Orientador: M. Angela de A. Meireles / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-25T10:36:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Monteiro_AlcileneRodrigues_D.pdf: 3999468 bytes, checksum: b87978ccc69b74a0ed467085fcaf6816 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Neste trabalho, estudou-se a influência da temperatura, tamanho de partículas e tempo de extração no rendimento e composição do óleo essencial e oleoresina de gengibre. Inicialmente, o feito da temperatura de secagem foi considerada. Os rizomas foram secos a temperatura de 25 e 30°C, durante 80 e 60 minutos, respectivamente. A oleoresina foi extraída a 70 bar e 16°C por 120 minutos. Posteriormente, estudou-se o feito da distribuição do tamanho de partículas. As partículas foram classificadas em quatro frações: fina (35, 42 e 48), média (14, 16 e 24), grossa (6, 8 e 10) e uma mistura de todos os tamanhos. Realizou-se as extrações por um período de 240 minutos. Observou-se que o maior rendimento (1,68% massa de oleoresina/massa de sólidos) foi obtido usando a fração media e o menor rendimento (1,04% massa de oleoresina/massa de sólidos) usando a mistura de todas as frações. Na terceira etapa, investigou-se a cinética de extração, usando o sólido nas condições selecionadas no pré-tratamento (rizomas secos a 30°C e tamanho médio de partículas). O efeito das variáveis de processo pressão, temperatura e vazão do solvente na taxa de transferência de massa, tempo de extração e rendimento da oleoresina para o período de taxa constante de extração foram avaliadas. As condições de pressão foram de 70 a 250 bar, temperatura de 16 a 40°C com e sem período estático. A análise de variância (ANOVA) mostrou que o efeito da pressão foi predominante no processo. A solubilidade operacional foi medida a pressões de 150, 200 e 250 bar e temperaturas de 20, 30 e 40°C, usando uma vazão de 0,90 a 1,10 g CO2/min. O coeficiente de transferência de massa e o coeficiente volumétrico da transferência de massa foram calculados considerando o efeito da convecção natural e da convecçâo forçada. A identificação dos constituintes químicos foi baseado em: i) análise comparativa dos espectros de massa das substâncias com banco de dados do sistema CG-EM (Wiley 139, Lib.); ii) dados da literatura [McLAFFERTY et al.] e iii) índice de retenção. A composição química dos extratos apresenta os componentes da classe do monoterpenos, sesquiterpenos, gingerois e shogaois / Abstract: In this work, the influence of the drying temperature, size of particles and time of extraction in the yield and composition of the oil ginger essential/oleoresin was studied. Initially, the effect of dying temperature was considered. The rhizomes were dried at temperatures of 25 and 30°C, for 80 and 60 minutes, respectively. The oleoresin was extracted at 70 bar and 16°C for 120 minutes. Secondly, the effect of particle size distribution was studied. Particles were classified in four fractions: fine (35, 42 and 48 mesh), medium (14, 16 and 24), coarse (6, 8 and 10) and a mixture of all sizes. The extraction was performed for a period of240 minutes. It was observed that the largest yield (1.68% mass of oleoresin/mass of solids) was obtained using the medium size fraction and the smallest one (1.04% oleoresin mass /mass of solids) using the mixture of all the fractions. In third place, the extraction kinetic was investigated using solid pre-treated at the selected conditions (30°C and medium size particles). The effect of the process variables pressure, temperature and solvent flow rate in the mass transfer rate, time of extraction and yield of the oleoresin for the period of constant rate of extraction were evaluated. The conditions were pressures from 70 to 250 bar, temperature from 16 to 40°C with and without static period. The analysis of variance (ANOVA) showed that the effect of pressure was predominant in the process. The operational solubility was measured at pressures of 150, 200 250 bar and temperatures of 20, 30 and 40°C, using a solvent flow of 0.90 to 1.10 gCO2/min. The mass transfer coefficient and the volumetric mass transfer coefficient considering the effects of both natural and forced convection. The identification of chemical constituents was based on: i) comparison of substance mass spectrums with GC-MS system data bank; ii) comparison of mass spectrum with literature data, and iii) retention indexes. The chemical composition of the extracts includes monoterpenes, sesquiterpenes, mixtures of gingerols and shogaols / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Este trabalho teve como objetivo o mapeamento da composição do óleo essencial (OE) de Corymbia citriodora produzido no Brasil pelas principais destilarias, Três Barras (FTB) e Meneghetti (FMG), e a extração do OE e oleoresina (OR) a partir das folhas utilizando a tecnologia de fluidos supercríticos. Foram estudados os efeitos das condições do processo, pressão (P) e temperatura (T), sobre a composição química e rendimento dos extratos, além da atividade antioxidante de alguns ensaios. As folhas picotadas apresentaram umidade de 7,33±1,1 e 8,66±0,5% para a FMG e FTB, respectivamente. As extrações, a partir das folhas com CO2 em condições sub e supercríticas, foram realizadas em duas etapas. Na primeira etapa, obteve-se o OE e, em seguida, as condições foram reajustadas para se fazer a extração da OR. As combinações das variáveis P e T foram determinadas conforme um delineamento composto central rotacional (DCCR), sendo feito um para cada etapa de extração. Para todos os extratos obtidos na primeira etapa, bem como dos OEs obtidos por arraste à vapor (AV) e hidrodestilação (HD), determinou-se o perfil de voláteis por cromatografia gasosa acoplado ao espectrofotômetro de massa (GC/MS). Os ensaios de maior rendimento em OE sem a coextração de pigmentos (100 bar e 60ºC, FTB=1,59% e FMG= 1,56%) e OR (220 bar e 70ºC, FTB=1,59% e FMG= 1,56%) tiveram sua atividade antioxidante determinada pelos métodos DPPH e branqueamento do β-caroteno. A OR também foi avaliada quanto ao seu teor de compostos fenólicos totais, pelos métodos Folin Ciocalteu e Azul da Prússia, e flavonoides totais. Para a amostra FTB, verificou-se a influencia positiva da P no rendimento de óleo essencial (p<0,05), enquanto que para a amostra FMG nenhuma variável teve influencia significativa (p>0,05). Na resposta rendimento da OR, as variáveis independentes P e T não tiveram influencia significativa. A concentração do citronelal (CC) teve influencia significativa da P para a amostra FTB e da interação P × T, para a FMG. Para a amostra FTB, na condição supercrítica de 100 bar e 60ºC, o rendimento em OE foi semelhante ao obtido por HD (1,59% e 1,6±0,15%, respectivamente), porém o teor de citronelal foi superior (de 87,6%) ao método convencional (79,5%). Nestas mesmas condições para a amostra FMG, os rendimentos foram de 1,53 e 1,16±0,15% e os teores de citronelal de 71,8% e 57,9% para os OE obtidos por SFE e HD, respectivamente. Os OEs obtidos por AV das amostras FTB e FMG apresentaram teores de citronelal de 79,8 e 76,6%, respectivamente. Nestes OEs foram identificados diversos compostos com atividade biológica comprovada; verificou-se variações tanto na quantidade quanto na qualidade dos compostos encontrados em cada amostra. As ORs obtidas das folhas FTB e FMG apresentaram alta capacidade antioxidante em ambos os métodos testados, branqueamento do β-caroteno e DPPH, com 81,6±3,0 e 81,7±1,6% de inibição e EC50 de 18,04±0,6 e 12,6±0,4 mg/mL, respectivamente. A capacidade redutora dos compostos da OR foi maior para o método do Azul da Prússia (FTB= 15,7±1,6 e FMG= 12,9±0,5 mg EAG/100g de folhas) em relação ao reagente Folin-Ciocalteu (FTB=74,2±4,0 e FMG= 84,8±2,4, em mg EC/100g de folhas). Os teores de flavonoides (FTB=26,7±3,9 e FMG=20,4±0,9, em mg EC/100g de folhas) foram superiores aos valores dos compostos fenólicos obtidos pelo método de Folin-Ciocalteu, provavelmente porque o extrato foi testado em sua forma bruta. Os resultados encontrados demonstram que através das condições adequadas de extração com CO2 supercrítico é possível a obtenção de um OE enriquecido em citronelal e de uma OR com alta atividade biológica. A técnica também permite um melhor aproveitamento da matéria-prima, através da extração sequencial e seletiva de OE e OR, em relação aos métodos convencionais. / The aim of this work was to evaluate the Corymbia citriodora essential oil (EO) composition produced by the main Brazilian distilleries; Meneghetti and Três Barras moreover evaluate the yield, composition and biological activity of (EO) and oleoresin (OR) obtained from leaves by using supercritical fluids technology. The effects of operational conditions, pressure (P) and temperature (T), on chemical composition and yield were studied. The cut leaves showed moisture content of 7,33±1,1 and 8,66±0,5% to FMG and FTB samples, respectively. The extractions using CO2 in sub and supercritical conditions were performed in two steps. In the first step the EO was obtained. After, the operational conditions were readjusted to make the OR extraction. The P and T values were determined using a complete factorial experimental design (CFED). It was used two experimental designs, one for each step. The volatile profile of all EO, obtained by steam distillation (AV), hydrodistillation (HD) and SFE were determined using a gas chromatography coupled with mass spectrometer (GC/MS) equipment. The experiments that provide the higher yields in EO without pigments coextraction (100 bar e 60ºC, FTB=1,59% e FMG= 1,56%) and OR (220 bar e 70ºC, FTB=1,59% e FMG= 1,56%) had their antioxidant activity determined by DPPH test and β-carotene bleaching assay. The OR was also evaluated for its content of total flavonoids and total phenolics by two different methods, Prussian Blue and Folin-Ciocalteu. In the FTB sample, SFE, to the sample FTB was observed the positive influence of P on essential oil yield (p<0,05), whereas to FMG the variables P and T or its interaction do not have significantly influence in this response. The citronellal concentration (CC) had a positive influence of P to FTB sample and P x T interaction to FMG sample. To FTB, at 100 bar and 60ºC, the EO yield was similar from that obtained by HD (1,59% e 1,6±0,15%, respectively). However the citronelal concentration was higher than ( 87,6%) that obtained by the convencional method (79,5%). At the same conditions, to the FMG sample at the same conditions, the yields were 1,53 e 1,16±0,15% and the citrionelal concentration were 71,8% e 57,9% to the EO obtained by SFE and HD, respectively. OE obtained by AV from FTB and FMG showed citronellal concentrations of 79,8 e 76,6%, respectively. In this EO were identified a variety of compounds with biological activity; it was verified variations in both quantity and the quality of the compounds in each sample. The ORs obtained from FTB and FMG showed a high antioxidant capacity in both, β-carotene bleaching assay and DPPH test, with inhibition of 81,6±3,0 e 81,7±1,6% and EC50 of 18,04±0,6 e 12,6±0,4 mg/mL, respectively. Reducing capacity of OR compounds was higher in Prussian Blue method (FTB= 15,7±1,6 e FMG= 12,9±0,5 mg EAG/100g of leaves) in relation to Folin-Ciocalteu reagent (FTB=74,2±4,0 e FMG= 84,8±2,4, em mg EC/100g de folhas). Total flavonoids (FTB=26,7±3,9 e FMG=20,4±0,9, em mg EC/100g of leaves) were higher than the value of phenolic compounds obtained in Folin-Ciocalteu reagent, probably because the extract was tested crude. The results obtained suggest that by using the SFE it is possible to obtain an EO with a high citronellal concentration. OR also showed a high antioxidant capacity. The SFE technique also improve the raw material utilization by the sequencial and selective extraction of EO and OR, in relation of conventional methods.

Este trabalho teve como objetivo o mapeamento da composição do óleo essencial (OE) de Corymbia citriodora produzido no Brasil pelas principais destilarias, Três Barras (FTB) e Meneghetti (FMG), e a extração do OE e oleoresina (OR) a partir das folhas utilizando a tecnologia de fluidos supercríticos. Foram estudados os efeitos das condições do processo, pressão (P) e temperatura (T), sobre a composição química e rendimento dos extratos, além da atividade antioxidante de alguns ensaios. As folhas picotadas apresentaram umidade de 7,33±1,1 e 8,66±0,5% para a FMG e FTB, respectivamente. As extrações, a partir das folhas com CO2 em condições sub e supercríticas, foram realizadas em duas etapas. Na primeira etapa, obteve-se o OE e, em seguida, as condições foram reajustadas para se fazer a extração da OR. As combinações das variáveis P e T foram determinadas conforme um delineamento composto central rotacional (DCCR), sendo feito um para cada etapa de extração. Para todos os extratos obtidos na primeira etapa, bem como dos OEs obtidos por arraste à vapor (AV) e hidrodestilação (HD), determinou-se o perfil de voláteis por cromatografia gasosa acoplado ao espectrofotômetro de massa (GC/MS). Os ensaios de maior rendimento em OE sem a coextração de pigmentos (100 bar e 60ºC, FTB=1,59% e FMG= 1,56%) e OR (220 bar e 70ºC, FTB=1,59% e FMG= 1,56%) tiveram sua atividade antioxidante determinada pelos métodos DPPH e branqueamento do β-caroteno. A OR também foi avaliada quanto ao seu teor de compostos fenólicos totais, pelos métodos Folin Ciocalteu e Azul da Prússia, e flavonoides totais. Para a amostra FTB, verificou-se a influencia positiva da P no rendimento de óleo essencial (p<0,05), enquanto que para a amostra FMG nenhuma variável teve influencia significativa (p>0,05). Na resposta rendimento da OR, as variáveis independentes P e T não tiveram influencia significativa. A concentração do citronelal (CC) teve influencia significativa da P para a amostra FTB e da interação P × T, para a FMG. Para a amostra FTB, na condição supercrítica de 100 bar e 60ºC, o rendimento em OE foi semelhante ao obtido por HD (1,59% e 1,6±0,15%, respectivamente), porém o teor de citronelal foi superior (de 87,6%) ao método convencional (79,5%). Nestas mesmas condições para a amostra FMG, os rendimentos foram de 1,53 e 1,16±0,15% e os teores de citronelal de 71,8% e 57,9% para os OE obtidos por SFE e HD, respectivamente. Os OEs obtidos por AV das amostras FTB e FMG apresentaram teores de citronelal de 79,8 e 76,6%, respectivamente. Nestes OEs foram identificados diversos compostos com atividade biológica comprovada; verificou-se variações tanto na quantidade quanto na qualidade dos compostos encontrados em cada amostra. As ORs obtidas das folhas FTB e FMG apresentaram alta capacidade antioxidante em ambos os métodos testados, branqueamento do β-caroteno e DPPH, com 81,6±3,0 e 81,7±1,6% de inibição e EC50 de 18,04±0,6 e 12,6±0,4 mg/mL, respectivamente. A capacidade redutora dos compostos da OR foi maior para o método do Azul da Prússia (FTB= 15,7±1,6 e FMG= 12,9±0,5 mg EAG/100g de folhas) em relação ao reagente Folin-Ciocalteu (FTB=74,2±4,0 e FMG= 84,8±2,4, em mg EC/100g de folhas). Os teores de flavonoides (FTB=26,7±3,9 e FMG=20,4±0,9, em mg EC/100g de folhas) foram superiores aos valores dos compostos fenólicos obtidos pelo método de Folin-Ciocalteu, provavelmente porque o extrato foi testado em sua forma bruta. Os resultados encontrados demonstram que através das condições adequadas de extração com CO2 supercrítico é possível a obtenção de um OE enriquecido em citronelal e de uma OR com alta atividade biológica. A técnica também permite um melhor aproveitamento da matéria-prima, através da extração sequencial e seletiva de OE e OR, em relação aos métodos convencionais. / The aim of this work was to evaluate the Corymbia citriodora essential oil (EO) composition produced by the main Brazilian distilleries; Meneghetti and Três Barras moreover evaluate the yield, composition and biological activity of (EO) and oleoresin (OR) obtained from leaves by using supercritical fluids technology. The effects of operational conditions, pressure (P) and temperature (T), on chemical composition and yield were studied. The cut leaves showed moisture content of 7,33±1,1 and 8,66±0,5% to FMG and FTB samples, respectively. The extractions using CO2 in sub and supercritical conditions were performed in two steps. In the first step the EO was obtained. After, the operational conditions were readjusted to make the OR extraction. The P and T values were determined using a complete factorial experimental design (CFED). It was used two experimental designs, one for each step. The volatile profile of all EO, obtained by steam distillation (AV), hydrodistillation (HD) and SFE were determined using a gas chromatography coupled with mass spectrometer (GC/MS) equipment. The experiments that provide the higher yields in EO without pigments coextraction (100 bar e 60ºC, FTB=1,59% e FMG= 1,56%) and OR (220 bar e 70ºC, FTB=1,59% e FMG= 1,56%) had their antioxidant activity determined by DPPH test and β-carotene bleaching assay. The OR was also evaluated for its content of total flavonoids and total phenolics by two different methods, Prussian Blue and Folin-Ciocalteu. In the FTB sample, SFE, to the sample FTB was observed the positive influence of P on essential oil yield (p<0,05), whereas to FMG the variables P and T or its interaction do not have significantly influence in this response. The citronellal concentration (CC) had a positive influence of P to FTB sample and P x T interaction to FMG sample. To FTB, at 100 bar and 60ºC, the EO yield was similar from that obtained by HD (1,59% e 1,6±0,15%, respectively). However the citronelal concentration was higher than ( 87,6%) that obtained by the convencional method (79,5%). At the same conditions, to the FMG sample at the same conditions, the yields were 1,53 e 1,16±0,15% and the citrionelal concentration were 71,8% e 57,9% to the EO obtained by SFE and HD, respectively. OE obtained by AV from FTB and FMG showed citronellal concentrations of 79,8 e 76,6%, respectively. In this EO were identified a variety of compounds with biological activity; it was verified variations in both quantity and the quality of the compounds in each sample. The ORs obtained from FTB and FMG showed a high antioxidant capacity in both, β-carotene bleaching assay and DPPH test, with inhibition of 81,6±3,0 e 81,7±1,6% and EC50 of 18,04±0,6 e 12,6±0,4 mg/mL, respectively. Reducing capacity of OR compounds was higher in Prussian Blue method (FTB= 15,7±1,6 e FMG= 12,9±0,5 mg EAG/100g of leaves) in relation to Folin-Ciocalteu reagent (FTB=74,2±4,0 e FMG= 84,8±2,4, em mg EC/100g de folhas). Total flavonoids (FTB=26,7±3,9 e FMG=20,4±0,9, em mg EC/100g of leaves) were higher than the value of phenolic compounds obtained in Folin-Ciocalteu reagent, probably because the extract was tested crude. The results obtained suggest that by using the SFE it is possible to obtain an EO with a high citronellal concentration. OR also showed a high antioxidant capacity. The SFE technique also improve the raw material utilization by the sequencial and selective extraction of EO and OR, in relation of conventional methods.