O emprego de óleos vegetais como combustível em motores ciclo diesel tem se demonstrado viável após diversos estudos de desempenho já desenvolvidos em diversos motores e configurações, porém apresentando algumas restrições quanto ao seu uso contínuo, dentre as quais se destacam a ocorrência de quebras do motor devido ao excesso de carbonização no cabeçote. No Brasil, a abundância de óleos de origem vegetal constitui um incentivo para a realização de estudos visando ao aproveitamento desses combustíveis alternativos, neste contexto, este trabalho apresenta um estudo das características macroestruturais da formação de sprays de óleo vegetal de soja in natura em um atomizador utilizado em motores diesel em condições de pressão semelhantes às de um motor. Para isso foi montada uma bancada que é constituída de uma câmara pressurizada projetada e fabricada para simular as mesmas condições de massa específica do ar obtidas dentro da câmara de combustão do motor ciclo diesel no instante do início da injeção do combustível. Também é dotada de um sistema de injeção de combustível projetado para que as pressões de funcionamento do conjunto porta injetor mecânico utilizado fosse atingido. O registro da formação do spray é realizado por meio de uma câmara de alta velocidade e alta taxa de aquisição de imagens, como o qual é possível avaliar o comportamento dos jatos de óleo de soja e óleo diesel quanto a distância de quebra, penetração da ponta, velocidade e ângulo de abertura de spray. Das propriedades físico-químicas do óleo vegetal de soja, a que mais se destaca com relação às propriedades do óleo diesel é a viscosidade, que para os líquidos utilizados nesse trabalho foi verificado que é aproximadamente 15 vezes maior que a viscosidade do óleo diesel. Essa grande diferença nas mesmas condições de temperatura produziram resultados de atomização bem distinta entre os líquidos e verifica-se a necessidade de modificação de mais parâmetros do que somente a densidade do gás para que a atomização seja mais próxima do óleo diesel e o óleo vegetal in natura possa ser utilizado nos motores, pois os regimes de atomização observados condizem com o previsto considerando as propriedades dos dois óleos nas condições testadas. / The use of vegetable oils as fuel in diesel engines has proven to be viable after several performance studies already developed in several engines and settings, but presenting some restrictions on its continued use, among which stand out the occurrence of engine failures due to over-charred on the head. In Brazil, plenty of vegetable oils is an incentive to carry out studies for the use of these alternative fuels, in this context, this work presents a study of macro-structural characteristics of the formation of vegetable oil sprays soy in kind in an atomizer used in diesel engines into pressure conditions similar to those of an engine. To this it was mounted on a stand which consists of a pressure chamber designed and manufactured to simulate the same conditions of air density obtained within the combustion chamber of the diesel engine cycle at the time of start of fuel injection. It is also equipped with a fuel injection system designed for operating pressures of the whole mechanical door gun used was reached. The record of the formation of the spray is carried out by means of a camera high speed and high rate of image acquisition, as which it is possible to evaluate the behavior of soybean oil jets and diesel oil as the distance break, tip penetration , speed and spray opening angle. From the physico-chemical properties of vegetable soybean oil, which excels in respect of diesel fuel properties is viscosity, as for liquids used in this work was found that it is approximately 15 times greater than the viscosity of diesel oil. This great difference in the same conditions of temperature produced very different atomization results between the liquid and there is a need for more parameters change than just the density of the gas for atomization is closer to diesel oil and vegetable oil in nature can be used in engines, because atomization schemes observed consistent with the expected considering the properties of both oils under the conditions tested.

Orientador: Vânia Regina Nicoletti / Coorientador: Ana Paula Badan Ribeiro / Coorientador: Yrjö Henrik Roos / Banca: Fábio Yamashita / Banca: Wanderley Pereira de Oliveira / Banca: Maria Aparecida Mauro / Banca: Márcio José Tiera / Resumo: A proposta desse trabalho foi a produção e caracterização de emulsões e microcápsulas de óleo de buriti utilizando isolado proteico de soja e pectina de alta metoxilação como estabilizantes. Os biopolímeros foram caracterizados, individualmente, por meio de análises de solubilização, carga, turbidimetria e microscopia ótica. O complexo isolado proteico de soja-pectina de alta metoxilação foi caracterizado por ensaios de turbidimetria e microscopia ótica. Para caracterizar o óleo de buriti realizaram-se determinações de propriedades físico-químicas e termofísicas, matéria insaponificável, composição em ácidos graxos, classes acilglicerólicas, composição triacilglicerólica, classes triacilglicerólicas e comportamento térmico. As emulsões de óleo de buriti foram caracterizadas por análises de estabilidade, tamanho das gotas, condutividade elétrica, intensidade de cargas, microscopia ótica, microscopia confocal de varredura a laser e microscopia eletrônica de varredura. O comportamento reológico das emulsões foi analisado através de ensaios em cisalhamento constante e cisalhamento oscilatório. Microcápsulas de óleo de buriti foram obtidas por meio da secagem por spray dryer da emulsão de óleo de buriti otimizada e adicionou-se maltodextrina como adjuvante de secagem. As microcápsulas, por sua vez, foram caracterizadas por meio das análises de cor, umidade, rendimento, tamanho de partículas, eficiência de encapsulação e retenção de carotenoides, eficiência de encapsulação e... / Abstract: The aim of this study was the preparation and characterization of buriti oil emulsions and microcapsules using soy protein isolate and high-methoxyl pectin as stabilizers. The biopolymers were characterized individually by analysis of solubilization, charge, turbidity and optical miscrocopy. The soy protein isolate-high-methoxyl pectin complexes were characterized by turbidity and optical microscopy analyses. Characterization of the buriti oil was performed by analyses of physicochemical and thermophysical properties, unsaponifiable matter, fatty acid composition, acylglycerol classes, triacylglycerol composition, triacylglycerol classes, and thermal behavior. The buriti oil emulsions were characterized by analyses of stability, particle size, electric conductivity, zeta potencial, optical microscopy, confocal laser scanning microscopy, and scanning electron microscopy. The rheological behavior of the emulsions was analyzed by constant shear and oscillatory shear tests. The buriti oil microcapsules were produced by spray drying of the optimized conditions for elaborating buriti oil emulsion added with maltodextrin as a drying aid. The microcapsules, in turn, were evaluated by analyses of colour, moisture content, encapsulation yield, particle size distribution, encapsulation efficiency and retention of carotenoids, encapsulation efficiency and retention of oil, water sorption, water plasticization and mechanical relaxation. The microcapsules morphology was analysed by ... / Doutor

O conhecimento de propriedades físicas de sistemas contendo compostos graxos e solventes é de grande relevância, pois essas informações são essenciais no projeto de tubulações e equipamentos, assim como na simulação e otimização de processos. A aquisição de dados em todas as condições de interesse não é viável e métodos para estimar estas propriedades são de grande importância prática. Esta tese de doutorado teve por objetivos a obtenção de dados das propriedades físicas de sistemas contendo compostos graxos; ajuste e obtenção de novos parâmetros do modelo UNIFAC-VISCO, além de realização de testes preditivos com outros modelos para fins de comparação; determinação indireta e correlação dos dados de volume molar de excesso e coeficiente de atividade na diluição infinita. Foram estudados 218 sistemas, totalizando 2404 pontos experimentais para densidade, 2404 dados de viscosidade, e 199 dados de tensão superficial. Além disso, foram obtidos dados indiretos de volume molar em excesso e coeficiente de atividade para sistemas constituídos por ésteres metílicos e acilglicerol parcial. A influência da temperatura e composição foi estudada, sendo que tanto a densidade quanto a viscosidade foram influenciadas pelos parâmetros citados. A estimativa de densidade utilizando regras de mistura apresentou desvio médio relativo (DMR) menor do que 1%, enquanto que a predição utilizando a versão adaptada do modelo GC-VOL resultou em DMR variando na faixa de 5% a 40%. Para a viscosidade, as regras de mistura proporcionaram desvios entre 0,6% a 204%, enquanto que o modelo UNIFAC-VISCO resultou em desvios em torno de 10% para predição. Para a tensão superficial, os parâmetros de um modelo baseado na Equação de Wilson foram ajustados, e a predição de sistemas multicomponentes resultou em desvios menores do que 7%. Uma equação para estimativa de composição residual foi estudada com base nos dados indiretos de volume molar em excesso e coeficiente de atividade na diluição infinita. / The knowledge of physical properties of systems formed by fatty compounds and solvents has great relevance because these information are essential for the design of equipments and optimization of processes. It is not feasible to gather an experimental database thus, prediction models become of great potential and practical value. The objective of this Ph.D. thesis was to form an experimental database of physical properties of fatty compounds systems; data adjust to obtain new parameters of the UNIFAC-VISCO model, besides performing predictive tests with other models for comparison purposes;and indirect determination and correlation of excess molar volume and activity coefficient at infinite dilution. 218 systems were studied, resulting in 2404 density data, 2404 viscosity data, and 199 surface tension data. In addition, indirect data of excess molar volume and activity coefficient were obtained for systems formed by methyl esters and partial acylglycerol. The influence of temperature and composition were studied, and both density and viscosity are influenced by the mentioned parameters. The density estimation by mixing rules resulted in average relative deviation (ARD) lower than 1%, while prediction using the GC-VOL model resulted in an ARD range of 5% - 40%. For viscosity, the mixing rules resulted in deviations from 0.6% to 204%, and the UNIFAC-VISCO model presented ARD around 10% for data prediction. For surface tension, the parameters of a Wilson\'s Equation based model were adjusted, and the prediction of multicomponent systems resulted in deviations lower than 7%. An equation for estimate the residual composition was studied based on indirect data of excess molar volume and coefficient of activity at infinite dilution.

Submitted by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2013-01-17T14:00:52Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ ProducaoBiodieselHidroesterificacao.pdf: 1815609 bytes, checksum: 1d50c8e759904557b622016a65bc91bb (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-01-23T12:31:54Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ ProducaoBiodieselHidroesterificacao.pdf: 1815609 bytes, checksum: 1d50c8e759904557b622016a65bc91bb (MD5) / Made available in DSpace on 2013-01-23T12:31:54Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ ProducaoBiodieselHidroesterificacao.pdf: 1815609 bytes, checksum: 1d50c8e759904557b622016a65bc91bb (MD5) Previous issue date: 2011 / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / O processo de hidroesterificação (hidrolise seguida de esterificação) se constitui como uma alternativa ao processo convencional de produção de biodiesel, pois permite o uso de matérias-primas de qualquer teor de água e de ácidos graxos. O biodiesel foi gerado a partir da esterificação do óleo de andiroba com alto teor de ácidos graxos sendo utilizado o oxido de nióbio em pó da CBMM (HY-340) como catalisador. Para execução dos experimentos foi utilizado um reator autoclave (batelada). A reação de hidrolise foi conduzida na temperatura de 300°C, ~1200psi e razão molar água/óleo de 20. Nas reações de esterificação foram observados os efeitos da razão molar metanol/acido graxo (1,2; 2,1 e 3,0), da temperatura (150, 175 e 200oC) e da concentração de catalisador (0, 10 e 20% m/m) tendo como resposta a conversão e a taxa inicial da reação. Os dados foram conduzidos segundo um planejamento experimental (fatorial com 23 e adição de 3 pontos centrais) analisado pelo programa Statistica. A conversão das reações de esterificação foi monitorada a partir de medidas titulometricas de acidez das alíquotas, retiradas nos tempos de 5, 10, 15, 20, 25, 30, 45 e 60 min. Nos experimentos de esterificação a maior conversão obtida foi 96,1% com temperatura de 200oC, 20% m/m de catalisador e razão molar metanol/acido igual a 3,0. Eliminando o catalisador e considerando os mesmos niveis para as outras duas variáveis analisadas (temperatura e razão molar), foi obtida uma conversão de 95,3%, porem foi observada uma taxa de conversão menor tendo-se um aumento de 35 minutos no tempo de reação comparando com a reação catalisada. / The process of hidroesterification (hydrolysis followed by esterification) is constituted as an alternative to the conventional process for producing biodiesel, because it allows the use of raw materials of any content of fatty acids and moisture. Biodiesel is derived from the esterification of Andiroba oil with high content of fatty acids being used niobium oxide powder (HY-340) from Brazilian Company of Metallurgy and Mining - CBMM – as a catalyst. For the execution of experiments was used an autoclave reactor (batch). The hydrolysis reaction was conducted at 300oC, 1200 psi and molar ratio water/oil equal 20. In the esterification reactions were observed the effects of molar ratio methanol/fatty acid (1,2; 2,1 an 3,0), temperature (150, 175 and 200oC) and the concentration of catalyst (0, 10 and 20%) on conversion and initial rate of reaction. The data were conducted according to experimental design (factorial with 23 and adding 3 plants points) analyzed by the program Statistica. The conversion of esterification reaction was monitored from measurements of titrimetric acidity of aliquots removed at times of 5, 10, 15, 20, 25, 30, 45 and 60 minutes. In the experiments of esterification the highest conversion obtained was 96.1% with temperature of 200 o C, 20% m / m of catalyst and molar ratio methanol / acid equal to 3.0. Eliminating the catalyst and recital the same levels for the other two analyzed variables (temperature and molar ratio), was obtained a conversion of 95.3%, however was observed a conversion rate child, taking-if an increase of 35 minutes in the time of compared with the reaction catalyzed reaction.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2014-01-16T17:55:32Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ProducaoBiodieselGordura.pdf: 1561853 bytes, checksum: 8240f2a1a9a29e694f171862a653f886 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2014-01-22T14:19:53Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ProducaoBiodieselGordura.pdf: 1561853 bytes, checksum: 8240f2a1a9a29e694f171862a653f886 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-01-22T14:19:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ProducaoBiodieselGordura.pdf: 1561853 bytes, checksum: 8240f2a1a9a29e694f171862a653f886 (MD5) Previous issue date: 2010-09 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Neste trabalho investigou-se a viabilidade da oleaginosa Murumuru (Astrocaryum murumuru) como matéria prima para a produção de biodiesel através do uso de catálise heterogênea básica na transesterificação. O murumuru é um fruto constituído de polpa e amêndoa, sendo que esta produz cerca de 50% de uma gordura branca, inodora, com a vantagem de não rancificar facilmente, pois é rica em ácidos graxos saturados de cadeia curta como láurico e mirístico. O biodiesel convencionalmente é produzido através da rota catalítica básica homogênea. No entanto, essa rota apresenta algumas desvantagens, tais como: a saponificação dos ésteres e a dificuldade de remoção do catalisador. Por outro lado, a rota catalítica heterogênea evita os inconvenientes da catálise homogênea, reduzindo a quantidade de efluentes aquosos gerados no processo e a reutilização dos catalisadores. O catalisador heterogêneo hidrotalcita foi sintetizado e caracterizado através das análises de fluorescência de raios X, difratometria de raios X, análise termogravimétrica, análise textural (método BET) e microscopia eletrônica de varredura. Foi realizado um planejamento fatorial completo utilizando metanol como reagente. As variáveis independentes foram temperatura, razão molar e concentração de catalisador e a variável de resposta foi a conversão, medida através do método espectrofotométrico. Essas reações foram conduzidas em um reator batelada pressurizado. A melhor conversão encontrada a partir do planejamento foi de 88,97% para razão molar de metanol/óleo igual a 12, temperatura de 200ºC e concentração de catalisador igual a 6%, em 1 hora de reação. Para essa condição, foram realizados estudos cinéticos e testada a utilização de etanol, através do estudo cinético pode-se obter uma boa correlação entre as constantes cinéticas e conversão, quando utilizado o modelo que considera reação reversível, reação química como etapa controladora que segue o mecanismo de Eley Rideal. / This work investigated the feasibility of Murumuru oilseed (Astrocaryum murumuru) as raw material for biodiesel production through the use of heterogeneous catalysis in the basic transesterification. Murumuru is a fruit composed of pulp and kernel, producing about 50% of white fat, odorless, with the advantage of not be tasteless easily because it is rich in saturated fatty acids of short-chain such as for lauric and myristic. The biodiesel is conventionally production through the basic homogeneous catalysis. However this catalysis presents a few inconvenients, such as saponification of esters and the difficulty of removing the catalyst. On the otter hand, the heterogeneous catalytic route avoids the drawbacks of homogeneous catalysis, reducing the amount of aqueous effluent generated during the process and reuse of catalysts. The heterogeneous catalyst hydrotalcite, was synthesized and evidenced by analysis of X-ray fluorescence, X – ray diffraction, thermal analysis, textural analysis (BET method) and electronic scanning microscopy. A complete factorial planning was conducted using methanol as reacting product. Independent variables were temperature, molar ratio and catalyst concentration and the response variable was the conversion, measured through spectrophotometric method. These reactions were conducted in to a pressurized batch reactor. The best conversion found through factorial planning was 88,97% for molar ratio of methanol/oil worth 12, temperature of 200ºC and catalyst concentration equaling 6% in 1 hour of reaction. For this condition, kinetic studies were performed and tested the use of ethanol; through the kinetic study a good correlation can be achieved between the kinetic constants and conversion when using the model that considers reversible reaction, chemical reaction as controlling stage following the Eley Rideal mechanism.

Made available in DSpace on 2011-03-23T21:19:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Item created via OAI harvest from source: http://www.bdtd.ufpa.br/tde_oai/oai2.php on 2011-03-23T21:19:30Z (GMT). Item's OAI Record identifier: oai:bdtd.ufpa.br:221 / The thermal, dielectrics and optics properties of vegetable oils have been studied by Amazonian Materials Physic Group since 1996 in the Department of Physic of UFPA. Recently collaboration with Physical-chemistry of polymer Laboratory in the Chemistry Institute of UnB allowed studying these oils and its components as polymeric blends. In this work, we search to contribute for this study and we explore thermal and dielectric properties as temperature dependence of blends: Polystyrene (PS) modified with Oleic Acid (OA) and polystyrene modified with Beta-Carotene (BC). We performed dielectric constant and thermal diffusivity measurements resorting Capacitance Bridge and photopyroelectric technical, respectively. We estimate moment of dipole for PS/OA blend in the Debye, Onsager and Kirkwood theoretical models and fitting linear regression of experimental data. The results show the phase transition of OA persists in the blend and it is displacement for high temperature. / As propriedades térmicas, dielétricas e ópticas de óleos vegetais vêm sendo estudadas pelo Grupo de Física de Materiais da Amazônia (GFMA) desde 1996 no Departamento de Física da UFPA. Recentemente uma interação com o laboratório de físico-química de polímeros do instituto de química da UnB possibilitou o estudo desses óleos e seus constituintes na forma de blendas poliméricas. Neste trabalho procuramos dar nossa contribuição a este estudo e investigamos propriedades térmicas e dielétricas das blendas de poliestireno (PS) com ácido oléico (AO) e betacaroteno (BC) em função da temperatura, foram realizadas medidas da constante dielétrica e da difusividade térmica utilizando-se capacitores planos de placas paralelas e a técnica fotopiroelétrica, respectivamente. Foi calculado o momento de dipolo associado à blenda PS/AO utilizando os modelos teóricos de Debye, Onsager e Kirkwood para ajuste linear dos dados experimentais. Os resultados encontrados mostram que a transição de fase do AO se mantêm e que ela encontra-se deslocado para temperaturas mais elevadas.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-04-09Bitstream added on 2014-06-13T18:41:34Z : No. of bitstreams: 1 delre_pv_dr_sjrp.pdf: 530812 bytes, checksum: 6365c47fdc6445a097bf40dcb11e8b0a (MD5) / O presente trabalho teve como objetivo avaliar a atividade antioxidante de extratos de especiarias, na forma de oleoresinas, aplicados em óleo de soja e sua repercussão sobre o perfil lipídico in vivo. O trabalho experimental foi dividido em quatro ensaios. No Ensaio I, a atividade antioxidante das oleoresinas de orégano, manjericão e tomilho, em diferentes concentrações, foi avaliada no óleo de soja por meio da estabilidade oxidativa. As duas oleoresinas mais efetivas, orégano e tomilho, foram selecionadas na concentração de 3.000 mg.kg-1 para serem submetidas aos ensaios posteriores. Nos Ensaios II e III, o óleo de soja adicionado das oleoresinas de orégano e tomilho ou da mistura das mesmas foi submetido à termoxidação (180ºC/30 horas) e ao teste acelerado em estufa (60ºC/10 dias), cujas amostras foram tomadas nos intervalos de tempo de 0, 5, 10, 15, 20, 25 e 30 horas e 0, 2, 4, 6, 8 e 10 dias, respectivamente. As amostras termoxidadas foram analisadas quanto à estabilidade oxidativa, índice de peróxidos, dienos conjugados, compostos polares totais e perfil de ácidos graxos, enquanto que as amostras do teste acelerado em estufa foram analisadas quanto ao índice de peróxidos e dienos conjugados. No Ensaio IV a atividade antioxidante e hipolipemiante das oleoresinas foram avaliadas in vivo, utilizando ratos Wistar alimentados com dieta hipercolesterolêmica e suplementação das oleoresinas por gavagem (16 mg.kg-1). No sangue coletado após o experimento foram realizadas análises de perfil lipídico (colesterol total e frações, triglicérides) e oxidação da LDL. A partir dos resultados obtidos, verificou-se que em elevada temperatura, termoxidação, as oleoresinas aplicadas de forma isolada apresentaram um poder antioxidante maior que o antioxidante TBHQ, entretanto, a mistura das concentrações, promoveu maior estabilidade ao óleo e menor formação... / This study aims at evaluating the antioxidant activity of spice extracts, in form of oleoresins, applied in soybean oil and its repercussion on the lipid profile in vivo. The experiment was divided into four tests. Test I evaluated the antioxidant activity of oleoresins oregano, basil and thyme, in different concentrations, in soybean oil by means of oxidative stability determination. The most effective oleoresins, oregano and thyme, were selected in a concentration of 3.000 mg.kg-1 and subjected to the subsequent tests. In the Tests II and III, the soybean oil containing either oregano and thyme oleoresins or the mixture of both, was subjected to thermal oxidation (180ºC/30 hours) and to the Schaal oven test (60°C/10 days). The samples were taken in time intervals of 0, 5, 10, 15, 20, 25 and 30 hours and 0, 2, 4, 6, 8 and 10 days, respectively. The thermal oxidated samples were analyzed concerning their oxidative stability, peroxide value, conjugated dienes, total polar compounds and fatty acids profiles, while the samples from the Schaal oven test were analyzed concerning their peroxide value and conjugated dienes. Test IV evaluated the antioxidant and hypolipemiant activities of oleoresins in vivo using Wistar rats that were fed in a hypercholesterolemic diet and oleoresin supplementation by gavage (16 mg.kg-1). The blood collected after the experiment had its lipid profile (total cholesterol and fractions, triglycerides) and LDL oxidation analyzed. Considering the results obtained, it was possible to verify that the oleoresins applied isolatedly presented an antioxidant power greater than the TBHQ antioxidant in high temperatures, thermal oxidation. However, the mixture of concentrations gave more stability to the oil and reduced the formation of polar compounds. It also reduced the formation of saturated fatty acids in detriment of mono and polyunsaturated fatty acids... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Neuza Jorge / Banca: Sabria Aued-Pimentel / Banca: Selma Sanches Dovichi / Banca: Agdamar Affini Sufredin / Banca: Débora Maria Moreno Luzia / Resumo: O Brasil é rico em espécies frutíferas tropicais nativas ou exóticas de grande potencial agroindustrial. Diariamente, um grande volume de resíduos de frutos é gerado pela agroindústria, e os mesmos, na maioria das vezes, têm uso limitado somente para a indústria de rações animais ou para o descarte no meio ambiente, causando sérios danos ambientais. Entretanto, estes resíduos apresentam elevado potencial, pois, além de possuírem carboidratos, vitaminas e sais minerais, são ricos em fração indigerível e outros compostos com propriedades funcionais. Este trabalho teve como objetivo estudar os óleos extraídos de sementes provenientes dos resíduos agroindustriais a fim de identificar compostos bioativos e capacidades antioxidantes de compostos associados. As sementes de abóbora (Cucurbita moschata), cidra (Citrus medica L.), goiaba (Psidium guajava L.), graviola (Anona muricata L.), kinkan (Fortunella margarita Swingle), laranja (Citrus sinensis L. osbeck), maçã (Mallus domestica Borkh), mamão (Carica papaya L.), manga (Mangifera indica L.), mangaba (Hancornia speciosa var. pubescens), maracujá (Passiflora adulis Sims), melão (Cucumis melo var. inodorus Naudin), morango (Fragaria x ananassa Duchesne), tomate (Solanum Lycopersicum) e uva (Vitis labrusca L.) foram separadas dos resíduos, lavadas, secas em estufa a 40°C por períodos que variaram de 1 a 7 dias, trituradas e os óleos obtidos pelo método de Bligh & Dyer. Nos óleos das sementes foram realizadas determinações do perfil de ácidos graxos, composição teórica de triacilgliceróis, composições de tocoferóis, de fitosteróis e de compostos fenólicos, carotenoides totais, matéria insaponificável, medida da estabilidade oxidativa, além dos ensaios de capacidade antioxidante pelos métodos de DPPH•, ABTS•+, FRAP e β-caroteno/ácido linoleico. Os resultados foram submetidos às análises de variância e testes de Tukey, ao nível de 5% de... / Abstract: Brazil is rich in native and/or exotic tropical fruit species with high agro-industrial potential. A large amount of fruit residues is generated daily by industry and, in most cases, such residues have their use limited to animal feed industry or end up being disposed of in the environment, consequently causing serious environmental damages. However, these residues have high potential because, besides containing carbohydrates, vitamins, and minerals, they are rich in indigestible fraction and other compounds of functional properties. This study aimed at analyzing the oils extracted from agro-industrial waste in order to identify bioactive compounds and antioxidant capacity of associated compounds. Pumpkim (Cucurbita moschata), citron (Citrus medica L.), guava (Psidium guajava L.), soursop (Anona muricata L.), kinkan (Fortunella margarita Swingle), orange (Citrus sinensis L. osbeck), apple (Mallus domestica Borkh), papaya (Carica papaya L.), mango (Mangifera indica L.), mangaba (Hancornia speciosa var. pubescens), passion fruit (Passiflora adulis Sims), melon (Cucumis melo var. inodorus Naudin), strawberry (Fragaria x ananassa Duchesne), tomato (Solanum Lycopersicum), and grape (Vitis labrusca L.) seeds were separated, washed, dried in an oven, at 40°C, and crushed. The oil was obtained by the Bligh & Dyer method. Determinations of fatty acid composition, theoretical composition of triacylglycerols, tocopherols, phytosterols, and phenolic compounds, total carotenoids, unsaponifiable matter, and oxidative stability were performed in the seed oils, besides antioxidant activity essays, by the methods of DPPH•, ABTS•+, FRAP, and β-carotene/linoleic acid system. The results were submitted to analysis of variance and Tukey test for 5% probability, expressed as mean of three measurements ± standard deviation. Orange, pumpkin, and kinkan seeds showed the highest percentage of lipids, 40.4, 33.5, and 33 ... / Doutor

A cavidade bucal é um habitat microbiano complexo que apresenta mais de 500 espécies bacterianas como componentes da microbiota. A saúde periodontal está estabelecida quando há equilíbrio entre os microrganismos patogênicos e o hospedeiro. O digluconato de clorexidina é um dos antimicrobianos bucais mais utilizados, no entanto, essa substância tem sido associada a alguns efeitos colaterais indesejáveis. Os óleos de copaíba e de melaleuca tem sido estudados como importantes fitoterápicos, devido aos seus diversos efeitos, entre eles ação antibacteriana. Partindo-se do princípio de que o óleo copaíba e de melaleuca possuem atividade antimicrobiana e de que não há dados suficientes na literatura utilizando esses fitoterápicos sobre Porphyromonas gingivalis e Fusobacterium nucleatum, foram preparados testes de Concentração Inibitória Mínima (CIM) e Concentração Bactericida Mínima (CBM) das bactérias Fusobacterium nucleatum (ATCC 25586) e Porphyromonas gingivalis (ATCC 3327) frente ao digluconato de clorexidina e aos óleos provindos de Copaifera officinalis e de Melaleuca alternifólia. Realizaram-se ainda testes para determinação de Concentração Subinibitória (CS) e ensaios para determinar a capacidade de autoagregação e coagregação dessas bactérias expostas às concentrações subinibitórias das soluções testadas. Como controles foram utilizados apenas meio de cultura e meio de cultura acrescido de Tween 80. Todos os óleos utilizados tiveram sua composição analisada por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa. O óleo de melaleuca, após identificação de sua composição, apresentou, respectivamente, os seguintes constituintes em maiores concentrações: terpin-4-ol, -terpineno, -terpineno, terpinoleno e 1,8-cineol. O óleo de copaíba apresentou como principais constituintes, respectivamente, trans-cariofileno, germacreno B, -humuleno, germacreno D e -copaeno. Os resultados obtidos como CIM para F.nucleatum foram semelhantes à CBM em todas as soluções testadas. Para a bactéria P.gingivalis, todas as soluções testadas inibiram o crescimento bacteriano, contudo, os resultados obtidos durante a determinação da CBM demonstraram que o óleo de copaíba foi bacteriostático. Todas as soluções testadas inibiram o processo de autoagregação e apenas o óleo de copaíba foi eficiente na inibição do processo de coagregação entre F.nucleatum e P.gingivalis. Esses dados sugerem que as três soluções testadas apresentam relevantes mudanças no desenvolvimento normal de P.gingivalis e F.nucleatum, bem como influenciam no processo de autoagregação de F.nucleatum. O óleo de copaíba demonstrou ter uma notável propriedade de inibir o processo de coagregação entre as bactérias testadas neste estudo. / The oral cavity is a complex microbial habitat that has more than 500 bacterial species as components of the microbiota. Periodontal health is established when there is equilibrium between pathogens and host. The chlorhexidine digluconate is one of the most commonly used oral antibiotics, however, this substance has been associated with some undesirable side effects. Copaiba and melaleuca oils have been studied as important herbal medicines because of their effects, including antibacterial action. Based on the principle that the copaiba oil and tea tree have an antimicrobial activity and that is no sufficient data in the literature using these herbal medicines against Porphyromonas gingivalis and Fusobacterium nucleatum, Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) tests of Fusobacterium nucleatum (ATCC 25586) and Porphyromonas gingivalis (ATCC 3327) related to chlorhexidine digluconate and oils coming from Copaifera officinalis and Melaleuca alternifolia, were prepared. Assays were performed to determine the subinibitory concentration and the capacity of those bacteria to autoaggregation and coaggregation when exposed to subinibitory concentrations, previously tested. Medium and medium added Tween 80 were used as a control. All oils used had their composition analyzed by gas chromatography-mass spectrometry. The tea tree oil mainly chemical compounds were identified as terpin-4-ol, -terpinen, -terpinen, terpinolene and 1,8-cineole while copaiba oil presented as its main constituents trans-caryophyllene, germacrene B, -humulene, germacrene D and -copaene. The MIC results for F.nucleatum were similar to the CBM data in all solutions. For the bacterium P. gingivalis, all solutions tested inhibited bacterial growth, however, the results obtained during the determination of CBM showed that the copaiba oil was bacteriostatic. All solutions tested inhibited the autoaggregation process but only copaiba oil was effective in inhibiting the coaggregation between F.nucleatum and P. gingivalis. These data suggest that all the solutions tested in this study have relevant changes in the normal development of P.gingivalis and F.nucleatum as well in the influence of the autoaggregation process of F.nucleatum yet Copaiba oil also demonstrated to have remarkable properties to change coaggregation between the bacteria used in this study.

O presente estudo teve como objetivo avaliar o potencial de diferentes espécies de fungos filamentosos do gênero Penicillium, possuindo elevada expressão de atividade lipolítica (glicerol éster hidrolase - EC 3.1.1.3), para utilização na hidrólise de óleos vegetais. Na primeira etapa foi avaliado o crescimento de dez espécies isoladas de diferentes habitats empregando meio de cultura líquido sintético, contendo azeite de oliva como principal fonte de carbono. Os parâmetros de resposta adotados foram: crescimento de biomassa celular e atividade hidrolítica no micélio e no filtrado (extracelular) e por meio destes ensaios foi possível selecionar três espécies produtoras de lipase retida no micélio com elevada atividade (> 150 U/g), P. italicum AT4421, P. janthinellum CCT3162 e P. purpurogenum AT2008. A atividade ligada ao micélio mais elevada foi obtida para P. italicum (199,3±9,5 U/g) o qual também apresentou a menor atividade no filtrado, resultando em uma relação entre as atividades ligadas ao micélio e extracelular da ordem de 10 vezes. As lipases das outras duas espécies também apresentaram baixas atividades no filtrado, correspondendo a proporções de atividades micélio/extracelular entre 9 a 7, a saber: P. purpurogenum (8,7), P. janthinellum (7,8). A determinação das propriedades bioquímicas e cinéticas das lipases dos fungos selecionados revelou valores similares de atividades máximas, abrangendo a faixa de temperatura e pH de 35-45 °C e 7-7,5, respectivamente. Os valores de Km variaram de 123,6 a 151,3 mM e os valores de Vmax entre 387,6 e 539,1 ?mol/min. Quanto à estabilidade térmica verificou-se que lipase de P. janthinellum foi a menos estável a 50 °C (t1/2 = 0,92 h) e a P. purpurogenum a mais estável (t1/2 = 1,21 h). Testes de hidrólise de óleos vegetais com diferentes composições em ácidos graxos foram efetuados para determinar a especificidade de cada lipase por ácido graxo. Para a lipase da espécie P. purpurogenum a maior porcentagem de hidrólise foi obtida quando utilizado óleo de coco, resultando em 60,6±0,6% em ácidos graxos livres. Ambas as lipases de P. italicum e P. janthinellum, revelaram elevada especificidade para óleos vegetais contendo ácido oleico como componente majoritário, como o óleo de canola, resultando em graus de hidrólise de 77,1±1,9% e 60,3±1,9% respectivamente. Para todas as lipases testadas, a concentração adequada do substrato foi estabelecida em 25% m/m (3:1 razão água/óleo) e a utilização de ondas ultrassonoras forneceu incrementos de pelo menos 1,2 vezes no grau de hidrólise em curto período de tempo (5 a 8 h). A composição dos hidrolisados por cromatografia gasosa indicam que as lipases das três espécies selecionadas foram capazes de enriquecer o meio com ácidos graxos obedecendo a composição de suas respectivas matérias-primas lipídicas. Para as lipases de P. italicum e P. janthinellum utilizando o óleo de canola, os ácidos graxos liberados foram basicamente insaturados, sendo que aproximadamente 50% desse material foi composto por ácido oleico (C18:1). Para a lipase de P. purpurogenum utilizando o óleo de coco, a composição de seu hidrolisado foi aproximadamente 50% de ácido láurico (C12:0). Potenciais aplicações deste procedimento são as reações de hidrólises de óleos vegetais para obtenção de concentrados de ácidos graxos de alto valor agregado (ômega 6), pré-tratamento de efluentes da indústria alimentícia e uma excelente alternativa na utilização em reações de hidroesterificação para produção de biocombustíveis utilizando matérias-primas de baixa qualidade. / The aim of this study was to evaluate the potential of different species from filamentous fungi the genus Penicillium, with high expression in lipolytic activity (glycerol ester hidrolase EC 3.1.1.3), for using in the hydrolysis of vegetable oils. Ten species of Penicillium genus, isolated from different habitats, were growth in synthetic liquid medium containing olive oil as main carbon source, and the selection was based on the following parameters: biomass growth and hydrolytic activities attained in the mycelium bound and filtrate (extracellular). Under these conditions, three lipases producing species (P. italicum AT4421, P. janthinellum CCT3162 and P. purpurogenum AT2008) were selected by retaining high activity in the mycelium (> 150 U/g) and lower activity in the filtrate. P. italicum was found to have the highest lipase mycelium-bound activity (199.3±9.5 U/g) lower filtrate activity (mycelium-bound and extracellular activity ratio of 10-fold). The other species also showed low filtrate lipolytic with mycelium-bound and extracellular activity ratios of 8.7 and 7.8-fold for P. purpurogenum and P. janthinellum, respectively. The determination of biochemical and kinetic properties of the lipases resulted in similar maximum activities at pH and temperature range of 35-45ºC and 7-7.5, respectively. Values for Km varied from 123.6 to 151.3 mM and Vmax values between 387.6 and 539.1 ?mol/min. The thermal stability assays showed that lipase of P. janthinellum was less stable at 50 °C (t1/2=0.92h) and P. purpurogenum was the most stable (t1/2=1.21h). The selected mycelium-bound lipases were assayed in the hydrolyis of vegetable oils having different fatty acids composition. This allowed determining for each lipase its selectivity for fatty acids. According to the results, P.purpurogenum lipase was found to have the highest hydrolysis percentage with saturated vegetable oils, such as coconut oil attaining 60.6±0.6% of free fatty acids. Both P. italicum and P. janthinellum lipases showed high selectivity for vegetable oil rich in oleic acid, such as canola oil, resulting in hydrolysis degrees of 77.1 ± 1.9% and 60.3±1.9%, respectively. For all tested lipases suitable substrate concentration was established at 25% w/w (3:1 water/oil ratio) and the use of ultrasound irradiations provided increments in the degree of hydrolysis of at least 1.2 fold in short period of time (5 to 8 h). The hydrolysate composition determined by gas chromatography indicated that all the three selected lipases were able to enrich the medium with fatty acids according to their respective lipid raw materials. For the lipase from P. italicum and P. janthinellum using canola oil, the fatty acids released were basically unsaturated, and approximately 50% of this material was composed of oleic acid (C18:1). For the lipase from P. purpurogenum using coconut oil, its composition was approximately 50% hydrolysate of lauric acid (C12:0). Potential applications of this procedure are the hydrolysis of vegetable oils for obtaining high valuable fatty acids (omega 6), pretreatment of wastewater from food industries and an excellent alternative in hidroesterification reactions to biofuel production using low-quality raw materials.