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Tipo do documento: Tese
Title: Compostos antioxidantes e quantificação do eugenol de extratos das folhas de cravo da índia (Syzygium aromaticum) obtidos por diferentes métodos de extração
Other Titles: Antioxidant compounds and eugenol quantification of extracts from clove (Syzygium aromaticum) leaves obtained by different extraction methods
Autor: Frohlich, Paula Cassiana 
Primeiro orientador: Silva, Edson Antonio da
Primeiro coorientador: Santos, Katia Andressa
Primeiro membro da banca: Klen, Márcia Regina Fagundes
Segundo membro da banca: Palu, Fernando
Terceiro membro da banca: Hoscheid, Jaqueline
Quarto membro da banca: Passos, Fernanda Rengel dos
Resumo: O cravo da índia (Syzygium aromaticum) é uma árvore aromática da família Myrtaceae de grande interesse industrial devido à sua composição de eugenol (fenilpropanóide), o qual é empregado na área farmacêutica, cosmética, alimentícia e agricultura. O método mais utilizado pelas indústrias para obter o óleo a partir dos botões de florais secos e das folhas do cravo da índia é pela destilação por arraste a vapor. No entanto, este método de extração possui algumas desvantagens, tais como, longo tempo de extração e altas temperaturas no processo, podendo degradar alguns dos compostos ativos. Desta forma, é importante buscar alternativas para obtenção do extrato de cravo da índia com elevados rendimentos, tempos de extração reduzidos e um extrato de alta qualidade, ricos em concentração de compostos bioativos. Dentro deste contexto, o presente estudo teve como objetivo avaliar os extratos das folhas de cravo da índia em termos de rendimento, composição química, teor de fenólicos e atividade antioxidante, obtidos por diversos métodos de extração: Soxhlet, assistida por ultrassom, maceração, líquido pressurizado e supercrítica com dióxido de carbono. As extrações com Soxhlet, com duração de 8 h, foram realizadas com os solventes n-hexano, acetato de etila e etanol. Os extratos obtidos com etanol apresentam os melhores resultados em relação ao rendimento de extração (26,25%). As folhas de cravo foram submetidas à extração assistida por ultrassom (UAE) com solvente etanol, seguindo um planejamento composto central para avaliar os efeitos do tempo (5 min – 25 min), amplitude (25% - 85%), razão solvente/amostra (15 mL g-1 - 35 mL g-1) e temperatura (30 ºC – 70 °C) no rendimento de extrato, rendimento de eugenol e a capacidade antioxidante dos mesmos. Os resultados foram comparados ao obtido do método convencional de maceração (ME). A condição ótima para o rendimento de extrato foi alcançada com tempo de extração de 25 min, amplitude de 85%, razão solvente/amostra 35 mL g-1 e temperatura de 70 ºC e o resultado (14,63%) foi 3 vezes maior que o da extração convencional. A análise dos extratos obtidos de ambos os métodos revelou a presença de eugenol na composição, com o maior rendimento de 2,71 g eugenol por kg folhas pelo método UAE (20 min, 70%, 20 mL g-1, 40 ºC), enquanto o método ME foi de 1,30 g eugenol por kg folhas. Nas extrações com líquido pressurizado (40, 50 e 60 °C; 100 bar e 20 min) utilizou-se o solvente etanol. Neste processo de extração, à 60 °C foi obtido o maior rendimento de extrato (6,54%) e, um rendimento de eugenol de 2,66 g eugenol por kg folhas. As extrações com CO2 supercrítico (SFE) foram realizadas nas temperaturas de 40, 50 e 60 °C e pressões de 200, 250 e 300 bar, com vazão volumétrica de 3 mL min-1 e tempo total de extração de 80 minutos. O maior rendimento obtido foi de 1,94% em 60 °C e 220 bar. Nesta condição o rendimento de eugenol foi de 8,06 ± 0,025 g eugenol por kg folhas, o teor de compostos fenólicos foi de 316,74 ± 0,29 µg GAE mg-1 e a capacidade antioxidante foi de 3,02 ± 0,05 µmol Trolox mg-1 e 17,79 ± 0,24 µmol Fe2+ mg-1, resultados que foram considerados ótimos dentre os métodos não convencionais avaliados. Os extratos obtidos pela SFE, apresentaram menores rendimentos de extrato, no entanto, maior concentração do composto de interesse, eugenol, além de elevada capacidade antioxidante e teor de compostos fenólicos. Já os demais métodos (UAE e PLE) avaliados, embora apresentarem menor concentração de eugenol, tiveram maiores rendimento de extratos, bem como, capacidade antioxidante e teor de compostos fenólicos satisfatórios.
Abstract: Clove (Syzygium aromaticum) is an aromatic tree of the family Myrtaceae of great industrial interest due to its eugenol (phenylpropanoid) composition, employed in the pharmaceutical, cosmetics, food, and agriculture areas. The method most used by industries to obtain oil from dried flower buds and clove leaves is steam distillation. However, this extraction method has some disadvantages, such as long extraction time and high temperatures in the process, which may cause degrade some of the active compounds. Thus, searching for alternatives to extract cloves with high yields, shortened extraction times, and a good quality extract is important. In this context, the present study aimed to evaluate extracts from clove leaves regarding yield, chemical composition, phenolic compounds, and antioxidant activity, obtained by several extraction methods: Soxhlet, ultrasound-assisted, supercritical carbon dioxide under high pressures, and pressurized-liquid extraction. Soxhlet extractions (8 hours) were performed with the solvents n-hexane, ethyl acetate, and ethanol. The extracts obtained with ethanol presented the best results concerning extraction yield (26.25%). Clove leaves were then subjected to ultrasound-assisted extraction (UAE) with the solvent ethanol, following a central composite experimental design to evaluate the effects of time (5 min – 25 min), amplitude (25% - 85%), solvent/sample ratio (15 mL g-1 - 35 mL g-1), and temperature (30 ºC – 70 °C) in the extract yield, eugenol yield, and their antioxidant activity. The results were compared to the ones obtained with the conventional method of maceration (ME). The optimum condition for extract yield was reached with an extraction time of 25 min, an amplitude of 85%, a solvent/sample ratio of 35 mL g-1, and a temperature of 70 ºC, and the result (14.63%) was three times higher than conventional extraction. The analysis of the extracts obtained for both methods revealed the presence of eugenol in the composition, with the highest yield of 2.71 g eugenol per kg leaves using the UAE method (20 min, 70%, 20 mL g-1, 40 ºC), while the ME method provided 1.30 g eugenol per kg leaves. In the pressurized-liquid extractions (40, 50, and 60 °C; 100 bar and 20 min), ethanol was the solvent. In this extraction process, at 60 °C the highest extract yield (6.54 %) was obtained, and an eugenol yield of 2.66 g eugenol per kg leaves. The supercritical CO2 extractions (SFE) were performed in temperatures 40, 50, and 60 °C and pressures 200, 250, and 300 bar, with a volumetric flow rate of 3 mL min-1, and a total extraction time of 80 min. The highest yield obtained was 1.94 % at 60 °C and 220 bar. In this condition, the eugenol yield was 8.06 ± 0.025 g eugenol per kg leaves, the content phenolic compounds was 316.74 ± 0.29 µg GAE mg-1 and the antioxidant capacity was 3.02 ± 0, 05 µmol Trolox mg-1 and 17.79 ± 0.24 µmol Fe2+mg-1, results that were considered optimal among the non-conventional methods evaluated. The extracts obtained by SFE showed the best extract yields, however, higher concentration of the compound of interest, eugenol, in addition to high antioxidant capacity and content of phenolic compounds. The other methods (UAE and PLE) evaluated, despite having a lower concentration of eugenol, showed a higher yield of extracts, as well as satisfactory antioxidant capacity and content of phenolic compounds.
Keywords: Óleo de cravo
Extração supercrítica
Extração com líquido pressurizado
Extração assistida por ultrassom
Clove oil
Supercritical extraction
Pressurized-liquid extraction
Ultrasound-assisted extraction
CNPq areas: ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Centro de Engenharias e Ciências Exatas
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Campun: Toledo
Citation: FROHLICH, Paula Cassiana. Compostos antioxidantes e quantificação do eugenol de extratos das folhas de cravo da índia (Syzygium aromaticum) obtidos por diferentes métodos de extração. 2023. 97f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Toledo, 2023.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://tede.unioeste.br/handle/tede/6806
Issue Date: 25-May-2023
Appears in Collections:Doutorado em Engenharia Química (TOL)

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