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Título: Caracterizações químicas dos primeiros cultivadores de lúpulo (Humulus lupulus L.) produzidos no Brasil
Autor(es): Silva, Camila Taiany Delfino
Orientador: Pinheiro, Patrícia Fontes
Coorientador: Osório, Vanessa Moreira
Pereira, Alexandre Fontes
Osório, Vanessa Moreira
Palavras-chave: Headspace
Voláteis
Lúpulo brasileiro
Fitotoxicidade
α- e β-ácidos (CLAE)
Brazilian hops
Phytotoxicity
Data do documento: 26-Fev-2019
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: O lúpulo em flor (Humulus lupulus L.), utilizado na produção de cervejas, é responsável por conferir sabor, aroma e o amargor para a bebida, além disso, é considerado um bactericida e conservante natural. Os aromas e o amargor proporcionados pelo lúpulo na cerveja são atribuídos à presença de óleos essenciais e de α- e β-ácidos. O Brasil não é produtor de lúpulo, por isso, essa matéria-prima na produção de cervejas é importada, praticamente 100% pelas grandes empresas fabricantes do país. Recentemente, após diversas tentativas, alguns pequenos produtores brasileiros têm obtido êxito no cultivo do lúpulo. Desta forma, o presente estudo teve por objetivo realizar a caracterização química de amostras de lúpulo (Humulus lupulus L.) em flor cultivadas no Brasil, determinando a composição de seus óleos essenciais e dos α- e β-ácidos. Para isso, foi desenvolvida e otimizada uma metodologia para extração dos voláteis de lúpulo por HS-SPME (modo headspace, microextração em fase sólida) para posterior análise em GC-MS (cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas), variando os parâmetros: tempo (10, 20 e 30 minutos) e temperatura (30, 50 e 70 oC), usando a fibra DVB/CAR/PDMS. As três amostras usadas para esse fim foram: uma de lúpulo em flor fresco, outra de flor seca sob vácuo e outra processada em pellets. As variáveis mais significativas no processo de otimização de extração foi a 30 oC em apenas 10 minutos, usando 0,100g de lúpulo. Usando essas condições, foram analisadas por HS-SPME/GC-MS amostras de lúpulos cultivadas no Brasil de diferentes variedades internacionais (Canastra, Cascade, Columbus, Hallertauer Mittelfrüh, Saaz, Victoria, Bullion), duas amostras de lúpulos brasileiros de variedades ainda não certificadas (Brazylisk e Mantiqueira) e uma amostra de lúpulo importado (cascade em pellets). O β-mirceno foi o constituinte majoritário em todas as amostras de lúpulos em flor cultivadas no Brasil, diferente do resultado encontrado para a amostra de lúpulo cascade em pellets importada, cujos majoritários foram o α-humuleno e trans-cariofileno. O β-farneseno foi encontrado em todas as amostras de lúpulos analisadas. Para identificação e quantificação dos α- e β-ácidos das amostras de todos os lúpulos supracitadas foi realizada a cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), na qual a quantificação foi realizada pelo método do padrão externo utilizando para a calibração o ICE-3 (International Calibration Extract 3). Os teores desses ácidos foram diferentes entre as variedades de lúpulos, contudo, os valores foram abaixo dos relatados na literatura, o tempo de armazenamento do material pode ter influenciado, bem como o modo de extração. Extratos etanólicos de lúpulos foram usados em ensaios de fitotoxicidade utilizando sementes de alface (eudicotiledônea) e sorgo (monocotiledônea). Houve efeito fitotóxico apenas em alface. Os extratos de lúpulos nomeados de E1 (cascade em pellets), E9 (Columbus) e E11 (Bullion) em concentrações abaixo de 1,90 mg.mL-1 apresentaram parâmetros de inibição similares ao herbicida (glifosato). Novos estudos devem ser realizados com esses extratos a fim de confirmar o potencial herbicida deles.
The hops flower (Humulus lupulus L.), used in the production of beers, is responsible to give flavor, aroma and bitterness to the beverage and in addition, it is considered a bactericide and natural preservative. The aromas and bitterness provided by hops to beer are attributed to the presence of essential oils and α- and β-acids. Brazil is not a producer of hops, therefore, this raw material in the production of beers is imported, nearly 100%, by the big manufacturing companies in the country. Recently, after several attempts, some small Brazilian producers have been successful in growing hops. Thus, the present study aimed to characterize the chemical samples of hops (Humulus lupulus L.) flower cultivated in Brazil, determining the composition of their essential oils and α- and β-acids. To do this, a methodology was developed and enhanced to extract hop volatiles by HS-SPME (headspace mode, solid phase microextraction) for later analysis in GC-MS (gas chromatography coupled to mass spectrometry), varying the parameters: time (10, 20 and 30 minutes) and temperature (30, 50 and 70 ºC) using DVB/CAR/PDMS fiber. The three samples used for this purpose were: one of hops fresh flower, another of flower dried under vacuum and another processed in pellets. The optimized method was the extraction at 30 ºC in just 10 minutes using 0,100g of hops. Under these conditions, samples of hops of different international varieties were cultivated in Brazil (Canastra, Cascade, Columbus, Hallertauer Mittelfrüh, Saaz, Victoria, Bullion) and analyzed by HSSPME/GC-MS, two samples of Brazilian hops of not yet certified varieties ('Brazylisk' and 'Mantiqueira') and a sample of imported hops (cascade in pellets). β-myrcene was the major component in all samples of hops cultivated in Brazil, different from the result found for the sample of cascade hops in imported pellets where the main ones were α-humulene and trans-caryophyllene. β-farnesene was found in all samples of hops analyzed. A high performance liquid chromatography (HPLC) was used to identify and quantify the α- and β-acids of the above-mentioned hops 9 samples, in which the quantification was performed with the external standard method using the calibration method ICE-3 (International Calibration Extract 3), the contents of these acids were different among the varieties of hops, however the values were below those reported in literature, the storage time of the material may have influenced it, as well as the mode of extraction. Ethanolic hops extracts were used in phytotoxicity tests using lettuce (eudicot) and sorghum (monocotyledon) seeds, with a phytotoxic effect only on lettuce. Hop extracts named E1 (cascade in pellets), E9 (Columbus) and E11 (Bullion) at concentrations below 1,90 mg. mL-1 showed inhibition parameters similar to the herbicide (glyphosate). Further studies should be performed with these extracts to confirm their herbicidal potential
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/11068
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