Atualmente, decorrente da cultura estética onde há o culto aos corpos esbeltos com aparência saudável e pele lisa, macia e viçosa, a hidrolipodistrofia ginóide, conhecida como celulite, tem sido um dos desafios para os dermatologistas e cirurgiões plásticos. Assim, temse testado diferentes formas de tratamentos entre as quais estão aplicações de cremes à base de xantinas visando a atenuação dos sintomas. O conhecimento das propriedades físicoquímicas de tais formulações é essencial para otimizar as condições de produção e liberação do ativo na pele, além de prover elegância cosmética do produto desenvolvido. Os objetivos desse trabalho foram obter e avaliar a estabilidade de emulsões O/A contendo fase líquida cristalina, adicionada de cafeína, para aplicação no tratamento da hidrolipodistrofia ginóide, bem como avaliar o perfil de liberação da substância ativa in vitro com intuito de determinar sua disponibilidade. A emulsão O/A contendo como fase oleosa, óleos vegetais naturais (óleo de urucum, de café e de melaleuca) foi desenvolvida através da utilização do Sistema Equilíbrio Hidrófilo- Lipófilo (EHL). Utilizando os tensoativos não-iônicos Ceteareth 5 e Steareth 2 nas concentrações de 10,0 e 15,0% foi possível obter fases líquidas cristalinas lamelares. A adição de cafeína a 1,0% foi conseguida em emulsão contendo 15,0% da mistura de tensoativos e com auxílio na solubilização através do uso de benzoato de sódio na mesma concentração (1,0%). As emulsões foram consideradas estáveis segundo as condições experimentais e parâmetros analisados. O perfil de liberação da substância ativa apresentou fase inicial de liberação mais rápida seguida de outra mais lenta. A eletroforese capilar mostrou-se ferramenta mais adequada para quantificação do ativo. Os resultados sugerem que os cristais líquidos lamelares estejam atuando provavelmente como veículo de liberação lenta. / Nowadays, due to aesthetic culture that there is the cult to slim body with health appearance and smooth, vigorous skin, the gynoid hydrolipodystrophy, known as cellulite, has been one of the challenges for dermatologists and plastic surgeons. Thus, different kinds of treatments have been tested, and among them, the application of xantines-based creams in order to attenuate the symptoms. The knowledge of the physicochemical properties of such formulations is essential to optimize the production conditions and active skin delivery, besides promoting cosmetic elegance of the developed product. The aims of this research were to attain and to evaluate the stability of O/W emulsions containing liquid crystalline phase, with the addition of caffeine, to be used on the gynoid hydrolipodystrophy treatment, as well as evaluate the release profile of the active in vitro in order to determine its availability. The O/W emulsion containing natural vegetable oils (annatto oil, coffee oil and tea tree oil) as oily phase was developed through the utilization of Hydrophilic Lipophilic Balance System (HLB). When using the non-ionic surfactants Ceteareth 5 and Steareth 2 in the 10.0 and 15.0% concentrations it was possible to obtain lamellar liquid crystalline phases. The addition of caffeine 1.0% was attained in emulsion containing 15.0% of the surfactant mixture and its solubility was improved through the sodium benzoate use in the same concentration. The emulsions were considered stable according to the experimental conditions and evaluated parameters. The release profile of the active agent presented a faster initial phase followed by a slower one. The capillary electrophoresis showed a more suitable tool to quantify the active. The results suggest that the lamellar liquid crystals are probably acting as slow delivery vehicle.

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

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-04-08Bitstream added on 2014-06-13T19:50:12Z : No. of bitstreams: 1 coimbra_mc_me_sjrp.pdf: 347815 bytes, checksum: 4d1b577f331d065d49c999b4b045c5fc (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Os alimentos funcionais são definidos como produtos que contêm em sua formulação compostos bioativos que, ao serem incluídos em uma dieta usual, modulam processos metabólicos ou fisiológicos, resultando em redução do risco de doenças e manutenção da saúde. A demanda por óleos vegetais com constituintes bioativos, que os caracterizam como alimentos funcionais, vem aumentando nos últimos anos. Por ser um campo de estudo relativamente recente, há necessidade de um maior número de pesquisas sobre os óleos vegetais que contêm substâncias biologicamente ativas. Assim, o presente trabalho tem como objetivo caracterizar os óleos extraídos de frutos de palmeiras tropicais, a fim de identificar compostos bioativos para avaliar a possível aplicação destes óleos especiais em alimentos. Foram analisados os óleos extraídos dos frutos das palmeiras guariroba, jerivá e macaúba para conhecer as propriedades físico-químicas dos mesmos, além do perfil de ácidos graxos, teor de compostos fenólicos e carotenóides totais e composição de tocoferóis. Foi realizada também a determinação da composição centesimal dos frutos. Os resultados foram submetidos a análises de variância e testes de Tukey para as médias a 5% empregando o programa ESTAT versão 2.0. Pelos resultados, verificou-se que as polpas e amêndoas das três espécies apresentaram composições centesimais distintas; as polpas são constituídas majoritariamente por carboidratos, já as amêndoas, por lipídios. Os óleos extraídos das polpas e amêndoas também apresentaram características diferentes, sendo os óleos das polpas mais insaturados e com maior teor de carotenóides e tocoferóis. Já os óleos das amêndoas mostraram-se menos alterados por processo oxidativos e com conteúdo mais elevado de compostos fenólicos totais. Ambos apresentaram características físico-químicas compatíveis... / Functional foods are defined as products that contain in their formulation bioactive compounds that, when included in a usual diet, modulate metabolic or physiological processes, reducing the risk of disease and health maintenance. The demand for vegetable oils with bioactive components, which characterize them as functional foods, has increased in recent years. Because it is a field of study relatively recently, there is a need for more research on vegetable oils that contain biologically active substances. The present work aims to characterize the oil extracted from fruit of tropical palms, to identify bioactive compounds for possible application of these special oils in foods. The oils extracted from fruits of guariroba, jerivá and macaúba palms were analyzed through the physicalchemical properties, fatty acids profile, total phenolic compounds, carotenoids and tocopherol composition. The proximate composition of the fruits was also performed. The results were submitted to analysis of variance and tukey test for the medium to 5% using the ESTAT program version 2.0. The results showed that the pulp and kernels of the three species have different proximate composition, the pulps are composed mainly of carbohydrate, and kernels, for lipids. The oils extracted from the pulp and kernels also had different characteristics, the pulp oils were more unsaturated and had more contents of carotenoids and tocopherols. The kernels oils were less altered by oxidative process and with higher content of total phenolic compounds. Both showed physicalchemical properties consistent with other vegetable oils consumed in Brazil

Conselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) / O processo industrial de hidrogenação do óleo de soja, mesmo sendo bem estabelecido e difundido, geralmente tem seu controle de qualidade realizado através de metodologias demoradas, que consomem diversos reagentes, necessitam de preparo de amostra e produzem diversos resíduos químicos. A partir disso, surge a necessidade do desenvolvimento de metodologias instrumentais mais rápidas, de baixo custo e que não gerem quantidades expressivas de resíduos químicos. O objetivo desse trabalho foi avaliar a aplicação da espectroscopia de infravermelho próximo (NIRS) em conjunto com o método de regressão por mínimos quadrados parciais (PLSR) e regressão por vetores suporte (SVR) no controle do processo de hidrogenação do óleo de soja. Foram construídos modelos para prever a quantidade de ácidos graxos saturados (SFA), ácidos graxos insaturados (UFA), ácidos graxos monoinsaturados (MUFA), ácidos graxos trans (TFA), ácidos graxos poli-insaturados (PUFA) e para o índice de iodo (IV). Os valores previstos pelos modelos PLSR e SVR foram comparados aos valores experimentais obtidos via cromatografia gasosa com detector por ionização de chama (GC-FID). Como os espectros NIRS apresentam uma grande quantidade de variáveis, também foi avaliada uma metodologia para a seleção das características espectrais mais importantes. Foram obtidos bons modelos multivariados para IV, MUFA, PUFA, TFA para o PLSR e bons modelos para IV e UFA utilizando-se SVR. A seleção de variáveis usando o vetor informativo de correlação também foi eficiente mantendo a performance dos modelos e reduzindo em até 78% a quantidade de variáveis utilizadas para o PLSR e 85% para o SVR. Os valores obtidos para a raiz quadrada do erro quadrático médio de validação cruzada (RMSECV), raiz quadrada do erro quadrático médio da calibração (RMSEC), raiz quadrada do erro médio quadrático de previsão (RMSEP) e o coeficiente de determinação de ajuste do modelo (r2) permaneceram bastante próximos tanto para o PLSR quanto para o SVR. O desvio residual da predição (RPD) apresentou-se adequado para o controle de qualidade do processo de hidrogenação para IV e PUFA no PLSR e para PUFA no SVR. Quanto ao desvio padrão relativo (RSD), todos os valores estão acima dos 5% para os modelos PLSR, embora modelos com valores entre 10 e 20% ainda apresentem boa capacidade preditiva. Já para o SVR o RSD apresenta valores aceitáveis, ou seja, menores que 5% tanto para IV quanto para UFA. No comparativo com a espectroscopia FTIR-ATR para as mesmas amostras, foram obtidos resultados melhores em relação ao RMSECV, RMSEC e RMSEP para espectros de infravermelho médio. Porém os valores de r2 apresentaram-se bem próximos, o que garante a utilização dos modelos obtidos usando os espectros NIRS. Vale salientar que foi utilizado um espectrômetro NIR ultracompacto (900-1600 nm), que é mais adequado para a análise de volumes maiores e mais representativos da amostra, apresenta baixo custo e é de fácil montagem. Uma vez que o equipamento NIRS não tem partes móveis, este pode ser utilizado em qualquer ambiente, inclusive in locu. Assim, através dos resultados obtidos, foi demonstrado que a metodologia NIRS tanto em conjunto com PLSR quanto com o SVR podem ser utilizados para monitorar o processo de hidrogenação industrial de óleo de soja. / The industrial process of soybean oil hydrogenation, although already well established and widespread, usually has its quality control performed through time-consuming methodologies that expend several reagents, demand sample preparation and generate diverse chemical residues. From this, the need arises for developing faster low cost instrumentation methodologies, which do not generate expressive amounts of chemical residues. The aim of this work was to evaluate the application of near infrared spectroscopy (NIRS) in tandem with the partial least squares regression (PLSR) or support vector regression (SVR) in the control of soybean oil hydrogenation process. Models were designed to predict the amount of saturated fatty acids (SFA), unsaturated fatty acids (UFA), monounsaturated fatty acids (MUFA), trans fatty acids (TFA), polyunsaturated fatty acids (PUFA), and the iodine value (IV). The values predicted by the PLSR and SVR models were compared to the experimental values obtained by gas chromatography with flame ionization detector (GC-FID). As NIRS spectra present a large number of variables, a methodology for feature selection was also assessed. Good multivariate models were obtained for IV, MUFA, PUFA, and TFA for PLSR, and good models for IV and UFA when using SVR. The feature selection using the correlation informative vector was also efficient, maintaining the performance of the models and reducing by up to 78% the amount of variables used for the PLSR and 85% for the SVR. The values obtained for root mean square error of cross validation (RMSECV), root mean square error for calibration set (RMSEC), root mean square error for prediction set (RMSEP) and correlation coefficient (r2) remained very close for both PLSR and SVR. The residual prediction deviation (RPD) was adequate for the quality control of the hydrogenation process in both models, for both IV and PUFA in the PLSR and for the PUFA in the SVR. Regarding relative standard deviation (RSD), all values are above 5% for PLSR models, although models with values between 10 and 20% still show good predictive capacity. For SVR, RSD presents acceptable values, i.e., less than 5% for both IR and UFA. Compared with the mid-infrared spectroscopy (FTIR-ATR) for the same samples, better results were obtained regarding RMSECV, RMSEC and RMSEP for mid-infrared spectra. However, the r2 values were very similar, which guarantees the use of the models obtained using NIRS spectra. It is worth noting that was used an ultra-compact NIRS (900-1600 nm) with the advantages of being reliable for larger sample volumes, has a low cost and effortless-assembly. Since the NIRS equipment has no moving parts, it can be used in any environment, including in locu. Thus, through the results obtained, it was demonstrated that the NIRS methodology both in tandem with PLSR or SVR could be used to monitor the industrial hydrogenation process of soybean oil.

A partir da publicação, em 1994, de um relatório que afirmava que a presença de óleos aromáticos pesados, com altos teores de compostos policíclicos, em formulações de borrachas estaria relacionada ao desenvolvimento de doenças como o câncer, associado ao fato da crescente conscientização ambiental na fabricação de produtos elastoméricos, foi iniciado um estudo sobre a substituição do óleo aromático de origem do petróleo por óleos vegetais de menor risco. Nessa Dissertação de Mestrado foi proposta a substituição do óleo aromático derivado do petróleo por óleos vegetais como o de tungue, palma e linhaça, em composições de borracha natural (NR) contendo diferentes teores do copolímero de butadieno-estireno (0, 10 e 50 phr) e diferentes tipos de carga (negro de fumo N330 e negro de fumo N375). As composições obtidas foram avaliadas quanto a propriedades reométricas, mecânicas e fractográficas. Foi observado que não houve variação significativa na viscosidade Mooney, na resistência à tração, no alongamento na ruptura e na dureza Shore das composições de NR SBR1502 quando o óleo aromático foi substituído pelos óleos vegetais, quando diferentes negros de fumo foram utilizados como carga reforçante e quando foram utilizados teores crescentes de SBR1502. Por outro lado, a resistência ao rasgamento das composições de NR SBR1502 apresentaram melhores resultados quando o negro de fumo N375 foi utilizado. A adição de teores crescentes de SR 1502 levou à diminuição dos valores de rasgo. A natureza do óleo utilizado influenciou esse resultado e melhores valores foram obtidos com o óleo de tungue. Os resultados obtidos foram corroborados pela morfologia do material, avaliadas por microscopia eletrônica de varredura / A study has been started based on a 1994 report which announced that the presence of heavy aromatic oils, with high amount of polycyclic compounds, in rubber formulations has a influence with the appearance of diseases, like cancer, and associated with the growth about environmental concerns in the rubber enterprises, the focus of this study is to evaluate the possibility of changing the aromatic oils for vegetable ones, with lower risks. In this Master Dissertation it has been evaluated the changes on the characteristics when the aromatic oil is changed by palm, tung and linseed oils in natural rubber (RB) compounds, when the quantity of SBR is changed and different kinds of carbon black are used. The mixes have been evaluated measuring rheometric, mechanical and fractographic. It has been observed that the changes made did not affect significantly the Mooney viscosity, tensile strength, elongation at break and hardness Shore among the samples studied. The changes are: different kind of carbon black (N375 and N330), progressive growth of the amount of SBR1502 (0, 10, 50 phr) used with natural rubber and the kind of oil (aromatic, palm, tung and linseed). On the other hand, the tear resistance has done better values when used the carbon black N375 with the NR SBR composition. The progressive addition of SBR1502 has a tendency of finding lower values form tear resistance. The origin of the oil has influenced the properties ant the tung oil has shown a better compromise. The results have been confirmed by the electronic microscopy

A linhaça é a semente da planta do linho (Linum usitatissimum L.), oleaginosa pertencente à família das Lináceas, fonte de ácidos graxos poli-insaturados, ácido alfa-linolênico e ácido linoleico. Estes ácidos graxos podem passar por etapas de isomerização para produção de ácidos graxos conjugados, formando respectivamente ácido alfa-linolênico conjugado (CLNA) e ácido linoleico conjugado (CLA). O objetivo deste estudo foi otimizar a produção de CLNA por meio da isomerização alcalina do óleo de linhaça e avaliar a atividade antioxidante e antimicrobiana in vitro das misturas formadas de CLA e CLNA. A isomerização alcalina é um método eficaz para produção de CLNA. A partir do óleo de linhaça, preparou-se ésteres etílicos que posteriormente passaram pela etapa de isomerização, realizada por meio de um planejamento experimental composto de 4 pontos fatoriais, 4 repetições do ponto central e 4 pontos axiais. Os ensaios foram realizados de forma aleatória. Obtiveram-se ésteres metílicos para análise por cromatografia gasosa. A quantificação dos ácidos graxos foi realizada utilizando o heptadecanoato de metila (17:0) como padrão interno. Determinou-se o grau de isomerização (GI) por meio do da razão do teor de ácido graxo isomerizado pelo teor inicial do ácido graxo no óleo de linhaça não isomerizado. A confirmação da isomerização dos ácidos linoleico e alfa-linolênico do óleo de linhaça foi efetuada por meio de análises espectroscópicas nas regiões do ultravioleta e do infravermelho. A atividade antioxidante foi verificada pelo método ABTS. A atividade antimicrobiana foi testada contra Staphylococcus aureus (ATCC 14458), Bacillus cereus (ATCC 11778), Salmonella typhi (ATCC 06539) e Escherichia coli (ATCC 10536), pelo método de microdiluição seriada, para determinar-se a concentração inibitória mínima e bactericida. Os resultados da espectroscopia no infravermelho apresentaram diversas bandas características de ligações duplas conjugadas. A comparação dos espectros UV entre amostras isomerizadas e óleo de linhaça comprovou que houve a formação de ácidos graxos conjugados. As misturas de isômeros formados apresentaram atividade antioxidante, sendo o maior resultado obtido por um ponto axial, com equivalente trolox de 10,33 μmol por grama de amostra. Em relação à atividade bactericida, algumas amostras apresentaram atividade, principalmente para as gram-positivas. A isomerização do óleo de linhaça representa uma alternativa para a preparação de misturas de isômeros conjugados dos ácidos linoleico e alfa-linolênico, pois utiliza um sistema reacional e uma metodologia de isomerização que são relativamente simples e de baixo custo. / Flaxseed is the seed of the Linum usitatissimum L., an oleaginous plant belonging to the Linaceae family, a source of polyunsaturated fatty acids, alpha-linolenic acid and linoleic acid. These fatty acids can pass through stages of isomerization to produce conjugated fatty acids, forming respectively conjugated alpha-linolenic acid (CLNA) and conjugated linoleic acid (CLA). The objective of this study was to optimize CLNA production through the alkaline isomerization of linseed oil and to evaluate the antioxidant and antimicrobial activity in vitro of mixtures formed of CLA and CLNA. Alkaline isomerization is an effective method for CLNA production. From the flax oil, ethyl esters were prepared and subsequently passed through the isomerization stage, using an experimental design composed of 4 factorial points, 4 repetitions of the central point and 4 axial points. The assays were performed at random. Methyl esters were obtained for analysis by gas chromatography. Fatty acid quantification was performed using methyl heptadecanoate (17:0) as an internal standard. The degree of isomerization (GI) was determined by the ratio of the fatty acid content isomerized by the initial fatty acid content in non-isomerized linseed oil. The confirmation of the isomerization of linoleic and alpha-linolenic acids of linseed oil was carried out by means of spectroscopic analyzes in the ultraviolet and infrared regions. The antioxidant activity was verified by the ABTS method. The antimicrobial activity was tested against Staphylococcus aureus (ATCC 14458), Bacillus cereus (ATCC 11778), Salmonella typhi (ATCC 06539) and Escherichia coli (ATCC 10536) by the serial microdilution method to determine the minimum inhibitory and bactericidal concentration. The results of infrared spectroscopy showed several bands characteristic of conjugated double bonds. Comparison of the UV spectra between isomerized and flaxseed samples confirmed the formation of conjugated fatty acids. The mixtures of isomers formed showed antioxidant activity, the highest result being obtained by an axial point, with a trolox equivalent of 10.33 μmol per gram of sample. In relation to the bactericidal activity, some samples presented activity, mainly for the gram-positive ones. The isomerization of linseed oil represents an alternative for the preparation of mixtures of conjugated isomers of linoleic and alpha-linolenic acids, since it uses a reaction system and a methodology of isomerization that are relatively simple and inexpensive.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-08-21T22:50:57Z No. of bitstreams: 1 JANAINE JULIANA VIEIRA DE ALMEIDA MENDES – DISSERTAÇÃO (PPGEP) 2017.pdf: 4430505 bytes, checksum: fc04219a2e7cd64f0a699635bebf03b8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-21T22:50:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JANAINE JULIANA VIEIRA DE ALMEIDA MENDES – DISSERTAÇÃO (PPGEP) 2017.pdf: 4430505 bytes, checksum: fc04219a2e7cd64f0a699635bebf03b8 (MD5) Previous issue date: 2017-08-31 / Capes / Apesar de serem muito eficientes, os catalisadores homogêneos utilizados na obtenção de biodiesel apresentam problemas no processo de separação da glicerina, biodiesel e catalisador. Dentre os catalisadores heterogêneos estudados, tem-se verificado a aplicação de Carvão Ativado como suporte catalítico. Porém, não há relatos na literatura acerca da utilização de Carvão Ativado Pilarizado como catalisador no processo de transesterificação. O óleo de mamona apresenta-se com potencialidade na produção de biodiesel, porém sua densidade e viscosidade são muito altas. Uma alternativa encontrada tem sido a utilização de “blends”. Este trabalho teve como objetivo obter biodiesel a partir de “blend” de óleos vegetais (óleo de mamona e óleo de algodão) por meio de catálise heterogênea utilizando carvão ativado pilarizado como catalisador. Os CA’s de TM tiveram rendimentos acima de 25% em todos os tratamentos. Foi constatado caráter ácido dos CA’s, entre 4,0 e 5,0, sendo confirmado com a análise de ácido de Boehm. Na determinação de área BET foram encontrados resultados entre 31,16 mm2/g (T7) e 310,94 mm2/g (T8). Os CA’s apresentaram estrutura hexagonal com formação de túbulos, algumas amostras com canais mais definidos, sulcos celulósicos fibrosos e poros de diferentes tamanhos. No CAP houve diminuição da área superficial e volume dos poros, uma vez que estes se encontram preenchidos pelos pilares de alumínio. A utilização dos blends ajustaram algumas características dos óleos, destacando a diminuição na viscosidade. Para os testes catalíticos foi utilizado o blend F3. A conversão do blend em Ésteres Metílicos de Ácidos Graxos (FAME) variou de 67,04% (T1) e 89,92% (T8). Foi observado que as variáveis de Temperatura e Rotação apresentaram influência significativa na conversão do Blend em Biodiesel. De acordo com os resultados, pode-se concluir que o Carvão Ativado Pilarizado (CAP) mostrou-se eficiente quanto à produção de biodiesel em sistema aberto. / Although they are very efficient, the homogeneous catalysts used to obtain biodiesel present problems in the separation process of glycerine, biodiesel and catalyst. Among the heterogeneous catalysts studied, the application of activated carbon as catalytic support has been verified. However, there are no reports in the literature about the use of Pilarized Activated Charcoal as a catalyst in the transesterification process. Castor oil presents with potential in biodiesel production, but its density and viscosity are very high. An alternative found has been the use of blends. The objective of this work was to obtain biodiesel from vegetable oils blend (castor oil and cottonseed oil) by means of heterogeneous catalysis using activated charcoal pillarized as catalyst. The CAs of TM had yields above 25% in all treatments. It was verified acidic character of CAs, between 4.0 and 5.0, and was confirmed with the analysis of Boehm acid. In the determination of BET area results were found between 31.16 mm2/g (T7) and 310.94 mm2/g (T8). The CA's presented a hexagonal structure with formation of tubules, some samples with more defined channels, fibrous cellulosic grooves and pores of different sizes. In the PAC there was a decrease in the surface area and volume of the pores, since they are filled by the aluminum abutments. The use of the blends adjusted some characteristics of the oils, highlighting the decrease in viscosity. For the catalytic tests the blend F3 was used. The blend conversion to Fatty Acid Methyl Esters (FAME) ranged from 67.04% (T1) and 89.92% (T8). It was observed that the variables of Temperature and Rotation presented a significant influence on the conversion of Blend to Biodiesel. According to the results, it can be concluded that Pilarized Activated Carbon (CAP) was efficient in the production of biodiesel in the open system.

O processo de transesterificação de óleos vegetais para a síntese de biodiesel por catálise básica tem sido utilizado largamente em escala industrial e altas conversões são obtidas. Entretanto, uma grande quantidade de água é necessária para a purificação dos ésteres, gerando altos volumes de rejeitos aquosos inadequados para descarte, e dessa forma, a utilização de síntese enzimática catalisada por lipases imobilizadas destaca-se como uma alternativa ao método alcalino. Este trabalho teve como objetivo aperfeiçoar a produção de biodiesel a partir de diferentes fontes de óleos vegetais por diferentes lipases imobilizadas comercialmente. Na primeira fase do trabalho foi realizada uma análise dos principais fatores envolvidos na síntese enzimática de biodiesel, com foco nos parâmetros envolvidos na escolha e na configuração dos reatores. Uma extensa discussão foi apresentada sobre as vantagens e desvantagens de cada tipo de reator e seu modo de funcionamento. O cenário atual do mercado de síntese enzimática de biodiesel e algumas perspectivas futuras também foram apresentadas. Na segunda etapa desta pesquisa foi testado o conceito “combi-lipase”, que se baseia no uso de misturas de lipases com diferentes especificidades para a cadeia molecular de um óleo em particular (o substrato). Neste caso, foram utilizadas as lipases comerciais imobilizadas Novozym 435 (CALB), Lipozyme TL-IM (TLL), e Lipozyme RM-IM (RML) como biocatalisadoras na síntese de biodiesel via transesterificação enzimática dos óleos de oliva e palma, com etanol como aceptor acila. Repetidas reações em batelada foram realizadas para testar a estabilidade operacional do sistema combi-lipase, em que elas puderam ser usadas em pelo menos sete ciclos, mantendo em torno de 80 % da sua atividade inicial. Dando sequencia ao conceito de combi-lipase, na terceira etapa dessa pesquisa, foi avaliada a utilização de substratos alternativos, como os provenientes de fritura doméstica e comercial, comparada ao óleo de soja. As reações foram conduzidas em banho de ultrassom, com a otimização dos parâmetros razão molar etanol:óleo, quantidade de água adicionada na reação e quantidade de biocatalisador (previamente à definição da composição do combi-lipase). O uso de tecnologia de ultrassom, concomitante com a aplicação de misturas de enzimas com diferentes preços de aquisição e uso de óleos residuais apresentou excelentes rendimentos, com 90 % (com óleo de soja) e 70 % (com óleo residual) de conversão de biodiesel. Na última etapa deste trabalho, foi conduzida a síntese contínua de biodiesel em um reator de leito empacotado (PBR) com o uso de etanol e dos substratos óleos de soja e óleo residual, utilizando combi-lipase com biocatalisador. Após a otimização de alguns parâmetros de reação, foram definidas as seguintes condições: utilização de pérolas de vidro misturada ao combi-lipase para compor o leito enzimático; uso de terc-butanol como solvente de reação e velocidade de fluxo de 0,08 mL min-1. O combi-lipase apresentou excelente estabilidade operacional, e o reator manteve-se operando continuamente por 30 dias em estado estacionário. Independente do tipo de substrato empregado, o rendimento de conversão manteve-se em torno de 50 %, com produtividade de 1,94 gbiodiesel gsubstrato-1 h-1. / The process of transesterification of vegetable oils for biodiesel synthesis catalyzed by alkalis has been widely used on an industrial scale and high conversions are obtained. However, a large amount of water is required for the purification of esters, generating large amounts of aqueous wastes, unsuitable for disposal. Therefore, the enzymatic synthesis of biodiesel using immobilized lipases as biocatalysts stands as an alternative to the alkaline method. This work aimed at enhancing the production of biodiesel from different sources of vegetable oils using different immobilized commercially available lipases. In the first step of the work, an analysis of the main factors involved in enzymatic synthesis of biodiesel was carried out, focusing on choices of immobilization protocol and parameters involved in the selection and configuration of the reactors. An extensive discussion is presented on the advantages and disadvantages of each type of reactor and its operation. The current scenario of the enzymatic synthesis of biodiesel market and some future prospects are also presented. In the second stage of this study it was tested the concept "combi-lipase", which is based on the use of lipase mixtures with different specificities for a particular oil, the substrate. The immobilized commercial lipases Novozym 435 (CALB), Lipozyme TL-IM (TLL), and Lipozyme RM-IM (RML) were used as biocatalysts in enzymatic transesterification of biodiesel from olive and palm oils, with ethanol as acyl acceptor. Repeated batches of reaction were carried out in order to test the operational stability of the combi-lipase systems, with results showing that they could be used for at least seven cycles keeping higher than 80 % of their initial activities. Following the concept of combi-lipase, in the third stage of this research, it was evaluated the use of alternative substrates, such as waste frying oils, compared to soybean oil. The reactions were conducted in an ultrasonic bath, with the optimization of the molar ratio of ethanol: oil, amount of water added in the reaction and amount of biocatalyst (prior to the definition of the combi-lipase composition). The use of ultrasonic technology, concomitant with the application of mixtures of enzymes with different acquisition and use prices of residual oils presented excellent yields, with 90 % (with soybean oil) and 70 % (with residual oil) of biodiesel conversion. Finally, in the last stage of this work, the combi-lipase concept was applied in the continuous ethanolysis of biodiesel in a packed bed reactor (PBR) with the use of soybean and waste oils as substrates. After optimization of some reaction parameters, the following conditions were defined: use of glass beads mixed with lipases to compose the enzymatic bed; Use of tert-butanol as reaction solvents and flow rate of 0.08 mL min-1. The combi-lipase presented excellent operational stability, and the reactor was continuously operated for 30 days at steady state. Regardless of the type of substrate used, the conversion yield remained around 50 %, with productivity of 1.94 gbiodiesel gsubstrate-1 h-1.

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.

A partir da publicação, em 1994, de um relatório que afirmava que a presença de óleos aromáticos pesados, com altos teores de compostos policíclicos, em formulações de borrachas estaria relacionada ao desenvolvimento de doenças como o câncer, associado ao fato da crescente conscientização ambiental na fabricação de produtos elastoméricos, foi iniciado um estudo sobre a substituição do óleo aromático de origem do petróleo por óleos vegetais de menor risco. Nessa Dissertação de Mestrado foi proposta a substituição do óleo aromático derivado do petróleo por óleos vegetais como o de tungue, palma e linhaça, em composições de borracha natural (NR) contendo diferentes teores do copolímero de butadieno-estireno (0, 10 e 50 phr) e diferentes tipos de carga (negro de fumo N330 e negro de fumo N375). As composições obtidas foram avaliadas quanto a propriedades reométricas, mecânicas e fractográficas. Foi observado que não houve variação significativa na viscosidade Mooney, na resistência à tração, no alongamento na ruptura e na dureza Shore das composições de NR SBR1502 quando o óleo aromático foi substituído pelos óleos vegetais, quando diferentes negros de fumo foram utilizados como carga reforçante e quando foram utilizados teores crescentes de SBR1502. Por outro lado, a resistência ao rasgamento das composições de NR SBR1502 apresentaram melhores resultados quando o negro de fumo N375 foi utilizado. A adição de teores crescentes de SR 1502 levou à diminuição dos valores de rasgo. A natureza do óleo utilizado influenciou esse resultado e melhores valores foram obtidos com o óleo de tungue. Os resultados obtidos foram corroborados pela morfologia do material, avaliadas por microscopia eletrônica de varredura / A study has been started based on a 1994 report which announced that the presence of heavy aromatic oils, with high amount of polycyclic compounds, in rubber formulations has a influence with the appearance of diseases, like cancer, and associated with the growth about environmental concerns in the rubber enterprises, the focus of this study is to evaluate the possibility of changing the aromatic oils for vegetable ones, with lower risks. In this Master Dissertation it has been evaluated the changes on the characteristics when the aromatic oil is changed by palm, tung and linseed oils in natural rubber (RB) compounds, when the quantity of SBR is changed and different kinds of carbon black are used. The mixes have been evaluated measuring rheometric, mechanical and fractographic. It has been observed that the changes made did not affect significantly the Mooney viscosity, tensile strength, elongation at break and hardness Shore among the samples studied. The changes are: different kind of carbon black (N375 and N330), progressive growth of the amount of SBR1502 (0, 10, 50 phr) used with natural rubber and the kind of oil (aromatic, palm, tung and linseed). On the other hand, the tear resistance has done better values when used the carbon black N375 with the NR SBR composition. The progressive addition of SBR1502 has a tendency of finding lower values form tear resistance. The origin of the oil has influenced the properties ant the tung oil has shown a better compromise. The results have been confirmed by the electronic microscopy