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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA
ENGENHARIA QUÍMICA
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO:
CARACTERIZAÇÃO DO ÓLEO EXTRAÍDO DA
CASCA E COROA DO ABACAXI (Ananas comosus L.
Merril)
MATHEUS ROMANO LIBERATO FREIRE MOREIRA
Natal, novembro de 2017
Matheus Romano Liberato Freire Moreira
CARACTERIZAÇÃO DO ÓLEO EXTRAÍDO DA CASCA E
COROA DO ABACAXI (Ananas comosus L. Merril)
Trabalho de Conclusão de curso apresentado ao
Departamento de Engenharia Química da
Universidade Federal do Rio Grande do Norte.
Orientadora: Profª. Drª. Tereza Neuma de Castro
Dantas
Coorientadora: MSc. Katherine Carrilho de
Oliveira
Natal, novembro de 2017
MOREIRA, Matheus Romano Liberato Freire – Caracterização do óleo extraído da
casca e coroa do abacaxi (Ananas comosus L. Merril). Trabalho de Conclusão de Curso,
UFRN, Departamento de Engenharia Química, Área de Concentração em Engenharia
Química. Linha de Pesquisa: Tecnologia de Tensoativos e Processos de Separação, Natal –
RN, Brasil.
Orientadora: Profª. Dra. Tereza Neuma de Castro Dantas
Coorientadora: MSc. Katherine Carrilho de Oliveira
RESUMO: O abacaxi (Ananas comosus L. Merril) é uma das principais frutas brasileiras
e está disponível no mercado praticamente o ano todo. Possui um alto valor nutricional e
energético pela alta presença de açúcares, sais minerais e vitaminas. Em virtude de ¾ do
abacaxi se tornar resíduo, existe um grande potencial na reutilização desses resíduos, como
através da extração de óleos essenciais. Os óleos essenciais são óleos voláteis, de estrutura
complexa e que ficam armazenados nos tecidos das plantas, podendo ser encontrado em
folhas, frutos, sementes ou raízes. Para a extração de óleos de materiais naturais, podem ser
utilizados os métodos de prensagem a frio, destilação por arraste de vapor, enfloração e
outros. Neste trabalho foram utilizados os métodos de hidrodestilação e extração por solventes
orgânicos através de Soxhlet. Enquanto a hidrodestilação arrasta o óleo essencial em conjunto
com vapor de água, o método de Soxhlet extrai o óleo em contato com o solvente orgânico.
Diante disso, os óleos extraídos da casca e da coroa do abacaxi foram caracterizados por meio
de testes de estabilidade oxidativa, índice de refração, identificação de classes antioxidantes e
cromatografia gasosa e em camada delgada. Com o presente estudo foi possível identificar
que os óleos extraídos da casca e da coroa todos possuem ação antioxidante, diferentes
composições e, portanto, diferentes aplicações. Também foi possível observar que a coroa tem
um potencial de aplicações bem maior do que a casca.
Palavras-chave: abacaxi, óleo essencial, hidrodestilação, soxhlet
ABSTRACT
Pineapple (Ananas comosus L. Merril) is one of the main Brazilian fruits and is available in
the market practically all the year. It has a high nutritional value and energy by the high
presence of sugars, minerals and vitamins. Because ¾ of the pineapple becomes waste, there
is great potential in reusing such waste, such as through the extraction of essential oils.
Essential oils are volatile oils of complex structure stored in plant tissues and can be found in
leaves, fruits, seeds or roots. For the extraction of oils from natural materials, the methods of
cold pressing, steam distillation, enflourage and others may be used. In this work,
hydrodistillation and organic solvent extraction through Soxhlet were used. While
hydrodistillation draws the essential oil together with water steam, the Soxhlet method draws
the oil in contact with the organic solvent. Therefore, the oils extracted from pineapple peel
and crown were characterized by oxidative stability tests, refractive index, identification of
antioxidant classes and gas and thin layer chromatography. With this study it was possible to
identify that the oils extracted from the peel and the crown all have antioxidant action,
different compositions and, therefore, different applications. It was also possible to observe
that the crown has a greater application potential than the peel.
Key-words: pineapple, essential oil, hydrodistillation, soxhlet
Dedico à minha família e a todos que me acompanharam nesta jornada.
AGRADECIMENTOS
Primeiramente, aos meus pais por terem me agraciado desde pequeno com excelentes
condições de vida, que consequentemente me proporcionaram as melhores oportunidades para
chegar aonde estou hoje.
À professora mestre Katherine Carrilho pela amizade, por ter me aceitado como seu
aluno, suporte e orientação.
À professora doutora Tereza Neuma por abrir as portas do Laboratório de Tecnologia
em Tensoativos para realização deste trabalho e por toda a orientação.
À mestre Tycianne e professora doutora Rosélia por terem me ensinado e auxiliado
bastante nas atividades diárias do TCC.
Aos amigos e colegas de estudo do Laboratório de Tecnologia em Tensoativos por
todo conhecimento trocado, auxílio e conversas do dia a dia.
À todos os amigos e colegas da engenharia química que me acompanharam nesta
jornada, em especial o prainha.
À NuTEQ por ter me formado como pessoa e profissional, em especial a Nicoly
Branco, Yan Virgolino, Murilo Maioli, Paula França, Gustavo Molina e Iuri Araújo.
Aos meus amigos do P.E. Cerveja Cerveja, minha segunda família.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Sistema de hidrodestilação. ....................................................................................... 25
Figura 2. Aparelho de Clevenger. ............................................................................................. 25
Figura 3. Método de Soxhlet. ................................................................................................... 26
Figura 4. Sistema da extração pelo método de Soxhlet. ........................................................... 32
Figura 5. Sistema da extração por hidrodestilação. .................................................................. 33
Figura 6. Gráfico do comportamento da umidade da casca do abacaxi com o tempo. ............ 39
Figura 7. Curva de secagem ajustada pelos modelos matemáticos. ......................................... 39
Figura 8. Placa cromatográfica (Eluente: Hexano - Diclorometano 5%). ................................ 42
Figura 9. Placa cromatográfica (Eluente: Hexano - Diclorometano 1%). ................................ 43
Figura 10. Cromatografia de camada delgada com extrato coroa (esquerda) e extrato casca
(direita) com hexano-diclorometano 5% (eluente). .................................................................. 44
Figura 11. Cromatografia de camada delgada com extrato coroa (esquerda) e extrato casca
(direita) com hexano-diclorometano 25% (eluente). ................................................................ 44
Figura 12. Cromatograma do óleo essencial da casca do abacaxi. ........................................... 47
Figura 13. Cromatograma do óleo essencial da coroa do abacaxi. ........................................... 48
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Modelos matemáticos aplicados à curva de secagem ............................................... 31
Tabela 2. Parâmetros por modelo matemático. ........................................................................ 40
Tabela 3. Resultados obtidos na extração por Soxhlet. ............................................................ 41
Tabela 4. Resultados obtidos na extração por hidrodestilação. ................................................ 42
Tabela 5. Identificação de classes antioxidantes no extrato etéreo da casca de abacaxi. ......... 46
Tabela 6. Identificação de classes antioxidantes no extrato etéreo da coroa de abacaxi. ......... 46
Tabela 7. Picos identificados pela espectrometria de massas para o óleo da casca. ................. 47
Tabela 8. Picos identificados pela espectrometria de massas para o óleo da coroa. ................ 48
Tabela 9. Comparativo do tempo de indução no teste de estabilidade oxidativa por amostra. 49
Tabela 10. Índice de refração por amostra................................................................................ 50
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS
LISTA DE TABELAS
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................ 10
2. OBJETIVOS ..................................................................................................................... 13
2.1. Objetivo geral ............................................................................................................. 13
2.2. Objetivos Específicos ................................................................................................. 13
3. ASPECTOS TEÓRICOS .................................................................................................. 22
3.1. Abacaxi e suas propriedades ...................................................................................... 22
3.2. Óleos essenciais ......................................................................................................... 23
3.3. Métodos de extração de óleos essenciais ................................................................... 23
3.4. A secagem na extração de óleos essenciais ............................................................... 26
4. METODOLOGIA ............................................................................................................. 29
4.1. Materiais .................................................................................................................... 29
4.1.1. Reagentes ................................................................................................................ 29
4.1.2. Equipamentos ......................................................................................................... 29
4.1.3. Vidrarias ................................................................................................................. 30
4.2. Métodos ...................................................................................................................... 30
4.2.1. Preparo do material ............................................................................................. 30
4.2.2. Estudo da secagem da casca................................................................................31
4.2.3. Extração por Soxhlet........................................................................................... 32
4.2.4. Extração por hidrodestilação .............................................................................. 33
4.2.5. Caracterização dos óleos e extratos obtidos ....................................................... 33
5. RESULTADOS E DISCUSSão ........................................................................................ 38
6. CONCLUSÕES ................................................................................................................ 52
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................................... 55
CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO
10
1. INTRODUÇÃO
O abacaxi (Ananas comosus L. Merril) faz parte da família Bromeliaceae, de gênero
Ananas Mill e é uma das principais frutas brasileiras, sendo disponível no mercado
praticamente o ano todo. Segundo o IBGE, a safra de 2014 de abacaxi produziu cerca de 1,7
milhão de toneladas (IBGE, 2015).
Apesar do abacaxi possuir alto valor nutritivo pela presença de sais minerais, a maior
parte do fruto é tratada como resíduo. Apenas 22,5% do abacaxi é utilizado os 77,5% restantes
são resíduos (cascas, folhas, caules, coroas e até frutos descartados), ou seja, praticamente ¾
da fruta.
Tendo isso em vista, esses resíduos podem ser amplamente reutilizados para o
enriquecimento de formulações alimentícias, assim como para a extração de óleos essenciais
que industrialmente tem grande importância nos segmentos de perfumaria, cosméticos,
alimentícios e farmacêuticos.
Os óleos essenciais são óleos voláteis, geralmente com aroma agradável e intenso. Eles
possuem composição complexa e ficam armazenados em seus tecidos, podendo ser
encontrado em folhas, frutos, sementes ou raízes.
Para a extração dos óleos essenciais existem diversos métodos. Dentre eles, citam-se os
métodos da hidrodestilação e extração por solvente orgânico através do método de Soxhlet.
Pela hidrodestilação, o vapor de água arrasta o óleo essencial da amostra, enquanto no
Soxhlet, o solvente orgânico em contato com a amostra solubiliza o óleo com o tempo.
Para a casca de abacaxi é recomendado realizar a secagem previamente já que possui alto
teor de umidade que pode influenciar negativamente. Dessa forma, a baixa concentração de
água impede atividades microbiológicas, inibindo assim agentes de deterioração, como
fungos, que podem afetar o rendimento da extração.
Tendo em vista as potenciais aplicações dos óleos essenciais em vários segmentos das
industrias cosméticas, alimentícias e farmacêuticas, o trabalho propõe a caracterização dos
óleos extraídos do abacaxi.
CAPÍTULO 2 – OBJETIVOS
13
2. OBJETIVOS
2.1. Objetivo geral
Obtenção do óleo essencial e do extrato etéreo dos resíduos de abacaxi e caracterizá-los.
2.2. Objetivos Específicos
• Extrair o óleo da casca de abacaxi por soxhlet e hidrodestilação;
• Extrair o óleo da coroa do abacaxi por soxhlet e hidrodestilação;
• Comparar o índice de refração dos óleos extraídos;
• Comparar o comportamento antioxidante dos óleos extraídos;
• Comparar qualitativamente a presença de compostos nos óleos extraídos da casca e da
coroa do abacaxi através de cromatografia de camada delgada;
• Comparar e identificar os compostos dos óleos extraídos da casca e da coroa do
abacaxi através de cromatografia gasosa com espectrometria de massa;
• Identificação de classes antioxidantes nos óleos extraídos da casca e da coroa do
abacaxi.
CAPÍTULO 3 – ASPECTOS TEÓRICOS
3. ASPECTOS TEÓRICOS
3.1. Abacaxi e suas propriedades
Na América do Sul, o Brasil é o maior produtor de abacaxi, sendo uma das principais
frutas brasileiras produzidas no país, onde os estados da Paraíba, Minas Gerais e Bahia se
consagram como os maiores produtores. Segundo o IBGE, a safra de 2014 de abacaxi
produziu cerca de 1,7 milhão de toneladas (IBGE, 2015).
O abacaxi faz parte da família Bromeliaceae, de gênero Ananas Mill e possui talo
curto e grosso, onde ao redor deles crescem folhas estreitas, compridas, resistentes e quase
sempre margeadas por espinhos. Sua composição química varia de acordo com a época em
que é produzido, mas é de grande destaque em virtude do seu valor energético, pois possui
alta composição de açúcares e um alto valor nutritivo pela presença de sais minerais como,
cálcio, fósforo, magnésio, potássio, sódio, cobre e iodo e de vitaminas C, A, B1, B2 e Niacina.
No entanto, apresenta teor proteico e de gordura inferiores a 0,5% (FRANCO, 1989).
É possível encontrar também no abacaxi uma alta quantidade de bromelina, uma
mistura de enzimas proteolíticas que transforma as matérias albuminoides em proteoses ou
peptona, quando em meio ácido, alcalino ou neutro. Esse efeito auxilia no processo de
digestão. A maior concentração de bromelina está no cilindro central do abacaxi e pode ser
separada do suco da fruta ou do talo da planta (GRANADA, 2004).
No mercado, o abacaxi apresenta grande demanda no mercado frutícola e possui várias
aplicações tanto na sua forma in natura, quanto industrializada, como fruta em calda, suco
integral, polpa congelada, geleia, licor e outros. Em virtude do abacaxi apresentar apenas
22,5% de polpa, 77,5% são resíduos (cascas, folhas, caules, coroas e até frutos descartados),
ou seja praticamente ¾ da fruta. Esse resíduo pode ser amplamente utilizado no
enriquecimento de formulações alimentícias, pois apresenta elevados teores nutricionais
(MORENO, 2016). Outra alternativa também para a reutilização deste resíduo é a extração do
óleo essencial, pois são compostos aromáticos, voláteis que podem ser extraídos de todas as
partes de plantas aromáticas. Industrialmente, tem grande importância nos segmentos de
perfumaria, cosméticos, alimentícios e farmacêuticos (CARBONARI, 2016).
3.2. Óleos essenciais
Desde as civilizações milenares os óleos essenciais já são conhecidos em virtude de
suas atividades biológicas, como propriedades antioxidante, antifúngica e antibacteriana.
Essas civilizações já tinham o hábito de utilizar como recurso terapêutico ervas e aromas,
principalmente na medicina chinesa. As primeiras evidências do uso de planta com fins
terapêuticos datam de 460 a.C. Com a busca crescente por produtos naturais e maior
utilização de compostos antioxidantes na medicina, substâncias naturais como compostos
fenólicos, tem ganho grande destaque (SILVA, 2011).
Nas plantas aromáticas está presente um material volátil, com odor e fragrância
característicos, que consiste em compostos orgânicos provenientes de uma mesma família de
terpenóides, classificado como óleo essencial. Os óleos essenciais são geralmente menos
densos que a água, mas mais viscosos que ela a condições ambientes. Sua composição está
ligada principalmente a mono e sesquiterpenos e de fenilpropanoides, metabólicos que
conferem suas características organolépticas (SARTOR, 2009).
Além do óleo essencial, as plantas também são fontes importantes de produtos naturais
biologicamente ativos, contribuindo para síntese de um grande número de fármacos.
Constituintes isolados de folhas, raízes, flores e frutos (flavonoides, taninos, cumarinas e
terpenos) são os principais responsáveis por ações anti-inflamatórias, analgésicas,
antialérgicas das plantas e ações antioxidantes (STEFFANI, 2003).
O uso de antioxidantes naturais tem grande destaque no que se refere aos aspectos
tecnológicos e nutricionais. Por exemplo, eles podem atuar na conservação de alimentos,
substituir antioxidantes sintéticos, preservação da saúde humana, por minimizar danos
oxidativos e na preservação de biocombustíveis, como o biodiesel (SILVA, 2011).
O Brasil é um dos principais produtores de óleos essenciais, ao lado da Índia, China e
Indonésia. O principal destaque do Brasil é a produção de óleos cítricos, subprodutos da
indústria de sucos. Entre janeiro de 2005 a outubro de 2008, o Brasil exportou 119.772
toneladas enquanto importou apenas 8.938 toneladas (SARTOR, 2009).
3.3. Métodos de extração de óleos essenciais
Existem vários métodos para extrair o óleo essencial da planta, fruto, raiz e afins,
como hidrodestilação, destilação por arraste de vapor, extração por solventes orgânicos,
extração com fluido supercrítico, prensagem a frio e enfloração (enfleurage). Qualquer
método escolhido, o conteúdo de óleo extraído tem um rendimento de óleo essencial muito
baixo, chegando a ser inferior a 1%, salve algumas exceções (SILVEIRA, 2012).
A extração por fluido supercrítico tem grande potencial pelo fato desses fluidos
apresentarem propriedades físico-químicas intermediárias às de um líquido e um gás,
consequentemente maximizando sua atuação como solvente. O fluido nesse estado apresenta
uma alta densidade, com melhor poder de solvência e por ter uma alta capacidade de difusão e
baixa viscosidade facilitando sua penetração na amostra. Após o equilíbrio entre a pressão da
amostra e a pressão do ambiente, o fluido supercrítico volta ao estado gasoso sobrando apenas
o óleo essencial (SCHNEIDER, 2003).
O método da prensagem a frio é muito utilizado para a extração dos óleos voláteis de
frutos cítricos, como limão e laranja. Como a exportação de óleos essenciais de laranja é
significativa no Brasil, esse método é utilizado em larga escala nas unidades de extração de
suco de laranja no estado de São Paulo. Basta colocar os frutos diretamente em uma prensa
hidráulica e coletar o suco e o óleo presente na casca. Uma emulsão de óleo e água é formada
após a prensa, e então o óleo é separado através de decantação, centrifugação ou destilação
fracionada (SILVEIRA, 2012).
A enfloração é um método utilizado na extração de óleos voláteis de pétalas de flores
que possuem baixo teor de óleo essencial, sendo extremamente instáveis e inviáveis de ser
destiladas por arraste de vapor, como pétalas do jasmim, da laranjeira e de rosas. O método é
baseado na deposição das pétalas à temperatura ambiente sobre uma camada de gordura por
um período de tempo. As pétalas vão sendo substituídas até a saturação total, quando a
gordura com o óleo essencial absorvido é tratada com álcool. Portanto, para obter o óleo
volátil, o álcool é destilado à baixas temperaturas, gerando um produto de alto valor comercial
(SILVEIRA, 2012).
A destilação por arraste de vapor funciona através do arraste dos óleos essenciais da
matéria-prima vegetal por uma corrente de vapor de água. Dessa forma a mistura de vapores é
conduzida a um condensador, onde os vapores retornam ao estado líquido e se separam pela
diferença de densidade (SILVA, 2011).
A hidrodestilação e a destilação por arraste a vapor são métodos bastante difundidos e
bem explorados mundialmente na obtenção de óleos essenciais de plantas aromáticas. A
principal diferença entre as técnicas consiste na submersão da matéria-prima em água na
hidrodestilação, enquanto que na de arraste, o vapor de água passa pela matéria-prima. Como
os óleos essenciais são produtos voláteis, o uso da hidrodestilação tem excelente aplicação,
pois é um método simples e sem maiores impactos ao meio ambiente em virtude de utilizar
água como solvente. Portanto, o método tem como base volatizar os componentes voláteis da
matéria-prima, seguido de uma condensação da mistura desses componentes com vapor de
água. Pelo fato dos componentes voláteis da matéria-prima vegetal e a água serem imiscíveis,
ocorre uma formação de duas fases líquidas que podem ser facilmente separadas (SARTOR,
2009).
Figura 1. Sistema de hidrodestilação.
Fonte: (SARTOR, 2009).
Para produções de escala laboratorial, utiliza-se o aparelho de Clevenger na
hidrodestilação para avaliar o rendimento do óleo essencial (SILVA, 2011).
Figura 2. Aparelho de Clevenger.
Fonte: (LOREGIAN, 2013).
A extração utilizando solventes orgânicos consiste em colocar esses solventes em
contato com a matriz vegetal. Depois de um intervalo de tempo suficiente ocorrer a
transferência dos componentes solúveis da matéria-prima vegetal, separa-se as fases sólidas e
líquidas. Após isso, o óleo é obtido pela evaporação do solvente presente na fase líquida
(STEFFANI, 2003). O problema na utilização de solventes orgânicos é que o extrato
resultante possui vários outros compostos indesejados, além do óleo essencial, que precisam
ser separados. (SARTOR, 2009).
Um dos principais métodos de extração por solventes orgânicos é através do aparelho
Soxhlet, ele consiste na extração do óleo a partir de um cartucho com o material solido
tampado com algodão. O solvente orgânico ao entrar em ebulição, adentra ao condensador
retornando a fase líquida e despeja sobre o cartucho contendo a amostra, onde dissolverá o
composto desejado (LOREGIAN, 2013).
Figura 3. Método de Soxhlet.
Fonte: (SARTOR, 2009).
3.4. A secagem na extração de óleos essenciais
A secagem é uma das mais antigas e utilizadas operações unitárias encontradas em
inúmeros processos industriais como de indústrias alimentícias, agrícolas, farmacêuticas,
cerâmicas, papel e celulose, químicas, mineral e polímeros. Essa operação engloba diversas
operações da engenharia química, por isso é uma das mais complexas, principalmente para
entender o perfil de comportamento e realizar a descrição matemática dos fenômenos
envolvidos de transferência simultânea de calor, massa e quantidade de movimento em um
sistema particulado (COSTA, 2010).
O conceito de secagem de maneira ampla pode ser explicado como uma operação
unitária através da qual a água, ou qualquer outro líquido, é removido de um material. Porém,
existe um conceito mais preciso segundo VAN’T LAND (1991), onde ele define o termo
secagem como “uma operação unitária na qual uma separação líquido/sólido é efetuada com
um fornecimento de calor, com a separação resultante da evaporação do líquido”. Ou seja, o
autor também inclui que apesar da maioria dos casos a água seja o líquido a ser removido, a
evaporação de solvente também pode ser tratada como um processo de secagem (FARIA,
1998).
Um dos principais motivos para realização da secagem consiste em manter a qualidade
do produto, preservando suas propriedades físico-químicas, pela redução da concentração de
água para um teor que não exista atividades microbiológicas, inibindo assim agentes de
deterioração, como fungos. Outros exemplos da importância da secagem é a redução de peso e
volume para tornar o transporte e embalagem economicamente mais vantajosos, permitir o
armazenamento a longo prazo do produto, concentrar suas substâncias para mudar ou
melhorar o sabor e agregar valor ao produto (COSTA, 2010).
Durante o processo de secagem, observa-se a diminuição das dimensões do produto,
devido à um efeito que ocorre na microestrutura do tecido fresco, em que se percebe um
aumento de cavidades, células alongadas e outras modificações, promovidas pelo stress
térmico e principalmente pela remoção de umidade. O efeito que ocorre no tecido fresco é o
rompimento da estrutura celular que permite os compostos intracelulares serem liberados com
maior facilidade, como óleos essenciais (LEWICKI; PAWLAK, 2003).
Um dos métodos mais utilizados é a secagem em estufa, em que o calor é transferido
para o material por condução/convecção e as condições de secagem são controladas a partir da
temperatura e umidade do ar aquecido. Contudo, apesar de não existir estudos específicos
para a Ananas comosus L. Merril, existem outros estudos que apresentam que esse método
pode causar uma alteração da composição química dos compostos voláteis e perdas de óleos
essenciais (TISCHER, 2014). A secagem de capim limão Cymbopogon citratus em estufa a
45ºC proporcionou menores rendimentos de óleo essencial e modificações dos componentes
majoritários em relação à planta fresca, segundo Martins (2000). O tomilho Thymys daenensis
submetido à secagem em estufa tem uma perda significativa de hidrocarbonetos
monoterpênicos no óleo essencial, em relação à planta fresca (RAHIMMALEK, 2013).
CAPÍTULO 4 – METODOLOGIA
29
4. METODOLOGIA
A seguir serão apresentados os materiais e os métodos utilizados durante a realização
desse trabalho.
4.1. Materiais
Os materiais foram divididos em reagentes, equipamentos e vidrarias para facilitar a
compreensão.
4.1.1. Reagentes
• Ácido clorídrico P.A. (Vetec);
• Álcool Etílico (Êxodo Científica);
• BHT (antioxidante);
• Cloreto de ferro III P.A. (Êxodo Científica);
• Diclorometano P.A.(Vetec);
• Éter etílico P.A. (Quimex);
• n-Hexano Chromasolv® (Sigma Aldrich);
• Hexano (Synth)
• Hidróxido de Sódio P.A. (Vetec);
• Iodo resublimado P.A. (CPQ);
• Óleo de abacaxi comercial (Mundo dos óleos);
• Óleo de soja bruto;
• Sílica gel para cromatografia em camada delgada (Merck);
• Sulfato de sódio anidro P.A. (Vetec);
• Triclosan (antioxidante).
4.1.2. Equipamentos
• Balança analítica (Precisa, modelo 240 A);
• Balança de secagem (Ohaus, modelo MB200);
• Balança semi-analítica (Coleman);
• Cromatógrafo gasoso com espectrometria de massas (Thermo Scientific, Trace 1310);
30
• Estabilidade oxidativa Petroxy (Petrotest Instruments);
• Estufa (Biomatic);
• Manta aquecedora 1 L (Fisatom, modelo 102E);
• Manta aquecedora 5 L (Lucadema, modelo 5000);
• Papel de filtro (Qualy, 24 cm de diâmetro);
• Refratômetro de bancada (Urilab/Biobrix);
• Rota evaporador (Fisatom, modelo 801).
4.1.3. Vidrarias
• Aparelho Clevenger para hidrodestilação;
• Balão de 1 L com fundo redondo e uma boca;
• Balão de 5 L com fundo redondo e uma boca;
• Béquer;
• Funil;
• Pipetas de pasteur, de plástico e graduada;
• Placas para cromatografia;
• Sistema de Soxhlet;
• Vials de 2 mL.
4.2. Métodos
4.2.1. Preparo do material
Os ensaios das extrações do óleo essencial da casca e da coroa do abacaxi (Ananas
comosus L. Merril) foram realizados no Laboratório de Tecnologia em Tensoativos do
Instituto de Química da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN).
Os resíduos de casca e coroa de abacaxi foram adquiridos em bares e feiras locais da
cidade, acondicionados em saco de polietileno e armazenados em congelador. Na hora de
utilizar para a extração, as cascas eram colocadas para descongelar em temperatura ambiente
para em seguida remover o excesso de polpa que constava nos resíduos. Já a coroa era cortada
em pequenos pedaços para facilitar as próximas etapas.
Após a remoção do excesso de polpa das cascas, pesou-se a amostra em balança semi-
analítica (Coleman) para que fossem para secagem em estufa (Biomatic) à 60ºC durante 24h.
Ao término das 24h, as cascas eram retiradas e logo em seguida pesadas na mesma balança
31
semi-analítica, para o cálculo de quantidade de água removida. Depois disso, as cascas secas e
as coroas cortadas em pequenos pedaços foram trituradas em liquidificador, pois quanto maior
a superfície de contato da amostra com o solvente maior o rendimento, e apenas a casca era
armazenada em pote de vidro à temperatura ambiente, visto que após secas já não tem mais a
possibilidade de atividades microbiológicas. A coroa após a trituração era utilizada na
extração no mesmo momento. Depois da preparação, dava-se início aos processos de extração
por solventes orgânicos (Soxhlet) e de hidrodestilação.
Para determinar a umidade total da casca do abacaxi foi realizado um ensaio utilizando
uma balança de secagem (Ohaus/MB200) a 105 °C.
4.2.2. Estudo da secagem da casca
Para o estudo da secagem, foi anotada a massa da casca de abacaxi a cada dez
minutos, a partir da balança de secagem (Ohaus/MB200) a 105º C, até a massa chegar a um
valor constante. Neste momento, encerra-se a secagem e é possível extrair o gráfico do
comportamento da umidade em base úmida com o tempo.
Em seguida, os dados experimentais foram expressos na forma
de razão de umidade (RU):
𝑅𝑈 = 𝑈−𝑈𝑒
𝑈𝑖−𝑈𝑒 (1)
em que,
U - teor de água do produto, decimal em base seca (b.s).;
Ui - teor de água inicial do produto, decimal b.s.;
Ue - teor de água de equilíbrio do produto, decimal b.s.
A partir do gráfico da razão de umidade com o tempo, foi possível ajustar os modelos
matemáticos de Lewis, Page e Henderson & Pabis, descritos na Tabela 1, à curva
experimental de secagem utilizando o software Origin. Para determinar o melhor ajuste de
cada equação à curva experimental, foram observados os coeficientes de determinação (R²).
Tabela 1. Modelos matemáticos aplicados à curva de secagem
Modelo Equação Referência
Page 𝑅𝑈 = exp (−𝐾𝑡𝑛) Lewis (1921)
Henderson & Pabis 𝑅𝑈 = 𝑎 ∗ exp (−𝐾𝑡) Diamante & Munro (1993)
Lewis 𝑅𝑈 = exp (−𝐾𝑡) Akpinar et al. (2006)
32
Fonte: Autor.
4.2.3. Extração por Soxhlet
Para a extração por Soxhlet, pesou-se 50,0075 g de casca seca e 50,9136 g de coroa
(diferentes extrações) em um cartucho de papel de filtro (Qualy, 24 cm de diâmetro) com
altura de 9,5 cm. Como solvente foi utilizado 365 mL (média) de éter etílico, o equivalente a
encher o sifão 2,5 vezes. A escolha do éter como solvente foi pelo fato de ser um solvente
mais polar que o hexano, por isso tem maior afinidade na extração de compostos de plantas.
Inicialmente o sistema é aquecido por uma manta de 1 L (Fisatom/102E), e o solvente ao
evaporar é condensado e fica armazenado dentro do soxhlet em contato com o cartucho,
dissolvendo o composto desejado. Quando o sifão enche completamente, o solvente com o
composto desejado dissolvido desce para o balão de destilação novamente. Esse ciclo
continua se repetindo por seis horas.
Figura 4. Sistema da extração pelo método de Soxhlet.
Fonte: Autor.
Em seguida, o balão volumétrico com o extrato etéreo era levado ao rotaevaporador
(Fisatom/801), em contato com um banho maria à 60 °C, para separar o solvente do óleo
extraído. O éter recuperado era armazenado para aplicações futuras e o óleo era filtrado,
através de um funil com algodão e sulfato de sódio anidro para retirar a umidade. Anotou-se a
massa de óleo extraído, pesando um frasquinho de vidro antes e depois da filtração, para
calcular o rendimento da extração. Os frasquinhos de vidro eram armazenados em uma caixa
de papelão, envoltos com papel filme e papel alumínio para evitar a oxidação e contaminação
de insetos, para futuramente serem submetidos aos testes.
33
4.2.4. Extração por hidrodestilação
Para a extração por hidrodestilação pesou-se 528,8 g de casca seca e 467,2 g de coroa,
o equivalente a ocupar metade do volume do balão volumétrico de cinco litros. Como
solvente, colocou-se 1,3 litros de água para extração da coroa e 2,2 litros de água para a casca,
o equivalente a cobrir o volume ocupado da amostra. O sistema foi montado com uma manta
aquecedora de 5 L (Lucadema/5000) e uma pequena quantidade de água no aparelho de
Clevenger, durante 6h. Para aumentar o rendimento da extração, colocou-se papel alumínio
em volta do Clevenger e foi utilizado um sistema de recirculação de água gelada.
Figura 5. Sistema da extração por hidrodestilação.
Fonte: Autor.
Após a extração, retirou-se a água do Clevenger e com auxílio do solvente
diclorometano o óleo extraído era retirado e armazenado em um frasquinho de vidro aberto
até a evaporação completa do solvente. Após a evaporação do solvente, o frasquinho era
envolto de papel filme e papel alumínio, até serem submetidos aos testes. Com as massas da
casca e da coroa colocado no balão e a massa do óleo extraído foi possível calcular o
rendimento.
4.2.5. Caracterização dos óleos e extratos obtidos
4.2.5.1. Cromatografia em camada delgada
Foi realizado um estudo comparativo de cromatografia sob camada delgada das
frações resultantes da extração da coroa do abacaxi triturada e não triturada através de
34
hidrodestilação para identificar a quantidade de compostos presentes na amostra. Além disso,
outro estudo comparativo realizado foi entre o extrato etéreo da casca e da coroa obtidos pelo
Soxhlet.
Foram utilizadas plaquinhas de vidro com sílica e com o auxílio de capilares, as
gotículas foram colocadas de maneira equidistante na base da placa. A placa então era
colocada em uma cuba com 10mL com uma mistura de solventes variável, responsável por
arrastar as substâncias na placa. Variou-se a polaridade da mistura de solventes com hexano e
diferentes porcentagens de diclorometano para confirmar a veracidade dos resultados. O
indicador utilizado para revelar as substâncias foi o iodo resublimado.
4.2.5.2. Testes fitoquímicos (identificação de classes antioxidantes)
Para a identificação de classes antioxidantes no extrato etéreo da casca e da coroa de
abacaxi também foram realizados testes qualitativos com base em Matos, F. J. A. (1997). De
maneira preliminar, preparou-se sete porções de 4 mL em sete tubos de ensaios diferentes
com o extrato etéreo da casca/coroa e foram colocados em banho maria para concentrar ainda
mais o extrato, reduzindo as porções à 2 mL. No tubo 1, para identificação de fenóis e taninos,
adicionou-se ao extrato três gotas de solução alcoólica de cloreto férrico (FeCl3) e observou-
se se ocorria mudança de cor ou formação de precipitado. Para a identificação de
antocianinas, antocianidinas e flavonóides, acidulou-se com ácido clorídrico (0,6 N) o tubo 2
para pH 3 e, em seguida, alcalinizou-se com hidróxido de sódio (5%) o tubo 3 para pH 8,5 e o
tubo 4 para pH 11, observando se houve variação de cor.
Para a identificação de leucoantocianidinas, catequinas e flavanonas, acidulou-se o
tubo 5 por adição de HCl até pH 1 e alcalinizou-se o tubo 6 com NaOH até pH 11. Ambos
foram aquecidos em banho maria com auxílio de um fogareiro e observou-se qualquer
variação de cor nas soluções. Por último, para confirmação de flavonoides e xantonas, no tubo
7 foi adicionado ao extrato 0,5 mL de HCl concentrado e em seguida colocado um pequeno
pedaço de fita de magnésio, observando se ocorreria ou não mudança de cor ao término da
efervescência.
35
4.2.5.3. Cromatografia gasosa com espectrometria de massas
A cromatografia de maneira geral é um dos principais métodos físico-químicos para
analisar componentes de uma mistura. A análise é feita a partir da distribuição destes
componentes em duas fases que devem estar em contato entre si. Enquanto uma das fases se
mantém fixa (fase estacionária), a outra se movimenta através dela (eluente). Neste momento
em que a fase móvel está passando sobre a fase estacionária, os componentes da mistura são
distribuídos entre as duas fases, de tal maneira que cada um dos componentes é seletivamente
retido pela fase estacionária, resultando em migrações diferenciais destes componentes.
Foi utilizado um cromatógrafo acoplado a um espectrômetro de massas (Thermo
Scientific, Trace 1310) com uma coluna capilar DB-5 (0,26 mm i.d. x 30 m; 0,25 μm). As
condições de operação para o cromatógrafo foram:
Temperatura da linha de transferência: 240 °C
Programação do forno: De 60 °C a 240 °C, 3 °C/min
Gás de arraste: Hélio (velocidade: 31,9 cm/s a 210 °C)
Injeção: 0,1 μL (solução 10% óleo/hexano) e Split 1:20
Com os cromatogramas e os espectros de massas obtidos, os componentes foram
identificados utilizando o software X-Calibur a partir da biblioteca específica.
4.2.5.4. Estabilidade oxidativa
Para a realização do teste de estabilidade oxidativa utilizou-se o equipamento
PetroOxy (Petrotest Instruments). Foi utilizado uma mistura do óleo bruto (óleo de soja) com
o extrato etéreo da casca/coroa e óleo essencial da casca/coroa, em uma proporção de 0,1% do
extraído/óleo bruto, de acordo com BORGARELLO, (2015). Dessa forma, é possível
identificar ao término das análises se os óleos e extratos obtidos possuem efeito antioxidante
ou não. Também foi realizado testes com antioxidantes sintéticos como BHT e Triclosan com
o intuito de comparação com os resultados do óleo extraído da casca/coroa do abacaxi. Para o
BHT e o triclosan, foi utilizado uma mistura do antioxidante sintético com óleo de soja bruto
em uma proporção de 0,02% de antioxidante/óleo bruto.
No procedimento, foi inserido um volume de 5 mL da amostra, o qual foi pressurizado
com oxigênio puro a 700 kPa, a temperatura ambiente (25ºC). Em seguida, a temperatura foi
elevada a 140 ºC, após a estabilização da pressão, para que ocorresse a absorção de oxigênio
36
pela amostra. Depois de um tempo, atingiu-se a pressão máxima, e a partir deste momento, o
consumo de oxigênio era avaliado indiretamente através da queda de pressão na célula. O fim
da análise se dá quando a queda de pressão ∆P = 10% equivalente à pressão máxima era
atingida pelo sistema, obtendo assim o tempo de indução.
4.2.5.5. Índice de Refração
Para a realização deste teste, colocou-se uma gota da amostra (extrato etéreo
casca/coroa e óleo essencial casca/coroa) sobre o refratômetro (Urilab/Biobrix), o qual já nos
indica o valor do índice de refração e anotou-se os resultados para caracterização.
37
CAPÍTULO 5 – RESULTADOS E
DISCUSSÃO
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.1. Preparação do material
Durante a preparação do material, foi realizado um estudo da secagem da casca do
abacaxi tanto com a balança de secagem, quanto com a secagem diretamente na estufa. Na
balança de secagem a umidade em base seca foi de 4,5167 g de água/ g de sólido seco e como
resultado o teor de umidade foi de 81,87%. Este valor está de acordo com o encontrado por
Nunes et al. (2017).
Para a secagem em estufa, o estudo foi realizado em triplicata, no qual foi calculada a
média da umidade da amostra em base úmida. A relação utilizada está expressa na Equação 2.
𝑋𝑏𝑢 =𝑚𝑠ó𝑙𝑖𝑑𝑜 𝑢𝑚𝑖𝑑𝑜−𝑚𝑠ó𝑙𝑖𝑑𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜
𝑚𝑠ó𝑙𝑖𝑑𝑜 ú𝑚𝑖𝑑𝑜 (2)
Onde:
Xbu é a umidade em base úmida, msólido úmido é a massa (g) da casca in natura e msólido seco é a
massa (g) da casca após a secagem.
A média das bases úmidas foi (Equação 3):
𝑋𝑏𝑢̅̅ ̅̅ ̅ =
76,56%+76,88%+77,93%
3= 77,12% (3)
Portanto, observa-se que com 24 horas de secagem a 60 °C já é possível remover
praticamente toda a umidade presente no material sendo, então, suficiente para a utilização
nos processos de extração.
5.2. Estudo da secagem da casca
A partir da massa da casca e do tempo obtido no estudo de secagem realizado na
balança de umidade, foi possível extrair o seguinte gráfico representando na Figura 6. A
umidade em base úmida foi calculada de acordo com a Equação 2, descrita anteriormente.
Figura 6. Gráfico do comportamento da umidade da casca do abacaxi com o tempo.
Fonte: Autor.
A interseção entre as linhas de tendência é a umidade crítica, ponto em que a secagem
começa a ter um comportamento constante, que foi em 8,4% em base úmida. A umidade de
equilíbrio (Ue) é quando a secagem não tem mais efeito sob a umidade, chegando a um nível
constante, como pode ser observado nos últimos três pontos da Figura 6, onde Ue = 0,7633%.
Em seguida, com a umidade de equilíbrio, foi possível fazer o cálculo da razão de
umidade (RU) de acordo com a Equação 1 descrita na metodologia. Com os valores de RU,
montou-se o seguinte gráfico, representado na Figura 7.
Figura 7. Curva de secagem ajustada pelos modelos matemáticos.
Fonte: Autor.
Conforme pode ser observado na Figura 7, os modelos matemáticos de Page, Henderson
& Pabis e Lewis se adequaram bem à curva experimental de secagem. Esse resultado está de
acordo com outras referências, como Hofsky et al. (2009). A Tabela 2 representa os
parâmetros dos modelos matemáticos determinados a partir do programa computacional
Origin.
Tabela 2. Parâmetros por modelo matemático.
Parâmetro Page Henderson & Pabis Lewis
R² 0,99534 0,99346 0,99337
k 0,0214 0,03238 0,031
n 1,1014 - -
a - 1,01974 -
Fonte: Autor.
Portanto, observa-se pelos valores de R² para os três modelos satisfazem com ótima
precisão a curva experimental da secagem da casca de abacaxi, validando a metodologia
utilizada para este trabalho.
5.3. Extração por Soxhlet
A partir da massa de casca e coroa utilizada na extração e da massa do extrato após a
concentração no rotaevaporador, foi possível calcular o rendimento das extrações por Soxhlet
através da relação (Equação 4):
𝜂 =𝑚𝑒𝑥𝑡𝑟𝑎𝑡𝑜
𝑚𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑥 100 (4)
Onde:
η é a eficiência do processo em porcentagem, mextrato é a massa (g) do extrato obtido após a
evaporação e mamostra é a massa (g) de sólido utilizada.
Dessa forma, montou-se a Tabela 3 com os resultados para casca e coroa do abacaxi.
Tabela 3. Resultados obtidos na extração por Soxhlet.
Amostra Massa de
amostra (g)
Volume de éter
(mL)
Massa de
extrato obtido
(g)
Rendimento
(%)
Casca 50,0075 365 10,2033 20,40
Coroa 50,9136 365 13,4447 26,40
Fonte: Autor.
Portanto, observa-se na Tabela 3 que a extração por Soxhlet é bem eficiente tanto para a
casca quanto para a coroa, ambos apresentando um bom rendimento. Em contrapartida, no
óleo extraído contém uma enorme variedade de componentes, não apenas o óleo essencial, e
utiliza uma quantidade considerável de éter etílico que tem um custo relativamente alto.
5.4. Extração por hidrodestilação
A partir da massa utilizada como amostra e da massa do óleo extraído, foi possível
calcular o rendimento das extrações por hidrodestilação através da Equação 5.
𝜂 =𝑚ó𝑙𝑒𝑜
𝑚𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑥 100 (5)
Onde:
η é a eficiência do processo em porcentagem, móleo é a massa (g) do óleo essencial obtido e
mamostra é a massa (g) de sólido utilizada.
Com isso, foi construída a Tabela 4 com os resultados para a extração por
hidrodestilação do óleo essencial da casca e coroa do abacaxi.
Tabela 4. Resultados obtidos na extração por hidrodestilação.
Amostra Massa de
amostra (g)
Volume de
água (L)
Massa de óleo
extraído (g)
Rendimento
(%)
Casca 528,8 2,2 0,02 0,003
Coroa 467,2 1,3 0,0258 0,005
Fonte: Autor.
A partir dos resultados da Tabela 4, percebe-se que a hidrodestilação é um método com
um rendimento muito inferior quando comparado ao processo de extração com solvente. Em
contrapartida, utiliza-se um solvente de fácil acesso como a água e o óleo extraído é bem mais
puro, se aproximando mais das características de um óleo essencial de fato.
5.5. Caracterização dos óleos e extratos obtidos
5.5.1. Cromatografia em camada delgada
Foi realizado o estudo comparativo do óleo essencial extraído por hidrodestilação entre
coroa de abacaxi triturada e não triturada. As Figuras 8, 9, 10 e 11 apresentam os resultados
das placas após a revelação com iodo.
Figura 8. Placa cromatográfica (Eluente: Hexano - Diclorometano 5%).
Fonte: Autor.
Observando a Figura 8, tem-se que o ponto da esquerda é referente à coroa normal e o
da direita a coroa triturada. Como esperado, a cromatografia sob camada delgada confirmou
que as diferentes amostras possuem as mesmas substâncias. Além disso, observa-se que o Rf
foi menor que um, pois apesar das substâncias não chegarem ao topo da placa, elas chegaram
perto, por isso faz-se um novo teste com um eluente mais apolar para diminuir o arraste.
Para o cálculo do Rf, utilizou-se a Equação 6, sendo Da a distância percorrida pela
substância e Ds a distância percorrida pelo solvente na placa.
𝑅𝑓 =𝐷𝑎
𝐷𝑠=
4,2𝑐𝑚
5,0𝑐𝑚= 0,84 (6)
Como sugerido pelo resultado da Figura 8, foi necessário outro teste com um eluente
mais apolar, cujo resultado está apresentado na Figura 9.
Figura 9. Placa cromatográfica (Eluente: Hexano - Diclorometano 1%).
Fonte: Autor.
Para o cálculo do Rf, utilizou-se a Equação 7:
𝑅𝑓 =𝐷𝑎
𝐷𝑠=
5,3𝑐𝑚
6,5𝑐𝑚= 0,81 (7)
Pelo segundo teste realizado com uma mistura de solventes mais apolar (Figura 9),
observou-se que mesmo assim os resultados continuaram semelhantes. Por fim, foi concluído
que ambas as amostras possuem os mesmo componentes, porém como as manchas não
ficaram muito bem separadas, é necessário utilizar outro método para ter uma visão mais
analítica.
Para o estudo comparativo entre o extrato etéreo da casca e da coroa, no Soxhlet,
foram obtidos os resultados apresentados nas Figuras 10 e 11.
Figura 10. Cromatografia de camada delgada com extrato coroa (esquerda) e extrato casca
(direita) com hexano-diclorometano 5% (eluente).
Fonte: Autor.
Na Figura 10, observou-se que o eluente utilizado não conseguiu arrastar muito bem
os componentes tanto da coroa quanto da casca, necessitando um teste com um solvente um
pouco mais polar para melhor análise. Foi possível perceber também que o ponto do extrato
da casca teve uma afinidade por solvente polar levemente maior que o da coroa por causa do
tracejado. Em virtude dos componentes não ficarem muito bem definidos, não foi realizado o
cálculo do Rf.
Figura 11. Cromatografia de camada delgada com extrato coroa (esquerda) e extrato casca
(direita) com hexano-diclorometano 25% (eluente).
Fonte: Autor.
A partir da Figura 11 com a utilização de um eluente mais polar, foi possível perceber
a definição de um composto oriundo do extrato da casca. Enquanto isso, a coroa apesar de ter
tido um arraste maior em relação à primeira, não apresentou compostos bem definidos. Para o
cálculo do Rf do composto do extrato da casca, utilizou-se a Equação 8:
𝑅𝑓 =𝐷𝑎
𝐷𝑠=
2,5𝑚
5,0𝑐𝑚= 0,5 (8)
Portanto, conclui-se que além dos extratos possuírem compostos diferentes, o extrato da
casca possui componentes com maior afinidade por solventes polares.
5.5.2. Testes fitoquímicos (identificação de classes antioxidantes)
Na metodologia utilizada para identificação de fenóis e taninos, observou-se que no tubo 1
com extrato da casca houve uma mudança de coloração para um tom avermelhado. Portanto,
segundo Matos, F. J. A. (1997), o tom avermelhado indica um resultado positivo para fenóis e
negativo para taninos (positivo se fosse variação de cor para azul).
No teste para identificação de antocianinas, antocianidinas e flavonoides, observou-se que
o tubo 4 alcalinizado para pH 11 apresentou mudança de coloração para um tom amarelado,
enquanto os outros não houve variação de cor. Portanto, o tom amarelado em meio alcalino
indica um resultado positivo para flavonas, flavonóis e xantonas.
Para a identificação de leucoantocianidinas, catequinas e flavanonas, observou-se que o
tubo 5 que foi acidulado até pH 1 com HCl teve uma variação de cor para um tom pardo-
amarelado. Portanto, essa mudança de cor é um indicador positivo da presença de catequinas.
Por fim, no teste para confirmação de flavonoides e xantonas, observou-se que ao término
da efervescência houve uma mudança de coloração para uma cor vermelha que é indicativo
positivo para a presença de flavonóis, flavanonas e xantonas.
Dessa forma, a Tabela 5 a seguir apresenta um resumo dos resultados dos testes
qualitativos na abordagem fitoquímica para identificação de classes antioxidantes.
Tabela 5. Identificação de classes antioxidantes no extrato etéreo da casca de abacaxi.
Classe Mudança observada + -
Fenóis Variação de cor (vermelho) X
Flavonas, Flavonóis e Xantonas Variação de cor (amarelado) X
Leucoantocianidinas Não houve X
Catequinas Variação de cor (pardo-amarelado) X
Taninos Não houve X
Fonte: Autor.
Para o extrato da coroa do abacaxi foi utilizada a mesma abordagem fitoquímica que
resultou na Tabela 6.
Tabela 6. Identificação de classes antioxidantes no extrato etéreo da coroa de abacaxi.
Classe Mudança observada + -
Fenóis Não houve X
Flavonas, Flavonóis e Xantonas Variação de cor (amarelado) X
Leucoantocianidinas Não houve X
Catequinas Não houve X
Taninos Não houve X
Fonte: Autor.
Portanto, observa-se que tanto o extrato da casca quanto o extrato da coroa do abacaxi
apresentaram indicativo positivo para classes antioxidantes, o que sugere que ambos devem
possuir atividade antioxidante.
5.5.3. Cromatografia gasosa com espectrometria de massa
Foram obtidos os cromatogramas referentes aos óleos extraídos por hidrodestilação da
casca e da coroa do abacaxi. Os picos identificados encontram-se demarcados nas Figuras 12
e 13 e sua identificação encontram-se nas Tabelas 7 e 8, respectivamente.
Figura 12. Cromatograma do óleo essencial da casca do abacaxi.
Fonte: Autor.
Tabela 7. Picos identificados pela espectrometria de massas para o óleo da casca.
Pico Tempo de retenção Componente
1 37.15 Caryophyllene
2 39.70 α-guaiene
3 40.43 Aromadendr-1-ene
4 42.64 δ-Guaiene
Fonte: Autor.
Figura 13. Cromatograma do óleo essencial da coroa do abacaxi.
Fonte: Autor.
Tabela 8. Picos identificados pela espectrometria de massas para o óleo da coroa.
Picos
Tempo de
retenção
Componente
1 39.16 Caryophyllene
2 39.72 α-Guaiene
3 40.44 Aromadendr-1-ene
4 41.13 γ-Gurjunene
5 41.27 Seychellene
6 42.02 Guaia-10(14),11-diene
7 42.62 δ-Guaiene
8 45.26 2,3,3-Trimethyl-2-(3-methyl-buta-1,3-dienyl)-cyclohexanone
9 45.92 (-)-Spathulenol
10 46.07 Caryophyllene oxide
11 47.18 Isoaromadendrene Epoxide
12 47.56 Globulol
13 48.80 Viridiflorol
14 50.09 1,2-epoxyhexadecane
15 50.63 3,5,6,7,8,8a-Hexahydro-4,8a-dimethyl-6-(1-methylethenyl)-
2(1H)naphthalenone
16 51.49 Myristic acid
17 53.65 3,7,11-Trimethyl-dodeca-2,4,6,10-tetraenal
18 54.69 Phytol
19 55.09 Pentadecyclic acid
20 55.72 Diisobutyl phthalate
21 56.44 (9Z)-9,17-Octadecadienal
22 56.65 (7Z, 10z, 13z)-7,10,13-hexadecatrienal
23 57.49 Palmitic acid
24 58.65 Hexadecanoic acid
Fonte: Autor.
A partir das Figuras 12 e 13 e das Tabelas 7 e 8, a cromatografia gasosa confirmou que
a casca e a coroa possuem componentes bem distintos. Além disso, a coroa apresentou ser
bem mais rica em aplicações do que a casca.
5.5.4. Estabilidade oxidativa
De acordo com os resultados obtidos nos testes de estabilidade oxidativa, foi possível
construir a Tabela 9:
Tabela 9. Comparativo do tempo de indução no teste de estabilidade oxidativa por amostra.
Amostra Tempo de indução (minutos : segundos)
Óleo de soja bruto (O.S.) 07:48
O.S. + Óleo de abacaxi comercial 07:41
O.S. + Óleo casca da hidrodestilação 08:03
O.S. + Óleo coroa da hidrodestilação 07:51
O.S. + Óleo extrato casca 07:55
O.S. + Óleo extrato coroa 07:58
O.S. + BHT 08:39
O.S. + Triclosan 07:49
Fonte: Autor.
Portanto, de acordo com a Tabela 9, a partir do tempo de indução do óleo de soja bruto
entendem-se como amostra com ação antioxidante os que tiveram um tempo decorrido maior
que 7 minutos e 48 segundos. Ou seja, apenas o óleo de abacaxi comercial não apresentou
atividade antioxidante. É possível observar também que todos os óleos extraídos, tanto da
coroa quanto da casca do abacaxi, tiveram um tempo de indução maior que o antioxidante
sintético Triclosan.
5.5.5. Índice de refração
De acordo com os resultados obtidos nos testes para determinação do índice de
refração, foi possível construir a Tabela 10.
Tabela 10. Índice de refração por amostra.
Amostra Índice de refração
Óleo da casca (hidrodestilação) 1,5054
Óleo da coroa (hidrodestilação) 1,5073
Extrato da casca 1,3715
Extrato da coroa 1,3719
Óleo de abacaxi comercial 1,4834
Éter etílico 1,3526
Fonte: Autor.
A partir dos dados de índice de refração apresentados na Tabela 10 observa-se que os
óleos extraídos da casca e da coroa apresentam valores mais elevados e próximos ao do óleo
comercial. Já as amostras obtidas pela extração com o Soxhlet apresentaram valores mais
baixos e mais próximos ao do éter etílico que foi o solvente utilizado.
Esse resultado confirma que o extrato obtido por Soxhlet e o óleo obtido pela
hidrodestilação tem características distintas e por isso tem aplicações e componentes
diferentes. Porém a casca e a coroa considerando mesmo método apresentam semelhanças na
sua composição.
CAPÍTULO 6 – CONCLUSÕES
52
6. CONCLUSÕES
Este estudo da extração e caracterização dos óleos extraídos da casca e coroa do
abacaxi (Ananas comosus L. Merril) mostrou que:
• Aproximadamente 77% da massa da casca do abacaxi é água, o que torna
indispensável o uso da secagem para garantir um maior rendimento da extração e que
as condições de secagem à 60ºC durante 24h são suficientes para garantir o andamento
das próximas etapas.
• A extração por Soxhlet possui um elevado rendimento, embora utilize um solvente de
custo relativamente alto (éter etílico) e o óleo extraído contenha uma enorme
variedade de componentes.
• A extração por hidrodestilação possui um rendimento muito baixo, embora utilize um
solvente acessível (água) e o óleo extraído seja mais puro e mais próximo de um óleo
essencial.
• Os extratos da casca e da coroa quando comparados através de cromatografia em
camada delgada, mostrou que os extratos possuem compostos diferentes e que o
extrato da casca tem uma afinidade maior por solventes polares.
• A abordagem fitoquímica tanto para o extrato de casca quanto para o extrato de coroa,
apresentou que ambos possuem classes antioxidantes e que as classes não são
necessariamente as mesmas para os dois, o que está em consonância com os resultados
da cromatografia em camada delgada.
• A cromatografia gasosa comprovou que os óleos essenciais da casca e da coroa
possuem componentes bem distintos. Além disso, também mostrou que a coroa tem
um potencial de aplicações bem mais rico do que a casca.
• Os testes de estabilidade oxidativa mostraram que todos os óleos extraídos possuem
ação antioxidante, o que está de acordo com os resultados encontrados na abordagem
fitoquímica. Além disso, também apresentou que todos possuem uma ação mais
efetiva quando comparado ao antioxidante sintético Triclosan. Em contrapartida, o
óleo comercial de abacaxi é o único que não possui ação antioxidante.
• Os índices de refração obtidos também auxiliaram a comprovar que óleos obtidos por
diferentes métodos, possuem diferentes componentes e diferentes aplicações.
Enquanto isso, os óleos obtidos pelo mesmo método apresentam semelhanças na sua
composição.
• O estudo de maneira geral serviu para mostrar que não existe um método melhor que o
outro, mas que cada um possui características e aplicações distintas entre si. Por isso, o
que vai definir qual método deve ser utilizado será a aplicação pretendida a partir da
identificação dos compostos em cada óleo extraído.
• Portanto, este estudo conseguiu alcançar o seu objetivo de obtenção e caracterização
do óleo essencial e do extrato etéreo dos resíduos de abacaxi, pois:
o Mostrou que possuem componentes diferentes;
o Os óleos extraídos apresentaram ação antioxidante e que possuem diferentes
classes de antioxidantes;
o Disponibilizou os índices de refração dos óleos extraídos para consultas
futuras;
o Apresentou alguns dos componentes presentes nos óleos essenciais da coroa e
da casca do abacaxi para futuras aplicações.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
55
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AKPINAR, E.K.; BICER, Y.; CETINKAYA, F. Modelling of thin layer drying of parsley
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