Obtenção e avaliação de extratos de folhas de eucalipto (Eucalyptus dives) como potenciais antioxidanes em alimentos

Abstract

O processamento da madeira de eucalipto gera um considerável volume de resíduo formado principalmente por galhos, flores e folhas da árvore. As folhas são compostas por substâncias de grande interesse para a indústria química, farmacêutica e de alimentos como compostos antioxidantes e aromáticos. A espécie Eucalyptus dives, da família Myrtaceae, possui folhas com óleo essencial rico em piperonal, eucaliptol e timol. Para obtenção deste óleo são empregadas várias técnicas de extração, dentre as quais se pode destacar a Extração Supercrítica (ESC) que opera a altas pressões, é livre de resíduos tóxicos e não provoca degradação térmica aos extratos, conservando as características sensoriais do produto, além das técnicas de extração convencionais como hidrodestilação e extração com solventes orgânicos. O estudo da cinética de ESC e das variáveis operacionais através da modelagem matemática permite definir parâmetros fundamentais para a viabilidade econômica do processo. Neste trabalho, o objetivo foi avaliar a obtenção do óleo essencial de folhas de eucalipto através de diferentes métodos de extração, a potencial atividade antioxidante dos extratos e sua funcionalidade como ingrediente para alimentos e estudar a cinética e modelagem de ESC a fim de propor um estudo de viabilidade econômica do processo. Folhas de eucalipto foram coletadas na região norte do Rio Grande do Sul e encaminhadas para os processos de preparação da matéria-prima, extração de seu óleo essencial através de hidrodestilação, extração Soxhlet utilizando diferentes solventes orgânicos e ESC operando em diferentes condições de pressão e temperatura. Avaliou-se o comportamento do rendimento global de ESC em função da pressão e temperatura de operação. Os extratos foram avaliados quanto a sua potencial atividade antioxidante, teor de fenólicos totais e capacidade em inibir reações de peroxidase em vegetais. O uso de folhas de eucalipto provenientes do resíduo do processamento da madeira na obtenção de óleo essencial através de ESC é um processo viável economicamente e apresenta vantagens sobre outras técnicas convencionais de extração, como aumento no rendimento global de extração. A condição de operação de ESC que apresentou melhor rendimento global de extração foi a de 250 bar e 30oC. A modelagem matemática apresentou bons ajustes dos parâmetros para o Modelo de Martínez et al. (2003) e o estudo de viabilidade econômica apresentou um custo específico de óleo entre US$ (2,47 - 3,78)/kg de óleo com um tempo de operação entre 30 e 60 minutos, sendo compatível com o preço de mercado.

The processing of eucalyptus wood generates a huge content of waste consisting mainly of twigs, flowers and leaves of the trees. The leaves are composed of substances of great interest for the chemical, pharmaceutical and food industries, such as antioxidants and aromatic compounds. The specie Eucalyptus dives, from Myrtaceae family, has leaves with essential oil rich in piperonal, eucalyptol and thymol. Various extraction techniques can be employed to obtain this oil, among which we highlight Supercritical Fluid Extraction (ESC), which operates at high pressures, is free of toxic waste and does not lead to thermal degradation of the extract compounds, retaining the sensory characteristics, as well as conventional extraction techniques such as hydrodistillation and extraction with organic solvents. The kinetic study of ESC and its operational variables through mathematical modeling allows setting basic parameters for the study of economic viability of the process. This study was conducted to obtain the essential oil of eucalyptus leaves using different extraction methods, evaluating the potential antioxidant activity of extracts and its functionality as an ingredient for foods, as well as the study of the kinetics and modeling of ESC in order to propose an economic feasibility study process. Eucalyptus leaves were collected in northern Rio Grande do Sul, Brazil, and brought to the preparation processes of raw material, extractio on of essential oil by hydrodistillation, Soxhlet extraction using different organic solvents and ESC operating under different conditions of pressure and temperature. The performance of the global yield of ESC as a function of pressure and temperature was evaluated. The extracts were screened for their potential antioxidant activity, total phenolic content and ability to inhibit peroxidase reactions in vegetables. The use of eucalyptus leaves from the byproducts of wood in obtaining essential oil through ESC is economically feasible and has advantages over other conventional extraction techniques, such as increasing the global yield of extraction. The operational mode of ESC with the best global yield was of 250 bar and 30oC. The mathematical modeling showed good fits of the parameters for the model of Martinez et al. (2003) and economic feasibility study showed a specific cost of oil between US$ (2,47 -3,78) / kg oil with a running time between 30 and 60 minutes, which is a compatible price with the market.