razão S/F (18,0), o tempo de corrida (30 min) e a massa de matéria-prima (5,0 g). Posteriormente, foram identificadas as antocianinas majoritárias e minoritárias nos extratos subcríticos por cromatografia líquida de ultra performance (UPLC-QToF-MS). Além da técnica PLE, realizou-se a técnica clássica de extração Soxhlet juntamente com a maceração, com o intuito de comparar os resultados obtidos por estas com os obtidos na melhor condição de PLE. Ainda na melhor condição de extração por PLE foi realizada a cinética de extração em três diferentes vazões de solvente (1,67; 3,35 e 6,70 mL/min). Os extratos obtidos pelas diferentes técnicas foram avaliados em termos do rendimento global (X0), FT, AM e AA. A caracterização da matéria-prima mostrou que a mesma é altamente rica em proteínas, carboidratos, fibras e compostos bioativos (polifenóis), constituindo-se em uma boa fonte calórica e alimentícia, o que possibilita sua potencial aplicação na indústria alimentícia. Em geral, observou-se que o aumento da temperatura de 60 para 100 ºC resultou em melhores valores das variáveis respostas, com exceção da AM, em que se observou uma leve diminuição. A análise por UPLC-QToF-MS mostrou que as antocianinas presentes em maior quantidade no resíduo são a cianidina-3-glicosídeo e a cianidina-3-rutinosídeo e as minoritárias são a cianidina-3-malonil-glicosídeo e a cianidina-3-dioxalil-glicosídeo. A condição que se considerou como a melhor foi a que utilizou a mistura hidroetanólica como solvente de extração, na temperatura de 100 ºC. As variáveis respostas nesta condição obtiveram os seguintes valores: FT = 7,36 EAG/g resíduo fresco (RF), AM = 1,02 EC3G/g RF, DPPH = 76,03 ET/g RF, ABTS = 68,28 ET/g RF e X0 = 6,33 %. Comparando estes valores com os obtidos pelas técnicas convencionais (Soxhlet e maceração), em geral estes foram maiores. Os estudos dos parâmetros cinéticos indicam que vazões baixas são mais interessantes de se trabalhar quando se emprega mistura hidroetanólica em altas temperaturas (100 ºC) via procedimento PLE. Diante de tudo isso, pode-se concluir que a técnica PLE pode ser uma alternativa promissora na extração de compostos antioxidantes / Abstract: Blackberry is a fruit rich in phenolic compounds, especially in anthocyanins. Besides its consumption as fresh fruit, blackberry is used industrially in the manufacture of juices and derivatives. However, this process generates about 10 % of solid residue, which still contains a large amount of phytochemicals. In order to add value to these wastes, the aim of this study was to obtain extracts rich in blackberry¿s major bioactive compounds, such as polyphenols, by employing the clean technique of pressurized liquid extraction (PLE). First, bagasse pulp of blackberry was characterized with respect to total phenolic content (PC), monomeric anthocyanins (MA), antioxidant activity (AA), pH, total soluble solids (SS) and chemical composition. Then, PLEs were carried out using three temperatures (60, 80 and 100 °C) and 4 different solvents (water, acidified water with pH 2.5, ethanol and a mixture of ethanol and water 50%), resulting in 12 different assays. In the extraction processes by PLE some parameters were fixed: pressure (75 bar), ratio S/F (18.0 g solvent/g fresh residue), running time (30 min) and mass of raw material (5.0 g). Subsequently, the major and minor anthocyanins were identified in subcritical extracts by Ultra performance liquid chromatography (UPLC-QTOF-MS). Besides PLE, classical Soxhlet extraction technique and maceration were performed in order to compare the results with those obtained in the best condition of PLE. Also, at the best conditions of PLE, extraction kinetics were determined at three different flow rates (1.67, 3.35 and 6.70 mL/min). The extracts obtained by the different techniques were evaluated in terms of global yield (X0), PC, MA and AA. The characterization of the raw material showed that it is highly rich in protein, carbohydrates, fiber and bioactive compounds (polyphenols). Thus, blackberry is a good and caloric food source, which enables its potential application in the food industry. In general, it was observed that the increase of temperature from 60 to 100 °C resulted in better values for the response variables, except for the MA, in which a slight decrease was observed. The analysis by UPLC-QToF-MS showed that cyanidin-3-glucoside and cyanidin-3-rutinoside are the major anthocyanins present in blackberry residues. Cyanidin-3-glucoside and cyanidin-malonyl-3-dioxalil-glucoside are the anthocyanins present in lower levels. The condition that was considered the best of all tested in the present work was the one that used hydroethanolic mixture as the extraction solvent, at a temperature of 100 ºC. The values of the response variables in this condition were: PC = 7.36 EAG/g fresh residue (FR), MA = 1.02 EC3G/g (RF), DPPH = 76.03 TE/g FR, ABTS = 68.28 TE/g FR and X0 = 6.33 %. Comparing these values with those obtained by conventional techniques (Soxhlet and maceration), they were generally higher. Studies of the kinetic parameters indicated that is more interesting to work with low flow rates when employing hydroethanolic mixture at high temperatures (100 °C) via PLE procedure. Therefore, the PLE technique may be a promising alternative for the extraction of antioxidants from food matrices / Mestrado / Engenharia de Alimentos / Mestra em Engenharia de Alimentos

Este estudo visou à utilização da tecnologia que emprega CO2 em estado supercrítico (SFE) para estudar a bioatividade dos diterpenos presentes no óleo de café verde, cafestol (C) e caveol (K), contudo propondo também a otimização de extração com líquido pressurizado (PLE) em batelada, utilizando para isto um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR2). O referido tema tem caráter inovador e inédito, já que a tecnologia de extração com líquido pressurizado, até então empregada para extração de analitos, passa a ser estudada em processos de extração de óleos vegetais tais como, óleo de pequi, óleo de café verde, extrato de sementes de pitanga no LTAPPN. Esta técnica utiliza solventes orgânicos e emprega elevada temperatura de extração, o que aumenta a capacidade de solubilização do solvente, e o emprego de altas pressões que acelera a difusão nos poros da matriz já que a viscosidade do solvente é diminuída. Este comportamento ocasiona maior penetração do solvente na matriz, aumentando sua capacidade de extração. A extração supercrítica (SFE) é uma tecnologia limpa, pois não emprega solventes orgânicos sendo promissora na obtenção de extratos enriquecidos com compostos bioativos que possam desempenhar alguma atividade. O estudo da atividade aguda dos diterpenos presentes no óleo de grãos de café verdes obtidos via SFE e PLE demonstrou que o óleo extraído com CO2 supercrítico, na dose de 2.000 mg/Kg no estudo de toxicidade aguda e nas doses de 25, 50 e 75 mg/Kg no estudo de toxicidade de doses repetidas, não apresentou letalidade aos animais, porém parâmetros bioquímicos, hematológicos e histológicos, apresentaram alterações. Todavia para aplicações do óleo de café verde em produtos desenvolvidos pelas indústrias farmacêuticas, alimentícias e/ou cosméticas, mais estudos de avaliação dos efeitos do óleo de café verde in vivo são necessários. Igualmente, o estudo de inovação tecnológica para obtenção de óleo de café verde visa obter extratos enriquecidos em diterpenos, evitando a degradação e tornando-os mais estáveis. Os resultados obtidos indicam que o óleo dos grãos de café verde extraídos via SFE e PLE (em batelada) possuem altas concentrações dos compostos ativos cafestol e caveol, sendo a condição de melhor rendimento a condição 4 (70º C e 8 min. ) a de maior rendimento de óleo 9,78%. / This study aimed to evaluate the bioactivity of the diterpenes in green coffee oil, cafestol (C), and kahweol (K) using supercritical fluid extraction (SFE- CO2), and to optimize the extraction with pressurized liquid extraction (PLE) in batch by using a rotatable central composite design (RCCD2). This issue has innovative and novel character, since the pressurized liquid extraction technology available until now for analyte extraction has been studied in vegetable oil extraction processes such as Pequi oil, green coffee oil, and Pitanga seeds extracts, at LTAPPN. This technique uses organic solvents and high extraction temperature, which increases the solvent solubilization capacity. The use of high pressure accelerates the diffusion rates into the pores of the matrix, due to the lower solvent viscosity. This behavior provides greater penetration of the solvent into the matrix, increasing solvent extraction capacity. The supercritical fluid extraction (SFE) is a clean technology as it does not employ organic solvents, besides being a promising alternative to obtain extracts enriched with bioactive compounds. The results of the acute activity of diterpenes in green coffee oil extracted by SFE and PLE showed that although no lethality was observed in the animals using the oil extracted by SFE at a dose of 2,000 mg / kg in an acute toxicity study, and 25, 50, and 75 mg / kg in a repeated dose toxicity study, changes were observed in biochemical, hematological, and histological parameters. However, more in vivo studies about the effects of green coffee oil are required for pharmaceutical, food, and cosmetic applications. Similarly, the technological innovation to obtain the green coffee oil aims at obtaining extracts enriched in diterpenes, preventing degradation and increasing stability. The results indicate that green coffee oil extracted by SFE and PLE (in batch) have high concentrations of the active compounds cafestol and kahweol, and the best extraction condition was the trial 4 (70 º C, and 8 min), and the highest oil yield was 9.78%.

Orientadores: Maria Angela de Almeida Meireles Petenate, Tânia Forster Carneiro / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-27T17:37:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CardenasToro_FiorellaPatricia_D.pdf: 20104541 bytes, checksum: 3c5867a10520478debcff56ff3a375e4 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A fibra de palma prensada (Elaes guineensis) é um resíduo procedente da indústria de extração de óleo de palma que possui na sua composição compostos bioativos tais como alfa- e beta-caroteno, assim como os polissacarídeos (celulose e hemicelulose). Estes compostos podem ser recuperados mediante processos de extração e hidrólise com a finalidade de produzir de forma sustentável, extratos enriquecidos com carotenoides e produtos hidrolisados com aplicação na indústria química, de alimentos e farmacêutica. Entre as tecnologias que utilizam solventes limpos a altas e baixas pressões, temos a extração por Soxhlet (LPSE-SOX), extração por percolação (LPSE-PE), extração por líquido pressurizado (PLE), extração com fluído supercrítico (SFE) e hidrólise subcrítica com água (SubWH). Neste trabalho, um processo integrado utilizando SFE e SubWH foi proposto como modelo de aproveitamento integral da fibra de palma prensada. O estudo incluiu a avaliação dos efeitos dos parâmetros operacionais de extração: temperatura e pressão empregando uma razão mássica de solvente por massa de matéria-prima (S/F) de 30 na obtenção de um extrato rico em carotenoides; e dos parâmetros operacionais de hidrólise: temperatura, pressão, S/F e tempo de residência na produção de monossacarídeos e oligossacarídeos nos produtos hidrolisados. Após esse primeiro estudo, um segundo estudo dos processos de extração LPSE-SOX, LPSE-PE e PLE utilizando etanol como solvente limpo foi realizado com o objetivo de explorar as condições de operação: temperatura, pressão e vazão na razão S/F de 20, que favorecessem a produção de um extrato rico em carotenoides (alfa e beta-caroteno) incluindo a avaliação econômica de cada processo. Os resultados do primeiro estudo para o SFE utilizando dióxido de carbono como solvente indicaram que o maior rendimento de carotenoides totais no extrato foi 800 ± 200 ug beta-caroteno/g extrato na condição de 318 K (45°C) e 15 MPa. Posteriormente, os experimentos de hidrólise subcrítica da fibra de palma desengordurada obtiveram uma mistura de produtos hidrolisados e produtos de degradação de açúcares, sendo a condição de 523 K (250°C), 15 MPa, tempo de residência de 2,5 min e S/F de 120 aquela com maiores rendimentos de açúcares redutores totais (22,9 g glicose/100 g carboidrato). Este estudo mostrou a viabilidade de integração de processos para o melhor aproveitamento da fibra de palma prensada. Na segunda parte do estudo, os processos de extração com etanol à baixa e alta pressão com melhores rendimentos de carotenoides foram: 305 ± 18 ug alfa-caroteno/g extrato e 713 ± 46 ug beta-caroteno/g extrato para o processo PLE na condição de 308 K (35°C), 4 MPa, 2,4 g/min e 37 min; 142 ± 13 ug alfa-caroteno/g extrato e 317 ± 46 ug beta-caroteno/g extrato para o processo LPSE-SOX num tempo de 6 h; 79 ± 9 ug alfa-caroteno/g extrato e 195 ± 20 ug beta-caroteno/g extrato para o processo LPSE-PE na condição de 308 K (35°C), 2,4 g/min e 37 min. Os custos de manufatura (COM) na escala industrial de 0,5 m3 utilizando 2 extratores em modo contínuo foram de US$98,1/g carotenoide para o processo LPSE-SOX; US$48,9/g carotenoide para o processo LPSE-PE e US$28,7/g carotenoide para o processo PLE. Diante dos resultados obtidos no primeiro e segundo estudo, um estudo cinético dos processos de extração a altas pressões PLE e SFE foi realizado nas condições operacionais que obtiveram altos rendimentos de carotenoides no extrato. O rendimento de extração na razão S/F de 7 e 10 resultou em 90% do total do extrato obtido no final da extração para o processo PLE e SFE, respectivamente. Para o processo PLE e SFE os menores valores de COM foram encontrados para as capacidades de extratores industriais de 0,05 m3 e 0,5 m3. Para o processo PLE, na razão S/F de 8 obtiveram-se os menores valores de COM e COM* específico: US$30,4/kg extrato e US$0,02/g carotenoide para 0,5 m3. Uma tendência similar foi observada para o processo SFE com valores de COM de US$30,8/kg extrato e US$0.08/g carotenoide para 0,5 m3. Baseados nestes resultados, o processo PLE apresenta uma melhor vantagem econômica que o processo SFE e pode ser considerado como a primeira etapa do processo integrado de obtenção de extrato rico em carotenoides seguido do processo SubWH para a obtenção de produtos hidrolisados / Abstract: Pressed palm fiber (Elaes guineensis) is a residue obtained from the palm oil extraction industry that is a source of bioactive compounds such as alpha- and beta-carotene present in the residual oil and polysaccharides (cellulose and hemicellulose), which can be recovered by extraction and hydrolysis processes in order to produce in a sustainable manner extracts enriched with carotenoid for direct application in food industry as additives and/or formation of hydrolysate products with high yields of monosaccharides and oligosaccharides with application in the chemical food and pharmaceutical industry. Technologies that use clean solvents at high and low pressures include Soxhlet extraction (LPSE-SOX), extraction by percolation (LPSE-PE), pressurized liquid extraction (PLE), supercritical fluid extraction (SFE) and subcritical hydrolysis (SubWH). In this work, an integrated process using SFE and SubWH was proposed as the model of completely utilization of pressed palm fiber. The study included the evaluation of the effects of operating parameters of extraction: temperature and pressure at the ratio of solvent mass to feed mass (S/F) of 30 in the obtaining of extracts rich in carotenoids and the study of operational parameters of hydrolysis: temperature, pressure, S/F and residence time on the production of monosaccharides and oligosaccharides in the hydrolyzed products. After this first study, a second study of the extraction processes LPSE-SOX, LPSE-PE and PLE using ethanol as a clean solvent was conducted in order to explore the operational conditions: temperature, pressure and flow rate at S/F ratio of 20, which promotes the production of an extract rich in carotenoids (alpha- and beta-carotene) including the economic evaluation of each process. Results of the first study for SFE using carbon dioxide as a solvent indicated that the highest yield of total carotenoids in the extract was 800 ± 200 ug alpha-carotene/g extract at the condition of 318 K (45°C) and 15 MPa. Thereafter, the experiments of subcritical hydrolysis of defatted pressed palm fiber resulted in a mixture of hydrolysate products and sugar degradation products, where the condition of 523 K (250°C), 15 MPa, residence time of 2.5 min and S/F 120 presented the highest yield of total reducing sugars (glucose 22.9 g/100 g carbohydrate). In the second part of this study, the extraction processes with ethanol at low and high pressure with highest yields of carotenoids in extracts were: 305 ± 18 ug alpha-carotene/g extract and 713 ± 46 ug beta-carotene/g extract for the PLE process at the condition of 308 K (35°C), 4 MPa, 2.4 g/min and 37 min; 142 ± 13 ug alpha-carotene/g extract and 317 ± 46 ug beta-carotene/g extract for LPSE-SOX process at 6 h; and 79 ± 9 ug alpha-carotene/g extract and 195 ± 20 ug beta-carotene/g extract for LPSE-PE process at condition of 308 K (35°C), 2.4 g/min and 37 min. The cost of manufacturing (COM) for the industrial scale of 2 extractors in continuous mode with capacity of 0.5 m3 were US$98.1/g carotenoid for the LPSE-SOX process, US$48.9/g carotenoid for the LPSE-PE process and US$28.7/g carotenoid for the PLE process. From the results obtained in the first and second study, a kinetic study of the PLE and SFE processes at the operating conditions which obtained the highest carotenoid yields from pressed palm fiber was carried out in order to find the adequate processing time and manufacturing cost. The results showed that the extraction at the S/F ratio of 7 and 10 resulted in extract yields higher than 90% for the PLE and SFE process. On the other hand, the carotenoid yield of carotenoids in the extract increased with the S/F ratio. For PLE and SFE processes, the lowest COM values were found for the industrial scale of extractors of 0.05 and 0.5 m3. For PLE process, the S/F ratio of 8 resulted in the lowest COM and specific COM* value: US$30.4/kg extract and US$0.02/g carotenoid for 0.5 m3. A similar trend was observed for the SFE process with values of US$30.8/kg extract and US$0.08/g carotenoid for capacity of 0.5 m3. Based on these results, the PLE process is economically more advantageous than the SFE process and PLE can be considered as the first step of the integrated process for obtaining of extract rich in carotenoids followed by SubWH for obtaining of hydrolysate products / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutora em Engenharia de Alimentos

Este estudo visou à utilização da tecnologia que emprega CO2 em estado supercrítico (SFE) para estudar a bioatividade dos diterpenos presentes no óleo de café verde, cafestol (C) e caveol (K), contudo propondo também a otimização de extração com líquido pressurizado (PLE) em batelada, utilizando para isto um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR2). O referido tema tem caráter inovador e inédito, já que a tecnologia de extração com líquido pressurizado, até então empregada para extração de analitos, passa a ser estudada em processos de extração de óleos vegetais tais como, óleo de pequi, óleo de café verde, extrato de sementes de pitanga no LTAPPN. Esta técnica utiliza solventes orgânicos e emprega elevada temperatura de extração, o que aumenta a capacidade de solubilização do solvente, e o emprego de altas pressões que acelera a difusão nos poros da matriz já que a viscosidade do solvente é diminuída. Este comportamento ocasiona maior penetração do solvente na matriz, aumentando sua capacidade de extração. A extração supercrítica (SFE) é uma tecnologia limpa, pois não emprega solventes orgânicos sendo promissora na obtenção de extratos enriquecidos com compostos bioativos que possam desempenhar alguma atividade. O estudo da atividade aguda dos diterpenos presentes no óleo de grãos de café verdes obtidos via SFE e PLE demonstrou que o óleo extraído com CO2 supercrítico, na dose de 2.000 mg/Kg no estudo de toxicidade aguda e nas doses de 25, 50 e 75 mg/Kg no estudo de toxicidade de doses repetidas, não apresentou letalidade aos animais, porém parâmetros bioquímicos, hematológicos e histológicos, apresentaram alterações. Todavia para aplicações do óleo de café verde em produtos desenvolvidos pelas indústrias farmacêuticas, alimentícias e/ou cosméticas, mais estudos de avaliação dos efeitos do óleo de café verde in vivo são necessários. Igualmente, o estudo de inovação tecnológica para obtenção de óleo de café verde visa obter extratos enriquecidos em diterpenos, evitando a degradação e tornando-os mais estáveis. Os resultados obtidos indicam que o óleo dos grãos de café verde extraídos via SFE e PLE (em batelada) possuem altas concentrações dos compostos ativos cafestol e caveol, sendo a condição de melhor rendimento a condição 4 (70º C e 8 min. ) a de maior rendimento de óleo 9,78%. / This study aimed to evaluate the bioactivity of the diterpenes in green coffee oil, cafestol (C), and kahweol (K) using supercritical fluid extraction (SFE- CO2), and to optimize the extraction with pressurized liquid extraction (PLE) in batch by using a rotatable central composite design (RCCD2). This issue has innovative and novel character, since the pressurized liquid extraction technology available until now for analyte extraction has been studied in vegetable oil extraction processes such as Pequi oil, green coffee oil, and Pitanga seeds extracts, at LTAPPN. This technique uses organic solvents and high extraction temperature, which increases the solvent solubilization capacity. The use of high pressure accelerates the diffusion rates into the pores of the matrix, due to the lower solvent viscosity. This behavior provides greater penetration of the solvent into the matrix, increasing solvent extraction capacity. The supercritical fluid extraction (SFE) is a clean technology as it does not employ organic solvents, besides being a promising alternative to obtain extracts enriched with bioactive compounds. The results of the acute activity of diterpenes in green coffee oil extracted by SFE and PLE showed that although no lethality was observed in the animals using the oil extracted by SFE at a dose of 2,000 mg / kg in an acute toxicity study, and 25, 50, and 75 mg / kg in a repeated dose toxicity study, changes were observed in biochemical, hematological, and histological parameters. However, more in vivo studies about the effects of green coffee oil are required for pharmaceutical, food, and cosmetic applications. Similarly, the technological innovation to obtain the green coffee oil aims at obtaining extracts enriched in diterpenes, preventing degradation and increasing stability. The results indicate that green coffee oil extracted by SFE and PLE (in batch) have high concentrations of the active compounds cafestol and kahweol, and the best extraction condition was the trial 4 (70 º C, and 8 min), and the highest oil yield was 9.78%.

Enquanto as amêndoas de babaçu são conhecidas por fornecer óleo rico em zinco, fósforo e potássio, seu mesocarpo possui propriedades anti-inflamatórias ainda pouco exploradas. Este estudo visou determinar a composição físico-química e o potencial de toxicidade in vivo do óleo de amêndoas de babaçu e da farinha de seu mesocarpo (ambos extraídos com CO2 supercrítico) bem como avaliar a atividade anti-inflamatória do mesocarpo (extraído com etanol pressurizado). Os extratos foram obtidos via técnicas inovadoras de extração que evitam a degradação de compostos termossensíveis e os resultados aqui alcançados apontam para a composição de extratos obtidos via tecnologia verde e sua caracterização. A extração com fluido supercrítico (SFE) é uma tecnologia limpa (pois não emprega solventes orgânicos) e promissora para obter extratos enriquecidos em compostos com atividade biológica como, por exemplo, fitosterois. Por sua vez, a extração com líquido pressurizado (PLE) é considerada rápida, eficiente e seletiva, sendo este trabalho o primeiro a isolar os flavonoides do extrato etanólico do mesocarpo de babaçu extraído via PLE. Os resultados indicaram que os maiores rendimentos de extração do óleo foram de 55,34 g/100g usando álcool isopropílico como solvente pressurizado e de 53,12 g/100g usando etanol. Tais rendimentos representam 92,4 e 88,7% do total de óleo nas sementes, respectivamente. Rico em ácidos láurico, mirístico, oleico e palmítico, o perfil de ácidos graxos foi o mesmo para os dois solventes nas condições operacionais utilizadas. Com uso de álcool isopropílico, o extrato apresentou a maior concentração de β-sitosterol mediante 3 min de contato com o solvente (St) e 66% de volume de solvente (≅ 7,48 mL, SV). Com uso de álcool etílico, a maior concentração de β-sitosterol ocorreu para 3 min de tempo de contato (St) e 94% (≅ 10,25 mL) de volume de solvente (SV). Em função da composição de ácidos graxos, os principais TAGs presentes no óleo foram COL, LOL, LOM, LOP e MOP. Na SFE, os maiores rendimentos do óleo de babaçu variaram de 51,94 a 57,71 g/100g (para 25 MPa) e de 53,65 a 59,93 g/100g (para 35 MPa), para temperaturas de 40, 50, 60, 70 e 80 °C. A maior concentração de β-sitosterol (27,43 mg/100g de óleo) foi obtida na extração a 70 °C e 25 MPa. Os extratos do mesocarpo de babaçu também foram obtidos via PLE com etanol pressurizado. O maior rendimento (2,95%) e a maior concentração de fenólicos totais (1.257,25 mgGAE/100g) de pó dos extratos do mesocarpo de babaçu foram obtidos a 86 °C e 3 min (St). A maior atividade antimicrobiana na inibição de Staphylococcus aureus ocorreu extrações com menores tempos de contato (St) e elevadas temperaturas (na faixa supra), condições que também propiciaram os melhores rendimentos de extração e atividade antioxidante. O estudo de toxicidade foi feito para o óleo de amêndoas de babaçu obtido via SFE. Na dose aguda de 2.000 mg/kg e no estudo subagudo nas doses de 1, 3 e 5 mg/kg de óleo (doses repetidas), os resultados indicaram que este óleo não apresenta letalidade aos animais. Para avaliar a atividade anti-inflamatória foi utilizado o extrato do mesocarpo de babaçu obtido com etanol pressurizado a 86 °C e 3 min (St). Tal atividade foi confirmada para a dose de 30 mg/kg, administrada em ratos com processo inflamatório induzido com carragenina a 3%. Embora tenham sido constatadas a baixa toxicidade do óleo e a atividade anti-inflamatória do extrato do mesocarpo, mais estudos de avaliação toxicológica são necessários para aplicações do óleo de amêndoas e do extrato de mesocarpo de babaçu em produtos farmacêuticos, alimentícios e/ou cosméticos. / While babassu almonds are known for providing oil rich in zinc, phosphorus and potassium, its mesocarp has anti-inflammatory properties yet underexplored. The present study aimed at determining physical-chemical composition and in vivo toxicity potential of babassu almonds oil and its mesocarp flour (both extracted with supercritical CO2) as well as anti-inflammatory activity of babassu mesocarp (extracted with pressurized ethanol). Extracts were obtained using innovative extraction techniques that avoid the degradation of thermosensitive compounds and results here obtained point to the composition of extracts obtained via green technology and their characterization. Supercritical fluid extraction (SFE) is a promising clean technology (as organic solvents are not employed) to obtain extracts enriched in compounds with biological activity (e.g. phytosterols). In its turn, pressurized fluid extraction (PFE) is considered fast, efficient and selective, this work being the first to isolate flavonoids from ethanolic extract of babassu mesocarp extracted via PLE. Results indicated that highest extract yields of babassu oil were 55.34 g/100 g with isopropyl alcohol as pressurized solvent and 53.12 g/100 g with ethanol as solvent. Aforesaid extracts respectively represent 92.4% and 88.7% of total oil in seeds. Rich in lauric, myristic, oleic and palmitic acids, the fatty acid profile was the same for the two solvents and applied operating conditions. Using isopropyl alcohol, extract had the highest β-sitosterol concentration for 3 min contact time with solvent (St) and 66% of volume of solvent, ≅ 22.44 mL (SV). Using ethyl alcohol as solvent, highest β-sitosterol concentration occurred for St = 3 min and SV = 94% ≅ 31.96 mL. According fatty acids composition, main TAGs present in oil were COL, LOL, LOM, LOP and MOP. In SFE, highest yields of babassu oil ranged from 51.94 to 57.71 g/100 g (at 25 MPa) and from 53.65 to 59.93 g/100 g (at 35 MPa) at temperatures of 40, 50, 60, 70 and 80 °C. The highest concentration of β-sitosterol (namely, 27.43 mg/100g-oil) was obtained for extraction at 70 °C and 25 MPa. Babassu mesocarp extracts were also obtained via PLE with pressurized ethanol. The highest yield (2.95%) and the highest total phenolic concentration (1,257.25 mgGAE/100g) of babassu mesocarp extract were obtained at 86 °C and 3 min (St). The highest antimicrobial activity in Staphylococcus aureus inhibition occurred for lower contact time (St) values and higher temperatures (in aforesaid values), which were conditions also providing the best extraction yields and antioxidant activity. Toxicity study was carried out for babassu almond oil obtained via SFE. At the acute dose of 2,000 mg/kg and in subacute dose study at 1, 3 and 5 mg/kg of oil (repeated doses), results indicated that this oil did not present lethality in animals. Anti-inflammatory activity was evaluated by using babassu mesocarp extracted with pressurized ethanol at 86 °C and 3 min (St). Such activity was confirmed at 30 mg/kg dose administered in rats with induced inflammatory process with carrageenan at 3%. While low toxicity of oil and anti-inflammatory activity of mesocarp extract were both observed, further evaluation studies are required for applications of almond oil and babassu mesocarp extracts in pharmaceutical, food and/or cosmetic products.

O objetivo principal desta tese de doutorado foi a valorização da casca da amêndoa de cacau através do estudo da viabilidade técnica do emprego de tecnologias de extração a pressão atmosférica (ATME) e com líquido pressurizado (PLE) para extração da gordura e biocompostos deste material, utilizando etanol e isopropanol como solventes, os quais são solventes GRAS com aplicação potencial como substitutos do hexano na extração de lipídeos. Para que a sua viabilidade na aplicação de processos de extração fosse atestada, inicialmente, a casca da amêndoa de cacau seca (CS) foi caracterizada. A CS mostrou ser um material nutricionalmente interessante, com teor intermediário de lipídeos (entre 18 a 22% b.s.), elevado teor de fibras, flavanóis e alcaloides e alta solubilidade proteica (47 - 54%), além de não apresentar contaminação por micotoxinas e cádmio. Sua gordura se destacou por ter perfil lipídico semelhante ao da manteiga de cacau com teor superior de ácido linoleico e teores de tocoferóis totais bastante elevados os quais variaram entre 1016 a 1273 mg/kg de gordura, sendo os isômeros majoritários o (γ+β) tocoferois. Assim, a cinética de extração por PLE de lipídios e flavanóis totais (FLA) para sistemas contendo CS e etanol em grau absoluto (Et0) foi estudada nas temperaturas de 60, 75 e 90 °C em tempos estáticos variando de 3 a 50 minutos e razão mássica sólido:solvente de 1:3. A partir destes experimentos determinou-se 30 minutos como o tempo adequado para que a condição de equilíbrio fosse alcançada para as três temperaturas avaliadas; à partir deste intervalo de tempo a extração de lipídeos está estabilizada e o rendimento de extração de FLA é máximo. Os extratos, as gorduras e os sólidos desengordurados oriundos da PLE foram avaliados levando a concluir que esta técnica foi extremamente viável para extração de lipídeos, flavanóis, alcaloides e tocoferóis da CS, fornecendo rendimentos de extração bastante elevados, em curto período de tempo, em um único estágio de contato. Os dados experimentais da cinética por PLE foram modelados e os coeficientes de difusão para a gordura foram estimados. Além disso, pode-se verificar que a PLE não afetou a solubilidade das proteínas presentes no material das extrações conduzidas a 60 e 75 °C, o que permite a obtenção de um sólido desengordurado com elevado valor. A investigação do processo de extração por ATME iniciou-se com sistemas contendo CS e solventes etanol e isopropanol, em grau absoluto e azeotrópico, nas temperaturas de 60, 75 e 90 °C com razão mássica sólido:solvente de 1:3 e tempo de extração de 1 hora. Pode-se observar que, nessas condições, os experimentos de extração forneceram resultados de rendimento de extração de gordura aquém do esperado. Apesar disso, foi possível avaliar o efeito dos parâmetros de processo, temperatura e tipo de solvente, sobre o processo de extração; pode-se concluir que temperaturas mais elevadas levam a maiores rendimentos de extração de todas as classes de compostos avaliadas, para os lipídeos, em geral, o solvente isopropanol em grau absoluto foi o mais eficiente, entretanto, na extração de compostos fenólicos, FLA e tocoferóis o solvente etanol em grau azeotrópico apresentou melhor desempenho. Para uma investigação mais aprofundada, realizou-se o estudo da cinética de extração de lipídeos por ATME com os solventes etanol em grau absoluto e azeotrópico nas temperaturas de 75 e 90 °C. Com estes experimentos pode-se observar que, para garantir que a condição de equilíbrio fosse alcançada, seria necessário tempo de extração de pelo menos 3 horas para os solventes avaliados, com este tempo de extração os rendimentos aumentaram consideravelmente, bem como o teor de flavanóis totais nos extratos; por outro lado, a solubilidade proteica da fase rafinado diminuiu consideravelmente. Os dados experimentais de cinética por ATME foram modelados e os coeficientes de difusão para a gordura foram também estimados, sendo aproximadamente 5 vezes menores que os estimados para a PLE. Com base na determinação do tempo necessário para se atingir a condição de equilíbrio, realizou-se os experimentos para determinação dos coeficientes de partição (k) da gordura da casca da amêndoa de cacau, o qual permite estimar o número de estágios de extração para máxima exaustão dos sólidos em termos de teor de lipídeos. Estes experimentos mostraram que o solvente Et0 a temperaturas mais elevadas fornece coeficientes de partição maiores. Os valores de kgordura maiores obtidos para o Et0, se comparado com o solvente etanol em grau azeotrópico, indicam que seu emprego em processos de extração exigiria um número menor de estágios de contato para o esgotamento do sólido. Analisando os processos de extração empregados, pode-se concluir que a PLE apresenta eficiência superior na extração simultânea de flavanóis e compostos lipídicos da casca da amêndoa de cacau em relação a ATME, e também impacta menos a solubilidade proteica dos sólidos desengordurados oriundos do processo de extração, fato que demonstra sua elevada viabilidade técnica. / The main objective of this Ph.D. thesis was the valorization of the cocoa bean shell through the study of the technical feasibility of the use of atmospheric pressure extraction (ATME) and pressurized liquid extraction (PLE) technologies for the extraction of fat and biocompounds of this material, using ethanol and isopropanol as solvents, which are GRAS solvents with potential application as substitutes for hexane in lipid extraction. In order for its viability in the application of extraction processes to be attested, initially, the dried cocoa bean shell (CS) was characterized. CS showed to be a nutritionally interesting material, with an intermediate content of lipids (between 18 to 22% d.b.), high fiber content, flavanols and alkaloids and high protein solubility (47-54%), besides not being contaminated by mycotoxins and cadmium. Its fat was remarkable for having a lipid profile similar to that of cocoa butter with a higher content of linoleic acid and quite high total tocopherols, which ranged from 1016 to 1273 mg / kg of fat, with the major isomers being (γ + β) tocopherols. Thus the PLE extraction kinetics of lipids and total flavanols (FLA) for systems containing CS and absolute ethanol (Et0) were studied at 60, 75 and 90 ° C in static times ranging from 3 to 50 minutes and mass ratio solid:solvent of 1: 3. From these experiments, 30 minutes were determined as the adequate time for the equilibrium condition to be reached for the three temperatures evaluated; from this time interval the lipid extraction is stabilized and the extraction yield of FLA is maximal. The raffinate phases, extract phases and fats from PLE were evaluated leading to the conclusion that this technique was extremely viable for extracting lipids, flavanols, alkaloids and tocopherols, providing very high extraction yields in a short period of time with a single stage of contact. Experimental data of PLE kinetics were modeled and the diffusion coefficients for fat were estimated. In addition, PLE did not affect the solubility of the proteins present in the material from extractions conducted at 60 and 75 °C, which allows obtaining a high value defatted meal. The investigation of the extraction process by ATME started with systems containing CS and solvents ethanol and isopropanol, in absolute and azeotrope degree, at 60, 75 and 90 ° C with mass ratio solid:solvent of 1:3 and time of extraction time of 1 hour. Under these conditions, the extraction experiments gave results of fat extraction yields less than expected. Despite this, it was possible to evaluate the effect of process parameters, temperature and type of solvent on the extraction process; it can be concluded that higher temperatures lead to higher extraction yields of all classes of compounds evaluated. For lipids, in general, the absolute isopropanol was the most efficient solvent, however, in the extraction of phenolic compounds, FLA and tocopherols the ethanol azeotropic showed better performance. For a more in-depth investigation, the kinetics of lipid extraction by ATME with ethanol in absolute and azeotropic degree at 75 and 90 °C were carried out. With these experiments it can be observed that, in order to guarantee that the equilibrium condition was reached, extraction time of at least 3 hours was required for the solvents evaluated, with this time of extraction the yields increased considerably, as well as the content of flavanols totals in extracts; on the other hand, the protein solubility of the raffinate phase decreased considerably. Experimental kinetic data by ATME were modeled and the diffusion coefficients for fat were also estimated, being approximately 5 times smaller than those estimated for PLE. Based on the determination of the time required to reach the equilibrium condition, the experiments were carried out to determine the partition coefficients (k) of the cocoa bean shell fat, which allows estimating the number of extraction stages to maximum depletion in terms of lipid content. These experiments showed that the solvent Et0 at higher temperatures provides larger partition coefficients. The higher kfat values obtained for Et0, when compared to ethanol solvent in azeotropic grade, indicate that their use in extraction processes would require a lower number of contact stages for the depletion of the solid. Analyzing the extraction processes applyed, it can be concluded that PLE has superior efficiency in the simultaneous extraction of flavanols and lipid compounds from the cocoa bean shell in relation to ATME, and has less impact on the protein solubility of the defatted meal, a fact that demonstrates its high technical feasibility.