extraao-do-oleo-essencial-de-capim-limao-cymbopogon-citratus-pelo-metodo-da-hidrodestilaao

Prévia do material em texto

EXTRAÇÃO DO ÓLEO ESSENCIAL DE CAPIM-LIMÃO (Cymbopogon citratus) PELO MÉTODO DA HIDRODESTILAÇÃO
Johan Carlos Costa SANTIAGO1 (UEPA) – E-mail: johansantiago@hotmail.com.br Fernanda Menezes COSTA1 (UEPA) – E-mail: fernandamenezes17@hotmail.com João Joaquim Campos da COSTA1 (UEPA) – E-mail: joaojoaquim2009@gmail.com Maria Dulcimar de Brito SILVA1 (UEPA) – E-mail: mariadulcimar@gmail.com
1. Universidade do Estado do Pará. Grupo de Pesquisa em Ciências e Tecnologias aplicadas a Educação, Saúde e Meio Ambiente – GPC. Belém, PA, Brasil.
RESUMO: O capim-limão (Cymbopogon citratus) é considerado uma planta aromática, isto é, que armazena em suas folhas óleo essencial. A aromaticidade dessa planta se deve a presença de compostos químicos, principalmente de citral, mirceno e citronelal, que por esse motivo é amplamente utilizada nas indústrias farmacêuticas, de cosméticos e perfumarias. Na perspectiva da importância de se ter conhecimentos específicos sobre esta planta, esta pesquisa apresenta os resultados obtidos através da realização de uma atividade experimental de extração do óleo essencial de capim-limão para avaliação do teor de óleo presente nas folhas verdes da planta. O método utilizado para a extração do óleo essencial foi a hidrodestilação, tendo como amostra as folhas verdes trituradas do capim-limão. O teor percentual de óleo essencial coletado foi de aproximadamente 0,6%, um percentual razoável se comparado aos apresentados na literatura, que é em torno de 0,8% a 1,0%. Nesse sentido, considera-se a prática experimental pertinente tanto para o aprimoramento de conhecimentos químicos bem como para a capacitação de recursos humanos, geração de renda local e desenvolvimento de novas técnicas para a obtenção de novos produtos, neste caso, óleos essenciais.
Palavras-Chave: Planta Medicinal. Óleo Essencial. Capim-limão.
Área Temática: Produtos Naturais (PNAT)
1. INTRODUÇÃO
A Cymbopogon citratus é uma planta herbácea da família Poaceae (Gramineae), nativa das regiões tropicais da Ásia, principalmente da Índia. Desenvolve-se bem em quase todo o Brasil, onde assume diferentes sinonímias conforme a região onde se encontra: capim-limão (MG), capim-santo (BA), erva-cidreira (SP), e outros como capim-catinga, capim-de-cheiro, capim-cidrão, capim- cidrilho, capim-cidró e capim-ciri (MARTINS, 2000). A sinonímia capim-limão é atribuída a esta espécie devido à semelhança com o odor de limão proveniente de seu elevado teor de citral. É uma planta perene, que forma touceiras compactas e robustas de até 1,2 m de altura, com rizoma semi- subterrâneo (COSTA et al., 2005).
Praticamente todos os países cultivam o capim-limão em ambientes não protegidos. No Brasil, as regiões Sul e Sudeste se destacam na produção dessa planta (GOMES et al., 2007). No estado do Pará, esta planta é muito cultivada por pequenos agricultores ou até mesmo por grupos familiares, podendo ser encontrada facilmente em feiras livres da região, a exemplo do Ver-O-Peso.
O capim-limão é considerado uma planta aromática, isto é, suas folhas e outras partes verdes soltam aromas que a torna muito procurada na indústria e no comércio. A aromaticidade dessa planta se deve a presença de compostos químicos tais como citral (geranial e neral), mirceno, citronelal, sabineno, metil cavicol e limoneno. Para Nascimento et al., (2003) o componente mais importante do óleo essencial de capim-limão é o citral, o qual é uma mistura de isômeros, geranial (a-citral) e neral (b-citral), com densidade de 0,89 g/mL.
Da sua inflorescência se extrai um óleo essencial utilizado na fabricação de incensos e de repelentes de insetos. O teor médio de óleo essencial presente nas folhas verdes da planta é de 0,8% a 1,0 % (MATASYOH et al., 2011; PINTO et al., 2014). A tabela 1 apresenta a composição química e a percentagem dos constituintes presentes no óleo essencial de capim-limão.
 (
715
)
Tabela 1. Composição química do óleo essencial de capim-limão (Cymbopogon citratus).
	Constituinte ID
	%
	Sabineno
	1,4
	Mirceno
	14,6
	Limoneno
	0,4
	Terpinoleno
	1,0
	Metil cavicol
	1,2
	Citronelal
	2,1
	Neral
	32,8
	Geranial
	44,6
Fonte: www.raizando.com.br
As folhas do capim-limão são utilizadas popularmente com fins medicinais contra nervosismo, febre, tosse, dores diversas (dor de cabeça, abdominais, reumáticas) e alterações digestivas como dispepsia e flatulência. Mas, a sua maior importância econômica reside na produção do seu óleo essencial, rico em citral e largamente utilizado na indústria e comércio. Na literatura não são relatados os efeitos colaterais causados pela utilização dessa planta, no entanto recomenda-se o uso moderado, principalmente nas aplicações medicinais que envolvam a ingestão de chás feitos com as folhas dessa planta (COSTA et al., 2005).
Com o advento das tecnologias e da globalização, a busca por novas descobertas na área medicinal e de cosméticos tem sido constantes. No entanto, tais avanços requerem um grande esforço no desenvolvimento de novas tecnologias capazes de isolar novas substâncias químicas para uso farmacológico, o que se torna possível através do estudo científico da fauna e flora brasileira. Os óleos essenciais constituem uma matéria-prima de grande importância na produção de cosméticos, novos fármacos e alimentos (PINTO et al., 2014).
2. OBJETIVO
Tendo em vista a importância e a larga utilização dessa planta pela sociedade, buscou-se com esta atividade experimental, extrair o óleo essencial de capim-limão para análise do teor de óleo contido nas folhas verdes da planta. Para que tal objetivo fosse alcançado, utilizou-se o método de extração de óleo essencial por hidrodestilação, pois apesar de ser um processo lento e de baixo rendimento, é o método mais utilizado em escala laboratorial.
3. MATERIAIS E MÉTODOS
3.1. Material Vegetal
A espécie vegetal utilizada (Cymbopogon citratus) para extração de seu óleo essencial foi cultivada na Área Experimental do Curso de Mestrado em Ciências Ambientais da Universidade do Estado do Pará. A planta tem cerca de 5 meses de idade e possui cerca de 0,6 metros de altura, da touceira até a ponta de suas folhas.
3.2. Preparo da amostra
A amostra de capim-limão foi colhida manualmente, por volta das 7 horas da manhã, e levada para o laboratório onde foi feita a seleção das folhas em melhores condições para o teste experimental, tendo sido descartadas as partes doentes e danificadas, bem como qualquer parte de outro vegetal ou materiais estranhos. Após a seleção, a folhas foram submetidas a cortes transversais em comprimentos de aproximadamente 2 cm, e em seguida lavadas com água destilada e secadas através de bandejas a gás.
3.3. Método Experimental
A amostra de capim-limão, previamente triturada em pedaços menores e higienizada, foi transferida para o armazenamento em um béquer de vidro (500 mL). Em seguida, as folhas foram
pesadas numa balança analítica com o auxílio de uma pinça e um vidro de relógio. Em virtude da grande porção de capim-limão triturada, foi necessário realizar a pesagem da amostra em várias etapas, posteriormente somadas para que se encontrasse a massa total da amostra.
A amostra já pesada foi transferida para o balão volumétrico de 1000 mL, e em seguida foi adicionado aproximadamente 400 mL de água destilada (H2O) até cobrir a amostra. Após o preparo da amostra de capim-limão, montou-se o sistema de destilação. Para dificultar a passagem de vapor com grande quantidade de água, a coluna de destilação foi preenchida com esferas de vidro. Um termômetro de mercúrio foi acoplado na coluna de destilação para que pudesse ser feita a regulagem da temperatura que deveria estar entre 90° C a 100° C. Então, o balão volumétrico foi colocado sobre a manta de aquecimento, dando-se início ao processo de destilação que durou cerca de 60 minutos.
Ao término da destilação, o destilado coletado no Erlenmeyer foi transferido para uma proveta de 50 mL, ficando em repouso por uma semana para que ocorresse a formação de duas fases (água e óleo essencial).* Na semana seguinte, o óleo essencialfoi retirado da proveta com o auxílio de uma pipeta com bulbo e transferido para um vidro de relógio localizado na balança, para que fosse registrada a massa do destilado.
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
A extração do óleo essencial de capim-limão foi feita pelo processo de hidrodestilação, utilizando-se 3 (três) amostras de aproximadamente 66 g de folhas frescas da planta. Para facilitar a extração, as folhas foram cortadas transversalmente em pequenos pedaços. O tempo de extração foi de 60 minutos, tendo sido coletados diferentes massas de óleo essencial (conforme apresenta a Tabela 2). Os resultados foram expressos em porcentagem de óleo em relação à matéria seca do produto.
Tabela 2. Massas das amostras e do óleo essencial de capim-limão coletado.
	Amostra
	Massa da amostra em g
	Massa de óleo essencial em g
	1
	66,000
	0,440
	2
	66,009
	0,461
	3
	66,003
	0,443
Fonte: autores da pesquisa
O capim-limão possui alguns fatores que favorecem uma melhor extração do seu óleo essencial, podendo chegar a uma quantidade de 1,0% de óleo provido das suas folhas. Alguns desses fatores que podem potencializar o rendimento de óleo essencial são: o tempo de colheita da amostra, o processo de secagem, a temperatura do ar de secagem e o método de extração utilizado (MARTINS, 2010).
Durante o processo de extração, foram observados alguns fatores que podem interferir diretamente no rendimento do óleo essencial de capim-limão, como por exemplo: modo de preparo das folhas; tempo para extração do óleo; a vidraria utilizada; e principalmente as falhas na operação do aparelho.
Os cálculos para o rendimento percentual de óleo essencial foram realizados com base nas informações publicadas no artigo científico de Martinazzo et al., (2010). Desse modo, temos o seguinte:
	Massa da amostra – capim-limão: 1= 66,000 g; 2= 66,009 g; 3= 66,003 g.
	Massa do óleo obtido: 1= 0,440 g; 2= 0,461 g; 3= 0,443 g.
· Densidade dos principais constituintes químicos – citral (geranial e neral): 0,89 g/mL.
· Percentual esperado: 1,0% (percentual máximo).
* Os experimentos foram realizados em triplicata.
1) Cálculo do volume do rendimento em laboratório:
	Para a amostra 1- (0,440 g)
𝑚
𝐷 =
𝑣
(0,89 𝑔/𝑚𝐿) = (0,440 𝑔)/𝑣
𝑣 = (0,440 𝑔)/(0,89 𝑔/𝑚𝐿)
𝑣 = 0,494 𝑚𝐿
	Para a amostra 2- (0,461 g)
𝑚
𝐷 =
𝑣
(0,89 𝑔/𝑚𝐿) = (0,461 𝑔)/𝑣
𝑣 = (0,461 𝑔)/(0,89 𝑔/𝑚𝐿)
𝑣 = 0,518 𝑚𝐿
	Para a amostra 3- (0,443 g)
𝑚
𝐷 =
𝑣
(0,89 𝑔/𝑚𝐿) = (0,443 𝑔)/𝑣
𝑣 = (0,443 𝑔)/(0,89 𝑔/𝑚𝐿)
𝑣 = 0,497 𝑚𝐿
Desse modo, a média do volume obtido será:
𝑣(𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 1) + 𝑣(𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 2) + 𝑣(𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 3)
𝑥̅ =
3
𝑥̅ =
(0,494 𝑚𝐿) + (0,518 𝑚𝐿) + (0,497 𝑚𝐿)
3
1,509
=
3
= 0,503 𝑚𝐿
Calculando-se o desvio padrão:
𝐷2𝑝𝑎𝑑𝑟ã𝑜 =
(𝑥 − 𝑥̅)2 + (𝑦 − 𝑥̅)2 + (𝑧 − 𝑥̅)2 + ⋯ (𝑛 − 𝑥̅)2
𝑁 − 1
𝐷2𝑝𝑎𝑑𝑟ã𝑜 =
(0,494 − 0,503)2 + (0,518 − 0,503)2 + (0,497 − 0,503)2
3 − 1
(8,1 × 10−5) + (2,25 × 10−4) + (3,6 × 10−5)
𝐷2𝑝𝑎𝑑𝑟ã𝑜 =
𝐷2𝑝𝑎𝑑𝑟ã𝑜 =
3,42 × 10−4
2
2
= 1,71 × 10−4
𝐷𝑝𝑎𝑑𝑟ã𝑜 = √1,71 × 10−4 = 0,013
Um baixo desvio padrão indica que os dados tendem a estar próximos da média, já um desvio padrão alto indica que os dados estão espalhados por uma gama de valores (WOLFFENBÜTTEL, 2006). O desvio padrão para o volume de óleo essencial de capim-limão obtido foi igual a 0,013, um desvio muito baixo, indicando que os dados estão próximo da média.
2) Cálculo da massa média e do rendimento de óleo essencial esperado:
𝑚(𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 1) + 𝑚(𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 2) + 𝑚(𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 3)
𝑥̅ =
3
𝑥̅ =
(66,000 𝑔) + (66,009 𝑔) + (66,003 𝑔)
=
3
198,012
3
= 66,004 𝑔
Logo, o rendimento em massa esperado será:
66,004 𝑔 × 1,0 %
𝑅𝑒(𝑚) =
= 0,660 𝑔
100 %
3) Cálculo do rendimento percentual do óleo essencial a partir da massa média:
𝑥̅ =
(0,440 𝑔) + (0,461 𝑔) + (0,443 𝑔)
=
3
1,344
3
= 0,448 𝑔
Logo, o rendimento percentual será:
𝑅(%) =
0,448 𝑔 × 100 %
= 0,678 %
66,004 𝑔
O rendimento percentual de óleo essencial apresentado pelo método de hidrodestilação foi comparado ao método convencional de hidrodestilação apresentado na literatura, conforme consta na Tabela 3 abaixo:
Tabela 3. Comparação do rendimento de extração de óleo essencial
	Método de extração
	Rendimento Obtido (%)
	 Rendimento na literatura (%)	
	Hidrodestilação
	0,678
	0,80 (MATASYOH et al, 2011)
	
	
	0,10 (PINTO et al, 2014)
O valor percentual encontrado, que está abaixo do valor mínimo apresentado na literatura que é de 0,8 %, se deve a diversos fatores como, por exemplo, o preparo da amostra, a aparelhagem utilizada, mas, sobretudo as pequenas falhas operacionais que provocaram perda de material volátil, tendo sido decisiva na obtenção desse resultado, como aponta dados da literatura (SILVA-SANTOS et al., 2006; ANGELOPOULOU, 2002; PALÁ-PAÚL, 2001) que destacam fatores tais como a sazonalidade, tipo de solo, horário de coleta, idade do vegetal, forma de cultivo, método de extração entre outros. Soma-se a esse baixo rendimento, a dificuldade em separar o óleo essencial da água, sendo que visivelmente pequenas quantidades de óleo ficaram contidas no béquer, o que poderia contribuir para um resultado mais significativo.
No entanto, o método de extração de óleo essencial por hidrodestilação é viável para a introdução aos métodos de extração de óleos essenciais de plantas medicinais. Pois, além de ser um método acessível, permite uma aproximação com os resultados apresentados na literatura sendo possível uma comparação de resultados para futuros aprimoramentos da prática.
5. CONCLUSÕES
Por meio dessa prática de extração de óleo essencial do capim-limão (Cymbopogon citratus), foi necessário uma revisão da literatura mais profunda para se conhecer sobre a origem, a composição química e a importância dessa planta tão utilizada em nossa região, além de ter possibilitado a prática do método de extração por hidrodestilação, considerando que na natureza, qualquer tipo de vegetal que possua óleos voláteis (aromáticos) pode ser utilizado como matéria-prima para a extração de óleos essenciais. Em suma, essa técnica de extração de óleo essencial por hidrodestilação não apresenta quaisquer dificuldades na montagem do equipamento e nem durante o processo de extração, contudo o rendimento é facilmente afetado por diversos fatores, o que requer muitos cuidados durante o tratamento e a execução do processo de extração.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ANGELOPOULOU, D.; DEMETZOS, C.; PERDETZOGLOU, D. Diurnal and seasonal variation of the essential oil labdanes and clerodanes from Cistus monspeliensis L. leaves. Biochemical Systematics and Ecology, 30, 189-203, 2002.
COSTA, L.C.B.; CORRÊA, R.M.; CARDOSO, J.C.W.; PINTO, J.E.B.P.; BERTOLUCCI, S.K.V.;
FERRI, P.H. Secagem e fragmentação da matéria seca no rendimento e composição do óleo essencial de capim-limão. Horticultura Brasileira, Brasília, v.23, n.4, p.956-959, out-dez 2005.
GOMES, E.C.; NEGRELLE, R.R.B.; DONI FILHO, L.; Caracterização da produção de capim- limão no estado do Paraná, Brasil. Scientia Agraria, Curitiba-PR, v.8, n.4, p.385-390, 2007.
NASCIMENTO, I.B. do; INNECCO, R.; MARCO, C.A.; MATTOS, S.H.; NAGAO, E.O. Efeito do
horário de corte no óleo essencial de capim-santo. Revista Ciência Agronômica, v.34, n.2, p.169- 172, 2003.
MARTINAZZO, A.P.; MELO, E.C.; CORRÊA, P.C.; SANTOS, R.H.S. Modelagem matemática e
parâmetros qualitativos da secagem de folhas de capim-limão [Cymbopogon citratus (DC.) Stapf]. Rev. Bras. PI. Med., Botucatu, v.12, n.4, p. 488-498, 2010.
MARTINS, P.M. INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA E DA VELOCIDADE DO AR DE SECAGEM NO TEOR E NA COMPOSIÇÃO QUÍMICA DO ÓLEO ESSENCIAL DE CAPIM-
LIMÃO (Cymbopogon citratus (D.C.) STAPF.). Viçosa, Minas Gerais, Julho de 2000. (Tese)
MATASYOH, J. C.; WAGARA I. N.; NAKAVUMA J. L.; KIBURAI, A. M. Chemical
composition of Cymbopogon citrates essential oil and its effect on mycotoxigenic Aspergillus species. African Journal of Food Science. 5, 138-142, 2011.
PALÁ-PAÚL, J.; PÉREZ-ALONSO, M. J.; VELASCO-NEGUERUELA, A.; PALÁ-PAÚL,R.;
SANZ, J.; CONEJERO, F. Plants as source of drugs. Biochemical Systematics and Ecology. 29: 663-665, 2001.
PINTO, D.A.I; MANTOVANI, E.C.I; MELO, E. De C.I; SEDIYAMA, G.C.I; VIEIRA, G.H.S.
Produtividade e qualidade do óleo essencial de capim-limão, Cymbopogon citratus, DC., submetido a diferentes lâminas de irrigação. Rev. bras. plantas med. vol.16 no.1 Botucatu Jan./Mar. 2014
SILVA-SANTOS, A.; ANTUNES, A. M. S.; BIZZO, H. R.; D’AVILA, L. A. Análise Técnica,
Econômica e de Tendências da Indústria Brasileira de Óleos Essenciais. Revista Brasileira de Plantas Medicinais, Papel Virtual, 8, 14, 2006
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS – UFMG. Certificado de análise química. Laboratório de Cromatografia, Belo Horizonte, março de 2011. Disponível em: http://www.raizando.com.br/cromatogramas/Raizando%20Capim%20Santo%2028mar2011.pdf Acesso em: 15 de junho de 2015.
WOLFFENBÜTTEL, A. O que é? Desvio padrão. Revista Desafios do desenvolvimento, Edição 23, ano 3, 2006.