O efeito de dois óleos vegetais, óleo de linhaça e óleo de amendoim, em composições de borracha natural (NR) foi avaliado. Um sistema de vulcanização convencional foi escolhido e, após a mistura, os parâmetros reométricos (Sℓ, Sh, ts1 e t90) foram analisados. A cinética de vulcanização foi estudada através de dois modelos cinéticos um modelo simplificado e o modelo proposto por Coran. Os resultados experimentais permitem concluir que os óleos vegetais sozinhos ou combinados são capazes de atuar como ativadores e, juntamente com os demais ingredientes da composição, de vulcanizar a borracha. No entanto, uma densidade de ligações cruzadas satisfatória só é atingida quando o ácido esteárico está presente. O modelo cinético de Coran permitiu também estudar os diferentes estágios da vulcanização e verificar que a etapa crítica do processo é a formação do precursor de ligações cruzadas (A → B). Provavelmente, a presença significativa de ácidos graxos insaturados na composição dos óleos vegetais (principalmente, os ácidos oléico e linolênico) permita reações laterais não esperadas, o que diminui o rendimento final em ligações cruzadas dos vulcanizados. / The effect of two vegetable oils, linseed oil and peanut oil, in natural rubber (NR) compositions was available. A conventional system was chosen and, after mixture, rheometer parameters (Sℓ, Sh, ts1 e t90) were analyzed. Vulcanization kinetics was studied by two kinetic models a simplified model and a model proposed by Coran. Experimental results allow concluding that vegetable oils alone or combined are able to act as activators and, together with others ingredients of composition, vulcanizing the rubber. However, crosslinking density adequate is only reached when stearic acid is present. Kinetic model of Coran also allowed to study the different steps of vulcanization and to identify that a critical step is the formation of crosslink precursor (A → B). Probably, significant presence of insaturated fatty acids in the chemical composition of the vegetables oils (mainly, oleic and linolenic acids) allow side reactions unexpected, which decrease the final yield of crosslink in the vulcanizates.

O polietileno de alta densidade utilizado neste trabalho foi obtido em escala industrial pela polimerização de eteno, gerado a partir do etanol de cana de açúcar. Este polímero é também chamado de biopolietileno (BPEAD), por ser preparado a partir de material oriundo de fonte natural. O BPEAD foi usado como matriz em compósitos reforçados por fibras de curauá em proporções em massa variando de 5 a 20%, 1 cm de comprimento. Óleo de mamona (CO), óleo de canola (CA), óleo de linhaça epoxidado (OLE) e óleo de soja epoxidado (OSE) foram usados na preparação dos compósitos (5, 10, 15 e 20%) visando atuação como agentes compatibilizantes, uma vez que o CO, CA, OLE e OSE têm cadeias hidrocarbônicas com afinidade pelo biopolietileno, e grupos hidroxilas com afinidades pelos grupos polares presentes nas fibras. Os compósitos foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura (MEV), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Termogravimetria (TG), Análise Dinâmico-Mecânica (DMA) e propriedades mecânicas (impacto e flexão). Os resultados de impacto, flexão e DMA apresentados pelos compósitos mostraram que a incorporação dos óleos nas diferentes composições, principalmente CO, no geral levou a melhores propriedades quando comparados aos compósitos BPEAD/Fibra, indicando uma possível ação dos óleos como compatibilizante na interface fibra/matriz. O compósito BPEAD/15%CO/15%Fibra apresentou uma maior resistência ao impacto (280 J m-1) se comparado ao BPEAD (234 J m-1), indicando o efeito compatibilizante do CO. As propriedades de compósitos (BPEAD/5%CO, CA, OSE ou OLE/10%Fibra) reforçados com curauá (3mm), processados em misturador interno e termoprensados foram comparadas com aqueles processados por extrusão e moldados por injeção. A resistência ao impacto dos compósitos processados via extrusão BPEAD/CO (287 J m-1), CA (240 J m-1) ou OSE/Fibra (222 J m-1) foi maior quando comparada aos compósitos processados via misturador interno BPEAD/CO (114 J m-1), CA (123 J m-1) ou OSE/Fibra (110 J m-1). A análise de DMA também mostrou que o compósito BPEAD/5%CO/10%Fibra preparado por extrusão/injeção apresentou maior módulo de armazenamento (E´) a 30°C de 1660 MPa, enquanto que o compósito processado via misturador interno apresentou E´ de 1219 MPa. Comparando as propriedades mecânicas dos compósitos processados por extrusão/injeção com a dos processados por misturador interno Haake/termoprensagem, conclui-se que extrusão/injeção é um processo mais eficiente para a preparação de compósitos de fibras curtas. O presente estudo também avaliou o potencial de aplicação de nanocristais de celulose (NCC) em filmes baseados em BPEAD. NCCs foram obtidos a partir da hidrólise ácida da fibra de curauá, e foram utilizados (3, 6 e 9 %) na preparação de filmes de BPEAD, visando à obtenção de nanocompósitos. Os nanocompósitos reforçados com nanocristais de curauá foram processados por extrusão, também usando CO (3, 6 e 9%), visando avaliar a ação do mesmo como agente de dispersão de NCC na matriz apolar de BPEAD. A partir dos resultados obtidos para estes filmes, a porcentagem de NCC foi fixada em 3%, e 3% como porcentagem de óleo vegetal, por terem sido estas as condições que levaram ao melhor conjunto de resultados. Além de CO, OSE e OLE também foram usados e, além do processamento extrusão, extrusão/termoprensagem também foi considerado, a fim de comparar as propriedades obtidas nos dois processamentos. Os filmes foram caracterizados por calorimetria exploratória diferencial, termogravimetria, DMA, ensaio de tração, MEV e reologia. A análise de DMA mostrou que a presença de NCC leva a um material mais rígido, e o uso de óleos vegetais na preparação de filmes, levou a uma distribuição mais homogênea dos NCCs na matriz de BPEAD e a uma melhor adesão na interface, evidenciando o efeito compatibilizante dos óleos. As propriedades óticas dos nanocompósitos indicaram que a presença dos óleos levou a filmes menos opacos, para ambos os tipos de processamentos usados. Com relação aos diferentes processamentos usados na preparação dos filmes baseados em BPEAD, óleos e nanocristais, o melhor conjunto de resultados, com destaque para aqueles obtidos no ensaio de tração, foram resultantes do processamento via extrusão/termoprensagem, indicando que este processamento deve favorecer a dispersão de NCCs na matriz de BPEAD. Os resultados desse trabalho apontaram para boas perspectivas para o uso de nanocristais de celulose em filmes baseados em BPEAD (ou PEAD), utilizando óleos vegetais como compatibilizantes e também mostraram que é possível obter melhorias nas propriedades dos nanocompósitos através de processos mais adequados para a escala industrial, como a extrusão. No presente estudo, contribuiu-se para com o desenvolvimento de materiais que, dentre outras propriedades, na sua produção, utilização e substituição, ocorra menor emissão de CO2 para a atmosfera, comparativamente a outros materiais. / The high-density polyethylene used in this work was obtained on an industrial scale by polymerization of ethylene derived from sugar cane ethanol. This polymer is also called biopolyethylene (HDBPE), as it is a material derived from a renewable resource. HDBPE was used as a polymer matrix in composites reinforced by curaua fibers containing 5, 10, 15 and 20 wt%, 1-cm long. Castor oil (CO), canola oil (CA), epoxidized linseed oil (ELO) and epoxidized soybean linseed oil (ESO) were used in the preparation of composites (5, 10, 15 e 20 wt%) aiming to act as a coupling agent, since CO, CA, ESO and ELO have hydrocarbon chains with affinity for polyethylene and hydroxyl groups that can interact with polar groups on the fibers. The composites were characterized by scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetryc analysis (TG), dynamic mechanical analysis (DMA) and mechanical properties (flexural and impact strength). The results of impact, flexural strength and DMA presented by composites showed that the incorporation of oils in various compositions, particularly CO, in general has led to improved properties when compared to the composite HDBPE/Fiber, thus indicating a possible action of the oil as a compatibilizer in the fiber/matrix interface. The composite HDBPE/15%CO/15%Fiber had a higher impact strength (280 J m-1) compared to HDBPE (234 J m-1), indicating the compatibilizer effect of CO. The properties of composites (HDBPE/5%CO, CA, ESO or ELO/10%Fiber) reinforced with curaua (3mm) and prepared using an internal mixer (Haake) followed by thermopress molding were compared with those prepared by extrusion and was molded by injection. The properties of composites (HDBPE/5%CO, CA, ESO or ELO/10%Fiber) reinforced with curaua (3mm), prepared using an internal mixer (Haake) followed by thermopress molding were compared with those prepared by extrusion and molded by injection. The impact strength of composites processed via extrusion HDBPE/CO (287 J m-1), CA (240 J m-1) or OSE / fiber (222 J m-1) was higher when compared to composites processed via internal mixer HDBPE/CO (114 J m-1), CA (123 J m-1) or OSE/Fiber (110 J m-1). DMA analysis also showed that the composite HDBPE/5%CO/10%Fiber prepared by extrusion/injection showed higher storage modulus (E\') at 30°C of 1660 MPa, while the composite processed by internal mixer presented an E\' of 1219 MPa. Comparing the mechanical properties of the composites

A demanda pelo uso de formulações biodegradáveis e provenientes de fontes renováveis tem motivado o desenvolvimento de biofluidos de resfriamento para aplicação em têmpera de aços. Os óleos vegetais são potenciais candidatos a serem empregados como base destas formulações, porém, a baixa estabilidade termo-oxidativa inibe sua maior utilização pela indústria. As modificações químicas na cadeia carbônica dos óleos vegetais podem promover melhoria nesta característica, sendo epoxidação uma das mais comuns. O presente trabalho estudou, primeiramente, a estabilidade termo-oxidativa de formulações contendo óleo de soja epoxidado (ESBO) e éster metílico de ácido graxo (FAME), em diferentes concentrações, por Calorimetria Exploratória Diferencial com Pressão (PDSC). Posteriormente, o desempenho destes biofluidos, no tratamento térmico de têmpera, foi avaliado pela análise microestrutural e medições de dureza (curvas em U) nos aços SAE 1045 e SAE 4140, comparando-o com o desempenho promovido pelos fluidos derivados de petróleo. As tensões térmicas residuais foram simuladas com o ABAQUS, usando os coeficientes de transferência de calor obtidos pela solução do problema inverso. As distorções causadas pelos biofluidos foram estudadas em corpos Navy-C-rings modificados de aço SAE 4140. Além disto, a viscosidade dos biofluidos também foi estudada em função da temperatura por estar diretamente relacionada à propriedade de molhamento, que influencia a transferência de calor durante o processo de resfriamento. A adição de FAME no ESBO foi eficiente na redução da viscosidade das formulações propostas, em função da temperatura, adequando-as para utilização como fluidos de resfriamento. As formulações EF30 e EF38 apresentaram temperatura inicial de oxidação (OOT) superior ao óleo de soja, indicando assim, maior estabilidade termo-oxidativa. Todas bioformulações foram eficientes na têmpera de ambos os aços, nos diâmetros ensaiados, promovendo dureza mínima de aproximadamente 52 HRC no centro dos corpos SAE 4140, dureza esta, comparável àquela promovida pelos fluidos minerais. Comportamento similar foi observado para o aço de menor temperabilidade. As tensões térmicas residuais simuladas não variam em magnitude em função da composição das formulações, enquanto que as distorções tenderam a aumentar em função do aumento do FAME nas formulações. / The search for biodegradable and renewable basestocks has motivated the development of bioquenchants for steel heat treatment. Vegetable oils are potential candidates, however, their poor thermo-oxidative stability inhibits a wide industrial application. Modifications of the chemical structure of vegetable oils may be used to improve this characteristic and epoxidation is one of the most common approaches reported to date. The first step of the study reported here was to analyze and compare the thermo-oxidative stability of soybean oil, epoxidized soybean oil (ESBO) and different blend ratios of ESBO with a soybean oil-derived fatty acid methyl ester (FAME) by Pressure Differential Scanning Calorimetry (PDSC). Subsequently, the quenching performance of the formulations was evaluated by cooling curve analysis and microstructural analysis and hardness measurements by U-curves analysis of SAE 1045 and SAE 4140 steels and then, compared with results obtained using commercially available petroleum oil quenchants. Thermal residual stress profiles were simulated with ABAQUS, using the heat transfer coefficients obtained by an inverse method. Bioquenchant distortions were determined using SAE 4140 steel and a so-called modified Navy C-ring test. Moreover, the viscosity-temperature property of bioquenchants was also studied, since it is directly related to the heat transfer and wetting behavior occurring during the cooling process. Although the viscosity of ESBO was too high for use as a quenchant, increasing FAME addition to ESBO provided sufficient reduction of resulting kinematic viscosities to permit their potential use as quenchants. EF30 and EF38 (30% and 38% FAME, respectively) exhibited onset oxidation temperatures (OOT) higher than soybean oil, thus indicating better thermo-oxidative stability. All bioquenchants were effective for both steels, at the specimen diameters tested, producing a minimum hardness of approximately 52 HRC at the center of the SAE 4140 test specimen. This hardness is comparable to that obtained with the petroleum-based fluids. Comparable results were obtained for the lower hardenability SAE 1045 steel. The simulated residual stress profiles did not vary in terms of magnitude as a function of formulation composition while the distortions tended to increase as FAME is added in the formulations.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nowadays, one of the major challenges worldwide is the reduction of greenhouse gas emissions, whose contribution to climatic changes was comproved. The emissions of carbon dioxide from the burning of fossile fuels are the main factor that increases the global warming. Biodiesel is a biodegradable fuel derived from renewable sources that can be obtained by different processes such as pyrolysis, esterification or even transesterification. The pyrolysis reactions refer to the rupture of carbon-carbon binding in hydrocarbons molecules. This reaction is an endothermic process and, therefore, thermodynamically favored by high temperatures and low pressures. The present work has as objective to studiy the thermal and catalytic pyrolysis of soy oil, using acid mesoporosous heterogeneous catalysts (HAlMCM-41). The synthesis and characterization of AlMCM-41 and HAlMCM-41 was performed with different Si/Al ratios. The sample of AlMCM-41 was synthesized by hydrothermal method after that it was submitted to a process of ion exchange to generate the acidic form HAlMCM-41. The catalysts were characterized by X-ray diffraction (XRD) and infrared spectroscopy (IR). Based on the results obtained by infrared spectroscopy analysis, it was possible to indentify the main bands on the structure of AlMCM-41, demonstrating that the calcination method was promising in the elimination of the organic activating substituent. The results of X-ray diffraction showed that the AlMCM-41 was synthesized successfully and with high degree of hexagonal ordination to different Si/Al ratios. A comparative study between thermal pyrolysis and catalytic pyrolysis of refined soybean oil, over catalyst HAlMCM-41 synthesized with different Si/Al ratios, was carried out aiming to study the influence of this catalyst on the conversion rates and in the pyrolysis reaction s activation energy. The results show that mesoporosos catalysts were obtained and that the Si/Al rate of best catalytic activity was equal to 60. / Um dos principais desafios mundiais está relacionado à redução dos gases causadores do efeito estufa, cuja contribuição nas mudanças climáticas já foi comprovada. A emissão de dióxido de carbono proveniente da queima de combustíveis fósseis é o principal fator que contribui para o aumento do aquecimento global. O biodiesel é um combustível biodegradável derivado de fontes renováveis, que pode ser obtido por diferentes processos tais como a pirólise, a esterificação ou pela transesterificação. As reações de pirólise referem-se à ruptura da ligação carbono-carbono dos hidrocarbonetos mediante a ação de energia térmica. Essa reação constitui um processo endotérmico, sendo favorecida termodinamicamente por altas temperaturas e baixas pressões. O presente trabalho tem como objetivo estudar a pirólise convencional e catalítica de óleo de soja, utilizando catalisadores heterogêneos mesoporosos ácidos (HAlMCM-41). Foi realizada a síntese e caracterização do AlMCM-41 e HAlMCM-41 com diferentes razões de Si/Al. A amostra de AlMCM-41 foi sintetizada pelo método hidrotérmico, e em seguida, submetida a um processo de troca iônica para geração da forma ácida HAlMCM-41. Os catalisadores obtidos foram caracterizados por difração de raios-X (DRX) e espectroscopia na região do infravermelho (IV). Com base nos resultados obtidos na análise de espectroscopia na região do infravermelho, foi possível identificar as principais bandas relativas à estrutura do AlMCM-41, demonstrando que o método de calcinação foi promissor na eliminação do direcionador orgânico. Os resultados das análises de difração de raios-X mostraram que o AlMCM-41 foi sintetizado com sucesso e com alto grau de ordenação hexagonal nas diferentes razões Si/Al. Um estudo comparativo entre a pirólise convencional e a catalítica de óleo de soja refinado, sobre catalisador HAlMCM-41, foi realizado com o objetivo de estudar a influência desse catalisador nas taxas de conversão e na energia de ativação das reações de pirólise. Os resultados mostram que se obteve catalisadores mesoporosos e que a razão Si/Al de melhor atividade catalítica foi a de 60.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-07-12T15:24:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO Crisleide Maria da Siolva Nascimento Acioly.pdf: 1856527 bytes, checksum: 9769ca344829feac7bd75efa5065a57c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-12T15:24:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO Crisleide Maria da Siolva Nascimento Acioly.pdf: 1856527 bytes, checksum: 9769ca344829feac7bd75efa5065a57c (MD5) Previous issue date: 2015-04-24 / FACEPE / A indústria de refino de óleo vegetal encontra-se em expansão na demanda produtiva nos últimos anos, consequentemente tem aumentado os resíduos gerados no processo produtivo. A argila impregnada com óleo, resultante da etapa de clarificação deste, passa a ser um resíduo considerado altamente contaminante. A proposta deste trabalho consiste na reutilização da argila contaminada, pós tratamento térmico, como adsorvente dos corantes NB 180 - Nylosan Azul Brilhante (ácido) e RR 133 - Remazol Red (reativo), estes utilizados na indústria têxtil e fortemente presentes no efluente gerado por esta. Inicialmente foi realizado um planejamento fatorial completo 23 , tendo como variáveis de entrada a massa de argila, bem como a temperatura e o tempo de calcinação, a fim de verificar a melhor condição para a remoção do óleo da argila pela redução da massa (variável resposta). Foi realizada a caracterização do material por análises de Difração de Raio X (DRX), área superficial (BET) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Em seguida todas as amostras de argila do planejamento fatorial foram submetidas a um processo adsortivo, no qual foi utilizando 0,5 g de adsorvente, submetido a uma agitação de 300 rpm na temperatura de 30 ºC. Os experimentos foram conduzidos em batelada e em duplicata para a minimização de erros. Os resultados mostraram que a argila beneficiada, pós tratamento térmico apresentou uma capacidade de remoção de 96,7 % para o corante ácido NB 180 e 58,7 % para o corante Reativo RR 133, resultado este que indica a viabilidade de utilização da argila recuperada no tratamento de efluentes advindos da indústria têxtil. / The vegetable oil refining industry is booming in the production demand in recent years, as a result has increased the waste generated in the production process. The clay impregnated with oil, resulting from the clarification stage of this, it becomes a residue considered highly polluting. The purpose of this work is the reuse of contaminated clay, after heat treatment, as adsorbent of dyes NB 180 - Nylosan Brilliant Blue (acid) and RR 133 - Remazol Red (reactive), these used in the textile and strongly present in the effluent generated it is. Initially we performed a full factorial design 23, having as input variables the mass of clay, as well as the temperature and time of calcination, in order to establish the best condition for the clay oil removal by reducing the mass (dependent variable ). The characterization of the material by diffraction of X-ray analysis (XRD), surface area (BET) and Scanning Electron Microscopy (SEM) was performed. Then all samples clay factorial design were subjected to an adsorptive process, which was using 0.5 g of adsorbent, undergoes a 300 rpm agitation at a temperature of 30 ° C. The experiments were conducted in batch and in duplicate to minimize errors. The results showed that the clay favored, after heat treatment had a 96.7% removal capacity for acid dye NB 180 and 58.7% for the dye Reactive RR 133, a result that indicates the feasibility of the use of recovered clay in the treatment of effluent coming from the textile industry.

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Orientador: Antonio José de Almeida Meirelles, Charlles Rubber de Almeida Abreu / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-17T20:08:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hirata_GlauciadeFreitas_M.pdf: 4160128 bytes, checksum: 9b62997885094931827adf8fd70b8a25 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Na indústria de óleos, a remoção dos ácidos graxos livres é a etapa mais importante do processo de purificação. Geralmente, é realizada pelo refino químico ou físico. Em alguns casos, no entanto, o refino convencional provoca resultados indesejáveis. A desacidificação por extração líquido-líquido tem se mostrado uma alternativa viável tecnicamente. Nos estudos realizados, os dados de equilíbrio são determinados e modelados para cada tipo de óleo isoladamente, resultando em modelos que são específicos para cada óleo. No entanto, para obter uma ferramenta preditiva, é necessário considerar as verdadeiras composições presentes nas misturas para que se consiga distinguir o comportamento de cada tipo de sistema de forma satisfatória. Neste trabalho, os dados existentes na literatura foram usados para reajustar os parâmetros de interação entre grupos do método UNIFAC. Isto é necessário porque os parâmetros originais do UNIFAC-LLE não predizem bem o comportamento desse tipo de sistema. Para reajustar estes parâmetros, os sistemas foram modelados considerando sua complexidade. Entretanto, para conseguir comparar com os dados experimentais, as misturas foram consideradas pseudoternárias e pseudoquaternárias (como estão disponíveis os dados experimentais). Uma nova divisão também foi proposto para simplificar a descrição do pseudocomponente óleo. No caso, cada resíduo de ácido graxo (juntamente com "um terço" do resíduo de glicerol) que se liga para formar as moléculas de triacilglicerol foram considerados como componentes independentes, negligenciando sua real conectividade. Isto é útil, pois reduz consideravelmente o número de componentes do pseudocomponente óleo. Para isso, um grupo adicional foi criado (-COOCH5/3). Os desvios encontrados usando os grupos e os parâmetros originais de UNIFAC-LLE foram consideravelmente maiores do que os desvios encontrados para os outros dois casos (parâmetros reestimados e nova divisão), o que demonstra a melhora no poder preditivo do método UNIFAC. Foram determinados dois sistemas de validação, um com óleo de palma e o outro com uma mistura de óleos de babaçu, palma e soja, em que se pode constatar a melhora no poder preditivo, tanto usando os parâmetros originais reajustados como usando os parâmetros ajustados com a nova divisão, quando comparado com os parâmetros originais do UNIFAC-LLE. Este estudo possibilitou a organização dos dados de equilíbrio líquido-líquido para a desacidificação de óleos disponíveis na literatura e, ampliou a possibilidade de uso de tais dados no desenvolvimento e otimização de processos na indústria de óleos vegetais e seus derivados / Abstract: In the industry of oils, the removal of free fatty acids is the most important stage of the purification procedure. It is usually performed by chemical or physical refining. In some cases, however, the conventional refining causes undesirable results. The deacidification by liquid-liquid extraction has proved a viable alternative technically. In the studies carried out, the data regarding equilibrium are determined and modeled for each type of oil alone, resulting in models that are specific for each oil. However, to obtain a predictive tool, it is necessary to consider the true compositions present in the mixtures so that it could distinguish the behavior of each type of system satisfactorily. In this work, the existing data in the literature were used to recalculate group interaction parameters of the UNIFAC method. This is necessary because the original parameters of UNIFAC-LLE do not yield predictions with enough accuracy. To adjust these parameters, the systems were modeled considering its complexity, however, in order to compare with experimental data, the compositions were reduced to pseudo ternary and pseudo quaternary (as are available the experimental data). New groups have also been proposed to simplify the description of the oil pseudocomponent. In this case, each fatty acid residue (together with ¿one third¿ of a glycerol residue) that connects to form the triacylglycerol molecules are considered as independent components, regardless of the true connectivity. This is useful because it reduces the number of components of the oil pseudocomponent. For this, an additional group was created (-COOCH5/3). The derivation found using the original groups and parameters of UNIFAC-LLE was considerably higher than the deviations found in both other cases(adjusted original parameters and new division), showing that the predictive power of the UNIFAC method was improved for this type of system. Two validation systems were made: one with palm oil and the other one with a mixture of babassu oil, palm and soya, where you can see the improvement in predictive power, either using the adjusted original parameters or using the parameters adjusted to the new division, when compared to the original parameters. Thus, this study enabled the organization of the data set of liquid-liquid equilibrium for deacidification of oils available in the literature and extended the use of such data in the development and optimization of procedures in the industry of vegetable oil and its derivatives / Mestrado / Engenharia de Alimentos / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientadores: Antonio Jose de Almeida Meirelles, Roberta Ceriani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenahria de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-12T23:20:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Taham_Thiago_M.pdf: 2455225 bytes, checksum: c1d9574336bac7f84b970238a9896a58 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A etapa de desacidificação por via física deve ser delineada de forma a aproveitar a grande diferença na volatilidade dos compostos indesejáveis e do óleo neutro sob altas temperaturas e vácuo, sem causar danos importantes aos nutracêuticos, sem produção excessiva de ácidos graxos trans e sem perda elevada de óleo neutro. Aprimorar as condições operacionais desta importante etapa do refino de óleos vegetais é um assunto relevante atualmente. Neste sentido, o uso de ferramentas computacionais na análise dos efeitos das variáveis de processo e da variabilidade da matéria-prima na qualidade do produto final torna-se bastante interessante. No entanto, a modelagem matemática de sistemas químicos complexos, como os óleos vegetais, demanda o levantamento de uma grande variedade de propriedades físicas e métodos preditivos, cuja acurácia pode ser questionada. Dentro deste contexto, o presente trabalho investigou experimentalmente o processo de desacidificação por via física em batelada de sistemas-modelos graxos de composição conhecida (triacilgliceróis + ácidos graxos + tocoferol), seguindo planejamentos fatoriais, e validou os resultados finais das respostas de interesse, acidez final, concentração de nutracêuticos e perda de óleo neutro, gerados por simulação computacional nas mesmas condições de processo. Os desvios médios encontrados foram satisfatórios e comprovaram a capacidade da ferramenta de simulação de prever os valores finais próximos dos reais / Abstract: The steam deacidification step must be designed in order to take into account the high difference in the volatility of undesirable compounds and the neutral oil under high temperatures and vacuum, without causing damage to nutraceutical compounds, excessive production of trans fatty acids and neutral oil loss. To improve the process conditions of this important stage of vegetable oils refining is a relevant topic nowadays. Thus, using computacional simulation in the effect analysis of the process variables and the variability of raw material in the final product quality becomes relevant. However, the mathematical modeling of complex chemical systems, such as edible oils, requires knowledge of a wide variety of physical properties and predictive methods, whose accuracy can be questioned. This work studied experimentally the steam deacidification process of fatty model-systems with known composition (triacylglycerol + fatty acids + tocopherol), following experimental designs, and tried to validate the results responses of interest (final acidity, neutral oil loss and nutraceutical content), generated by computational simulation under the same process conditions. The mean deviation was satisfactory and showed the computational simulation ability to predict final results close to the real ones / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

A cárie dental ainda afeta grande número de pessoas no mundo todo. Sua ocorrência depende da formação, sobre a superfície dentária, de um biofilme microbiano. As interações entre microrganismos do biofilme e os componentes da dieta, podem interferir de diferentes formas nessa patologia, pois alguns componentes alimentares atuam favorecendo o aparecimento de lesões, tal como os carboidratos, enquanto outros, atuam inibindo, como ácidos graxos, polifenóis, caseína e lectina. O tucumã (Astrocaryum vulgare) e a pupunha (Bactries gasipae) são frutos oleaginosos nativos da Região Amazônica, que apresentam alto teor lipídico e de carotenos. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar a influência dos óleos extraídos da polpa destes frutos na composição do biofilme dental e dinâmica do processo de desmineralização em esmalte. Os óleos foram extraídos sem adição de solventes, caracterizados e misturados a uma solução de 20% de sacarose, para serem testados por meio de um modelo de estudo in situ. Oito voluntários utilizaram dispositivos palatinos contendo 4 blocos de esmalte dental, durante 3 fases de 14 dias cada (n=96). As soluções controle (sacarose 20%) e as soluções com óleos testadas, foram aplicadas sobre os blocos de esmalte 8 vezes ao dia, de 2 em 2 horas. A cada 7 dias, foram coletados 2 blocos de esmalte e o biofilme formado sobre esses blocos. A análise do biofilme compreendeu avaliação da quantidade de unidades formadoras de colônia (UFC) de Streptococcus mutans, Streptococcus totais e Lactobacillus casei; dosagem de carboidratos totais e dosagem da capacidade antioxidante equivalente ao Trolox (TEAC). A perda mineral dos blocos de esmalte foi avaliada por meio da microdureza superficial Knoop e Tomografia por Coerência Óptica (OCT). Utilizou-se o programa BioEstat 5.0 para a análise estatística, com nível de significância de ?=0,05. A análise do biofilme mostrou que o grupo tucumã (GT)-14dias e grupo pupunha (GP)-7dias apresentaram a menor quantidade de UFC do total de microrganismos, diferindo estatisticamente dos grupos sacarose (GS)-7 e 14dias, GT-7dias e GP-14dias (p<0,05). O grupo GT-7 e 14 dias mostraram dosagens de TEAC semelhantes estatisticamente ao grupo GS-7 e 14dias. O grupo GP apresentou os menores valores de TEAC e de carboidratos totais. Não houve diferença estatística intragrupos nos diferentes tempos experimentais, relacionados ao TEAC e carboidratos totais. A análise da perda de dureza superficial (PDS), coeficiente de atenuação óptica e área sob a curva do sinal de OCT mostraram que o grupo GP-7dias apresentou a menor perda mineral superficial e subsuperficial. A variável TEAC revelou correlação positiva moderada com carboidratos, Streptococcus mutans, Streptococcus totais e PDS sugerindo que o ambiente redox possa ter influenciado e mediando as reações no biofilme. Concluiu-se que os óleos testados reduziram a agregação bacteriana e a perda mineral, sendo que o óleo de tucumã apresentou efeito tardio, enquanto que o óleo da pupunha mostrou resultado mais imediato. O óleo da pupunha por ter apresentado ação nos processos iniciais de formação do biofilme pode ser considerado mais efetivo na prevenção à cárie dental. / Dental caries still affects many people worldwide. Its occurrence depends on the formation of a biofilm on the tooth surface. The interaction between biofilm microorganisms and the components of the diet can interfere in different ways in this pathology, as some food components act favoring the appearance of lesions, such as carbohydrates, while others, act by inhibiting it, such as fatty acids, polyphenols, casein and lectin. Tucumã (Astrocaryum vulgare) and peach palm (Bactries gasipae) are oleaginous fruits native from the Amazonia, which have a high lipid content and carotenes. The objective of this study was to evaluate the influence of the oils extracted from the pulp of these fruits on dental biofilm composition and dynamics of enamel demineralization. The oils were extracted without addition of solvents, characterized and mixed with a 20% sucrose solution, to be tested under an in situ study model. Eight volunteers wore palatal appliances containing 4 dental enamel blocks during 3 phases of 14 days each (n = 96). The control (20% sucrose) and experimental solutions (addition of the oils) were applied on the enamel blocks 8 times per day, every 2 hours. Every 7 days 2 enamel blocks were removed and biofilm formed on their surfaces were collected. The analysis comprised the assessment of biofilm forming units (CFU) of Streptococcus mutans, Streptococcus total and Lactobacillus casei, and the dosage of both the total carbohydrates and the Trolox equivalent antioxidant capacity (TEAC). The mineral loss of enamel blocks was evaluated by Knoop microhardness and Optical Coherence Tomography (OCT). The BioEstat 5.0 was used for statistical analysis with a significance level of ? = 5%. The biofilm analysis showed the least amount of CFU of total microorganisms on group tucumã (GT)-14days and group pupunha (GP)-7days, differing from groups of sucrose (GS)-7 and 14days, GT-7days and GP-14days (p<0,05). The GT-7 and 14days showed statistically similar doses of TEAC compared to groups GS-7 and 14days. The GP group showed the lowest values of TEAC and total carbohydrates. With respect to TEAC and total carbohydrates, there was no statistical difference among groups in different experimental times. The analysis of surface hardness (SMH) loss, optical attenuation coefficient and area under the curve of the OCT signal showed that group GP-7days had the lowest surface and subsurface mineral loss. The TEAC variable showed moderate positive correlation with carbohydrates, Streptococcus mutans, Streptococcus total and SMH, suggesting that the environment is influencing and mediating redox reactions in the biofilm. It was concluded that all the oils reduced bacterial aggregation and mineral loss, and that the tucumã oil presented a late effect, while the peach palm oil showed a most immediate result. As the peach palm oil was shown to act during the initial processes of biofilm formation it can be considered more effective in preventing dental caries.

A fibra capilar está exposta a danos diários, como radiação solar, poluição, ato de pentear, higienização e fatores endógenos, além de tratamentos químicos, com o alisamento capilar. Assim, os produtos cosméticos possuem grande importância, uma vez que são desenvolvidos de forma a restaurar a fibra capilar danificada, que é mais porosa e hidrofílica, e proteger os cabelos de danos futuros. Os óleos vegetais destacam-se como importantes constituintes de produtos cosméticos, seguindo uma tendência mundial de incorporar ingredientes naturais em formulações para cuidados da pele e cabelos. Nesse contexto, o objetivo do presente trabalho foi desenvolver formulações cosméticas contendo óleos vegetais para a proteção e reparação capilar. Para tal, foram selecionados os óleos vegetais de abacate, argan e moringa, e desenvolvidas formulações contendo os óleos isolados ou associados, para aplicação em cabelos submetidos ao alisamento químico. Além disso, na etapa de pré-tratamento, foi incorporado um filtro solar às formulações. Em seguida, foi feito um direcionamento racional da escolha da formulação com maior potencial para ser utilizada nas etapas posteriores, usando a análise sensorial em mechas de cabelo e avaliação das propriedades mecânicas do fio. A formulação contendo a associação dos 3 óleos vegetais foi selecionada e, então, submetida aos estudos de estabilidade e reologia. Ao final das análises, as formulações mais adequadas à proposta do estudo foram selecionadas e aplicadas em mechas de cabelo submetidas a radiação solar, em duas etapas: pré e pós-tratamento, em relação à indução do dano. Com isso, o objetivo foi verificar se os cosméticos desenvolvidos teriam efeitos na prevenção ou recuperação dos danos causados pela radiação solar. Assim, foram avaliadas imagens obtidas por meio de Microscopia Eletrônica de Varredura, além da resistência mecânica do fio, dosagem da perda de triptofano por avaliação da intensidade de fluorescência e medidas da variação da cor da fibra capilar. Observou-se que os melhores resultados obtidos com os óleos vegetais foi na avaliação da resistência capilar, enquanto a adição do filtro solar teve impacto positivo também na redução da degradação do triptofano. Além disso, de maneira geral, os resultados indicam que o pré-tratamento foi mais eficaz em proteger a fibra capilar, quando comparado à capacidade de recuperar os danos por meio do pós-tratamento. Entretanto, o pós-tratamento foi importante para melhoria das propriedades sensoriais e para proteção de danos futuros. Com isso, dentre as formulações desenvolvidas, a que continha a associação dos óleos vegetais e do filtro solar, utilizada na etapa de prétratamento, foi a que levou aos melhores resultados, quando aplicada em mechas de cabelo. / Hair is a very important and distinctive feature that plays a major role in self perception and is part of the individual\'s identity. The hair fiber is exposed to daily damage, such as solar radiation, pollution and grooming, and endogenous factors, besides chemical treatments such as hair straightening. Therefore, cosmetic products are of great importance, since they are developed to restore the damaged hair fiber and to protect the hair from further damage. Vegetable oils stand out as important cosmetic ingredients, following a global trend to add natural ingredients in formulations for skin and hair care. In this context, the aim of this study was to develop cosmetic formulations containing vegetable oils for hair protection and repairing . For this purpose, three vegetable oils (avocado, argan and moringa oil) were selected for the development of cosmetic formulations for use in straightened hair. After that, the most suitable formulation was selected based on the results of sensory analysis and mechanical properties evaluation on hair tresses. The formulation containing the combination of 3 vegetable oils was selected and then evaluated in terms of stability studies and rheological behaviour. This way, the most appropriate formulations were selected and applied to strands of hair exposed to solar radiation in two different stages: pre and post-treatment in relation to the induction of the damage. Thus, the objective was to verify if the developed formulations would have effects in the prevention or repairing of solar damage hair. For this purpose, observations in Scanning Electron Microscopy, tensile properties evaluation, tryptophan degradation, and color measurements of the hair fiber were performed. Regarding the vegetable oils, the best results were found in the the tensile properties evaluation, whereas the addition of sunscreen had a positive impact on the assessment of the tensile properties evaluation and in the tryptophan degradation analysis, as well. Moreover, the results indicate that the pre-treatment was most effective than the post-treatment. Nevertheless, the posttreatment was important to improve the sensory properties. Thus, among the developed formulations, the one containing the combination of vegetable oils and the sunscreen, used in the pre-treatment, led to the best results when applied to hair tresses.