Caracterização química da erva mate (Ilex paraguariensis) : aplicação de diferentes processos de extração e influência das condições de plantio sobre a composição química

Abstract

O objetivo deste trabalho foi estudar a composição química das folhas de erva-mate, sob diferentes condições agronômicas e técnicas de extração. Os métodos de extração usados foram maceração, ultra-som, extração com líquido pressurizado e extração com fluído supercrítico. Foram investigadas as variáveis que podem influenciar no processo de extração, tais como temperatura, pressão, polaridade do solvente, tempo de extração, massa de amostra, entre outras. A identificação dos compostos foi realizada por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas. Todos os métodos de extração utilizados mostraram-se eficientes para a obtenção dos extratos, com as diferenças sendo mais quantitativas do que qualitativas . Entre os métodos de extração que utilizam solventes orgânicos, a extração com líquido pressurizado mostrou-se mais eficiente, produzindo maior rendimento em massa de extrato e maior concentração de alguns dos compostos de interesse, com as vantagens de redução de solvente e tempo de extração. A composição química da erva-mate é influenciada pelas condições agronômicas de plantio, bem como pelas condições de extração de suas folhas. A melhor condição agronômica avaliada, ou seja, aquela que produziu maior quantidade de extrato, foi o cultivo das plantas a pleno sol, adubadas com nitrogênio e com idade de poda de 18 meses. A variável mais importante das técnicas de extração utilizadas foi a polaridade do solvente. Solventes de maior polaridade produziram maior rendimento em extrato. A análise cromatográfica dos extratos obtidos permitiu identificar cerca de 50 compostos qualitativamente e 6 quantitativamente, destacando-se a cafeína, fitol, ácido palmítico, ácido esteárico, esqualeno e vitamina E.

The main objective of this work was to study the chemical composition of the extracts of mate leaves cultivated under different agronomic conditions obtained from different extraction techniques. The extraction methods used were maceration, sonication, pressurized liquid extraction and supercritical fluid extraction. It was investigated the influence of temperature, pressure, solvent polarity, extraction time, sample amount, etc., on the extraction processo The identification of the compounds was accomplished by gas chromatography coupled to mass spectrometry detector (GC/MS). Results showed that ali the extraction methods were efficient, with more quantitative differences than qualitative. Among the extraction methods using organic solvents, the pressurized liquid extraction showed to be more efficient, producing larger mass yields and larger concentration of some of the present compounds in the mate leaves, with the advantages of solvent consumption and time reduction. It was verified that the chemical composition of the mate is influenced by the agronomic conditions, as well as the extraction conditions of the mate leaves. The best-evaluated agronomic condition, i.e., that produced the greatest amount of extract was the fertilization with nitrogen and the complete exposure to sunlight. Solvent polarity demonstrated to be the most important variable in the extraction procedure. Thus, solvents of greater polarity produced larger mass yields. The chromatographic analysis of the extracts allowed the qualitative identification of 50 compounds and 6 quantitative determined (caffeine, phytol, palmitic aCid, stearic acid, squalene and vitamin E).