Extração e Refino de Óleos Vegetais

Extração e Refino de Óleos Vegetais

Todas as plantas e animais, fabricam uma série de substâncias de que necessitam para diferentes finalidades específicas para cada uma.
Muitas substâncias fabricadas por plantas, tem sido utilizadas como alimento, remédio ou para embelezamento do corpo.

A evolução do processo cultural humano levou ao desenvolvimento de técnicas que possibilitassem uma melhor utilização destes grupos de substâncias, extraindo-as para posterior utilização das mesmas. O grupo de substâncias, retirado de uma determinada porção vegetal é chamado de extrato.
Com o tempo, foram se desenvolvendo diferentes técnicas de extração, cada uma visando a obtenção de um conjunto de substâncias específicas e para um objetivo diferente.

Algumas técnicas para extração de óleos já foram discutidas nas matérias anteriores. Vamos falar agora, rapidamente sobre os outros tipos mais conhecidos de extrações e suas funções.
Para alcançar sua ação medicinal e ou cosmética, uma planta deve ser tratada de tal forma que se obtenham produtos derivados com ação específica.

Com uma mesma planta, ou com a mesma parte da planta, pode-se preparar diversos derivados levando-se em consideração:
• o modo de preparação
• as propriedades físicas
• o aspecto
• a concentração dos princípios ativos
• as propriedades farmacológicas
• sua finalidade

Pós vegetais
Os vegetais na forma de pó possuem uma grande aplicação no arsenal terapêutico e ou cosmético, podendo ser incorporados facilmente às formas galênicas secas como cápsulas e comprimidos ou em cremes e loções com finalidades específicas.
As ervas, depois de secas, são trituradas em moinhos de diversos modelos e peneiradas dando origem ao pó.

Óleos essenciais
Os óleos essenciais são compostos aromáticos, geralmente voláteis, retirados dos vegetais, onde são encontrados pré-formados ou na forma combinada. São extraídos por destilação, por expressão ou por extração por solventes.

Os medicamentos magistrais à base de óleos essenciais variam com as propriedades químicas e físicas, em particular a solubilidade. Com um excipiente alcoólico ou oleoso, se trabalha por simples dissolução.
Uma técnica nova de micro-encapsulação do óleos vegetais permite a utilização dos óleos essenciais sob a forma de pó acondicionado em cápsulas. Com excipientes não graxos pode-se utilizar externamente, na forma de géis ou emulsionados com emulsionantes não iônicos, que fornecem emulsões estáveis.
Os óleos essenciais, nas suas diferentes apresentações, são muito utilizados na perfumaria e também na aromaterapia.

Hidrolatos
Freqüentemente, produtos secundários à preparação dos óleos essenciais, as águas destiladas, também conhecidas por hidrolatos, possuem grande quantidade de princípios voláteis como ácidos, aldeídos e aminas.

São preparadas por simples destilação com vapor de água, e plantas frescas ou secas.
As plantas rasuradas são maceradas por horas com uma quantidade relativamente grande de água e depois destiladas. A destilação é suspensa quando se obtém uma quantidade razoável de destilado. O excesso de essência é separado por decantação ou filtração.

A conservação dos hidrolatos é delicada, pois contaminam-se com facilidade.
Os hidrolatos são utilizados, por suas propriedades aromáticas, para a preparação de xaropes; e em cosmetologia, por suas propriedades adstringentes, calmantes e antipruriginosas, sob a forma de loções e cremes.

Alcoolatos
Os alcoolatos são preparados pela maceração com álcool das plantas frescas seguida ou não por uma destilação.

Atualmente a denominação alcoolato foi substituída por soluções alcoólicas ou tinturas.

Alcoóleos
Os alcoóleos são preparações líquidas resultantes da ação dissolvente do álcool, empregado em quantidade determinada a um título definido sobre as matérias vegetais.

O título do álcool utilizado estará na função dos princípios ativos a dissolver do material a tratar.
Em fito-aromaterapia utilizam-se as tinturas, as tinturas mãe, e as alcoolaturas.

Tinturas vegetais
As tinturas vegetais são preparadas à temperatura ambiente pela ação do álcool sobre uma erva seca (tintura simples) ou sobre uma mistura de ervas (tintura composta). São preparadas por solução simples, maceração ou percolação.

Hidróleos
Os hidróleos são derivados obtidos pela dissolução em água de uma substância medicamentosa. Os hidróleos são conhecidos pela população pelo nome de tisanas e, e são obtidos por infusão, decocção ou maceração:

Infusão
A infusão é preparada jogando-se água fervente sobre as partes ativas do vegetal. É o modo tradicional de preparar o chá. Deve-se deixar as plantas dentro da água quente por 5 a 10 minutos, e depois filtrar.

Decocção
Na decocção, geralmente coloca-se a erva em água fria, que, em seguida, se aquece até a ebulição num recipiente fechado, deixando ferver por alguns minutos. Geralmente se aplica a drogas que apresentam princípios ativos de difícil extração por estarem contidos em partes lenhosas das plantas.

Maceração
É uma preparação líquida que requer longa imersão. Põe-se a planta em água fria, cobre-se o recipiente e deixa-se repousar em lugar fresco durante uma noite.

Digestão
O contato droga-solvente é mantido a uma temperatura de 40 a 60 graus Celsius.

Percolação
Sem dúvida nenhuma é o processo que, pela dinâmica e artifícios possíveis, permite uma extração mais eficiente. A passagem do líquido extrator através da droga moída, em aparelhos conhecidos por percoladores, com o controle do fluxo e variação da mistura dos solventes extratores, otimiza o processo;

Destilação
processo em que a planta, em contato com água ou álcool, é submetida à destilação.

Secagem
Quando o extrato líquido tem o seu solvente removido, pode ser feito por simples aquecimento e evaporação ou submetido a processos de spray dryer, drum dryer, evaporação e concentração sob vácuo, concentração em membranas e outros.

Extratos glicólicos
Os extratos glicólicos são obtidos por processo de maceração ou percolação de uma erva em um solvente hidro-glicólico, podendo ser este o propilenoglicol ou a glicerina. Estes extratos normalmente são utilizados nos fitocosméticos.

Extratos fluidos
Os extratos fluidos são preparações obtidas de drogas vegetais manipuladas. Por não terem sofrido ação do calor, seus princípios ativos são exatamente os mesmos encontrados nos fármacos respectivos.

Outros processos mais sofisticados permitem obter extratos qualitativamente superiores. Entre eles pode-se mencionar :

ESAM – Extração por Solvente Assistida por Microondas;

extração com C02 Supercrítico;

VMHD (Vacuum Microwave HydroDistillation);

E a extração biotecnológica (fermentação e bioconversão).

Os princípios ativos das plantas medicinais são substâncias que a planta sintetiza e armazena durante o seu crescimento. Nem todos os produtos metabólicos sintetizados possuem valor medicinal. Em todas as espécies existem princípios ativos e substâncias inertes.

Antes de darmos uma breve informação sobre as classes mais gerais de princípios ativos utilizados pelo homem, surge uma pergunta que não quer calar……..

Porque precisamos de tantas modalidades de extrações diferentes ? Você Já se perguntou sobre isso?
Porque em determinados momentos o melhor a se usar é um óleo ou extrato oleoso e em outros é um extrato glicólico ou um chá ou outro tipo de extrato…….

Se a planta é a mesma, porque temos diferentes formas de extrair substâncias dela……
Algum palpite? Pare e pense um pouquinho, antes de continuar a leitura…..

O óleo se dissolve na água? A princípio não….. isso todos nós sabemos não é? Então o que temos em um óleo que não temos num chá? Você já parou pra se perguntar isso?

Então lá vai: No extrato oleoso ou no óleo extraído de uma planta, estarão as substâncias lipossolúveis que ela produziu. Estas mesmas substâncias não estarão no chá, porque nãos são hidrossolúveis, ou seja, não se dissolvem em água.

Então podemos deduzir agora, que cada tipo de extração, retira um grupo diferente de substâncias de uma mesma determinada planta. E é isto mesmo que acontece. Cada tipo de extrato é diferente do outro e, conseqüentemente, terá funções e ações diferentes sobre o local a ser aplicado.

Um extrato glicólico de argan, por exemplo, não terá os componentes lipídicos (gorduras) que dão brilho e viço aos cabelos, em compensação, o mesmo extrato glicólico poderá ter alguma substância importante para a renovação celular da pele, por exemplo, que não será encontrado no óleo. Embora este exemplo seja apenas ilustrativo, espero que tenha servido para esclarecer as diferenças.

A escolha de um determinado tipo de planta em uma determinada forma de extração, é definida pelas substâncias obtidas e o objetivo biológico desejado. A planta certa no formato de extrato errado, simplesmente impede que a ação desejada seja alcançada.

Bem, vamos agora a uma breve discriminação dos ativos mais populares:

Geralmente, numa mesma planta, encontram-se vários componentes ativos, dos quais um ou um grupo deles determinam a ação principal do seu extrato. O princípio ativo isolado, apresenta ação diferente daquela apresentada pelo vegetal inteiro.

Os princípios ativos geralmente apresentam-se concentrados em determinadas partes do vegetal, preferencialmente nas flores, folhas e raízes, e, às vezes nas sementes, nos frutos e na casca.

Outra característica dos vegetais é que não apresentarem uma concentração constante de substâncias, variando com o habitat,a época do ano, o clima, a colheita e a preparação, entre outros fatores.

Alcalóides
Os alcalóides formam um grupo heterogêneo, de substâncias orgânicas, definido pela função amina, raramente amida, que dá a seus constituintes propriedades químicas próprias, com uma atividade farmacológica notável, mas que muitas vezes se aliam uma toxicidade elevada.
Como exemplo de alcalóides podem ser citadas a atropina (Atropa belladona), a morfina (Papaver somniferum), a cafeína (Coffea arabica) e a quinina (Chinchona sp).

Princípios amargos
Existe um número grande de plantas cujos componentes possuem um sabor amargo. Em fitoterapia as plantas que possuem estes componentes são conhecidas por Amara.
Os princípios amargos estimulam intensamente a secreção dos sucos gástricos e desenvolvem uma ação tônica geral.

Óleos essenciais
Os óleos essenciais são componentes vegetais que são extremamente voláteis, dificilmente solúveis em água, e possuem odor intenso, sendo, algumas vezes, desagradável
Os óleos essenciais são formados por diversas substâncias podendo chegar até 50 componentes.

Taninos
Os taninos são componentes vegetais que possuem a propriedade de precipitar as proteínas da pele e das mucosas, transformando-as em substâncias insolúveis. Os taninos possuem ação adstringente, antiséptica e antidiarréica.

Heterosídeos
São substâncias amplamente distribuidas no reino vegetal. Apresentam ações e efeitos tão diversos que é difícil agrupá-las sob um conceito químico. Os primeiros heterosídeos isolados eram produtos condensados da glicose, motivo pelo qual foram chamados de glicosídeos. Como exemplo, podemos citar as substâncias cardioativas da digitalis.

Saponinas
As saponinas ou saponosídeos formam um grupo particular de heterosídeos. O seu nome provém da propriedade de formar espuma abundante, quando agitadas com água, à semelhança do sabão. As saponinas favorecem a ação dos demais princípios ativos da planta.

Flavonóides
Os flavonóides formam um grupo muito extenso, pelo número dos seus constituintes naturais e ampla distribuição no reino vegetal.
As propriedades físicas e químicas são muito variáveis, no entanto, podem ser relacionadas algumas propriedades farmacológicas do grupo como:

– ação sobre os capilares

– ação em determinados distúrbios cardíacos e circulatórios

– ação antiespasmódica

Mucilagens
Constitui-se um dos componentes das fibras naturais que atuam em importantes funções mecânicas e metabólicas.

As plantas com mucilagens estão amplamente distribuídas no reino vegetal, mas somente algumas espécies possuem aplicação terapêutica como a malva e o linho.
As mucilagens agem principalmente protegendo as mucosas contra os irritantes locais, atenuando as inflamações.

Ácidos orgânicos
Diversos vegetais apresentam ácidos orgânicos, que lhes conferem sabor ácido e propriedades farmacêuticas características, como ação refrescante e laxativa. Dentre os ácidos presentes pode-se destacar o tartárico, málico, cítrico e o silícico.

As plantas das famílias das borragináceas, das equisetáceas e das gramíneas absorvem grande quantidade de sais orgânicos do solo, principalmente o silícico, armazenando-o nas membranas das células ou no seu protoplasma. Este ácido é um elemento fundamental para o tecido conjuntivo, pele, cabelos e unhas. As plantas ricas em ácidos orgânicos são muito utilizadas na fitocosmética.


Extração e Refino de Óleos e Gorduras Vegetais
Nem todos os seres vivos acumulam óleos e gorduras, mas temos diversas espécies vegetais e animais possuem capacidade de armazenar óleos e gorduras, tais como polpas de frutos, sementes, peles e ossos. Temos também, diversas espécies microbianas, como algas e fungos, que possuem organelas para armazenagem de óleos e gorduras.Por conta desta diversidade de origem, existem diversos processos de extração e purificação de óleos e gorduras, dependendo das características da fonte oleaginosa.
Vamos mostrar aqui 2 métodos envolvidos na extração:
prensagem mecânica e
extração à solvente.

Obtenção de Óleos por Prensagem Mecânica
O processo de prensagem é um dos processos mais antigos de extração de óleos e gorduras.
Neste processo, a matéria-prima é esmagada por uma roda de pedra acionada por tração animal e, assim, liberar o óleo contido nos frutos, e então, a mistura é filtrada.

Em processos industriais modernos de extração de óleos ou gorduras por prensagem mecânica e posterior filtragem do óleo, utilizam equipamentos mais sofisticados e com maior eficiência. Nesses equipamentos, os grãos ou frutos entram em parafusos tipo roscas sem fim que comprimem e movimentam o material para frente. Em sua saída, existe um cone que pode ser regulado de forma a aumentar ou diminuir a abertura para saída do material, o que determina a pressão no interior da prensa. No final do processo são obtidos dois materiais: a torta, que é a parte sólida, e o óleo ou gordura brutos, que podem conter partículas sólidas resultantes da prensagem.

Este material bruto passa, por um processo de filtragem num equipamento chamado filtro-prensa e a torta é encaminhada para o processo de extração com solvente, enquanto o óleo ou gordura extraído e filtrado segue para as etapas de purificação.
O que são óleos virgens ou extra virgens?
A denominação de óleos virgens ou extravirgens é dada a óleos que, após o processo de prensagem mecânica, necessitam apenas de filtragem para remoção de partículas sólidas. Ou seja, estes óleos podem ser consumidos diretamente após a prensagem, sem a necessidade de etapas posteriores de purificação.

A diferença entre os dois se refere à temperatura na qual a prensagem é realizada. Um óleo é classificado como extravirgem quando resultante de uma primeira prensagem a frio (temperatura ambiente), e o óleo virgem é o resultante de prensagem posterior realizada a quente (aproximadamente 70 ºC).
O extravirgem possui uma qualidade superior.

Obtenção de Óleos por Extração a Solvente
Após a prensagem mecânica, a torta resultante passará pelo processo de extração por solvente.

Algumas fontes oleaginosas tem pouco conteúdo em óleo, como a soja e do algodão, que têm menos de 20 % do peso dos grãos de material graxo. Neste caso, não é usada prensagem mecânica e os grãos após torrados e moídos são submetidos diretamente ao processo de extração por solvente. A solubilização do óleo no solvente ocorre por dois mecanismos: a dissolução por simples contato entre as células vegetais destruídas durante a prensagem ou moagem, ou através de difusão, onde o óleo atravessa lentamente as as células intactas para o meio líquido.

As plantas industriais modernas de extração por solvente operam em regime continuo.

O principal equipamento do processo é o extrator, que consiste de uma correia vertical com cestos que possuem o fundo perfurado girando em sentido horário.

A extração é feita no extrator, o material é colocado em cestas que correm num sentido e o solvente que corre no sentido inverso. No final, o solvente saturado (chamado de micela) é recolhido e colocado em evaproradores que evaporam o solvente, sobrando o óleo bruto. O farelo é descarregado do cesto e passa por um evaporador para retirada do solvente, que também retorna ao processo.

Todo o solvente utilizado no processo é recuperado e retorna ao início do processo.

O óleo resultante do processo de extração é chamado de óleo bruto e geralmente necessita de etapas posteriores de refino para ser consumido.

O óleo de soja, por exemplo, em sua forma bruta possui diversos contaminantes. Entre os contaminantes temos ácidos graxos livres, fosfolipídeos como a lecitina e tocoferol que confere odor e gosto extremamente desagradáveis.

Para torná-lo adequado para uso, o óleo bruto passa por um refino, onde as impurezas são retiradas.

Purificação ou Refino
Degomagem
É a primeira etapa do refino, e consiste da retirada de fosfatídeos, proteínas e outras substâncias coloidais. Neste processo, adiciona-se água ao óleo bruto, que sofre leve aquecimento (aproximadamente 70 ºC) de 20 a 30 min.

Aqui, ocorre a hidratação do material coloidal, levando a formação de emulsões. A mistura obtida é centrifugada para a separação da fase aquosa. O óleo obtido após esta etapa é chamado de óleo degomado.

Neutralização
É a segunda etapa, onde o óleo degomado é encaminhado para a etapa de neutralização onde é adicionada ao óleo uma solução aquosa de NaOH 5 %, que reage com os ácidos graxos livres para formar sabões. Em seguida, a mistura passa por um processo de centrifugação, que separa os sabões formados (borra) do óleo.

A borra obtida é utilizada para produção de sabões de baixa qualidade ou para a produção de ácidos graxos após a sua acidificação com ácidos minerais fortes, como o ácido sulfúrico. O óleo resultante desta etapa é chamado de óleo neutralizado.
Desodorização
É a etapa seguinte e, onde ocorre a remoção de substâncias que causam o mau cheiro do óleo bruto, como aldeídos, cetonas, ácidos graxos oxidados e, principalmente, o carotenoide chamado tocoferol (vitamina E).
Neste processo, conhecido como arraste a vapor, o óleo passa em contracorrente com vapor de água. Durante este contato, o vapor retira as substâncias que conferem odor ao óleo.

Clarificação
Última é a etapa do processo de refino. Nesta etapa são removidos os corantes que conferem cor ao óleo através da adsorção destes na superfície de uma mistura de carvão ativado e de argilas naturais conhecidas como terra clarificante. Pequenas quantidades de água remanescentes das etapas posteriores podem interferir no processo de braqueamento, pois podem “bloquear” a superfície da terra de clareamento e reduzir sua eficiência.

O óleo desodorizado deve passar por uma etapa de secagem antes de ser submetido ao processo de clarificação. Para tal, o óleo permanece durante 30 min. aquecido e sob baixa pressão (vácuo). Em seguida, a este óleo seco é adicionada a terra clarificante, deixando-se a mistura durante 20 a 30 min sob agitação, quando é então filtrada em um filtro-prensa.

Extração e Refino de Óleos e Gorduras de Animais
Os óleos e gorduras animais são obtidos através dos chamados sebos, os tecidos adiposos dos animais, normalmente associados a carnes, peles e ossos.
O processo de obtenção de gorduras é realizado da seguinte forma:
A primeira etapa consiste em triturar o material que contém a gordura e misturá-lo com água em uma autoclave, permanecendo a alta temperatura e pressão por 1 a 2 h onde as células contendo material graxo são destruídas, e a gordura fica na forma líquida devido à alta temperatura. Em seguida, este material é coletado em um decantador, onde a gordura, por ser menos densa, fica na superfície da água e pode ser facilmente recolhida. Esta gordura passa então por um filtro prensa para remoção de partículas sólidas em suspensão.

Apesar de semelhante ao refino do óleo de soja, as gorduras são refinadas seguindo uma ordem diferente das etapas .
A primeira etapa do processo de refino da gordura é a desodorização, que ocorre de forma similar à dos óleos vegetais. No entanto, neste caso o processo por arraste a vapor também elimina grande parte dos ácidos graxos presentes na gordura, motivo pelo qual este processo é conhecido na indústria como “neutralização física”.
Na próxima etapa, a gordura desodorizada é submetida ao processo de neutralização com hidróxido de sódio de modo similar ao descrito para o óleo de soja. Deve-se salientar que mesmo no caso de algumas oleaginosas de origem vegetal onde o óleo ou a gordura possuem alta acidez, como é o caso de palmeiras, o procedimento de refino é similar ao descrito aqui para gorduras animais.

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