RESUMEN
The objective of this work was to evaluate the chemical composition of essential oil from Varronia curassavica Jacq. obtained by microwave (MI) and hydrodistillation (HD) extraction methods. The MI method tested three powers (500, 600, and 700W), three distillation times (20, 30, and 40 min.), and three water volumes (0, 25, and 50 mL per sample). The HD method tested three distillation times (100, 120, and 140 min.) and three water volumes (1.0, 1.5, and 2.0 L per 3-liter flask). The essential oils were analyzed by GC/MS-FID. The optimal condition for the essential oil extraction by the MI method was 700W for 40 min. (3.28%), regardless of the volume of water. In its turn, the best condition for essential oil extraction by the HD method was 120 min. with 1.0 L of water per flask (3.34%). The most abundant compounds for MI (700 W for 40 min. without water) were shyobunol (26.53%) and bicyclogermacrene (4.96%); and the most abundant compounds for HD (120 min. with 1.0 L of water/flask) were shyobunol (24.00%) and germacrene D-4-ol (10.23%). Methyl farnesoate (2E, 6E) and farnesyl acetate (2Z, 6E) were not detected in the essential oil extracted by HD; however, they were identified by the MI method. By increasing the distillation time and/or volume of water in HD, a reduction was observed for the content of the chemical compounds -elemene (from 1.23 to 0.97%), Ecaryophyllene (from 5.49 to 4.35%), -humulene (from 1.80 to 1.43%), alloaromadendrene (from 1.78 to 1.44%), bicyclogermacrene (from 5.63 to 4.55%), and germacrene D-4-ol (from 11.40 to 9.86%). Power, extraction time, and their interactions influenced the content of essential oil obtained by microwave extraction (MI). Within each power, the highest essential oil content was extracted at the longest distillation time (40 min.), except for 600W, where no significant difference was detected between 30 and 40 min. The optimal essential oil contents for both extraction methods were statically similar by the t-test for dependent samples. However, the MI method presents advantages, such as shorter distillation time and less energy and water consumption.
O objetivo deste trabalho foi avaliar a composição química do óleo essencial de Varronia curassavica Jacq. obtido pelos métodos de extração micro-ondas (MI) e hidrodestilação (HD). Para MI, foram testadas três potências (500, 600 e 700W), três tempos de destilação (20, 30 e 40 min.) e três volumes de água (0, 25 e 50 mL por amostra). Para HD, foram testados três tempos de destilação (100, 120 e 140 min.) e três volumes de água (1,0; 1,5 e 2,0 L por balão de 3 litros). Os óleos essenciais foram analisados por CG/EM-FID. Maiores teores de óleo essencial foram obtidos nas condições de 700 W por 40 min. (3.28%), independente do volume de água para MI, e 120 min. com 1,0 L de água por balão para HD (3,34%). Os compostos mais abundantes para MI (700W, por 40 min., sem água) foram o shyobunol (26,53%) e biciclogermacreno (4,96%) e para HD (120 min. com 1,0 L de água /balão) foram shyobunol (24,00%) e germacreno D -4 -ol (10,23%). Metil farnesoato (2E, 6E) e farnesil acetato (2Z, 6E) não foram detectados no óleo essencial extraído por HD, porém, foram detectados nas amostras extraídas por MI. Com o aumento do tempo de destilação e/ou do volume de água em HD, houve redução no conteúdo dos constituintes químicos -elemeno (de 1,23 para 0,97%), E-cariofileno (de 5,49 para 4,35%), -humuleno (1,80 para 1,43%), aloaromadendreno (de 1,78 para 1,44%), biciclogermacreno (de 5,63 para 4,55%) e germacreno D-4-ol (de 11,40 para 9,86%). A potência, o tempo de extração e suas interações influenciaram no teor de óleo essencial obtido na extração por micro-ondas (MI). Dentro de cada potência, o maior teor de óleo essencial foi obtido no tempo mais longo de extração (40 min.), exceto para 600 W, que não apresentou diferença significativa entre 30 e 40 min. Nas condições ótimas de extração, os teores de óleo essencial obtidos foram estatisticamente semelhantes pelo teste t para amostras dependentes. No entanto, a extração por micro-ondas apresenta algumas vantagens em relação a HD, como menor tempo de destilação e menor consumo de energia e água.
Asunto(s)
Aceites Volátiles , DestilaciónRESUMEN
ABSTRACT: Ensilage is a simple and low-cost strategy to enable long term preservation and environmentally friendly utilization of agricultural by-products, such as straws and distiller's grains (DG) for ruminants. Effect of mixing different proportions of DG and rice straw (i.e. 0, 10, 20 or 30% of DG) with or without 5% molasses addition on fermentation and chemical variables of silages was evaluated. The study was conducted as a randomized blocks design in a 4 × 2 factorial arrangement, with three replications, using laboratory silos of 1L capacity (n=24). Despite a significant interaction (P<0.01) between DG and molasses addition was observed for most variables, in general the increased addition of DG linearly decreased the pH value, acetic acid (AA), butyric acid (BA) and ammonia N concentration (P<0.01), and increased the lactic acid (LA) concentration (P<0.01). Exception was the propionic acid concentration which linearly decreased without molasses addition and linearly increased with molasses addition at increased proportion of DG (P<0.01). In both silages with or without molasses the addition of DG increased the dry matter, water soluble carbohydrates and crude protein (P<0.01), and decreased the NDF content (P<0.01). Based on the perspective of maximum utilization of rice straw, the mixture of 10% of DG associated to 5% molasses at ensilage process is recommended.
RESUMO: Ensilagem é uma estratégia simples e de baixo custo que habilita a preservação de sub-produtos agrícolas por longo tempo e com mínimo impacto ambiental, tal como a preservação de palha de arroz e resíduos da destilação de grãos (DG) para uso na alimentação de ruminantes. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de incluir diferentes proporções de DG e palha de arroz (i.e. 0, 10, 20 or 30% of DG) com ou sem inclusão de 5% de melaço sobre variáveis da fermentação e composição química do material ensilado. O estudo foi conduzido em blocos casualizados em um esquema fatorial 4 × 2, com três repetições, utilizando mini-silos de 1L de capacidade (n=24). Embora a interação entre DG e melaço foi significativa (P<0,01) para a maior parte das variáveis, em geral a adição de DG diminuiu linearmente o pH e as concentrações de ácido acético, ácido butírico e amônia (P<0,01), e aumentou linearmente a concentração de ácido láctico (P<0,01). Exceção foi a concentração de ácido propiônico que diminuiu linearmente sem a adição de melaço enquanto aumentou linearmente com a adição de melaço, à incrementados níveis de inclusão de DG (P<0,01). Em ambos casos, com ou sem adição de melaço, a adição de DG aumentou linearmente o teor de matéria seca, de carboidratos solúveis em água e de proteína bruta, e diminuiu o teor de fibra em detergente neutro do material ensilado the NDF content (P<0,01). Baseado na perspectiva de máxima utilização de palha da arroz, recomenda-se a mistura de 10% de DG associado com 5% de melaço no processo de ensilagem.
RESUMEN
The accuracy of two different methods in measuring the ammonia nitrogen (N-NH3) concentration in rumen fluid were evaluated: a catalyzed indophenol colorimetric reaction (CICR) and the Kjeldahl distillation (KD). Five buffered standard solutions containing volatile fatty acids, true protein, and known ammonia concentrations (0, 3, 6, 12, and 24 N-NH3 mg/dL) were used to simulate rumen fluid. Different ratios (10:1, 7.5:1, 5:1, 2.5:1, 1:1, 1:2.5, 1:5, 1:7.5, and 1:10) of a potassium hydroxide solution (KOH, 2 mol/L) to standard solutions were evaluated by the KD method. The accuracy of each method was evaluated by adjusting a simple linear regression model of the estimated N-NH3 concentrations on the N-NH3 concentrations in the standard solutions. When the KD method was used, N-NH3 was observed to be released from the deamination of true protein (P<0.05), and an incomplete recovery of N-NH3 was observed (P<0.05), except for 7.5:1 and 5:1 ratios of KOH solution to standard solutions (P>0.05). The estimates of the N-NH3 concentration obtained by the CICR method were found to be accurate (P>0.05). After the accuracy evaluation, ninety-three samples of rumen fluid were evaluated by the CICR and KD methods (using the 5:1 ratio of KOH solution to rumen fluid sample), assuming that the CICR estimates would be accurate. The N-NH3 concentrations obtained by the two methods were observed to be different (P<0.05) but strongly correlated (r = 0.9701). Thus, it was concluded that the estimates obtained by the Kjeldahl distillation using a 5:1 ratio of KOH solution to rumen fluid sample can be adjusted to avoid biases. Furthermore, a model to adjust the N-NH3 concentration is suggested.
Avaliou-se a exatidão de dois métodos para mensuração da concentração de nitrogênio amoniacal (N-NH3) em fluido ruminal: reação colorimétrica catalisada por indofenol (RCCI) e destilação de Kjeldahl (DK). Cinco soluções-tampão contendo ácidos graxos voláteis, proteína verdadeira e concentrações conhecidas de amônia (0, 3, 6, 12 e 24 N-NH3mg/dL) foram utilizadas para simular o fluido ruminal. Diferentes relações (10:1; 7,5:1; 5:1; 2,5:1; 1:1; 1:2,5; 1:5; 1:7,5 e 1:10) entre a solução de hidróxido de potássio (KOH, 2 mol/L) e as soluções-padrão foram avaliadas no método DK. A exatidão de cada método foi avaliada por intermédio do ajustamento de um modelo de regressão linear simples das concentrações estimadas de N-NH3sobre as concentrações reais de N-NH3nas soluções-padrão. Com a utilização da DK observou-se que N-NH3foi liberada a partir da deaminação de proteína verdadeira (P<0,05). Adicionalmente, a utilização da DK promoveu recuperação incompleta da N-NH3(P<0,05), com exceção das razões entre a solução de KOH e as soluções-padrão de de 7,5:1 e de 5:1 (P>0,05). As estimativas de concentração de amônia obtidas por intermédio do método de RCCI foram exatas (P>0,05). Após a avaliação da exatidão, noventa e três amostras de fluido ruminal foram avaliadas por intermédio dos métodos de RCCI e de DK (neste caso usando a razão entre solução de KOH e fluido ruminal de 5:1). Nesta avaliação assumiu-se que as estimativas obtidas com a RCCI seriam exatas. Observou-se que as concentrações de N-NH3obtidas pelos dois métodos foram diferentes (P<0,05), mas fortemente correlacionadas (r = 0,9701). Concluiu-se que as estimativas obtidas com a DK utilizando-se razão entre a solução de KOH e a amostra de fluido ruminal de 5:1 poderiam ser ajustadas para correções de vieses Um modelo para realização desse ajustamento foi sugerido.
Asunto(s)
Animales , Bovinos , Amoníaco/análisis , Calorimetría/métodos , Destilación/métodos , RumiantesRESUMEN
O patchouli possui óleo essencial nas folhas com utilização principalmente na indústria de perfumaria. O objetivo foi avaliar o melhor tempo de extração de óleo essencial de folhas secas de patchouli. Os tratamentos foram 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 e 8 horas de extração, através do método de hidrodestilação, com aparelho graduado do tipo Clevenger e balões com capacidade de 2 L.O delineamento foi inteiramente casualizado com três repetições. O material destilado foi seco à sombra até atingir aproximadamente 20% de umidade. Para cada tratamento, foram utilizadas amostras de 50 g de massa seca foliar. Foram avaliados o rendimento e a composição do óleo essencial. Não houve diferença entre os diferentes tempos de extração no rendimento de óleo essencial, podendo a extração do óleo essencial de patchouli ser realizada com uma hora de extração. O tempo de extração aumenta as porcentagens relativas do beta-guaieno (0,81%), beta-patchouleno (1,26%), alfa-selineno (1,37%), cariofileno (2,44%), alfa-patchouleno (3,08%) e gama-patchouleno (4,82%). O teor de pogostol (5,11%) reduz com o aumento do tempo de extração. O patchoulol, alfa-guaieno, alfa-bulneseno e seicheleno não sofrem influencia do tempo de extração.
Patchouli accumulatea an essential oil on its leaves, and it is mainly used by the perfume industry. The purpose of this work was to determine the distillation time for the extraction of essential oils from the leaves of patchouli. The treatments included 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 and 8 hours of extraction through the hydrodistillation method, using a Clevenger apparatus. The experimental design was completely randomized with three replications. The leaves were dried at room temperature until they reached 20% of humidity. The essential oil yield was measured from samples containing 50g of leaf dry mass. The essential oil production and composition were evaluated. No differences among the treatments were found on the essential oil yield, suggesting that the essential oil extraction can be carried out for 1 hour according to the experimental conditions. However, extending the extraction time, an increase in the relative percentage of beta-patchoulene (1.26%), cariofilene (2.44%), gamma-patchoulene (4.82%), alpha-patchoulene (3.08%), beta-guaiene (0.81%) and alpha-selinene (1.37%) was observed. The pogostol (5.11%) content was reduced with the increase of the extraction time. Patchoulol, alpha-guaieno, alpha-bulneseno and seicheleno contents were not affected by the evaluated extraction times.
Asunto(s)
Aceites Volátiles/análisis , Hojas de la Planta , Pogostemon/clasificación , Destilación/métodos , ElevaciónRESUMEN
Este estudo objetivou extrair e identificar compostos voláteis presentes nos resíduos de processo de maracujá. Obtiveram-se destilados a partir de resíduos de maracujá através das técnicas de hidrodestilação simples e hidrodestilação com arraste de gás nitrogênio. Os compostos voláteis presentes nos destilados foram capturados por microextração em fase sólida, empregando-se fibra Carboxen/DVB/DMS, e identificados por cromatografia gasosa acoplada com espectrômetro de massa, usando a coluna capilar de sílica fundida CP WAX 52. Foram identificados trinta e um compostos voláteis no extrato obtido pela técnica de hidrodestilação simples, sendo os principais compostos: neral (26,19%), cinamato de metila (18,52%), linalol (16,82%), 1-undecanol (5,60%), cis-óxido de linalol (4,41%), benzaldeído (3,92%) e 1-hexanol (3,48%). Para a hidrodestilação com arraste de gás nitrogênio, trinta compostos foram identificados, sendo que, em maior porcentagem de área, destacaram-se: cinamato de metila (30,41%), neral (24,46%), β-ionona (13,81%), linalol (4,0%) e acido butanoico (2,19%). O presente estudo revelou que os resíduos de maracujá apresentam compostos voláteis que podem ser extraídos na forma de aromas, apresentando potencial para gerar essências naturais com valor agregado.
The aim of this study was to extract and identify volatile compounds from passion fruit residues generated during processing. Distillates of passion fruit residues were obtained from the techniques of simple hydrodistillation and hydrodistillation by passing nitrogen gas. The volatile compounds present in the distillates were captured by solid phase microextraction with Carboxen/DVB/DMS fiber. The volatile compounds were indentified by gas chromatography with mass spectrometry using a fused sillica capillary column with a CP WAX 52 stationary phase. Thirty one compounds were indentified by simple hydrodistillation technique. The main compounds were: neral (26.19%), methyl cinnamate (18.52%), linalool (16.82%), 1-undecanol (5.60%), cis-linalool oxide (4.41%), benzaldehyde (3.92%) and 1-hexanol (3.48%). For the hydrodistillation by passing nitrogen gas, thirty compounds were identified and the ones which presented higher area percentage were: methyl cinnamate (30.41%), neral (24.46%), β-ionone (13.81%), linalool (4.0%) and butanoic acid (2.19%). The present study revealed that passion fruit waste contained volatile compounds that could be extracted as aromas products, presenting potential for the production of value-added natural essences.