Extração do óleo de manjericão usando fluido supercrítico: analise experimental e matemática / Basil oil extraction using supercritical fluid: experimental and mathematical analysis

RESUMO

O óleo essencial de manjericão (Ocimum basilicum L.) é valorizado no mercado internacional e amplamente usado nas indústrias de condimentos, cosméticos e medicinais. Entre todos os processos que podem ser aplicados na obtenção do óleo, a extração usando fluido supercrítico (EFS) pode ser um método seletivo e eficiente, dependendo das condições operacionais, como temperatura e pressão, que precisam ser otimizadas. O objetivo deste estudo foi comparar a eficiência da extração supercrítica, utilizando planejamento experimental, na extração do óleo de manjericão com os métodos convencionais (hidrodestilação e soxhlet). Para a realização da parte experimental, foi utilizado dióxido de carbono como solvente para a EFS e hexano, para aplicação no soxhlet. Foi realizado um delineamento central composto rotacional (DCCR), aplicando três pressões (100, 200 e 300 bar) e três temperaturas (30, 40 e 50ºC). Através da hidrodestilação, obteve-se o menor rendimento (0,26%), usando o Soxhlet, o rendimento foi de 2,39% sendo superior, comparado á EFS, que foi de 0,43%. O DCCR mostrou que, para otimizar o processo, é necessário aumentar a pressão e a temperatura para o alcance de maiores rendimentos. Foi possível constatar que o modelo matemático representou bem o processo de extração, propiciando o "scale-up" deste.

ABSTRACT

The essential basil (Ocimum basilicum) oil has been valued in the international market and widely used in industries of condiments, medicines and cosmetics. Among all the processes that can be applied to extract the oil, supercritical fluid extraction (SFE) can be an efficient and selective one, depending on the operational conditions like temperature and pressure. The aim of study was to compare the supercritical extraction method, using an experimental planning, with conventional extractions methods as hydrodistillation and soxhlet. It was used carbon dioxide as solvent in the SFE, and hexane for the soxhlet extraction. A central composite rotational design (CCRD) was applied varying three pressures (100, 200 and 300 bar) and three temperatures (30, 40 and 50 °C). The yield using soxhlet was the highest (2.39%), followed by SFE (0.43%) and hydrodistillation with 0.26%. The CCRD showed that to optimize the process, it is necessary to raise the temperature and pressure in order to achieve higher yields. It could be concluded that the mathematical modeling well represented the extraction process, making the scale-up a possible alternative.