Revista Citino analisa mecanismos e aplicações de substâncias luminescentes

Volume 2‫ ׀‬Número 3‫ ׀‬Julho-Setembro de 2012

REVISTA CITINO

Periódico da Associação Nacional Hestia de
Ciência, Tecnologia, Inovação e Oportunidade
Julho-Setembro de 2012

Volumes publicados
Edição : Volume 2‫ ׀‬Número 3‫ ׀‬Julho-Setembro de 2012


Neste lançamento, artigos de revisão e textos
originais em biotecnologia e embalagens. A figura da capa é
uma microcápsula contendo óleo de buriti, fotografada por
um microscópio óptico, em alcance de 10 vezes. A
microcápsula é obtida através do contato de uma emulsão de
solução de alginato de sódio e óleo de buriti, com solução de
cloreto de cálcio, em proporções adequadas. A imagem foi
obtida pelo acadêmico Igor Pereira da Silva, com apoio do
Tec. Carlos Magno da Universidade do Estado de Mato
Grosso- UNEMAT.


Revista aberta,
organizada pela
Associação Nacional
Instituto Hestia de Ciência e Tecnologia


Revista Citino
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GLOSSÁRIO
SEÇÃO ESPECTROSCOPIA E LUMINESCÊNCIA – destinasse ao estudo e
divulgação de dados físico-químicos através da transmissão, absorção ou reflexão da
energia radiante incidente em uma amostra.
SEÇÃO ENCAPSULAÇÃO DE MOLÉCULA E SUBSTÂNCIA – Consiste na
realização de estudos para isolamentos do meio externo, por uma barreira material, de
uma molécula química ou biológica, ou uma partícula sólida, líquida ou gasosa.


SEÇÃO BIOTECNOLOGIA– subdividida em Bioprospecção: Substrato e Processo.

SUMÁRIO
Pág.
1-5

EDITORIAL

ARTIGOS
SEÇÃO ESPECTROSCOPIA E LUMINESCÊNCIA

07

Substâncias luminescentes: mecanismos básicos e aplicações
Fotoluminescentes, Fluorescentes e Fosforescentes

16

SEÇÃO ENCAPSULAÇÃO DE MOLÉCULA E SUBSTÂNCIA

17

Encapsulamento de óleo de buriti para produção de alimentos funcionais

28

SEÇÃO BIOTECNOLOGIA
BIOPROSPECÇÃO: SUBSTRATO E PROCESSO

29

Extração e Avaliação do rendimento de óleo da polpa de Bocaiúva


06


REVISTA CITINO

SEÇÃO ESPECTROSCOPIA
E LUMINESCÊNCIA
SPECTROSCOPY AND
LUMINESCENCE SECTION

Julho - Setembro de 2012

Pág.
07 SUBSTÂNCIAS LUMINESCENTES: MECANISMOS BÁSICOS E
APLICAÇÕES FOTOLUMINESCENTES, FLUORESCENTES E
FOSFORESCENTES

Vol. 2, No. 3,

REVIEW

LUMINESCENT SUBSTANCES:
BASIC MECHANISMS AND APPLICATIONS
PHOTOLUMINESCENT, FLUORESCENT
AND PHOSPHORESCENT
*Débora Inácio de Andrade1,
Flávio Teles Carvalho da Silva2 e Etney Neves3,4
¹ Acadêmica do Curso de Engenharia de Alimentos, UNEMAT - Universidade do Estado de Mato
Grosso, Campus Barra do Bugres – MT, Brasil. Rua A, Quadra 5, Casa 21, Bairro São Raimundo, CEP
78390000.
2
Professor do Departamento de Engenharia de Produção Agroindustrial, UNEMAT.- Universidade do
Estado de Mato Grosso, Campus Barra do Bugres – MT.
3
Professor Visitante do Departamento de Engenharia de Alimentos, UNEMAT.- Universidade do Estado
de Mato Grosso, Campus Barra do Bugres – MT.
4
Pesquisador Associado a Associação Nacional Instituto Hestia de Ciência e Tecnologia, HESTIA.Brasil.

Abstract
A material can emit light by incandescence and luminescence. Luminescent substances,
unlike incandescent lamps, emit light at ambient temperature or even at negative
temperatures, by interference of electromagnetic waves in a present chemical species.
The "cold light" is the result of the electrons excitation mechanism, jumping to higher
levels or sublevels of energy, releasing photons in the jump or when they go back to
their original orbits. The light emission, by this way, is subdivided mainly in
triboluminescent materials, bioluminescent, chemiluminescent and photoluminescent. In
the latter case, depending on the reemission kinetics, materials can be categorized as
either fluorescent or phosphorescent substances. Terms, classifications, and mechanisms
are studied and discussed, comparing various sources of literature. Examples of
photoluminescent materials are presented and their applications discussed. This review
is a new research group first step, to investigate possible luminescent properties in 10
specialty glass and 3 natural oils modified by microorganisms.
Keywords: luminescence, photoluminescence, fluorescence, phosphorescence.*

* deboraandrade.ea@gmail.com
Vol. 2, No. 3, Julho - Setembro 2012, Página 7

Vol. 2, No. 3,

REVISÃO

SUBSTÂNCIAS LUMINESCENTES:
MECANISMOS BÁSICOS E APLICAÇÕES
FOTOLUMINESCENTES, FLUORESCENTES
E FOSFORESCENTES
*Débora Inácio de Andrade1,
Flávio Teles Carvalho da Silva2 e Etney Neves3,4
Grosso, Campus Barra do Bugres – MT, Brasil. Rua A, Quadra 5, Casa 21, Bairro São Raimundo, CEP
78390000.
2
3
de Mato Grosso, Campus Barra do Bugres – MT.
4

Resumo
Um material pode emitir luz por incandescência ou luminescência. Substâncias
luminescentes, ao contrário das incandescentes, emitem luz a temperatura ambiente ou
até mesmo em temperaturas negativas, por interferência de ondas eletromagnéticas em
uma espécie química presente. A “luz fria” é o resultado do mecanismo de excitação de
elétrons, que saltam a níveis ou subníveis de maior energia, liberando fótons no salto ou
ao retornarem às suas órbitas de origem. A emissão de luz, por esta via, se subdivide
principalmente em materiais triboluminescentes, bioluminescentes, quimiluminescentes
e fotoluminescentes. Neste último caso, dependendo da cinética de reemissão, podem
ser denominados de materiais ou substâncias fluorescentes ou fosforescentes. Termos,
classificações e mecanismos são estudados e comentados, comparando várias fontes da
literatura. Exemplos de materiais fotoluminescentes são apresentados e suas aplicações
discutidas. Esta revisão é o primeiro passo, de um novo grupo de pesquisa, para
investigar possíveis propriedades luminescentes em 10 vidros especiais e 3 óleos
naturais modificados por microorganismos.
Palavras-chaves: luminescência, fotoluminescência, fluorescência, fosforescência.1

* deboraandrade.ea@gmail.com


1. Introdução
O termo “luz fria” define uma resposta de emissão luminosa, provocada por
interações de ondas eletromagnéticas com substâncias ou materiais. As teorias que
descrevem estes fenômenos se referem, sempre, a uma quantidade mínima de energia
liberada, o fóton. Átomos ou estruturas atômicas moleculares podem absorver uma
onda, de um determinado comprimento do espectro. Esta absorção de energia provoca
um deslocamento de elétrons, a níveis ou subníveis de energia mais periféricos, na
eletrosfera de um elemento. Este fenômeno é chamado de salto dos elétrons. No salto ou
no retorno para a sua posição original, os elétrons podem emitir ondas eletromagnéticas.
O comprimento de onda absorvido e emitido, depende das características intrínsecas das
substâncias ou materiais, com a onda eletromagnética incidente. Portanto, o nome
técnico luminescência descreve de forma geral, uma interação luz-substância. Por sua
vez, os estudos destes fenômenos de excitações atômicas, geraram classificações e
termos específicos relacionados à natureza dos mecanismos de excitação. Substâncias
ou materiais foram classificadas em fotoluminescentes, triboluminescentes,
bioluminescentes, quimiluminescentes, entre outros. No primeiro caso, as substâncias
ou materiais fotoluminescentes, podem ainda ser subdivididas em fluorescentes e
fosforescentes. A emissão fluorescente está diretamente ligada ao contato direto da
substância ou material, com a fonte de excitação eletromagnética. Um exemplo de
material com esta propriedade é o vinil fluorescente, próprio para etiquetas ou
decorações promocionais em veículos, entre outros usos. 1 Por sua vez, as substâncias
ou materiais fosforescentes continuam emitindo luz, após cessar o contato com a fonte
luminosa de excitação dos elétrons. Esta particularidade é relacionada ao tempo de
decaimento ou retorno dos elétrons, às suas órbitas originais. Neste caso, a emissão de
luz poderá ter uma duração indeterminada.
Ocorrências de fotoluminescências podem ser encontradas em substâncias
inorgânicas ou orgânicas.
O processo de fotoluminescência dos materiais possui uma forte relação com ordem ou
desordem estrutural do meio (material ou substância).
Dentre os produtos comerciais que utilizam a tecnologia de materiais
fotoluminescentes, com aplicações em microeletrônica e dispositivos ópticos
eletrônicos, estão os moduladores, guias de onda, detectores de raios-X, display ou
monitores de computador e telas de TV, tecnologia solar, sensores e diodos emissores
de luz LEDs (Light Emission Diode). São também empregadas na marcação de saídas
de emergência e rotas de fuga. 1
2. Luminescência
O termo luminescência vem do latim, e significa “brilho fraco”. Esta expressão
foi introduzida em textos científicos por Eilhardt Wiedemann em 1888 2. O objetivo
daqueles estudos foi distinguir a emissão de luz por excitação térmica (incandescência),
da emissão de luz por outros tipos de excitação. Wiedemann foi o primeiro a descrever
esse fenômeno. Ele afirmou que a luminescência era o excesso de emissões, além da
emissão térmica. Esta observação permitiu iniciar os estudos das propriedades da
luminescência, porém não era precisa. Não distinguia o fenômeno luminescente de
outros tipos de brilho, que também possuem esta mesma característica, por exemplo, a
luz refratada e refletida. 2 Vavilov complementou a definição de Wiedemann, incluindo
o critério de duração da emissão, e mantendo o termo luminescência. Ele definiu que
seria uma emissão de luz além da emissão térmica de um corpo, desde que esta emissão


tenha uma duração que exceda o período de oscilações da luz. 2 Assim, a luminescência
pode ser definida como uma radiação fora do equilíbrio, que ocorre por processos
intermediários de transformação de energia entre a absorção e emissão. A duração da
luminescência e a possibilidade de extinção, são consequências diretas destes processos
intermediários. 2 A luminescência é uma ciência que está intimamente relacionada à
espectroscopia, a qual é o estudo das leis gerais de absorção e emissão de radiação por
substâncias ou materiais. 2
Dependendo da fonte de excitação, a luminescência pode ser classificada em:
triboluminescência (substância sujeita a forças mecânicas), bioluminescência (quando o
reagente químico responsável pela luminescência estiver ligado ao metabolismo de um
ser vivo), quimiluminescência (excitação por reagente químico no estado eletrônico
excitado), fotoluminescência (excitação por meio de fótons), catodoluminescência
(excitação por raios catódicos), eletroluminescência (excitação por meio de corrente
elétrica) e, termoluminescência (luminescência estimulada por meio de aquecimento da
amostra). 6, 7, 9 Outro tipo de classificação considera o tempo de duração da emissão de
luz. Temos assim: fluorescência, quando a emissão de luz terminar quando cessar a
excitação da amostra e, fosforescência, quando a emissão de luz perdurar por um
período de tempo indeterminado, após findar a excitação da amostra. 7, 9
2.1. Mecanismos de absorção e emissão
Um elétron possui maior energia potencial elétrica, quanto maior for sua
distância em relação ao núcleo. 10 Quando um elétron é elevado a um nível superior de
energia, dizemos que este está em um estado excitado. Esta excitação é momentânea.
Ao perder essa energia adquirida, e voltando ao nível inferior, há uma emissão de
energia radiante. 10 Nestes saltos que os elétrons dão de um nível superior a um inferior,
há a emissão de um pulso oscilante de radiação eletromagnética, chamado de fóton. 10 O
fóton é uma “partícula elementar”, que pode ser definida como a própria luz. A
frequência do fóton é diretamente proporcional a sua energia, Figura 1. 10

Figura 1. Ilustração do fenômeno de excitação do elétron e da emissão de um fóton. 10

Algumas substâncias possuem a capacidade de emitir radiação eletromagnética,
como resultado da excitação de seus átomos, moléculas ou cristais. Essa emissão
luminescente ocorre na região visível do espectro eletromagnético, mas pode também
ser observada no ultravioleta próximo ao infravermelho, Figura 2. 4


Figura 2. Espectro eletromagnético. 8

A excitação do sistema é um pré-requisito para a emissão luminescente. Assim,
um material excitado apresenta elétrons ocupando um nível de energia elevado, acima
das condições de equilíbrio. Como os elétrons excitados estão em uma posição instável,
eles podem fazer uma transição para um nível de energia mais baixo, a fim de
alcançarem o equilíbrio. Desta forma, toda ou parte da diferença de energia entre os
níveis, pode ser eliminada na forma de radiação eletromagnética. O fenômeno de
emissão envolve transições entre estados eletrônicos, que são característicos de cada
material radiante. 3
A Figura 3 ilustra uma representação dos mecanismos de excitação e emissão
para um material luminescente hipotético.

Figura 3. Processo de excitação e emissão para material luminescente hipotético. 5

O E0 representa o estado fundamental. Nesta posição, a baixa temperatura e na
ausência de uma energia de excitação, somente este nível é ocupado. E1 a E5 ilustram os
estados excitados. Após a excitação, elétrons são ativados para o nível E5. Os intervalos
de energia entre os níveis adjacentes de E2 ao E5 são pequenos, enquanto que o intervalo
entre E2 e E1 possuem uma distância maior. Se o intervalo entre um nível excitado e o
mais próximo adjacente é pequeno, o material excitado tende a apresentar um
decaimento não radiativo pela emissão de fônon (quase-partícula que designa um
quantum de vibração no retículo cristalino rígido), liberando energia na forma de
calor..5 A radiação eletromagnética, resultante de um decaimento radiativo, de um nível
eletrônico superior para o estado fundamental, pela emissão de um fóton, só ocorre


quando o intervalo para o nível adjacente mais baixo, está acima de um valor crítico. 5
Quando o elétron é excitado para o nível E5, este perde energia até atingir o nível E2.
Como o intervalo dos níveis E2 e E1 está acima do valor crítico, o material decai
radiativamente do nível E2, emitindo um fóton, alcançando o nível E1 ou E0. Se o
material decai radiativamente para o nível E1, este decaimento será não radiativo para o
estado fundamental, devido ao pequeno intervalo entre estes níveis. 5
De maneira simplificada, o sistema de emissão é elevado pela excitação de um
estado fundamental f para um estado excitado e. No retorno da partícula ao estado
fundamental, ocorre a emissão de luz. 6

Figura 4. Típico esquema de nível de energia usado em luminescência. 6

2.2. Aplicações
A física fundamental forma a base, para a compreensão do fenômeno da
luminescência. A partir deste intimo entendimento da absorção e emissão de energia das
espécies químicas, inúmeras aplicações reais foram idealizadas e desenvolvidas. Estão
disponíveis no mercado, desde diodos emissores de luz (LEDs), 11,12 que emitem luz
através de eletroluminescência, até técnicas de datação por luminescência, utilizadas
para a determinação da idade de materiais quaternários, tais como artefatos
arqueológicos, depósitos vulcânicos e uma variedade de sedimentos de diferentes
configurações ambientais. 13 Espécies orgânicas bioluminescentes, e polímeros
luminescentes, deram origem a um amplo campo de produtos, inspirados através da
identificação e controle dos fenômenos luminescentes encontrados na natureza. 14
A polimerização de óleos, de espécies nativas brasileiras, pode ser planejada
para obtenção de novos materiais luminescentes. O foco para estes estudos pode ser o
desenvolvimento de produtos inovadores. Um exemplo seria a presença de polímeros
luminescente, nos pneus automotivos. Este novo polímero idealizado e proposto aqui,
poderá auxiliar na solução de acidentes automobilísticos, através do estudo da
intensidade luminescente do rastro provocado pela frenagem. Na mesma linha,
marcadores luminescentes podem ser aplicados em trens, navios, automóveis, e ao
longo de suas vias de deslocamento.
2.3. Fotoluminescência
A fotoluminescência é uma emissão de radiação eletromagnética de um material
quando este é submetido a uma excitação luminosa.15 O comprimento de onda emitido é
maior do que o comprimento de onda que foi absorvido.16 A composição do material
fotoluminescente está intimamente relacionada com a frequência do fóton emitido.15
Esse fenômeno designa dois outros diferentes, a fluorescência e a
fosforescência.16


2.3.1. Fluorescência
Ao absorver um fóton de luz um átomo também pode ser excitado. Vários
materiais e substâncias emitem luz visível ao serem excitados pela luz ultravioleta. Esse
fenômeno recebe o nome de fluorescência. 10
A fluorescência foi assim nomeada por George Gabriel Stokes em 1852 e, deriva
da palavra fluoride. Ele foi o primeiro a estabelecer que a fluorescência é um processo
de emissão. 15, 16, 17
A fluorescência é a emissão de luz visível que acontece após a incidência de
algum tipo de radiação eletromagnética sobre uma substância provocando uma
excitação nos elétrons, essa emissão perdura enquanto houver esse contato. Um fóton de
luz ultravioleta excita o átomo impulsionando os seus elétrons a saltarem para níveis de
energia muito altos, em seguida, esses elétrons vão decaindo para níveis mais baixos,
porém em saltos menores e emitindo fótons com energias inferiores. 9, 10
Esse fenômeno ocorre em estados excitados singletos, onde o estado atômico é
de spin zero. O elétron na órbita excitada é pareado ao segundo elétron na órbita do
estado fundamental. Retornando ao estado fundamental de spin ocorre a emissão de um
fóton. As taxas de emissão de fluorescência são tipicamente 108s-1 e a vida típica chega
a 10 ns (10-9s). 10
2.3.2. Fosforescência
Alguns materiais possuem a propriedade de emitir luz sem irradiar calor, essa
propriedade também é característica de um outro fenômeno, chamado fosforescência. 18
Diferentemente do que ocorre nos materiais fluorescentes, os átomos, em certos cristais
e também em algumas grandes moléculas, ao serem excitados permanecem nesse estado
por um tempo indeterminado. 10
Após a exposição à luz, os elétrons são excitados para níveis de energia mais
altos e decaem com um tempo de retardo. Ao invés de voltarem aos seus níveis de
energia fundamentais, muitos dos átomos permanecem em um estado metaestável. 10
Fosforescência é a emissão de luz no estado excitado triplete, onde os elétrons
não compartilhados ocupam orbitais diferentes e possuem o mesmo spin. As taxas de
emissão são lentas, de 103 a 10² s-1, de modo que o tempo de vida dessa
emissão é tipicamente de milissegundos para segundos. Tempos de vidas mais longos
são possíveis.10
3. Conclusões
Em um país como o Brasil, os agentes de percepção de oportunidades através de
estudos científicos ainda são fracos. A matriz de pesquisa é insatisfatória, agravada por
um persistente sistema estatal não associada a um resultado social claro. Por estas
razões, as fontes disponíveis na natureza brasileira, para estudos da bioluminescência,
são identificadas ao acaso por total ausência de um programa nacional de estudos
luminescentes. Em geral, os estudos ficam limitados ao conhecimento básico
informativo, divulgado internacionalmente e representando a perda da vantagem
econômica competitiva. Portanto, sem uma visão de aplicação, ou se limitando a uma
visão teórica, sem uma construção do conhecimento para a transferência de tecnologia.
A quantidade de profissionais e investimentos brasileiros é insatisfatória, considerando
a necessidade de verificação das possíveis fontes luminescentes da biodiversidade
brasileira. Apenas dentro do foco alimentar, um mundo de novos insumos, produtos e


negócios inovadores, necessitam ganhar um planejamento nacional de visões, pesquisas
e metas tecnológicas. Marcas de produtos, produtos e suas embalagens podem
literalmente brilharem em ambientes diferenciados de consumo e nutrição.
4. Referências bibliográficas
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[2] GRIBKOVSKII, V. P. Luminescence of solids. New York: Plenum Press, 1998. P.
[3] SOUZA, S.C. Estrutura e Fotoluminescência do Sistema SrSnO3:Nd3+.
Universidade Federal da Paraíba – UFPB. João Pessoa - PB, mar/2009.
[4] LIMA, M. V. S. Estudo do comportamento fotoluminescente e morfológico do
BaWO4. Universidade Federal de São Carlos – UFSCar. São Carlos – SP, 2010.
[5] LUCENA, P. R. DE; PONTES, F. M.; PINHEIRO, C. D.; LONGO, E.; PIZANI, P.
S.; LÁZARO, S.; SOUZA, A. G.; SANTOS, I. M. G. DOS. Fotoluminescência em
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[6] CURIE, D. Luminescence in Crystals. London, Methuen, 1963.
[7] WINNISCHOFER, H.; ARAÚJO, M. P. DE; JÚNIOR, L. C. D.; NOVO, J. B. M.
Simulação Monte Carlo no ensino de luminescência e cinética de decaimento de
estados excitados. Quím. Nova, vol.33, no.1, São Paulo, 2010.
[8]
ESPECTRO
ELETROMAGNÉTICO
DA
LUZ
<
http://kajkrause.blogspot.com.br/2009/06/o-espectro-eletromagnetico.html> Acesso em:
13/07/2012.
[9] SERWAY, R. A.; JEWETT JR, J. W. Princípios de Física. Vol 4. São Paulo:
Pioneira Thomson Learning, 2004.
[10] HEWITT, P.G.; Física Conceitual. 9 ed. Porto Alegre: Artmed Editora S.A., 2002.
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[11] KITAI, A. Luminescent materials and Applications. England: John Wiley &
Sons Ltd, 1957.
[12] RONDA, C. Luminescence from Theory to Applications. Germany: WILEYVCH Verlag Gmbh & Co. KGaA, 2008.
[13] FRANK PREUSSER, DETLEV DEGERING, MARKUS FUCHS, ALEXANDRA
HILGERS,
ANNETTE
KADEREIT,
NICOLE
KLASEN,
MATTHIAS
KRBETSCHEK, DANIEL RICHTER & JOEL Q.G. SPENCER, Eiszeitalter und
Gegenwart Quaternary Science Journal, 57/1-2, 95-149, Hannover 2008.
[14] MOHAMMAD, F. Specialty Polimers Materials and Applications. New Delhi:
I. K. Internacional Publishing House Pvt. Ltd, 2007.


[15] LAKOWICZ, J. R. Principles of Fluorescence Spectroscopy. 3 ed. Baltimore,
USA: Springer, 2006.
[16] SILVA, I. F. Espectroscopia de Fotoluminescência. Universidade Estadual de
Campinas - UNICAMP. Campinas – SP, 2000.
[17] SILVA, P. F. Portador da luz: o fim da alquimia. 2007.
[18] PEDROSA, I. Da cor à cor inexistente. 10 ed. Rio de Janeiro: Senac Nacional,
2009. p.35.



REVISTA CITINO

SEÇÃO ENCAPSULAÇÃO DE MOLÉCULA E
SUBSTÂNCIA
ENCAPSULATION OF MOLECULE AND
SUBSTANCE SECTION


Pág.
17 ENCAPSULAMENTO DE ÓLEO DE BURITI PARA PRODUÇÃO DE
ALIMENTOS FUNCIONAIS

Vol. 2, No. 3,

ORIGINAL ARTICLE

ENCAPSULATION BURITI OIL
FOR PRODUCTION OF FUNCTIONAL FOOD
*

Igor Pereira da Silva 1, Cristiano José de Andrade2 e Etney Neves3,4

¹ Acadêmico do Curso de Engenharia de Alimentos, Universidade do Estado de Mato Grosso, Barra do
Bugres (MT), Brasil, Campus Dep. Estadual Renê Barbour, Brasil. Rua A, s/n, Cohab São Raimundo,
CEP 78390000.
2
Doutorando do Departamento de Ciência de Alimentos, UNICAMP – Universidade Estadual de
Campinas, Campinas – SP.
3
de Mato Grosso, Campus Barra do Bugres - MT.
4

Abstract
Encapsulation is a coating technique for some substance or organism in which it intends
to halt its operations in the middle. Studies are being carried out on this technique,
because this presents some characteristics, such as: the material release control in
relation to the environment, the possibility of handling a liquid substance as a solid one,
masking flavors and odors, separating incompatible substances, avoid unwanted
reactions with medium. The ionic gelation is an encapsulation method which consists in
dripping the encapsulating material and the material to be encapsulated, in a solution.
Sodium alginate is a biopolymer which, in contact with divalent metal ions, forms
connection among linear chains forming the precipitate. The buriti oil has in its
formulation carotenoids, which are vitamin A synthesis precursors. Functional foods are
those that act to benefit the body, have nutritional effects, work for health and wellness
and reduce disease risk. The objective of this study was to encapsulate the buriti oil
through ionic gelation method as proposed for production of functional foods. The buriti
oil extractions were made by centrifugation and hexane solvent and obtained 1.80 ml of
oil on 120 g pulp yield. The capsules had an average diameter of 1.00 mm, equivalent to
1000 µm, and may be called microcapsules. In an optical microscope, it was verified if
there was encapsulation, analyzing eight particles. Polynucleation was found in their
interiors. Four of these had close to spherical shapes, and the others, irregular shapes.
According to the model, it might be perceived that the active material was surrounded
by polymeric material, being then capsules, differently from the balls.
Keywords: encapsulation, buriti oil, functional foods, ionic gelation, sodium alginate.

*

igoraghape@hotmail.com

Vol. 2, No. 3,

ARTIGO ORIGINAL

ENCAPSULAMENTO DE ÓLEO DE BURITI PARA
PRODUÇÃO DE ALIMENTOS FUNCIONAIS
*

Igor Pereira da Silva 1, Cristiano José de Andrade2 e Etney Neves3,4

¹ Acadêmico do Curso de Engenharia de Alimentos, Universidade do Estado de Mato Grosso, Barra do
Bugres (MT), Brasil, Campus Dep. Estadual Renê Barbour, Brasil. Rua A, s/n, Cohab São Raimundo,
CEP 78390000.
2
Doutorando do Departamento de Ciência de Alimentos, UNICAMP – Universidade Estadual de
Campinas, Campinas – SP.
3
de Mato Grosso, Campus Barra do Bugres - MT.
4

Resumo
Encapsulamento é uma técnica de revestimento, de alguma substância ou organismo,
em que se pretende imobilizar sua atuação no meio. Estudos estão sendo realizados com
o auxilio desta técnica, por apresentar algumas características como: controlar a
liberação do material em relação ao meio, possibilitar manuseio de um líquido tal como
um sólido, mascarar sabores e odores, separar substâncias incompatíveis, evitar reações
indesejadas com o meio. A gelificação iônica é um método de encapsulamento que
consiste em gotejar o material encapsulante e o material a ser encapsulado, em uma
solução. O alginato de sódio é um biopolímero que, em contato com íons metálicos
divalentes, forma ligação entre cadeias lineares, formando o precipitado. O óleo de
buriti possui em sua formulação carotenóides, que são precursores da síntese da
vitamina A. Os alimentos funcionais são aqueles que agem em benefício ao corpo,
possuindo efeitos nutricionais, atuando no bem-estar e saúde, reduzindo riscos de
doenças. O objetivo deste trabalho foi de encapsular o óleo de buriti, através do método
de gelificação iônica, como proposta para produção de alimentos funcionais. As
extrações do óleo de buriti foram realizadas por centrifugação utilizando como solvente
o hexano, e obtiveram rendimento de 1,80 ml de óleo em 120 g de polpa. As cápsulas
tiveram diâmetro médio de 1,00 mm, equivalendo a 1000 µm, podendo ser chamadas de
microcápsulas. Em microscópio óptico, foi verificado se houve o encapsulamento,
analisando oito partículas. Foi encontrada polinucleação em seus interiores. Quatro
destas obtiveram formatos próximos ao esférico, e as outras, formatos irregulares. De
acordo com o modelo, pôde ser percebido que o material ativo estava envolvido pelo
material polimérico, sendo então cápsulas, diferenciando de esferas.

*

igoraghape@hotmail.com


Palavras-chaves: encapsulamento, óleo de buriti, alimentos funcionais, gelificação
iônica, alginato de sódio.
1. Introdução
O encapsulamento é definido como uma técnica capaz de revestir ou empacotar
substâncias sólidas, líquidas ou gasosas, através de um revestimento polimérico. 1
Geralmente, vem sendo aplicada em diferentes setores industriais, como agrícolas,
farmacêuticas, gráficas, médicas, cosméticas e alimentar. Na área alimentícia, teve sua
primeira aplicação na década de 60, com o encapsulamento de óleos essenciais, com
intenção de prevenir oxidações, perdas de compostos voláteis e da obtenção de um
controle de liberação do aroma no meio. 2, 3
As cápsulas são formadas por duas partes: a parede, que é formada por um
material encapsulante, e o núcleo, onde se contém alguma substância ou organismo de
controle. De acordo com seu tamanho, as cápsulas são classificadas de três modos:
macrocápsulas (>5000 µm), microcápsulas (0,2-5000 µm) e nanocápsulas (<0,2 µm). 4, 5
As cápsulas podem ter diferenças em suas estruturas e, de acordo o modelo,
podem ser consideradas cápsulas ou esferas. As cápsulas são constituídas de uma região
nuclear, envolvida por uma camada polimérica contínua. As esferas possuem uma
geometria interna irregular, onde pequenas partículas de ingrediente ativo estão
dispersas numa matriz do agente encapsulante. Porém, o sentido de encapsulação
abrange tanto o conceito de esferas como o de cápsulas. 5, 6 A Figura 1 ilustra as
diferenças entre cápsulas e esferas.

Figura 1. Representação de cápsulas e esferas: (a) cápsulas sistema reservatório; (b)
esferas sistema matricial. Fonte: Adaptado de BARROS; STRINGHETA, 2006.

É possível também classificar as cápsulas como mononucleares, quando o
material núcleo não estiver dividido, e em polinucleares, quando houver divisões do
núcleo no interior das cápsulas. Isto também acontece com as esferas, podendo estar
classificadas como homogêneas, quando o ingrediente ativo estiver no estado molecular
(dissolvido), ou heterogêneas, se o material núcleo estiver suspenso. 2
Entre os principais objetivos e vantagens do método de encapsulamento, estão:
possibilitar o manuseio de um líquido tal como um sólido, separar substâncias reativas
ou incompatíveis, evitar reações indesejadas com o meio, mascarar odores e sabores,
proteger contra possíveis oxidações, umidade, calor e luz, evitar a volatilidade da
substância, reduzir a taxa de migração de um material com o ambiente externo,


melhorar aplicação em sistemas secos, tornar o material núcleo mais diluente e controlar
a liberação do material encapsulado em relação ao meio. A liberação controlada pode
ser realizada pelo tempo ou por determinado evento, sendo responsável por evitar a
ineficiência do material núcleo. 2, 4 O Quadro 1 ilustra os prováveis mecanismos de
liberação de material ativo, de acordo com alguns tipos de materiais encapsulantes.
Mecanismos de Liberação

Agentes encapsulantes
hidrossolúveis

Mecânico

Alginato

x

x

Carragena

x

x

Caseinato

x

x

Celulose modificada

x

x

Quitosana

x

Gelatina

x

Goma xantana

x

x

Goma arábica

x

x

Látex

x

Polietileno-glicol

x

x

x

Óxido de polietileno

x

x

x

Polipectato

x

x

Amido

x

x

Açúcar derivatizado

x

Térmico

Dissolução

Químico

x

x

x

x

x

Quadro 1. Agentes encapsulantes hidrossolúveis e seus prováveis mecanismos de liberação. Fonte:
Adaptado de FAVARO – TRINDADE et al. (2008).

Alguns polímeros formam géis por gelificação iônica. Este método consiste em
extrudar o material encapsulante e material núcleo, como forma de gotas em uma
solução. São formadas cápsulas, com estruturas de redes tridimensionais, devido a
ligações iônicas causadas pela interação de íons de baixa massa molecular com uma
solução polimérica aquosa. 2, 9, 10
O agente encapsulante escolhido, alginato de sódio, é um polissacarídeo que
possui alta capacidade de formar filmes, géis e hidrogéis, sendo obtido principalmente
de algas marinhas marrons. Possui cadeias lineares hidrossolúveis. Em contato com íons
metálicos, como o cloreto de cálcio, proporciona uma ligação entre cadeias lineares,
onde é formada uma gelatina insolúvel em forma de esfera. Em forma de pó ele é
insípido, inodoro e possui coloração branca pálida ou marrom amarelado. 11, 12, 13
Os alimentos funcionais podem ser definidos como aqueles que agem em
benefício ao corpo, possuindo também efeitos nutricionais, e que além de atuar no bemestar e saúde, reduzem riscos de doenças como hipertensão, diabetes, câncer,


coronariopatias e osteoporose. Eles são a combinação de alimentos de alta flexibilidade
com moléculas biologicamente ativas, que objetiva corrigir distúrbios metabólicos. 14,15
Da polpa do fruto buriti (Mauritia flexuosa L.), pode ser extraído um óleo, rico
em carotenóides. Aproximadamente 50, dos mais de 600 carotenóides conhecidos, são
precursores de vitamina A. Dentre os carotenóides, destaca-se o β-caroteno, como mais
presente em alimentos e com maior índice desta vitamina. A cada 100 g da polpa do
buriti, há 4,104 mg de vitamina A. Esta vitamina tem grande importância na
manutenção dos tecidos epiteliais, no crescimento e reprodução de um indivíduo,
agindo também contra a hipovitaminose A, doença causada pela ausência de tal
vitamina. 16, 17, 18, 19
A aplicação de óleo rico em vitamina A em alimentos, como o óleo de buriti,
seria de grande importância nutricional, e também para agir contra a hipovitaminose A.
Alimentos como margarina e óleo de soja poderiam ser usados como agentes, assim
como outros, devido seus altos índices de consumo. 17
O objetivo deste trabalho foi de encapsular o óleo de buriti, através do método
de gelificação iônica. Futuros estudos podem ser realizados, para uma aplicação destes
encapsulados na produção de alimentos funcionais.
2. Materiais e Métodos
Os frutos buriti (Mauritia flexuosa L.) foram coletados nas proximidades da
Escola Agrícola, na cidade de Barra do Bugres – MT, 15º04'21" de latitude sul e a
57º10'52" de longitude oeste. 20
Os frutos foram deixados de molho em água potável, sob temperatura ambiente
(25 °C), por aproximadamente 48 horas. Esta operação é realizada para melhorar o
processo de descascamento. Os frutos foram então retirados e descascados. A polpa foi
extraída do endocarpo, com auxílio de uma colher.
Foram pesados 120 g de polpa de buriti em balança semi-analítica KN300,
calibrada, e submetida a 180 ml de água destilada. Esta operação teve o objetivo de
tornar a polpa menos viscosa. Esta polpa foi dividida e colocada em tubos de ensaios,
sendo submetida ao processo de centrifugação (Centrífuga Gemmy Industrial Corp.) a
4000 rpm, por 3 minutos. A centrifugação é um processo utilizado para separar sólidos
de líquidos, ou até mesmo uma mistura de líquidos. Esta separação ocorre pela
diferença de tamanho das partículas ou pela densidade. 21 Neste caso, a centrifugação foi
útil em separar o óleo da água, e dos sólidos da polpa.
Depois de centrifugar, os resíduos sólidos presentes na polpa foram descartados
e a solução água/óleo foi recolhida em um béquer de 250 ml. Foram então adicionados
20 ml de solvente hexano a esta solução, e levados para um balão de separação, onde a
água foi descartada. A solução composta por hexano e óleo foi levada a estufa a uma
temperatura de 70°C, permanecendo até a evaporação do solvente. A quantidade de óleo
extraída foi de 1,80 ml. O óleo presente no solvente é chamado de miscela, sendo que, a
velocidade e eficácia da extração ocorrem com o equilíbrio óleo-miscela-solvente. O
hexano dissolve com facilidade o óleo, possuindo uma composição homogênea e uma
estreita faixa de temperatura de ebulição (70°C). 22 Na Figura 2 está sendo mostrado o
óleo de buriti em processo de extração, por solvente hexano.
O uso de duas técnicas para extração, a centrifugação e uso de solvente, foi
necessária, pois apesar do processo de centrifugação separar tantos os sólidos
resultantes da polpa quanto a água, a extração por solvente se mostra mais prática, pois
mesmo sobrando resíduos de água no óleo, esta será evaporada juntamente com o
solvente.


Figura 2. Óleo de buriti em processo de extração por solvente hexano.
FONTE: AUTOR, 2012.

Para o processo de encapsulamento, foi preparada solução de alginato de sódio,
adicionando 2 g deste material e completando 100 mL de água destilada em balão
volumétrico (solução de 2,0%), solubilizando a solução em agitador magnético 626122, até total diluição. A solução de cloreto de cálcio foi preparada com a solubilização
de 6,67 g do pó em 100 ml de água destilada, utilizando balão volumétrico (solução de
6,67%), sob agitação manual, para ocorrer diluição.
As soluções de cloreto de cálcio e alginato de sódio foram submetidas a análises
de pH, através de um pHmetro digital Marconi PA 200.
Apesar do óleo de buriti possuir tom alaranjado, ele foi pigmentado com corante
lipossolúvel de tom avermelhada, com objetivo deste último agir como um indicador. A
adição do corante fez com que o volume total, óleo/corante, atingisse 2,20 ml.
O óleo, previamente pigmentado, foi emulsionado a 10 ml de solução de
alginato de sódio (2%) e submetido a agitação (agitador TS-2000 VDRL SHAKER) de
200 rpm, por 3 minutos.
Uma agulha de 0,3x13 mm foi acoplada a um suporte universal e, com auxílio
de uma seringa, a solução óleo/alginato foi gotejada 25 vezes, produzindo,
consequentemente, 25 cápsulas em um béquer (80 ml) contendo solução de cloreto de
cálcio (6,67%), sob agitação de 120 rpm. A distância da agulha à superfície da solução
de cloreto de cálcio foi de 2 cm. A Figura 3 mostra um sistema de produção de cápsulas
pelo método de gelificação iônica.


Figura 3. Sistema de produção de cápsulas por gelificação iônica: (a) bico injetor com calibre de
0,3x13 mm; (b) solução iônica; (c) seringa contendo emulsão de material encapsulante e material
ativo; (d) plataforma de agitação. Fonte: Autores, 2012.

Depois de formadas, as cápsulas ficaram em repouso na solução de cloreto de
cálcio por 30 minutos. Com auxílio de uma peneira, foram retiradas as cápsulas do
béquer e então lavadas com 50 ml de água destilada, para retirada do sal (Figura 4).

Figura 4. Cápsulas de alginato de sódio contendo óleo de buriti. Fonte:
Autores, 2012.

As cápsulas foram dispostas em placa de petri e analisadas com auxílio de um
microscópio óptico, com alcance de 10 vezes, com as imagens capturadas com câmera
digital, para verificação do formato, do modelo (cápsulas ou esferas) e da distribuição

do óleo no interior das cápsulas. Os diâmetros das partículas foram estimados através de
um paquímetro e sua média foi obtida pela Equação 1:
Média = soma total dos diâmetros
número de amostras

(1)

3. Resultados e Discussões
As soluções de alginato de sódio e cloreto de cálcio apresentaram pHs de 6,51 e
5,48, respectivamente. Há uma relação entre o pH da solução de cloreto de cálcio e a
formação das cápsulas de alginato de sódio. Em soluções ácidas há uma estabilidade do
gel, ao contrário de soluções alcalinas, que podem causar degradações. 23
A análise por microscópio óptico possibilitou verificar se houve, de fato, o
encapsulamento do óleo de buriti. Foi possível verificar também, o formato das
cápsulas, o modelo e também a distribuição do óleo no seu interior. Foram analisadas
oito partículas. A Figura 5 mostra quatro tipos de cápsulas que obtiveram formatos
próximos do esférico. Verifica-se que nestas cápsulas a distribuição do óleo apresentase com polinucleação, ou seja, com o óleo divido em vários núcleos, sendo, nestes
casos, uma parte concentrada no centro e várias partes pequenas dispersas.

Figura 5. Cápsulas de alginato de sódio contendo óleo de buriti c om formatos próximos ao esférico;
visão em microscópio óptico com aumento de 10x. Fonte: Autor, 2012.

Na Figura 6 são ilustradas quatro cápsulas que obtiveram formatos irregulares,
com caudas. Nestas também se observa a polinucleação do material ativo.


Figura 6. Cápsulas de alginato de sódio contendo óleo de buriti com formatos irregulares; visão em
microscópio óptico com aumento de 10x. Fonte: Autor, 2012.

O formato das cápsulas, como também a disposição do material núcleo
(mononucleação ou polinucleação), dependem da natureza do material a ser
encapsulado e do método escolhido para encapsular. 24
De acordo com o modelo, o que pode ser observado, em ambas figuras, é que o
óleo (material ativo) foi envolvido por uma camada polimérica (alginato de sódio), se
tornando, assim, do modelo cápsulas. Como descrito anteriormente, as partículas seriam
do modelo esferas, se o material ativo estivesse disperso com o material polimérico.
Também, partículas maiores que 0,2 µm e menores que 5000 µm são chamadas de
microcápsulas. As partículas de alginato de sódio, contendo como material núcleo óleo
de buriti (produzidas neste trabalho), são consideradas microcápsulas, pois, de acordo
com a Equação 1, o resultado do cálculo de média de tamanho das partículas foi de 1,00
mm, equivalendo a 1000 µm.
4. Conclusão
A técnica utilizada no encapsulamento foi a gelificação iônica e, como previsto,
mostrou-se um método simples, de fácil reprodução, barato e eficiente.
O óleo de buriti, teoricamente rico em vitamina A, foi o composto escolhido a
ser encapsulado. As extrações do óleo por centrifugação e solvente hexano, renderam
1,80 ml de óleo em 120 g de polpa. Mesmo possuindo tom alaranjada, o óleo foi
pigmentado com corante lipossolúvel de cor vermelha.
As cápsulas obtidas tiveram diâmetro médio de 1,00 mm, equivalendo a 1000
µm, podendo serem chamadas de microcápsulas. Em microscópio óptico, foi verificado
se houve o encapsulamento, analisando oito partículas. Foram encontradas


polinucleações em seus interiores. Quatro destas obtiveram formatos próximos ao
esférico, e as outras, formatos irregulares. Pôde ser percebido também, que o material
ativo estava envolvido por material polimérico, possuindo, dessa forma, modelo de
cápsulas, diferenciado do modelo de esferas.
O óleo de buriti foi encapsulado por gelificação iônica. Como proposta, o óleo
encapsulado pode ser aplicado para produção de alimentos funcionais, por uso de suas
características nutricionais e farmacêuticas.
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Caracterização e aplicação de microcápsulas de macela em peças cerâmicas.
Diseño en Palermo. Encuentro Latinoamericano de Diseño.



REVISTA CITINO

SEÇÃO BIOTECNOLOGIA
BIOTECHNOLOGY SECTION
BIOPROSPECÇÃO: SUBSTRATO E PROCESSO
BIOPROSPECTING: SUBSTRATE AND PROCESS


Pág.
29 EXTRAÇÃO E AVALIAÇÃO DO RENDIMENTO DE ÓLEO DA POLPA
DE BOCAIÚVA

Vol. 2, No. 3,

ORIGINAL ARTICLE
EXTRACTION AND EVALUATION OF INCOME

OIL OF PULP BOCAIUVA


Gabriela Souza Alves1, Lizandra Carla Pereira de Oliveira1, Alexandre Gonçalves
Porto2, Fabrício Schwanz da Silva2, Flávio Teles Carvalho da Silva2 e Etney Neves3,4
Grosso, Campus Barra do Bugres – MT, Brasil. Rua Florianópolis, JD Elite II, CEP 78390000.
2
3
Professor do Departamento de Engenharia de Alimentos, UNEMAT.- Universidade do Estado de Mato
Grosso, Campus Barra do Bugres – MT.
4

Abstract
The bocaiuva, Acrocomia aculeata, is a palm tree from cerrado and naturally occurring
in the central-western Brazil. The literature reports that the bocaiúva oil is of very high
quality, both in the flesh and in the almond. Among its various uses, the production of
biodiesel as a renewable and biodegradable source is reported. This work deals with the
bocaiúva, as an input of broad innovative potential. In this study, the pulp oil (biomass)
extraction occurred. Yields for two solvents were compared and discussed. The nature
of the oil was theoretically studied and fundamental knowledge was established. This
basis aims to boost subsequent work to change the natural oil structure.
Keywords: acrocomia aculeate, bocaiuva oil, biomass, extraction.

* gabriela_souzamt@hotmail.com


Vol. 2, No. 3,

ARTIGO ORIGINAL

EXTRAÇÃO E AVALIAÇÃO DO RENDIMENTO
DE ÓLEO DA POLPA DE BOCAIÚVA


Gabriela Souza Alves1, Lizandra Carla Pereira de Oliveira1, Alexandre Gonçalves
Porto2, Fabrício Schwanz da Silva2, Flávio Teles Carvalho da Silva2 e Etney Neves3,4
Grosso, Campus Barra do Bugres – MT, Brasil. Rua Florianópolis, JD Elite II, CEP 78390000.
2
3
Professor do Departamento de Engenharia de Alimentos, UNEMAT.- Universidade do Estado de Mato
Grosso, Campus Barra do Bugres – MT.
4

Resumo
A bocaiúva, Acrocomia aculeata, é uma palmeira pertencente ao cerrado. A sua
ocorrência natural, se dá amplamente na região centro-oeste brasileira. A literatura
relata que a bocaiúva possui constituintes diferenciados em seus óleos, tanto na polpa
quanto na amêndoa. Dentre as várias utilizações do óleo, é citado como fonte
biodegradável e renovável para a produção de biodiesel. Este trabalho trata à bocaiúva,
como um insumo de potencial inovador amplo. Neste estudo, foi realizada a extração do
óleo da polpa (biomassa). Os rendimentos para dois solventes foram comparados e
comentados. A natureza do azeite foi estudada teoricamente, e um conhecimento básico
estabelecido. Este estudo tem como meta impulsionar trabalhos posteriores, para
modificação da estrutura do óleo natural.
Palavras-chaves: acrocomia aculeata, óleo de bocaiúva, biomassa, extração.1

1. Introdução
A bocaiúva também é conhecida como chiclete-de-cuiabano, coco-baboso, cococatarro, macaúba, macaiba, macaibeira e macajuba. 1 É uma palmeira de
aproximadamente 15 m de altura, com 20 a 30 cm de diâmetro, 2 pertencente ao cerrado
e de ocorrência natural na região centro-oeste brasileira. Seus frutos são de tendência
esférica, com diâmetro variando de 2,5 a 5,0 cm. A polpa da bocaiúva apresenta uma
cor amarela à alaranjada, quando madura, e é normalmente rica em carotenóides3. A
amêndoa é oleaginosa e comestível. A floração ocorre durante todo o ano, mas os frutos
amadurem entre setembro e janeiro. 1
* gabriela_souzamt@hotmail.com

As palmeiras, em sua maioria, são ricas em óleos. Dentre as mais citadas, a
bocaiúva é uma das fontes brasileiras de óleo vegetal, chegando a produzir quatro mil
hectares por ano. 2 O óleo da bocaiúva é de altíssima qualidade, podendo ser comparado
com o óleo de oliva em relação a valores nutricionais. Tanto a polpa quanto a amêndoa,
contém óleo rico em ácido oleico. 2,4
Há vários métodos diferentes para extrair óleos de vegetais, como prensagem
mecânica, fermentação, extração por Soxhlet e Goldfish. 5 A prensagem é o método
mais recomendado para matérias-primas com altos teores de óleos. 6 Já a extrações por
solventes, são geralmente utilizados para pequenas quantidades de biomassa ou baixos
teores de óleos. Em especial, são usados para estudos em laboratórios para fins
científicos. Porém, solventes podem provocar alterações químicas nas moléculas, e
contaminações originando toxidades. 7
Foi realizada uma revisão da literatura sobre a fenologia e a botânica da
bocaiúva. Frutos foram colhidos como amostras e as morfologias avaliadas. A polpa foi
separada para o estudo experimental. Os resultados experimentais foram comparados e
comentados em relação a literatura. A polpa foi avaliada em seus teores de óleo. Dois
tipos de solventes foram utilizados e as eficiências discutidas.
2. Óleos vegetais
Os óleos vegetais são geralmente extraídos de sementes oleaginosas, da polpa de
frutas e de germes de cereais. São constituídos principalmente de triglicerídeos, e de
uma mistura de componentes menores. A quantidade de substancias, tanto qualitativa
quanto quantitativa, depende da espécie vegetal. 5
A crise do petróleo, na década de 70 do século 20, motivou vários estudos para a
descoberta de fontes alternativas de óleos. Os óleos vegetais ganharam destaque, nestas
pesquisas. 4
Os óleos vegetais podem substituir o óleo diesel, para uso em motores de
combustão internos estacionários ou automotivos. Esses óleos podem ser utilizados “in
natura”, ou modificados por processos físicos e químicos . 8 O biodiesel, obtido através
da reação de transesterificação, é uma das formas da utilização de óleos vegetais e
gorduras animais em motor diesel, por possuir viscosidade reduzida em relação às suas
matérias-primas originárias. O processo de transesterificação reduz o peso molecular em
até 1/3 em relação aos triglicérides e, também, reduz a viscosidade e aumenta a
volatilidade. Após a reação, os produtos são uma mistura de ésteres de ácidos graxos,
glicerol, álcool, catalisador e um baixo percentual de tri, di e monoglicerídeos. 9


Figura 1. Esquema da reação de transesterificação pela via metílica ou etílica, utilizando como
catalisador um ácido, uma base ou uma enzima, para produção de biodiesel.

3. Óleo da Bocaiúva
A extração do óleo da bocaiúva pode ser realizada tanto com a polpa, quanto
com a amêndoa. A amêndoa produz um óleo claro rico em ácido láurico. O óleo da
polpa possui uma cor esverdeada, 1 e apresenta maior quantidade o ácido oleico do que a
amêndoa. 4
No mercado nacional e internacional, o óleo de bocaiúva vem sendo valorizado.
È uma consequência da qualidade intrínseca, com destque aos valores nutricionais
próximos ao da oliva. Sua utilidade vem sendo relatada no campo medicinal,
alimentício, cosméticos, entre outros. 2
O biodiesel é um combustível alternativo, biodegradável e atóxico produzido de
recursos. 6,10 Quimicamente, é definido como um éster de ácido graxo de cadeia longa,
derivado de fontes renováveis, como óleos vegetais e gorduras. 8 O óleo de bocaiúva por
apresentar uma vasta distribuição geográfica e qualidades do ponto de vista natural,
ecológico e sócio-econômico, pode ser destacado como um insumo forte para a
produção de biodiesel. 2
4. Extrator Soxhlet: Solventes
O extrator de Soxhlet é usado para extração de substâncias de sólidos, por
solventes quentes. 11 Os solventes, em temperaturas elevadas, entram em contato direto
com as amostras, proporcionando assim um arraste mais eficaz dos ácidos graxos e
outros componentes presentes nas mesmas. Nessa extração, o sistema permite que certa
quantidade de solvente passe várias vezes na amostra formando um ciclo. O ciclo
corresponde a uma lavagem, teoricamente total da amostra. É o método de extração de
óleos mais utilizado em pesquisas científicas.
Os lipídeos são biomoléculas solúveis em solventes orgânicos. 12 Os solventes
orgânicos geralmente usados na extração de lipídeos, são o éter de petróleo e o Hexano.


5. Extração Experimental do Óleo de Bocaiúva
Os frutos da bocaiúva são esféricos ou ligeiramente elipsóides achatados
variando seu diâmetro de 2,5 a 5,0 cm. Quando maduro, o epicarpo rompe-se
facilmente. O mesocarpo é fibroso, rico em óleo e possui sabor adocicado. 1
Seis massas do mesocarpo da bocaiúva foram utilizadas para extração de óleo
via Soxhlet. Três colunas do extrator Soxhlet foram preparadas, com o solvente éter
etílico e as outras três com éter de petróleo. Durante um período de 8 horas, as amostras
foram lavadas em um ciclo contínuo. Após um determinado tempo, a coloração do da
substancia solvente-óleo mudou, de incolor para amarelo, mais rapidamente para as que
continham éter etílico.
As amostras foram retiradas do extrator Soxhlet, depois de 8 horas em ciclo
contínuo, e as mesmas foram levadas a uma estufa, com temperatura próxima a 60°C,
para uma remoção total do solvente.
Em um dessecador, as amostra permaneceram em repouso até esfriarem. O
rendimento do óleo em relação ao tipo de solvente utilizado esta descrito na Tabela 1, e
ilustrado comparativamente no Gráfico 1.
Tabela 1. Valores de quantidade de óleo extraída da polpa da Acrocomia aculeata, popularmente
chamada de Bocaiúva.
SOLVENTES
ÉTER ETÍLICO
ÉTER DE PETRÓLEO
*amostras em porcentagens
16
14

Amostra 1*
12,33
5,12

Amostra 2*
12,85
3,3

Amostra 3*
17,33
4,75

Média*
14,3
4,39

Éter
Etílico
14,3

12
10
8
6
4

Éter de
Petróleo
4,39

2
0
Gráfico 1 – Rendimento em percentual (%),
da extração por solventes do óleo da polpa
da Acrocomia aculeata.
.


6. Conclusão
O fruto da bocaiúva, Acrocomia aculeata, é um insumo para extração de óleo
vegetal originado da biodiversidade brasileira. Segundo a literatura, o óleo da bocaiúva
possui qualidade nutricional comparado aos azeites de oliva. Seu uso alimentar,
portanto, é possível e compete com outras visões de utilização deste insumo.
Os óleos de bocaiúva podem ser utilizados, nos estudos de polimerização de
óleos. Os autores deste trabalho, em experimento preliminar, obtiveram uma borracha
através de um processo de polimerização utilizando temperatura associada a um indutor
químico, como catalizadores.
A princípio, todos os óleos vegetais podem ser convertidos em biodiesel,
inclusive os óleos obtidos neste estudo. Entretanto, óleos extraídos seletivamente aqui
podem representar um caminho, para a obtenção de lubrificantes automotivos
específicos.
O rendimento de extração de óleos de biomassas é dependente de um estudo
prévio, do tamanho da partícula do vegetal usada no processo, da temperatura e tempo
de extração, e do solvente utilizado. Neste último caso, devidamente comprovado neste
trabalho.
As amostras com os óleos extraídos pelo éter etílico renderam, em média, três
vezes mais óleo do que as do processo de extração que utilizou o éter de petróleo.
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SP, 2006


Edição: Volume 2‫ ׀‬Número 3‫ ׀‬Julho-Setembro de 2012

Julho – Setembro de 2012

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