Otimização das condições de extração dos compostos voláteis da casca de pequi (Caryocar brasiliense Camb.) utilizando HS-SPME

Autores

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v9i7.4893

Palavras-chave:

Pericarpo de pequi; Resíduo agroindustrial; Microextração em fase sólida em headspace; Compostos orgânicos voláteis.

Resumo

O pequi é uma espécie nativa do cerrado brasileiro que possui grande importância econômica para a população da região. O pericarpo é considerado um resíduo agroindustrial, apesar de corresponder a aproximadamente 80% da massa total do fruto. Informações sobre a composição química do pericarpo permitirão uma melhor utilização dessa porção da fruta. O objetivo deste estudo foi identificar as melhores condições de agitação, tempo de extração e temperatura de extração para maximizar a extração de compostos orgânicos voláteis presentes no pericarpo de pequi (Caryocar brasiliense Camb.), utilizando dois tipos de fibras de microextração em fase sólida. A extração dos compostos voláteis foi realizada pelo método de microextração em fase sólida do headspace com subsequente separação e identificação por CG-MS. A fibra de polidimetilsiloxano/divinilbenzeno (PDMS/DVB) foi estatisticamente mais eficiente do que a fibra de divinilbenzeno/carboxen/polidimetilsiloxano (DVB/CAR/PDMS). As duas fibras possibilitaram a extração e identificação de 35 compostos, principalmente terpenos (65,71%) e ésteres (14,29%). Um aumento na temperatura e tempo de extração permitiu maior extração dos compostos voláteis pelas duas fibras. Entretanto, em relação à agitação, a melhor condição para o uso da fibra DVB/CAR/PDMS foi a 100 rpm, enquanto a agitação não foi necessária para uma extração eficiente usando a fibra PDMS/DVB.

Biografia do Autor

Bárbara Oliveira Santos, Universidade Federal de São João Del Rei

Graduado em Farmácia pela Universidade Federal de Minas Gerais, doutorado em Ciências Química (Conceito 7 Capes) pela Universidade Federal de Minas Gerais. Docente no ensino superior desde 2000, trabalhando com as áreas de Fitoquímica, Química Farmacêutica , Farmacognosia e Química Orgânica. Professor e pesquisador Associado da Universidade Federal de São João del Rei. Coordenador dos Programas de Extensão desde 2014 nas áreas de Árvores do Cerrado; Água e Meio Ambiente e de Ensino de Química. Coordenador de Projetos de Pesquisa nas áreas de Estudo de compostos voláteis de frutos por CG/MS; Estudo da composição química de frutos por ESI/MS e Paper Spray/MS; Estudo metabolômico de plantas por DESI/MS; Estudo das alterações metabólicas em plantas de milho e soja na presença de ácaros fitófagos e lagartas, por CG/MS e ESI/MS; Estudo da qualidade das águas. Professor colaborador e orientador no Programa de Pós-Graduação em Ciência de Alimentos(UFMG).

Referências

Aguirre-González, M., Taborda-Ocampo, G., Dussan-Lubert, C., Nerin, C. & Rosero-Moreano, M. (2011). Optimization of the HS-SPME Technique by using Response Surface Methodology for Evaluating Chlorine Disinfection by-Products by GC in Drinking Water. Journal of the Brazilian Chemical Society, 22(12), 2330-2336. https://doi.org/10.1590/S0103-50532011001200013

Amorim, D. J., Rezende, H. C., Oliveira, E. L., Almeida, I. L. S., Coelho, N. M. M., Matos, T. N. & Araújo, C. S. T. (2016). Characterization of Pequi (Caryocar brasiliense) Shells and Evaluation of Their Potential for the Adsorption of PbII Ions in Aqueous Systems. Journal of the Brazilian Chemical Society, 27(3), 616-623. http://dx.doi.org/10.5935/0103-5053.20150304

Belo, R. F. C., Augusti, R., Lopes, P. S. N. & Junqueira, R. G. (2013). Characterization and classification of pequi trees (Caryocar brasiliense Camb.) based on the profile of volatile constituents using headspace solid-phase microextraction – gas chromatography – mass spectrometry and multivariate analysis. Food Science and Technology, 33, 116-124. https://doi.org/10.1590/S0101-20612013000500018

Bicchi, C., Drigo, S. & Rubiolo, P. (2000). Influence of fibre coating in headspace solid-phase microextraction–gas chromatographic analysis of aromatic and medicinal plants. Journal of Chromatography A, 892, 469-485. https://doi.org/10.1016/S0021-9673(00)00231-4

Cordeiro, M. W. S., Cavallieri, A. L. F., Ferri, P. H. & Naves M. M. V. (2013). Características físicas, composição químico-nutricional e dos óleos essenciais da polpa de Caryocar brasiliense nativo do estado de mato grosso. Revista Brasileira de Fruticultura, 35(4), 1127-1139. https://doi.org/10.1590/S0100-29452013000400024

Damiani, C., Vilas Boas, E. V. B., Ferri, P. H., Pinto, D. M. & Rodrigues, L. J. (2009). Volatile compounds profile of fresh-cut peki fruit stored under different temperatures. Ciência e Tecnologia de Alimentos, 29(2), 435-439. https://doi.org/10.1590/S0101-20612009000200032

Ferreira, D. F., Garruti, D. S., Barin, J. S., Cichoski, A. J. & Wagner, R. J. (2016). Characterization of odor-active compounds in gabiroba fruits (Campomanesia xanthocarpa o. berg). Food Quality, 39, 90-97. https://doi.org/10.1111/jfq.12177

Garcia, Y. M. G., Rufini, J. C. M., Campos, M. P., Guedes, M. N. S., Augusti, R. & Melo, J. O. F. (2019). SPME Fiber Evaluation for Volatile Organic Compounds Extraction from Acerola. Journal of the Brazilian Chemical Society, 30(2), 247-255. https://doi.org/10.21577/0103-5053.20180173

Junior, S. B., Melo, A. M. T., Zini, C. A. & Godoya, H. T. (2011). Optimization of the extraction conditions of the volatile compounds from chili peppers by headspace solid phase micro-extraction. Journal of Chromatography A, 1218, 3345-3350. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2010.12.060

Leão, D. P., Franca, A. S., Oliveira, L. S., Bastos, R. & Coimbra, M. A. (2017). Physicochemical characterization, antioxidant capacity, total phenolic and proanthocyanidin content of flours prepared from pequi (Caryocar brasilense Camb.) fruit by-products. Food Chemistry, 225, 146-153. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.01.027

Machado, M. T. C., Mello, B. C. B. S. & Hubinger, M. D. (2015). Evaluation of pequi (Caryocar Brasiliense Camb.) aqueous extract quality processed by membranes. Food and Bioproducts Processing, 95, 304-312. https://doi.org/10.1016/j.fbp.2014.10.013

Maia, J. G. S., Andrade, E. H. A. & Silva, M. H. L. (2008). Aroma volatiles of pequi fruit (Caryocar brasiliense Camb.). Journal of Food Composition and Analysis. 21, 574-576. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2008.05.006

Milhome, A. L., Sousa, P. L. R., Keukeleire, D. & Nascimento, R. F. (2011). Multiresidue Methods for Determination of Pesticides using SPME and SPE Followed by GC-NPD System: a Comparative Study. Journal of the Brazilian Chemical Society, 22(11), 2048-2055. https://doi.org/10.1590/S0103-50532011001100005

Monteiro, S. S., Silva, R. R., Martins, S. C., Barin, J. S. & Rosa, C. S. (2015). Phenolic compounds and antioxidant activity of extracts of pequi peel (Caryocar brasiliense Camb.). International Food Research Journal, 22(5), 1985-1992.

Passos, X. S., Castro, A. C. M., Pires, J. S., Garcia, A. C. F., Campos, F. C., Fernandes, O. F. L., Paula, J. R., Ferreira, H. D., Santos, S. C., Ferri, P. H. & Silva, M. R. R. (2003). Composition and Antifungal Activity of the Essential Oils of Caryocar brasiliensis. Pharmaceutical Biology, 41(5), 319-324. https://doi.org/10.1076/phbi.41.5.319.15936

Pellati, F., Benvenuti, S., Yoshizaki, F., Bertelli, D. & Rossi, M. C. (2005). Headspace solid-phase microextraction-gas chromatography–mass spectrometry analysis of the volatile compounds of Evodia species fruits. Journal of Chromatography A, 1087, 265-273. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2005.01.060

Pellati, F., Prencipe, F. P. & Benvenuti, S. (2013). Headspace solid-phase microextraction-gas chromatography–massspectrometry characterization of propolis volatile compounds. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 84, 103-111. https://doi.org/10.1016/j.jpba.2013.05.045

Pinheiro, F. A., Okumura, L. L., Silva, A. F. S., Silva, J. G., Ferreira, L. R., Barcellos, E. S. & Fontes, E. A. F. (2018). Applicability of a Voltammetric Assay Based on the Electroreduction of Oxygen to Evaluate the Antioxidant Capacity of Pequi (Caryocar brasiliense Camb.) Pulp. Journal of the Brazilian Chemical Society, 29(8), 1653-1662. http://dx.doi.org/10.21577/0103-5053.20180038.

Queiroga, R. C. R. E., Madruga, M. S., Galvão, M. S. & Costa, R. G. (2005). Otimização das condições de extração de compostos voláteis em leite caprino utilizando a técnica de extração e concentração simultânea. Revista Instituto Adolfo Lutz, 64(1), 97-103.

Ribeiro, D. M., Fernandes, D. C., Alves, A. M. & Naves, M. M. V. (2014). Carotenoids are related to the colour and lipid content of the pequi (Caryocar brasiliense Camb.) pulp from the Brazilian Savanna. Food Science and Technology, 34(3), 507-512. https://doi.org/10.1590/1678-457x.6369

Rodrigues, M. I. & Iemma A. F. (2009). Planejamento de Experimentos e Otimização de Processos. Campinas, Brazil: Editora Casa do Pão.

Sánchez-Palomo, E., Díaz-Maroto, M. C. & Pérez-Coello, M. S. (2005). Rapid determination of volatile compounds in grapes by HS-SPME coupled with GC–MS. Talanta. 66, 1152-1157. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2005.01.015

Silva, C. A. A. & Fonseca, G. G. (2016). Brazilian savannah fruits: Characteristics, properties, and potential applications. Food Science and Biotechnology 25(5), 1225-1232. https://doi.org/10.1016/j.jim.2018.09.011

Silva, M. R., Bueno, G. H., Araújo, R. L. B., Lacerda, I. C. A., Freitas, L. G., Morais, H. A., Augusti, R. & Melo, J. O. F. (2019). Evaluation of the Influence of Extraction Conditions on the Isolation and Identification of Volatile Compounds from Cagaita (Eugenia dysenterica) Using HS‑SPME/GC-MS. Journal of the Brazilian Chemical Society, 30(2), 379-387. http://dx.doi.org/10.21577/0103-5053.20180187

Setkova, L., Risticevic, S. & Pawliszyn, J. (2007). Rapid headspace solid-phase microextraction–gas chromatographic–time-of-flight mass spectrometric method for qualitative profiling of ice wine volatile fraction I. Method development and optimization. Journal of Chromatography A, 1147, 213-223. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2007.02.058

Zacaroni, L. M., Sales, P. F., Cardoso, M. G., Santiago, W. D. & Nelson, D. L. (2017). Response surface optimization of SPME extraction conditions for the analysis of volatile compounds in Brazilian sugar cane spirits by HS-SPME-GC–MS. Journal of the Institute of Brewing, 123, 226-231. https://doi.org/10.1002/jib.410

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Publicado

16/06/2020

Como Citar

SANTOS, B. O.; AUGUSTI, R.; MELO, J. O. F.; TAKAHASHI, J. A.; ARAÚJO, R. L. B. de. Otimização das condições de extração dos compostos voláteis da casca de pequi (Caryocar brasiliense Camb.) utilizando HS-SPME. Research, Society and Development, [S. l.], v. 9, n. 7, p. e919974893, 2020. DOI: 10.33448/rsd-v9i7.4893. Disponível em: https://www.rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/4893. Acesso em: 19 maio. 2024.

Edição

v. 9 n. 7

Seção

Ciências Agrárias e Biológicas

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