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Efeito do tempo de extração sobre a composição e o rendimento do óleo
essencial de alecrim (Rosmarinus officinalis)
Prins, C.L.1; Lemos, C.S.L.1; Freitas, S.P.1
SPDM,LFIT,CCTA, Universidade Estadual do Norte Fluminense (UENF), Av. Alberto Lamego, 2000, Parque Califórnia,
Campos dos Goytacazes, RJ, CEP: 28013-602- [email protected]
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RESUMO: Os óleos essenciais, geralmente, são misturas complexas de compostos voláteis, odoríferos
e líquidos. O método da hidrodestilação é amplamente utilizado para determinação do óleo essencial por
ser recomendado pela OMS, pela praticidade e baixo custo. Neste método, o material vegetal fica imerso
em água aquecida e após a condensação do vapor, o óleo separa-se da fase aquosa por decantação. Este
trabalho objetivou avaliar a influência do tempo de extração, por hidrodestilação, sobre o rendimento e a
composição do óleo essencial do alecrim (Rosmarinus officinalis), uma vez que o aquecimento prolongado
da água propicia modificações na composição do óleo essencial. Folhas secas (400C) de alecrim (50g)
foram submetidas a hidrodestilação (1L de água deionizada) em destilador tipo Clevenger, nos tratamentos
tempo de extração (30, 60, 90 e 120 minutos) e graduação para velocidade de aquecimento (G01L-lento e
G10R-rápido), fatorial 2x3 com três repetições, determinando-se rendimento e concentração dos compostos
por meio de cromatografia em fase gasosa (área%). Foram identificados, majoritariamente, os compostos
α-pineno, β-mirceno, cânfora e eucaliptol, por meio de espectrometria de massas acoplada ao cromatógrafo
gasoso. Foi possível concluir que a concentração do composto β-mirceno e o rendimento de extração de
óleo essencial de folhas secas de alecrim foram, significativamente, favorecidos pelo tratamento aquecimento
rápido (G10R); e que os tratamentos tempo de extração de 90 e de 120 minutos favoreceram,
significativamente, a concentração dos compostos α-pineno e β-mirceno.
Palavras-chave: Óleos essenciais, hidrodestilação, Rosmarinus officinalis
ABSTRACT: Effect of the extraction time on rosemary (Rosmarinus officinalis)oil yield and composition.
Essential oils are a complex blend of volatile, odorous and liquid compounds. Hydro-distillation is widely
used to essential oil determination according to WHO recommendation and due to its low cost and practical
features. In this method, the plant sample is immersed in warm water, and the oil is separated from water by
density difference after stem condensation. This work aims to evaluate the influence of extraction time of
hydro-distillation on rosemary (Rosmarinus officinalis) oil yield and composition,since prolonged immersion
in warm water can modify oil composition. Dried leaves (40oC) from rosemary (50g) were hydro-distilled (1L
deionizated water) in a Clevenger apparatus, according to the followed treatment: extraction time (30, 60, 90
and 120 minutes) and warm velocity gradation (G01 – slow and G10 – fast), according to a factorial scheme
2x3, with 3 replicates. Oil yield and composition were determined by gaseous chromatography (area %). The
main compounds, identified by mass spectrometry, were α-pinene, β-myrcene, camphor and eucalyptol. βMyrcene concentration and oil yield from dried leaves of rosemary were significantly favored by fast warm
water treatment (G10 – fast), extractions times of 90 and 120 minutes significantly favored α-pinene and βmyrcene concentration.
Key words: essential oil, hydro-distillation, Rosmarinus officinalis
INTRODUÇÃO
Os óleos essenciais são misturas complexas
de compostos voláteis, em sua maioria, mono e
sesquiterpenos. Geralmente, odoríferos e líquidos em
temperatura ambiente, são responsáveis pela interação
entre os vegetais e o meio no qual habitam,
desempenhando funções como atração de
polinizadores, proteção da planta contra altas
temperaturas, dentre outras (Saito & Scramin, 2000).
Apresentam grande importância na indústria de
alimentos e bebidas, principalmente como
aromatizantes, e na indústria de cosméticos onde são
utilizados como matéria-prima devido às atividades
anti-séptica e cicatrizante (Siani et. al., 2000). A
composição dos óleos essenciais pode variar em
função, dentre outros, de fatores genéticos (Letchamo,
Recebido para publicação em 01/03/2004.
Aceito para publicação em 31/10/2006.
1992), ambientais (Leal et al., 2001) e de métodos de
extração (Hawthorne, 1993; Gámiz-Gracia & Castro,
2000; Bernardo-Gil et. al., 2002; Bos et al., 2002).
Dentre as técnicas para extração de óleos
essenciais, destaca-se a hidrodestilação, da qual
encontram-se registros de 3000 a.C. (Fraser & Wish,
1997). Os aparelhos do tipo Clevenger são, hoje,
amplamente utilizados para esta técnica por
recomendação a OMS (WHO, 1998), devido à
praticidade e ao baixo custo. Na hidrodestilação tipo
Clevenger, o material vegetal é imerso em água sob
aquecimento até a fervura, resultando na formação de
vapores que arrastam os compostos voláteis, os quais,
após condensação, separam-se da fase aquosa por
decantação. Neste método, a composição dos óleos
essenciais pode ser influenciada pelo contato com a
água, tempo de extração e velocidade de aquecimento,
regulada segundo graduação do equipamento, que
varia de 01 a 10.
No presente trabalho objetivou-se avaliar a
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influência do tempo de extração por hidrodestilação,
sob duas graduações de aquecimento do aparelho
tipo Clevenger, sobre a composição e o rendimento
do óleo essencial do alecrim (Rosmarinus officinalis).
MATERIAL E MÉTODOS
Amostras de 50g de folhas secas (40oC) de
alecrim (Rosmarinus officinalis L., família Lamiaceae),
provenientes de mesmo material genético, cultivado
em área da Unidade Apoio a Pesquisa do Centro de
Ciências e Tecnologias Agropecuárias (CCTA) da
UENF, em Campos dos Goytacazes - RJ (21º44’47”S
41º18’24”O), foram colhidas aos 41 meses pós plantio
e submetidas a hidrodestilação, em aparelho tipo
Clevenger, em 1L de água deionizada, em esquema
fatorial 2X3, dos tratamentos: T- tempo de extração
(T30: 30 minutos, T60: 60 minutos, T90: 90 minutos e
T120: 120 minutos) e G – graduação para velocidade
de aquecimento do hidrodestilador (G01L:
aquecimento lento) e (G10R: aquecimento rápido),
com três repetições. Segundo ensaio preliminar de
Motta et al (2003), a graduação 01 corresponde ao
aquecimento lento ou início da ebulição aos 60
minutos, enquanto que a graduação 10 corresponde
ao aquecimento rápido ou início da ebulição aos 20
minutos, seguindo-se imediatamente a mudança da
graduação para 5. O óleo sobrenadante foi coletado
com pipeta graduada para determinação do volume
extraído, acondicionado em frascos de vidro fechados
envoltos em papel alumínio, e armazenados em
freezer. A identificação dos compostos do óleo
essencial foi realizada por Espectrômetro de Massas
acoplada ao Cromatógrafo Gasoso (GC-MS), segundo
banco de dados de Massa Espectral NIST/EPA/NIH,
determinando-se a concentração dos principais
compostos em função da porcentagem relativa
(área%) em cada tratamento. Os dados de rendimento
e de composição foram submetidos à análise de
variância e suas médias comparadas através do teste
de Tukey, a 5% de probabilidade.
RESULTADO E DISCUSSÃO
Os compostos, predominantemente,
identificados no óleo essencial das folhas secas de
alecrim foram α-pineno, β-mirceno, cânfora e
eucaliptol, correspondendo, em média, a 90% da
composição geral. Não foi possível assegurar a
identificação de outros elementos, detectados em nível
de traços, os quais não foram influenciados pelos
tratamentos de graduação (G) ou tempo (T).
Os resultados obtidos indicam que o
tratamento G10R (aquecimento rápido) favoreceu,
significativamente, os teores percentuais de β-mirceno
(17,59%) e o rendimento de óleo obtido (1,07mL) em
relação ao tratamento G01L (aquecimento lento),
apresentando, respectivamente, valores de 16,52% para
o primeiro e de 1,00 mL para o último (Tabela 1).
A composição do óleo extraído foi,
significativamente, influenciada pelo tempo de
extração, cujos tratamentos T90 e T120, favoreceram,
respectivamente, os teores percentuais de α-pineno
em 16,91% e 17,34% e de β- mirceno em 18,22% e
18,45%. Por outro lado, os teores dos compostos
cânfora e eucaliptol não foram influenciados pelo
tratamento tempo de extração (Tabela 2).
Em relação à composição química do óleo
essencial, o tempo de 60 minutos foi satisfatório para
extrair amostra representativa de óleo essencial de
folhas de alecrim, pois os teores dos compostos
extraídos não se diferenciaram significativamente dos
compostos extraídos nos tempos de 90 e de 120
minutos. O tratamento T90 foi satisfatório para extrair
volume representativo de óleo essencial em amostra
de 50 g de folhas secas de alecrim (1,20mL), o qual
se manteve constante no tratamento T120. Observouse efeito do tempo de extração sobre a composição e
o rendimento, não se verificando o mesmo entre
rendimento e composição química do óleo obtido.
Tabela 1. Efeito da graduação para velocidade de aquecimento (G) do hidrodestilador tipo Clevenger sobre a
composição (%) e rendimento (mL) do óleo essencial de folhas secas de alecrim (R. officinalis)
*UDGXDomRSDUDYHORFLGDGHGHDTXHFLPHQWR*
&RPSRVLomR
*± /HQWR
*± 5iSLGR
cânfora
33,48 a
33,36 a
eucaliptol
23,29 a
24,29 a
α-pineno
15,18 a
15,91 a
β-mirceno
16,52 b
17,59 a
Outros
11,53 c
08,85 b
Rendimento (mL)
1,00b
1,07a
Médias seguidas da mesma letra, na horizontal, não diferem entre si a 5%, segundo teste Tukey.
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Tabela 2. Efeito do tempo de extração (T), em minutos após início da condensação, sobre rendimento (mL)
e composição (%) do óleo essencial de folhas secas de alecrim (R. officinalis).
Médias seguidas da mesma letra, na horizontal, não diferem entre si a 5%, segundo teste Tukey.
/ Compostos traços detectados no óleo essencial.
A tendência de maior concentração de cânfora
e eucaliptol nos momentos iniciais da extração pode
ser atribuída ao efeito de hidrodifusão, de acordo com
Fraser & Wish (1997) que afirmam que o favorecimento
da extração de compostos oxigenados no início da
hidrodestilação é decorrente da maior solubilidade
destes em água. Assim, apesar dos pontos de
ebulição dos compostos α-pineno (156ºC) e do βmirceno (167ºC), serem inferiores aos da cânfora
(204ºC) e do eucaliptol (177ºC), os dois últimos são
extraídos primeiro devido a maior solubilidade. Com o
progressivo predomínio da volatilidade sobre a
hidrodifusão como fator determinante da extração,
observou-se tendência dos compostos oxigenados
apresentarem relativa redução em função do aumento
do teor dos compostos mais voláteis, de modo que
nos tempos de 90 e 120 minutos verificaram-se maiores
percentuais de α-pineno e de β-mirceno.
Chatzopoulou & Katsiotis (1995) observaram
comportamento semelhante dos compostos
oxigenados do óleo essencial de Juniperus communis,
os quais apresentaram maiores percentuais nos
primeiros momentos da extração e posterior redução
ao longo do tempo de extração.
Os tratamentos tempo de extração T90
(1,15mL) e T120 (1,18mL) favoreceram,
significativamente, o rendimento de óleo (Tabela 2),
observando-se que, no intervalo de 120 minutos, o
rendimento de óleo extraído está diretamente
relacionado ao tempo de extração, tanto sob
aquecimento lento (G01L) como rápido (G10R),
apresentando coeficientes de correlação de 97% e
89%, respectivamente (Figura 1).
Uma vez que não houve interação entre os
tratamentos tempo de extração e graduação do
equipamento para velocidade de aquecimento do
hidrodestilador tipo Clevenger, tais parâmetros
apresentam efeitos independentes sobre a extração
de óleos essenciais de folhas de alecrim. Contudo,
os resultados apresentados indicam a tendência do
aquecimento rápido (G10R) reduzir o tempo para
obtenção de maiores rendimentos, conforme
observado para o tratamento T90 e T120 (1,20mL)
em relação ao aquecimento lento (G01L), que até os
120 minutos apresentou o rendimento máximo de
1,17mL.
Figura 1. Volume (mL) de óleo essencial de alecrim extraído em função do tempo de extração (30, 60, 90 e
120 minutos) sob aquecimento lento e rápido do hidrodestilador tipo Clevenger.
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Este trabalho permitiu concluir que, nas
condições experimentais, a velocidade de
aquecimento e o tempo de extração, em
hidrodestilador tipo Clevenger, influenciaram a
composição e o rendimento de óleo essencial de folhas
de alecrim (R. officinalis), pois a concentração do
composto β-mirceno e o rendimento de extração de
óleo essencial de folhas secas de alecrim foram,
significativamente, favorecidos pelo tratamento G10R
(aquecimento rápido); que os tempos de extração de
90 e 120 minutos favoreceram, significativamente, a
concentração dos compostos α-pineno e β-mirceno;
que 90 minutos de extração foram satisfatórios para
obter volume representativo de óleo essencial contido
na amostra; e que 60 minutos foram satisfatórios para
obter amostra de óleo com composição quimicamente
representativa do material vegetal.
AGRADECIMENTO
A Dr. Anselmo Lúcio dos Santos pelas
análises estatísticas; ao LCQUI/SQPN/ CCT/UENF
pelas análises químicas; a UENF/FAPERJ pelo apoio
financeiro.
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA
BERNARDO-GIL, M.; RIBEIRO, M.A; ESQUIVEL,
M.M. Produção de extractos para a indústria alimentar:
uso de fluidos supercríticos. Boletim de
Biotecnologia, Portugal, n.73, p.14-21, dez. 2002.
BOS, R.; KOULMAN, A.; WOERDENBAG, H.J.;
QUAX, W.J.; PRAS, N. Volatile components from
Anthriscus sylvestris (L.) Hoffm. Journal of
Chromatography, 966: 233–238, 2002
CHATZOPOULOU, P. S.; KATSIOTIS, S. T. Procedures
influencing the yield and the quality of the essential
oil from Juniperus communis L. berries.
Pharmaceutica Acta Helvetiae, Arizona, n.70, p.
247-253, 1995.
FRASER, S.; WISH, J.P.M. A Commercial Herb
Industry for NSW-an Infant Enterprise. Australia: Rural
Industries Research and Development
Corporation, 1997. 133p.
GÁMIZ-GRACIA, L.; LUQUE DE CASTRO, M.D.
Continuous subcritical water extraction of medicinal
plant essential oil: comparison with conventional
techniques. Talanta, 51:1179–1185, 2000.
HAWTHORNE, S. B. Comparison of hydrodistillation
and supercritical fluid extraction for the determination
of essential oils in aromatic plants. Journal of
Chromatography, 634:297-308,1993.
LEAL, T.C.A.B.; FREITAS, S.P.; SILVA, J.F.DA;
CARVALHO, A. J. C. DE Avaliação do efeito da
variação estacional e horário de colheita obre o teor
foliar de óleo essencial de capim-cidreira
(Cymbopogon citratus (DC.) Stapf). Revista Ceres,
48(278):445-453, 2001
LETCHAMO, W. A comparative study of camomile
yield, essential oil and flavonoids content under two
swoning seasons and nitrogen levels. Acta
Horticulturae, 306:375-384, 1992.
MOTTA, M. I. M.; CONSTANTINO, C.O.R.; FREITAS,
S.P. LEMOS, G. C. da S. Ensaio para calibração de
destilador tipo Clevenger. CD-room - 8º Encontro de
Iniciação Científica, 3º Mostra de Pós-Graduação
e 1º Mostra de Extensão da UENF. Campos dos
Goytacazes: UENF, 2003. p.129 – 129
SAITO, M. L.; SCRAMIN, S. Plantas aromáticas e
seu uso na agricultura. Jaguariúna: Embrapa Meio
Ambiente, 2000. 48p.
SIANI, A. C.; SAMPAIO, A. L. F.; SOUSA, M. C. de;
HENRIQUES, M. G. M. O.; RAMOS, M. F. S. Óleos
essenciais. Biotecnologia, Ciência &
Desenvolvimento, n.70, p. 38-43, set./out. 2000.
WHO - WORLD HEALTH ORGANIZATION. Quality
control methods for medicinal plant materials.
Geneve, 1998. 115p.
Rev. Bras. Pl. Med., Botucatu, v.8, n.4, p.92-95, 2006