Aplicação de métricas da química analítica verde para avaliação de metodologias de extração de pectina

Abstract

Este trabalho teve como objetivo avaliar e comparar métodos convencionais e alternativos para a extração de pectina, utilizando os princípios da química analítica verde (QAV) e o software AGREE (Analytical GREEnness) como ferramenta de análise. Foram selecionados três métodos alternativos – extração assistida por ultrassom, extração assistida por micro-ondas e extração com água subcrítica – e o método convencional ácido para a avaliação. Cada metodologia foi aplicada a uma matriz diferente, conforme especificado nos artigos selecionados de diferentes autores, o que contribuiu para a diversidade e a abrangência da análise. O software AGREE foi aplicado para avaliar o alinhamento das metodologias com os 12 princípios da QAV, considerando aspectos importantes como a redução do uso de solventes tóxicos, eficiência energética, segurança do operador, entre outros. Os resultados indicaram que os métodos alternativos apresentam melhor desempenho ambiental em comparação ao método ácido, corroborando estudos anteriores que destacam a eficiência ambiental dessas metodologias. O método de extração assistida por ultrassom apresentou o melhor resultado na calculadora AGREE, com pontuação de 0,75, seguido pelo método com água subcrítica (0,60), extração assistida por micro-ondas (0,58) e, por fim, o método ácido convencional, que obteve menor pontuação (0,31). Este resultado foi associado principalmente ao uso de reagentes tóxicos e à baixa eficiência energética. Além disso, foram propostas melhorias para otimizar as metodologias em relação aos princípios da QAV. O estudo demonstrou a viabilidade de integrar os princípios da QAV na extração de pectina, promovendo práticas mais sustentáveis e alinhadas às demandas ambientais e industriais.

This work aimed to evaluate and compare conventional and alternative methods for pectin extraction, using the principles of Green Analytical Chemistry (GAC) and the AGREE (Analytical GREEnness) software as an analysis tool. Three alternative methods were selected — ultrasound-assisted extraction, microwave-assisted extraction, and subcritical water extraction — along with the conventional acid method for evaluation. Each methodology was applied to a different matrix, as specified in articles selected from different authors, contributing to the diversity and comprehensiveness of the analysis. The AGREE software was used to assess the alignment of the methodologies with the 12 principles of GAC, considering important aspects such as reducing the use of toxic solvents, energy efficiency, operator safety, among others. The results indicated that the alternative methods showed better environmental performance compared to the acid method, corroborating previous studies highlighting the environmental efficiency of these methodologies. The ultrasound-assisted extraction method achieved the best score in the AGREE calculator, with a rating of 0,75, followed by the subcritical water method (0,60), microwave-assisted extraction (0,58), and finally, the conventional acid method, which obtained the lowest score (0,31). This result was primarily associated with the use of toxic reagents and low energy efficiency. Furthermore, improvements were proposed to optimize the methodologies in accordance with the principles of GAC. The work demonstrated the feasibility of integrating GAC principles into pectin extraction, promoting more sustainable practices aligned with environmental and industrial demands.