Influência da secagem com pré-tratamento de ultrassom combinando com etanol na qualidade do óleo essencial dos frutos de Schinus terebinthifolius Raddi

Abstract

Este estudo teve como objetivo avaliar a influência do pré-tratamento com ultrassom+etanol na qualidade do óleo essencial extraído de frutos maduros de Schinus terebinthifolius Raddi. Inicialmente, foi realizada uma revisão da literatura sobre as propriedades medicinais da espécie e o uso do pré-tratamento ultrassom+etanol na secagem. O estudo avaliou como a combinação de diferentes temperaturas de secagem e o pré-tratamento influenciam a cinética de secagem, o rendimento e a composição química do óleo essencial extraído, além de determinar o seu potencial bioativo frente a diferentes micro-organismos. Os ensaios foram conduzidos segundo um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) considerando quatro fatores, com os seguintes intervalos: duração do banho de ultrassom de 3 a 9 minutos, temperatura do ar de secagem de 50 a 70 ºC, tempo de inserção do descanso de 16 a 32 minutos após o início da secagem, e duração do descanso de 8 a 24 minutos. Foram ajustados quatro modelos matemáticos para descrever as curvas de secagem. O óleo essencial foi extraído por hidrodestilação e seus constituintes identificados por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC-MS). A atividade antimicrobiana do óleo foi testada contra Candida albicans, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Salmonella choleraesuis e Escherichia coli, utilizando o método de microdiluição para determinação da Concentração Inibitória Mínima (MIC). Não foi possível realizar a aplicação do tempo de inserção do descanso durante os ensaios de secagem devido ao fato do material atingir teor de água final antes do período previamente estabelecido no delineamento experimental. Os resultados indicaram que o tempo de secagem foi significativamente influenciado tanto pela duração do pré-tratamento (efeito linear) quanto pela temperatura do ar de secagem (efeitos linear e quadrático). No entanto, nenhum desses fatores demonstrou impacto significativo sobre o rendimento do óleo essencial. Não foi possível ajustar um modelo que otimizasse simultaneamente o tempo de secagem e o rendimento do óleo essencial. A análise cromatográfica revelou que os principais compostos identificados no óleo essencial extraído dos frutos maduros previamente tratados com ultrassom+etanol foram: a-Pineno, ß-Pineno, Sabineno, ß-Cariofileno e Germacreno D. Observou-se que a aplicação de diferentes tempos de pré- tratamento combinando ultrassom e etanol, aliada a diferentes temperaturas de secagem, promoveu modificações qualitativas na composição química do óleo essencial. Os resultados mais promissores referentes à composição química foram obtidos com temperaturas de secagem entre 50°C e 70°C e tempos reduzidos de pré-tratamento. No que tange à atividade antimicrobiana, verificou-se que a MIC do óleo essencial de S. terebinthifolius para os micro-organismos testados foi superior a 2 mg/mL, evidenciando a ausência de inibição dentro do intervalo de concentrações avaliadas. Palavras-chave: Pimenta-rosa; Planta Medicinal; Atividade antimicrobiana; Secagem intermitenteThis study aimed to evaluate the influence of ultrasound+ethanol pretreatment on the quality of the essential oil extracted from ripe fruits of Schinus terebinthifolius Raddi. Initially, a literature review was conducted on the medicinal properties of the species and the use of ultrasound+ethanol pretreatment in drying. The study assessed how the combination of different drying temperatures and pretreatment affects the drying kinetics, yield, and chemical composition of the extracted essential oil, in addition to determining its bioactive potential against different microorganisms.The experiments were conducted using a Central Composite Rotational Design (CCRD), considering four factors with the following ranges: ultrasound bath duration from 3 to 9 minutes, drying air temperature from 50 to 70 °C, rest insertion time from 16 to 32 minutes after the beginning of drying, and rest duration from 8 to 24 minutes. Four mathematical models were fitted to describe the drying curves. The essential oil was extracted by hydrodistillation, and its constituents were identified by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS).The antimicrobial activity of the oil was tested against Candida albicans, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Salmonella choleraesuis, and Escherichia coli using the microdilution method to determine the Minimum Inhibitory Concentration (MIC). It was not possible to apply the rest insertion time during the drying trials because the material reached its final moisture content before the time previously established in the experimental design.The results indicated that the drying time was significantly influenced by both the pretreatment duration (linear effect) and the drying air temperature (linear and quadratic effects). However, none of these factors had a significant impact on the essential oil yield. It was not possible to fit a model that simultaneously optimized both drying time and essential oil yield. Chromatographic analysis revealed that the main compounds identified in the essential oil extracted from ripe fruits pretreated with ultrasound+ethanol were: a-Pinene, ß-Pinene, Sabinene, ß-Caryophyllene, and Germacrene D. It was observed that the application of different pretreatment times combining ultrasound and ethanol, along with different drying temperatures, promoted qualitative changes in the chemical composition of the essential oil. The most promising results regarding chemical composition were obtained with drying temperatures between 50°C and 70°C and shorter pretreatment times.Regarding antimicrobial activity, it was found that the MIC of S. terebinthifolius essential oil for the tested microorganisms was above 2 mg/mL, indicating the absence of inhibition within the concentration range evaluated. Keywords: Pink Pepper; Medicinal Plant; Antimicrobial Activity; Intermittent Drying