EXTRAÇÃO DE COMPOSTOS FENÓLICOS DAS FOLHAS. EXTRACTION OF PHENOLIC COMPOUNDS FROM THE LEAVES OF Camellia sinensis BY AQUEOUS ETHANOL

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1 130 EXTRAÇÃO DE COMPOSTOS FENÓLICOS DAS FOLHAS DE Camellia sinensis COM ETANOL AQUOSO EXTRACTION OF PHENOLIC COMPOUNDS FROM THE LEAVES OF Camellia sinensis BY AQUEOUS ETHANOL Marlon Menezes Maciel Bindes (1) Franz Berbert Ferreira (2) Vicelma Luiz Cardoso (3) Miria Hespanhol Miranda Reis (4) Resumo Tradicionalmente, os chás verde, preto e branco provenientes da Camellia sinensis são consumidos por conterem compostos bioativos com grande poder antioxidante e por serem eficazes de prevenir e até curar algumas doenças como, por exemplo, o câncer. Dos três tipos citados, o chá verde é o que possui maior concentração de compostos funcionais. Esse trabalho apresenta a influência da granulometria das folhas secas de chá verde comercial na extração de compostos fenólicos. O solvente empregado na extração foi etanol aquoso 50% à temperatura ambiente por um período de 2,5 h sob agitação. As amostras obtidas para cada granulometria foram analisadas quanto à concentração de fenólicos totais (Folin-Ciocalteu), turbidez, brix e concentração de sólidos. Os resultados mostraram que uma granulometria intermediária (mesh=48) de folhas de chá é mais indicada para obtenção de maior concentração de compostos fenólicos no extrato. Palavras-chave: Camellia sinensis. Chá. Compostos fenólicos. Etanol aquoso. Granulometria. Abstract Traditionally, green tea, black tea and white tea from Camellia sinensis are consumed because they contain bioactive compounds with a great antioxidant power and because they are effective to prevent and to cure some diseases, eg, cancer. Among these three types, green tea is the one with the highest concentration of functional compounds. This work shows the influence of the granulometry of commercial dry green tea leaves on the extraction of phenolic compounds. The solvent used in the extraction was 50% aqueous ethanol at room temperature and submitted to 2.5 hours of stirring. The samples obtained for each granulometry were analyzed for their concentration of phenolics (Folin-Ciocalteu reagent), 1 (Mestrando) em [Engenharia Química] pela [Universidade Federal de Uberlândia]. Endereço eletrônico: [marlonbindes@hotmail.com]. 2 (Doutorando) em [Engenharia Química] pela [Universidade Federal de Uberlândia]. Docente do Departamento de Engenharia Química da Universidade Federal do Amazonas. Endereço eletrônico: [franz_berbert@hotmail.com]. 3 (Doutora) em [Engenharia Química] pela [Universidade Estadual de Campinas]. Docente da Faculdade de Engenharia Química da Universidade Federal de Uberlândia. Endereço eletrônico: [miria@ufu.br]. 4 (Doutora) em [Engenharia Química] pela [Universidade Estadual de Campinas]. Docente da Faculdade de Engenharia Química da Universidade Federal de Uberlândia. Endereço eletrônico: [miria@ufu.br].

2 131 turbidity, brix and solids concentration. Results showed that a intermediate granulometry (Mesh 48) is more indicated in order to obtain a higher concentration of phenolic compounds in the extract. Keywords: Camellia sinensis. Tea. Phenolic compounds. Aqueous ethanol. Granulometry. 1 Introdução Perdendo apenas para a água, o chá é a segunda bebida mais consumida em todo o mundo (KUMAR et al. 2012). O aumento do consumo deste tipo de bebida está diretamente relacionado à busca de hábitos de vida mais saudáveis e a tentativa de reduzir a quantidade de medicamentos para tratamento de certas doenças. Dentre os chás tem-se destaque o chá verde proveniente da Camellia sinensis. Os compostos funcionais que estão presentes na Camellia sinensis são as catequinas,a quais podemos citar as principais: ( )-epigallocatechin gallate (EGCG), ( )-epigallocatechin (EGC), ( )-epicatechin gallate (ECG), and ( )- epicatechin (EC). Dentre, a EGCG está em maior quantidade e é a principal catequina utilizada para tratamento de doenças como o câncer. Sabe-se que este fenol inibe a enzima responsável pelo crescimento do tumor (BAZINET et al. 2007). Além das catequinas, existem outros compostos fundamentais que são responsáveis pelas características sensoriais do chá, como as proteínas, aminoácidos, açúcares, polissacarídeos, lipídios, cafeína e minerais (JIANG et al., 2015). A ingestão do extrato de chá contém apenas traços de catequinas o que pode não atender à necessidade para benefícios a saúde. Além disso, há a presença de outros compostos que podem ser prejudiciais à saúde. A extração com solventes é o método mais aplicado para a separação dos compostos bioativos presentes no chá (SOUSA, 2016). O sucesso da técnica de extração está diretamente relacionada com o solvente utilizado e a aplicação de calor e/ou maceração. De forma geral, a extração de compostos fenólicos se baseia na difusão dos compostos de uma matriz sólida (amostras do alimento) utilizando uma matriz líquida (solvente). Muitas técnicas têm sido exploradas para a extração de polifenóis incluindo: extração com água quente; extração por micro-ondas; extração por solventes e extração por ultrassom. Todas as técnicas citadas possuem vantagens e desvantagens. Entretanto, poucos artigos têm focado na influência da granulometria das folhas na extração, baseada em solventes, de compostos fenólicos, especialmente do chá verde. Esse trabalho teve como objetivo encontrar o tamanho médio das partículas que proporciona máxima extração baseada no solvente etanol aquoso 50%, evitando a possível decomposição dos compostos fenólicos a temperaturas elevadas.

3 132 2 Material e Métodos As folhas da planta Camellia sinensis, chá verde, foram adquiridas do comércio local (Uberlândia MG, Brasil). As folhas eram secas, trituradas e vendidas a granel. Uma quantidade de 300 g de folhas de chá verde comercial foram processadas e, em seguida, peneiradas em conjunto de peneiras vibratórias para a separação das partículas em cinco tamanhos diferentes de mesh: 24 (1), 35(2), 48(3) e 270 (4) e fundo (5). Para o preparo do chá verde, foi utilizada uma proporção de 2 g de chá para 50 ml de solução etanol-água 50% para cada uma das granulometrias estudadas. Cada mistura foi agitada em um Shaker IKA 260 basic a 100 rpm à temperatura ambiente por período de 2,5 h. Ao final do período de agitação, as amostras foram filtradas em filtro de náilon. O extrato foi centrifugado a 4ºC por 10 min sob 8000 rpm na centrífuga Beckman Coulter TM. O sobrenadante foi coletado e o volume foi ajustado para 50 ml para as análises posteriores. Cada teste foi feito em triplicata. A concentração total de fenólicos foi avaliada segundo a metodologia descrita por KUMAR et al. (2012) que utilizaram espectroscopia na região do visível utilizando o método de Folin-Ciocalteu para a determinação de fenólicos totais em extrato de chá verde. Inicialmente construiu-se a curva de calibração com sete soluções aquosas de ácido gálico. Os valores de absorbância foram medidos a comprimento de onda de 760 nm usando o espectofotômetro UVmini 1240 Shimadzu. A absorbância lida foi substituída na equação da curva de calibração e multiplicada pela diluição. A turbidez foi medida com o auxílio de um turbidímetro Tecnopon TB Para encontrar a concentração de sólidos em cada solução, uma amostra de chá foi coletada e a mesma foi levada para estufa, onde ficou por 24 h a 100 C. Passadas as 24 h, a massa final de sólidos foi aferida com o auxílio de uma balança analítica e a concentração de sólidos foi calculada conforme a equação 1: ms( g) Cs( g / ml) (1) V (ml) Onde Cs é a concentração de solidos (g/ml), ms é a massa de sólidos na amostra(g) e V é o volume da amostra da amostra (ml).

4 133 3 Resultados e Discussão As tabela 1 e 2, a seguir, apresentam as característica dos extratos obtidos com as folhas de cada granulometria antes e depois do processo de centrifugação, respectivamente. Tabela 1 Características do extrato de chá verde de acordo com a granulometria das folhas antes da centrifugação. Amostra Mesh Fração Retida Concentração de fenólicos Brix Turbidez (NTU) Concentração de sólidos (g/ml) (%) totais (g/l) ,75 1, , , ,66 1, , , ,32 1, , , ,30 1, , ,006 5 Fundo 1,96 1, , ,004 Tabela 2 Características do extrato de chá verde de acordo com a granulometria das folhas depois da centrifugação. Amostra Mesh Fração Retida Concentração de fenólicos Brix Turbidez (NTU) Concentração de sólidos (g/ml) (%) totais (g/l) ,75 3, , , ,66 3, , , ,32 4, , , ,30 3, , ,004 5 Fundo 1,96 3, , ,002 Pelos resultados obtidos, nas tabelas 1 e 2, observa-se que a concentração de fenólicos totais aumentou da amostra 1 até a 3 e diminuiu da amostra 3 até 5. Isso mostrou que existe granulometria que fornece maior extração. Os valores de Brix não sofreram grandes variações. Os valores de turbidez aumentaram, como esperado, a medida em que o mesh foi aumentado. Os valores para concentração de sólidos diminuíram à medida que o mesh foi

5 134 diminuído. O mesmo comportamento foi observado na análise do extrato antes e depois da centrifugação. Contudo, a concentração de fenólicos das amostras de extrato após a centrifugação foi maior que antes da centrifugação. De fato, a centrifugação pode ter eliminado alguns interferentes na leitura de fenólicos totais. 4 Conclusões Uma extração eficiente é o ponto chave para se obter êxito no estudo dos compostos fenólicos presentes nas matrizes vegetais, em especial, nas folhas de Camellia sinensis. O mesh 48 mostra-se como o mais adequado, proporcionando maior extração de compostos fenólicos, quando empregado etanol aquoso (50%) como solvente à temperatura ambiente, sob rotação de 100 rpm e por um período de 2,5h. Portanto, nas condições especificadas desse trabalho, conclui-se que nem sempre o aumento da área superficial de contato partícula-fluido aumenta a transferência de massa e consequentemente a extração. 5 Agradecimentos/ Apoio financeiro Os autores agradecem à FAPEMIG, CAPES E CNPq pelo aporte financeiro. Referências. BAZINET, L., LABBÉ, D., TREMBLAY, A. Production of Green Tea EGC- and EGCG- Enriched Fractions by a Two-Step Extraction Procedure. Separation and purification technology, V.56, P.53 56, 2007 JIANG, H., ENGELHARDT, U. H., THRÄNE, C., MAIWALD, B., STARK, J. Determination of Flavonol Glycosides in Green Tea, Oolong Tea And Black Tea by UHPLC Compared to HPLC. FOOD CHEMISTRY, v.183, p.30-35, KUMAR, A., THAKUR, B. K., DE, S., Selective Extration of (-)Epilogallocatechin Gallate from Green Tea Leaves Using Two-Stage Infusion Coupled with Membrane Separation. FOOD BIOPROCESS TECHNOL, v.5 p , SOUSA, L. D. S. Extração e purificação de compostos fenólicos presentes nas folhas de Camellia sinensis. Dissertação de mestrado. Universidade Federal de Uberlândia. Faculdade de Engenharia Química. Uberlândia, 2016.