Ultrassom como pré-tratamento na obtenção do óleo essencial de Melaleuca alternifolia (Maiden e Betche) Cheel.

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dc.contributor.advisor-co1Freitas, Roberta Ranielle Matos de
dc.contributor.advisor-co1Latteshttps://lattes.cnpq.br/4952749113890055
dc.contributor.advisor1Pádua, Franciane Andrade de
dc.contributor.advisor1Latteshttps://lattes.cnpq.br/2945447364979913
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-3349-8648
dc.contributor.authorVaz, Adriel Rodrigues
dc.contributor.authorlatteshttps://lattes.cnpq.br/5370586071224244
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0009-0004-5500-4209
dc.date.accessioned2025-07-17T18:50:47Z
dc.date.issued2025-04-04
dc.description.abstractThe essential oil market has shown continuous growth in recent years, with a significant increase after the COVID-19 pandemic. In 2022, the global market reached USD 8.8 billion, with projections to reach USD 15.3 billion by 2027, driven by greater awareness of preventive health and a growing preference for natural alternatives. Among plants with potential for essential oil extraction, Melaleuca alternifolia (Tea Tree) stands out for its wide range of applications. However, in Brazil, research has focused primarily on the pharmacological properties of the species, with gaps in studies on the optimization of its cultivation and extraction. This study evaluated the application of ultrasound pretreatment as a strategy to enhance the yield of essential oil extraction from M. alternifolia, aligned with the sustainable principles of Green Chemistry. The effects of three operational parameters during the pretreatment were investigated: sonication time (0, 10, 20, 30, and 40 minutes), ultrasonic bath temperature (25 °C, 40 °C, and 60 °C), and liquid-to-solid ratio (LSR) (10, 15, and 20 mL g⁻¹). The extractions following the pretreatment were performed by hydrodistillation using a Clevenger apparatus. Parameter optimization was conducted using Linear Mixed Models (LMM). The chemical composition of the extracted oils was evaluated using Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy and compared to a commercial sample to identify potential structural alterations due to the ultrasound pretreatment. The results demonstrated that increasing the ultrasonic bath temperature during the pretreatment reduced the extraction yield, while prolonging sonication time increased the yield, though in a nonlinear fashion. For the LSR, moderate proportions ensuring full immersion of the material, such as 15 mL g⁻¹, showed the best performance. Spectroscopic analysis indicated that the ultrasound pretreatment did not cause significant changes in the chemical composition of the essential oil. It is concluded that the use of ultrasound as a pretreatment is an efficient approach to optimize the extraction of essential oil from M. alternifolia, enabling an increase of up to 48% in yield compared to conventional hydrodistillation without ultrasound pretreatment.eng
dc.description.resumoO mercado de óleos essenciais têm apresentado crescimento contínuo nos últimos anos, com um aumento significativo após a pandemia de COVID-19. Em 2022, o mercado global atingiu 8,8 bilhões de dólares, com projeções de alcançar 15,3 bilhões até 2027, impulsionado pela maior conscientização sobre a saúde preventiva e pela crescente preferência por alternativas naturais. Entre as plantas com potencial para a extração de óleos essenciais, a Melaleuca alternifolia (Tea Tree) destaca-se por sua ampla gama de aplicações. No entanto, no Brasil, as pesquisas têm se concentrado majoritariamente nas propriedades farmacológicas da espécie, havendo lacunas no estudo da otimização de seu cultivo e extração. Este estudo avaliou a aplicação do pré-tratamento ultrassônico como estratégia para potencializar o rendimento da extração de óleo essencial de M. alternifolia, alinhada aos princípios sustentáveis da Química Verde. Foram investigados os efeitos de três parâmetros operacionais durante o pré-tratamento: tempo de sonicação (0, 10, 20, 30 e 40 minutos), temperatura do banho ultrassônico (25 °C, 40 °C e 60 °C) e razão líquido/sólido (RLS) (10, 15 e 20 mL g⁻¹). As extrações subsequentes ao pré-tratamento foram realizadas por hidrodestilação em aparelho Clevenger. A otimização dos parâmetros foi conduzida utilizando Modelos Lineares Mistos (LME). A composição química dos óleos extraídos foi avaliada utilizando a espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e comparada a uma amostra comercial, a fim de identificar possíveis alterações estruturais decorrentes do pré-tratamento ultrassônico. Os resultados demonstraram que o aumento da temperatura do banho ultrassônico durante o pré-tratamento reduziu o rendimento da extração, enquanto o prolongamento do tempo de sonicação promoveu o aumento do rendimento, embora de maneira não linear. Para a RLS, proporções moderadas que garantam total submersão do material, como 15 mL g⁻¹, apresentaram melhor desempenho. A análise espectroscópica indicou que o pré-tratamento ultrassônico não provocou alterações significativas na composição química do óleo essencial. Conclui-se que o uso do ultrassom como pré-tratamento é uma abordagem eficiente para otimizar a extração de óleo essencial de M. alternifolia, possibilitando um aumento de até 48% no rendimento em comparação à hidrodestilação convencional sem pré-tratamento ultrassônico.por
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.identifier.citationVAZ, Adriel Rodrigues. Ultrassom como pré-tratamento na obtenção do óleo essencial de Melaleuca alternifolia (Maiden e Betche) Cheel.. 2025. Dissertação (Mestrado em Planejamento e Uso de Recursos Renováveis) – Universidade Federal de São Carlos, Sorocaba, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/22335.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/22335
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus Sorocaba
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Planejamento e Uso de Recursos Renováveis - PPGPUR-So
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectExtração sustentávelpor
dc.subjectOtimização de rendimentopor
dc.subjectQuímica verdepor
dc.subjectTea treeeng
dc.subjectSustainable extractioneng
dc.subjectTea treeeng
dc.subjectYield optimizationeng
dc.subjectGreen chemistryeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS AGRARIAS
dc.titleUltrassom como pré-tratamento na obtenção do óleo essencial de Melaleuca alternifolia (Maiden e Betche) Cheel.por
dc.title.alternativeUltrasound as a pre-treatment in Melaleuca alternifolia (Maiden & Betche) Cheel essential oil extractioneng
dc.typeDissertação

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