Otimização, cinética de extração e caracterização química do óleo essencial da espécie nativa capim-carona (Elyonurus muticus), e espécies cultivadas Cymbopogon citratus e Cymbopogon flexuosus.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Toazza, Carlos Eduardo Bortolan
Orientador(a): Masson, Maria Lucia, 1958-
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Essencias e oleos essenciais
Antioxidantes
Extração por solventes
Tecnologia de Alimentos
Link de acesso: https://hdl.handle.net/1884/69623
Resumo: Orientadora: Profa. Dra. Maria Lucia Masson
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spelling Toazza, Carlos Eduardo BortolanAmaral, Wanderlei do, 1976-Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de AlimentosMasson, Maria Lucia, 1958-2022-03-22T17:58:06Z2022-03-22T17:58:06Z2020https://hdl.handle.net/1884/69623Orientadora: Profa. Dra. Maria Lucia MassonCoorientador: Dr. Wanderlei do AmaralDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. Defesa : Curitiba, 10/09/2020Inclui referências: p. 61-71Resumo: O Elyonurus muticus, também conhecido como capim-carona, é uma gramínea nativa da América do Sul, descartada pelos pecuaristas, por conferir sabor amargo ao leite se consumido pelo gado. Apesar disso, o óleo essencial (OE) de E. muticus tem demonstrado uma alta quantidade de citral em sua composição, comparável a algumas espécies de capim-limão. No presente estudo foram investigados os óleos essenciais de capim-limão (Cymbopogon flexuosus e Cymbopogon citratus) e E. muticus, obtidos por hidrodestilação, quanto à composição química (GC/MS), propriedades antioxidantes e quelantes (DPPH, ABTS, FRAP e quelante de Fe2+), compostos fenólicos totais e atividade antimicrobiana, aplicação dos óleos na superfície de morangos, otimização do processo extrativo aplicando diferentes métodos (agitação eletromagnética, Ultra-Turrax® e Ultrassom), solventes (convencionais e eutéticos profundos) e temperaturas (45 e 60°C). Modelos matemáticos foram ajustados aos melhores resultados. O principal constituinte dos três óleos essenciais de capim-limão foi o citral (geranial + neral). Os óleos demonstraram resultados semelhantes para o ABTS e conteúdo fenólico. Quanto à atividade quelante dos íons de Fe2+, os resultados foram estatisticamente diferentes, com maior destaque para o OE de E. muticus. O teste antimicrobiano exibiu inibição substancial da L. monocytogenes e Salmonella sp. pelo óleo de E. muticus, com 54 e 55% de inibição respectivamente. Os revestimentos dos morangos feitos com 750 µL/L de OE de E. muticus e C. flexuosus, apresentaram os melhores resultados de conservação durante 15 dias de refrigeração. Os dados adicionalmente destacaram a similaridade no cluster (HCA) entre os OEs de E. muticus e C. flexuosus. Assim, o OE de E. muticus demonstrou potencial tecnológico e econômico para as indústrias alimentícia, cosmética e farmacêutica, já que seu OE pode ser aplicado como antioxidante, quelante de Fe2+, antimicrobiano e revestimento de frutas. Com a otimização do processo extrativo para essas espécies, os extratos vegetais, obtidos com os solventes eutéticos profundos (Deep Eutectic Solvents, DES) e convencionais, mostraram excelentes valores para compostos antioxidantes e fenólicos, sendo o solvente de cloreto de colina e ácido acético o que apresentou melhor desempenho para as três espécies avaliadas. A otimização encontrou as condições ótimas de extração em: agitação eletromagnética em célula de vidro encamisada, na temperatura de 60°C, por 150 (E. muticus) e 180 (C. flexuosus e C. citratus) min. Com a modelagem matemática foi visto que o modelo de segunda ordem da lei de potência melhor se adequou aos dados com valores de R² > 0,93 e erros absolutos menores que 0,27. Este trabalho demonstra que a espécie E. muticus se assemelha as demais, tem óleo essencial aplicável e como revestimento de frutas, além de sua capacidade antioxidante, antimicrobiano e quelante de ferro e obtendo os melhores resultados de extração com solvente o [Ch]Cl:AA, a 60°C por 150 minutos. Palavras chaves: Óleo essencial. Capim limão. Quelante de ferro. Potencial antimicrobiano. Antioxidante. Solventes eutéticos profundos.Abstract: Elyonurus muticus is a grass native to South America, which is discarded by farmers for yielding milk with a bitter note if consumed by cattle. Nevertheless, E. muticus essential oil (EO) has shown a high amount of citral in its composition, comparable to some species of lemongrass. In the present study, the essential oils of lemongrass (Cymbopogon flexuosus and Cymbopogon citratus) and E. muticus, obtained by hydrodistillation, were investigated in terms of chemical composition (GC / MS), antioxidant and chelating properties (DPPH, ABTS, FRAP and chelator of Fe2+), total phenolic compounds and antimicrobial activity The extraction variables were optimized, including extraction method (electromagnetic stirring, Ultra-Turrax®, and Ultrasound), solvent (conventional and deep eutectic), and temperature (45 and 60°C). Mathematical models were fitted to the best results. In addition, the oils were used as edible coatings on strawberries. The main constituent of the three essential oils of lemongrass was citral (geranial + neral). The oils showed similar results for ABTS and phenolic content. As for the chelating activity of Fe2+ ions, the results were statistically different, with emphasis on the EO of E. muticus. The antimicrobial test showed substantial inhibition of L. monocytogenes and Salmonella sp. to E. muticus oil, with 54 and 55% inhibition respectively. The strawberry coatings made with 750 µL/L of EO from E. muticus and C. flexuosus showed the best conservation results during 15 days of refrigeration. The data additionally highlighted the similarity in the cluster (HCA) between the EOs of E. muticus and C. flexuosus. The EO of E. muticus exhibited remarkable market potential in the food, cosmetic and pharmaceutical industries, as it can be usedas antioxidant, Fe2+ chelator, antimicrobial agent and edible coating for fruit. The plant extracts obtained with Deep Eutectic Solvents (DES) and conventional solvents showed excellent values for antioxidant and phenolic compounds, with choline chloride and acetic acid performing best for all three species evaluated. The optimal extraction conditions were: electromagnetic stirring in a jacketed glass cell, at a temperature of 60 ° C, for 150 (E. muticus) and 180 (C. flexuosus and C. citratus) min. The second-order power-law model fitted best to the experimental data,with R²> 0.93 and absolute errors <0.27. Therefore, this work demonstrated that E. muticus has a chemical composition and antioxidant, antimicrobial and iron-chelating capacities equivalent to those of lemongrass, rendering it a a valuable raw material for edible and non-edible purposes.The best extraction conditions included the solvent [Ch] Cl: AA in a process conducted at 60 ° C for 150 minutes. Keywords Essential oils. Lemongrass. Iron chelation. Antimicrobial potential. Antioxidants. Deep eutectic solvents.1 arquivo (75 p.) : il. (algumas color.).application/pdfEssencias e oleos essenciaisAntioxidantesExtração por solventesTecnologia de AlimentosOtimização, cinética de extração e caracterização química do óleo essencial da espécie nativa capim-carona (Elyonurus muticus), e espécies cultivadas Cymbopogon citratus e Cymbopogon flexuosus.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - CARLOS EDUARDO BORTOLAN TOAZZA.pdfapplication/pdf1806528https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/69623/1/R%20-%20D%20-%20CARLOS%20EDUARDO%20BORTOLAN%20TOAZZA.pdf6546cdb92dd55fe80bf6f8a5d62d1c07MD51open access1884/696232022-03-22 14:58:06.367open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/69623Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082022-03-22T17:58:06Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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