As características finais do pigmento dependem não só das condições de conservação dos produtos, mas principalmente do processo de extração, o que reflete na qualidade final do produto. Desta forma muitos países importam as sementes in natura. Tendo em vista que o mercado importador exige um percentual mínimo de 2,5 % de bixina, a existência de variedades cultivadas com somente 1,6 a 2.1 % de bixina tem levado muitos países a mudarem sua estratégia de mercado (May et al., 1997). A Índia, por exemplo, têm ampliado a exportação de pigmento processado de forma a aumentar o valor agregado (Robbins, 1995).
Os corantes de urucum podem ser encontrados no mercado em diferentes formas: em solução aquosa, solúvel em óleo ou ainda, na forma de emulsão ou em suspensão (Sandi et. al. , 2003). Vários são os processos adotados para obtenção do pigmento. O método tradicional de extração dos corantes do urucum consiste na enérgica agitação das sementes em água fria. Uma vez separada a semente e decantada a suspensão, seca-se a pasta. Esta pasta é comercializada in natura ou misturada a um óleo comestível. O referido processo acarreta baixo rendimento no teor de bixina, devido ao prolongado tempo de secagem (Sandi et al., 2003).
Preston e Rickard (1980) descrevem os principais métodos de extração; a extração em óleo, a extração em solventes orgânicos e a extração em meio aquoso alcalino, como também variantes destes processos. Em um dos processos as sementes são tratadas com solução alcalina, a frio ou a sob leve aquecimento. A solução alcalina obtida, contendo o corante solúvel, é acidificada o que leva a precipitação de um pigmento rico em norbixina. Desta forma é obtido um concentrado vermelho com elevado teor daquele componente. A extração com solventes orgânicos têm sido também uma alternativa para a obtenção de produto com elevada concentração bixina. Destacam-se entre os solventes empregados: a acetona, o álcool etílico, o propilenoglicol e também o clorofórmio. Este processo, no entanto apesar de conduzir a um produto com elevado rendimento, apresenta alguns problemas, devido ao elevado custo para recuperação dos solventes, ou a possibilidade de deixar resíduos tóxicos que pode inviabilizar seu emprego como corantes para alimentos. Outra forma também empregada pela indústria faz uso de óleos vegetais como solventes, produzindo extratos lipossolúveis.
Extrações com fluido supercrítico, particularmente empregando dióxido de carbono são reportadas na literatura, contudo esta técnica extrativa continua restrita a escala laboratorial, Chao et al. (1991) conduziram extrações de sementes de urucum com CO2 a
diferentes pressões e temperatura, (207 bar/50o C, 310o bar/ 60o C e 345 bar/50o C). Analisaram posteriormente os extratos, empregando técnicas de CCD, Ressonância magnética nuclear (RNM) e cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas CGMS. Obtiveram maior concentração de pigmentos totais a 345 bar/50o C (19 mg/g de extrato). Em outro ensaio amostras de bixina e norbixina puras submetidas às mesmas condições de extração não acusaram a presença na análise por CG-MS, evidenciando baixa solubilidade, quando o óleo estava ausente.
A presença de grupamentos carboxílicos ácidos nestes compostos foi apontada como provável razão da inexistência de espectro de massa, uma vez que sua elevada polaridade poderia ter favorecido forte retenção daqueles compostos na coluna empregada. A espectrometria de massa mostrou, contudo a presença de muitos compostos terpênicos entre eles, em maior concentração o diterpeno geranilgeraniol.
Degnan et al. (1991) determinaram a solubilidade em CO2 supercrítico dos compostos
puros; bixina, norbixina e metilbixina como também de pigmento bruto, obtido de sementes inteiras de urucum. Observaram que a concentração de bixina solúvel em CO2, proveniente do
extrato de semente era cerca de 10 vezes superior em massa quando comparada ao ensaio de solubilidade de bixina com 97 % de pureza. Por outro lado, a concentração do óleo de urucum era cerca de 100 vezes aquela da concentração de bixina. Nas Tabelas 2, 3 e 4, são apresentados os dados de solubilidade em CO2 supercrítico: da bixina, do pigmento de
urucum e do óleo de urucum respectivamente.
Tabela 2 – Solubilidade da bixina em CO2 supercrítico.
Solubilidade da bixina 97% (mg bixina/g de CO2 )
3000 psi, 40ºC 7000 psi, 55ºC 0.0010 ± 0,0001mg 0,0033 ± 0,0002
Tabela 3– Solubilidade do pigmento de urucum em CO2 supercrítico.
Solubilidade do pigmento na semente inteira (mg de bixina /g de CO2)
3000 psi, (40ºC) 7000 psi, (55ºC) 0,013 ± 0,001mg 0,027 ± 0,002
Tabela 4- Solubilidade do óleo de urucum em CO2 supercrítico.
Solubilidade do óleo de urucum ( mg/g de CO2)
Pressão (psi) 40ºC 50ºC 55ºC
3000 0,3 0,5 0,6
3850 1,3 1,7 2,0
4500 1,5 1,9 2,3
7000 1,7 2,1 2,5
Processos alternativos, como operações mecânicas envolvendo moinhos de bolas ou então em leito de jorro, onde as sementes de urucum sofrem atrição e impacto umas com as outras conduzem a um pigmento em forma de pó ultrafino. Os produtos resultantes de operações puramente mecânicas apresentam baixos teores de bixina, visto que a camada que envolve a semente de urucum represente cerca de 6% do peso da semente, e pouco mais de 2% da semente é devido à bixina (Carvalho, 1989).
Alves (2002) estudou a extração de bixina das sementes de urucum empregando moinho de bolas. Observou que o aumento de duas para quatro horas no tempo de processo, aumentou o rendimento de extração de 4,86 % para 14,83 % e que a fração granulométrica de 100 a 250 mesh apresentava os maiores teores de bixina.
Apesar da elevada sensibilidade à degradação em presença de ar e calor, algumas técnicas empregam a concentração de extratos através da secagem com fluxo de ar quente. Tavares et al. (1999) estudaram a influência dos parâmetros; vazão de ar e carga de semente de urucum no processo de extração mecânica em um leito de jorro monitorando a produtividade do processo e os teores de bixina do concentrado. Massarani et al. (1992) conduziram experimentos de extração de pigmentos de urucum simultâneo à secagem, em um equipamento de leito de jorro de configuração cônica, avaliando a eficiência desta operação conjunta. Passos et al. (1997) estudaram a secagem do extrato de urucum em leito de jorro, a
50o C avaliando a degradação térmica ocorrida durante o processo. Constataram ser pouco significativa a perda quando comparadas à operação conduzida a 105o C.
Deve-se ainda destacar uma alternativa de extração mecânica muito comum que emprega a farinha de milho (fubá). Este é agitado com a semente, de forma que, por abrasão o pigmento é removido, ficando incorporado à farinha de milho. O produto assim obtido tem emprego na culinária e é popularmente conhecido como colorau.