FREITAS, W. S. Síntese e caracterização de aerogéis anfifílicos à base de acrilamida e óleo de girassol destinados à remoção de petróleo. 2017. 162 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Pós-Graduação Ciência de Materiais (materiais@metalmat.ufc.br) on 2017-09-01T12:24:04Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_wsfreitas.pdf: 39234851 bytes, checksum: 85c952731c35e1a65cc2665091259d58 (MD5) / Rejected by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br), reason: Prezada Williane, Algumas alterações precisam ser feitas para ficar de acordo com as normas da ABNT: 1. No Resumo e abstract retire a caixa alta das Palavras-chave e Keywords. Atenciosamente, Marlene Rocha on 2017-09-01T13:07:53Z (GMT) / Submitted by Pós-Graduação Ciência de Materiais (materiais@metalmat.ufc.br) on 2017-09-01T19:18:18Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_wsfreitas.pdf: 39235300 bytes, checksum: 3ce2a2b4eddf9dd5f59b65cb4b4c83f4 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-09-05T12:55:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_wsfreitas.pdf: 39235300 bytes, checksum: 3ce2a2b4eddf9dd5f59b65cb4b4c83f4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-05T12:55:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_wsfreitas.pdf: 39235300 bytes, checksum: 3ce2a2b4eddf9dd5f59b65cb4b4c83f4 (MD5) Previous issue date: 2017-08-21 / Due to the increasing exploration of oil, high volumes of this raw material have often been transported by sea. Consequently, several accidents involving its spill have been reported, wich affects significantly the fauna and flora, besides the atmosphere. Traditionaly, equipment and materials for containment and mechanical removal of spilled oil are used, such as: spillways and skimmers, of low selectivity and removal efficiency (from 10 to 15 %), and sorbents such as blankets and barriers. In order to contribute to an environmentally less aggressive alternative that combine removal efficiency and lower cost of production, is proposed the synthesis of chemically crosslinked amphiphilic polymer aerogels derived from acrylamide (hydrophilic monomer) and refined sunflower oil (SO). Aerogels are materials wich can be derived from gels, whose continuous phase is replaced by air during a specific drying process. Among the most characteristic properties, the low density and high surface area stand out. The amphiphilic polymers are structurally constituted by hydrophilic and hydrophobic segments, which confers them the ability to interact with polar and nonpolar means. In order to obtain aerogels, the micellar copolymerization technique was adopted, in which hydrophilic monomers are polymerized in the aqueous phase (continuous) which are responsible for the incorporation of the hydrophobic species contained in the micelles formed by the action of a surfactant, resulting in formation of a copolymer. The aerogels synthesis and optimization were based on variations of: SO, surfactant, crosslinker and initiators. The physicochemical analyzes of SO have shown a high content of unsaturated fatty acid derivatives, indicating their potential as a source of reactive lipophilic species. Its physical and chemical characteristics are in compliance with the standards established by regulatory bodies. The FTIR and CHNS analysis reveal the presence of SO in the aerogels polymer matrix. The sorption tests using hexane over 2 h allowed to identify better performance for the aerogel AMOG34-2R:8I-30, synthesized from 34,4 % m/m of SO, 0,4 mol % of crosslinker, 8 times the starting amount “I” of the initiators and 30 times the CMC of SDS. From UV-Vis study was determined the content around 7 % m/m of hydrophobic species related to acrylamide. The images obtained by SEM revealed a macroporous structure that influenced the low density (0,032 g.cm -3 ) obtained for the aerogel. In the sorption tests using hexane, octane, toluene, gasoline, kerosene and diesel, were observed remarkable performances with some higher values than those reported in the literature to advanced sorbent materials. The sorption capacity (SC) according to the long-term test established by ASTM-F726-12 using pump oil and petroleum, were about 58 and 115 % higher than that of commercial PP blanket. In simulated sea water and distilled water the SC was lower than that observed in petroleum, to the saturation time of 15 min. The optimized aerogel showed a notable potential for the proposed application and superior performance to one of the most used 100 % synthetic sorbent materials. / Devido à crescente exploração do petróleo, volumes elevados dessa matéria-prima têm sido transportados frequentemente pelo mar. Em consequência, são relatados inúmeros acidentes envolvendo derramamentos, que agridem significativamente a fauna e flora desse meio, além da atmosfera. Tradicionalmente são utilizados equipamentos e materiais para contenção e remoção mecânica de petróleo, tais como: vertedouros e skimmers, de baixa seletividade e eficiência de remoção (de 10 a 15%) e sorventes como mantas e barreiras. A fim de contribuir com uma alternativa ambientalmente menos agressiva, que alie eficiência de remoção e menor custo de produção, é proposta a síntese de aerogéis poliméricos de caráter anfifílico, quimicamente reticulados, derivados da acrilamida (monômero hidrofílico) e óleo de girassol refinado (OG). Aerogéis são materiais que podem derivar de géis, cuja fase contínua é substituída por ar, durante um processo de secagem específico. Dentre aspropriedades mais características, destacam-se a baixa densidade e elevada área superficial. Os polímeros anfifílicos são estruturalmente constituídos por segmentos hidrofílicos e hidrofóbicos, que lhes conferem capacidade de interação com meios polares e apolares. Para obtenção dos aerogéis foi adotada a técnica de copolimerização micelar, na qual monômeros de caráter hidrofílico são polimerizados em fase aquosa (contínua), sendo responsáveis pela incorporação das espécies hidrofóbicas contidas no interior das micelas formadas pela ação de um surfactante, resultando na formação de um copolímero. A síntese e otimização dos aerogéis foram baseadas em variações dos teores de: OG, surfactante, reticulante e dos iniciadores. As análises físico-químicas do OG mostraram seu elevado teor de derivados de ácido graxo insaturados, indicando seu potencial como fonte de espécies lipofílicas reativas. Suas características físicas e químicas estão em conformidade com as normas estabelecidas pelos órgãos de regulamentação. As análises por FTIR e CHNS revelam a presença do OG na matriz polimérica dos aerogéis. Os ensaios de sorção em hexano ao longo de 2 h permitiram identificar um melhor desempenho para o aerogel AMOG2-2R:8I- 30, sintetizado a partir de 2% v/v de OG, 0,4 mol % de reticulante, 8 vezes a quantidade de partida “I” dos iniciadores e 30 vezes a CMC do SDS. Mediante estudos por UV-Vis foi determinado um teor em torno de 7 % m/m de espécies hidrofóbicas em relação à acrilamida. As imagens obtidas por MEV revelaram uma estrutura macroporosa que influenciou na baixa densidade (0,032 g.cm -3 ) obtida para o aerogel. Nos ensaios de sorção em hexano, octano, tolueno, gasolina, querosene e diesel, observou-se desempenhos notáveis com alguns valores superiores aos reportados na literatura para materiais sorventes avançados. A capacidade de sorção (CS) segundo o ensaio de longa duração estabelecido pela ASTM-F726- 12, utilizando óleo de bomba usado e petróleo, foi respectivamente de 58 e 115 % superior à da manta comercial de PP. Em água do mar simulada e água destilada, a CS foi inferior à observada em petróleo, no tempo de saturação de 15 min. O aerogel otimizado evidenciou considerável potencial para a aplicação proposta e desempenho superior ao de um dos materiais sorventes 100 % sintético mais utilizados.

O uso crescente de biodiesel na matriz energética mundial, como alternativa ao uso dos combustíveis fósseis, tem mobilizado setores da sociedade na tentativa de preservar a qualidade ao longo de toda a cadeia de produção, distribuição e armazenamento. A suscetibilidade á contaminação microbiana do biodiesel nas misturas diesel e biodiesel, durante o armazenamento é uma das vulnerabilidades deste biocombustível. Neste trabalho avaliou-se o efeito do biodiesel, nas concentrações B5, B10, B50 e B100 sobre o crescimento microbiano na interface óleo-água por sequenciamento de alto rendimento, DGGE e qPCR; e, avaliou-se a biodegradação do combustível por GC/qMS e infravermelho, em microcosmos com microrganismos nativos do combustível e com adição de inóculo não caracterizado. As concentrações (0, 500, 1000 ppm) do biocida 3’-metilene bis(5-methyloxazolidine)(MBO)puro, e presente em um pacote de aditivos multifuncional (50%) foram avaliadas para controlar a contaminação microbiana. Observou-se que o biodiesel teve um efeito positivo sobre o crescimento microbiano, em que B100 e B50 apresentaram os maiores valores de biomassa na interface óleo-água. A análise por sequenciamento de alto rendimento mostrou que a população bacteriana apresentou abundâncias relativas diferentes nas misturas avaliadas para os principais filos encontrados Actinobateria, Firmicutes e Proteobacteria. Cladosporium sp. foi o fungo predominante em B100 e B50. Verificou-se, por qPCR, que o biofilme apresentou cerca de 70% de fungos e 30% de bactérias em sua composição As maiores porcentagens de biodegradação dos ésteres de ácidos graxos do biodiesel ocorreram em B5. Em B10 e B50 ocorreram as maiores porcentagens de degradação dos n-alcanos. Entre as concentrações testadas, apenas 500 ppm MBO 50% (a.s.) não controlou, e provocou mudanças na comunidade, além de promover o crescimento microbiano. Os resultados mostraram que teor de biodiesel e o perfil da comunidade inicial (inóculo ou nativa) interferem na composição final do biofilme e na biodegradação do combustível durante o armazenamento simulado. / The growing use of biodiesel in the world energy matrix as an alternative to fossil fuels, demand studies about the effect of biofuel addition in microbial contamination during storage. Understand their impact on the fuel and prevent damage is fundamental during the storage time to ensure to the consumer a final product with quality.We assessed the effect of biodiesel B5, B10, B50 and B100 on microbial growth in oil-water interface, in microcosms with fuel native microrganims or with uncharacterized innoculum. We evaluated the microbial communitie by high-throughput sequencing, DGGE and qPCR; we evaluated fuel biodegradation by GC/qMS and infrared. The effect of 3’-methylenebis(5- methyloxazolidine) (MBO) biocide were tested in different concentrations (0, 500, 1000 ppm) as pure and presente in a additve multifuncional package to control the microbial contamination. We observed a positive effect of biodiesel in microbial growth, and B100 e B50 show the greatest biomass values at oilwater interface. High-throughput sequencing revealed differet relative adundances of microbial communities in the evalueted blends, and the principal phyla found werer Actinobateria, Firmicutes and Proteobacteria. Cladosporium sp. were the predominat fungi in B100 and B50. FAMES showed the greatest biodegradation percetage in B5; and, n-alcans in B10 and B50. qPCR analysis revealed that the biofilm is composed by 70% fungi and 30% bacteria. 500 ppm (as supplied) MBO 50% did not control the microbial growth and an interfacial biofilm was formed. Our results show that biodiesel level in the fuel and the initial communitie (native or innoculum) affect the final biofilm composition, and influence the fuel biodegradation in simulated storage.

O biodiesel devido a sua natureza predominantemente composta por ésteres de ácidos graxos apresenta alta suscetibilidade à oxidação e à contaminação microbiana durante a estocagem. Algumas medidas de controle como a utilização de aditivos alternativos ou comerciais podem minimizar a ocorrência destes problemas. O objetivo do trabalho foi avaliar a atividade antimicrobiana de dois antioxidantes comerciais: butil-hidroxi-tolueno (BHT) e terc-butil-hidroquinona (TBHQ) e um bio-óleo experimental em meio de cultura. Em escala laboratorial, diferentes concentrações de TBHQ (0, 50, 100, 200, 300 e 600 ppm) foram adicionadas ao biodiesel de soja nas condições de como recebido, com e sem adição de inóculo (ASTM E1259-10) em meio mineral mínimo Bushnell-Haas a 30°C por 45 dias. Foram determinadas as concentrações inibitória e biocida mínimas do bio-óleo experimental adicionado à mistura B10 com três micro-organismos deteriogênicos (Paecilomyces variotii, Candida silvicola e Bacillus pumilus) e um inóculo não caracterizado conforme Norma ASTM E1259-10. Diferentes concentrações (0; 0,05; 0,1; 0,25; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9 e 10%) foram testadas por 10 dias sob 30°C. A caracterização dos compostos responsáveis pela inibição microbiana deste ensaio foi realizada por Cromatografia Gasosa Bidimensional Abrangente acoplada a Espectrometria de Massas por tempo de vôo. Após o final dos ensaios, verificou-se que em ambas as condições as comunidades bacterianas e fúngicas desenvolvidas apresentaram perfis genotípicos diferentes que não puderam ser relacionados com a concentração de TBHQ utilizada, assim como os valores de biomassa. A estabilidade oxidativa foi mantida dentro do período mínimo durante o ensaio. Os valores de viscosidade cinemática, índice de acidez e teor de água da fase oleosa aumentaram ao longo de 45 dias, caracterizando o biodiesel como fora da especificação. Não foi observada degradação dos ésteres avaliados presentes na fase oleosa nas condições de ensaio. O BHT não apresentou atividade antimicrobiana. O bio-óleo apresentou atividade antimicrobiana na faixa de 0,25% a 4% e a análise cromatográfica dos compostos que conferiram a característica antimicrobiana ao bio-óleo apresentou um perfil majoritário de compostos fenólicos seguido de cetonas.

A Casearia sylvestris, conhecida popularmente como erva-de-bugre, cafezinho-do-mato ou guaçatonga tem distribuição em todo território brasileiro. As folhas, a casca e a raiz possuem ação antisséptica e febrífuga, além da ação cicatrizante. A espécie apresenta óleo essencial que vem sendo vastamente utilizado na farmacologia. Estudos com C. sylvestris vem demonstrando que a mesma apresenta potencial para o controle de diversos patógenos. Objetivou-se neste trabalho desenvolver estudos a respeito do efeito da sazonalidade sobre o rendimento e composição do óleo essencial desta espécie e acerca da possível ação antifúngica. Além disso, foram analisadas as características morfoanatômicas da formação de suas raízes na propagação por estacas semilenhosas. Para a realização do primeiro experimento, folhas de três populações de Casearia sylvestris, naturais do Rio Grande do Sul foram coletadas para obtenção do rendimento e composição química de seu óleo essencial nas quatro estações do ano. No segundo experimento foram realizados testes de inibição de crescimento de Botrytis sp, Altenaria alternata, Alternaria radicinia e Alternaria brassicicola com uso do extrato aquoso e óleo essencial. As concentrações utilizadas de extrato aquoso foram de 80 e 100%, enquanto as de óleo essencial foram de 0%; 1,5% e 2,5%. O terceiro experimento envolveu a analise anatômica do enraizamento de estacas de C. sylvestris. Depois de instalado o experimento, as estacas foram avaliadas a cada 15 dias, quando 3 estacas eram retiradas para a realização de cortes histológicos para a analise da origem das mesmas. Os resultados obtidos indicam que a produção sazonal do óleo essencial de C. sylvestris sofre alteração em função da estação de coleta, sendo o seu maior rendimento na primavera e no verão. O extrato aquoso da espécie não é capaz de inibir o crescimento micelial de Botritys, A. alternata, A. radicinia e A. brassicicolain vitro nas concentrações de 80 e 100%. Já o óleo essencial mostrou-se significativamente eficiente na inibição do crescimento micelial in vitro na concentração de 2,5% para os mesmos patógenos. No que se refere às caracterisitcas morfo-anatômicas da formação das raízes adventícias de C. sylvestris, observou-se que estas são formadas tanto por células do calo quanto por células do câmbio. / The Casearia sylvestris, popularly known as wort-buggy, coffee of the woods or guaçatonga has great distribution throughout Brazil. The leaves, bark and roots have antiseptic and febrifuge action, beyond presents healing action. The species presents essential oil that has been widely used in pharmacology. Studies with C. sylvestris has demonstrated that it has potential to control various pathogens. The objective of this work was to develop studies about the effect of season on the yield and essential oil composition of this specie, although the possible antifungal action. Furthermore, we aimed to analyze the morpho-anatomical characteristics involved in roots formation in assexual propagation by softwood cuttings. To perform the first experiment, leaves of three populations of C. sylvestris, natural of Rio Grande do Sul were collected to obtain the yield and composition of essential oil in the four seasons. In the second experiment growth inhibition tests were performed using Botrytis spp., Altenaria alternata, Alternaria brassicicolaandAlternaria radicinia with the use of the aqueous extract and essential oil. The aqueous extract concentrations used were 80 and 100%, while the essential oil were 0%,1.5% and 2.5%. The third experiment involved the analysis of anatomical rooting of C. sylvestris. After installing the experiment, cuttings were evaluated every 15 days, when 3 cuttings were taken for performing histological sections to analyze the origin of the same. The results obtained indicates that the seasonal production of essential oil of C. sylvestris suffer alteration due to collection station. The higher yield is in spring and summer. The aqueous extract of the species is not able to inhibit the mycelial growth of Botritys, A. alternata, A. brassicicola and A. radicinia in vitro at concentrations of 80 and 100 %. The essential oil was significantly effect in inhibiting the mycelial growth in vitro at a concentration of 2.5% for the same pathogens. About morphological and anatomical characteristcs by formation of adventitious roots of C. sylvestris, it was observed that these are formed both by callus cells as by cells of the vascular cambium.

A utilização de resíduos agrícolas como fonte de biomassa para a produção de bio-óleo é muito relevante, principalmente para o Brasil, que é um grande produtor agrícola. Para avaliar as potencialidades do bio-óleo torna-se necessário um profundo conhecimento da composição química do mesmo. Entretanto, este apresenta elevada complexidade química. Técnicas de fracionamento representam uma alternativa para diminuir a complexidade da amostra e também separar os compostos em frações, de acordo as suas polaridades. Neste trabalho foi analisado a composição química de bio-óleos produzidos a partir da pirólise rápida de serragem de lignocel e de bagaço de cana-de-açúcar e avaliado a influência do uso de catalisador sobre a composição dos produtos da pirólise do bagaço de cana-de-açúcar. Para tal, foi realizado um fracionamento dos bio-óleos baseado na cromatografia líquida preparativa em coluna aberta e extração dos compostos orgânicos presentes nas fases aquosas dos respectivos bio-óleos. A anáilise dos compostos foi realizada empregando a GC×GC/TOFMS. Utilizou-se também o sistema de LTPRI (Índice de Retenção com Programação Linear de Temperatura) para a confirmação da identificação de alguns compostos nos bio-óleos, nas frações e nos extratos orgânicos das fases aquosas do bio-óleo. De acordo com os resultados, os bio-óleos apresentaram composição química muito parecida, com grande variedade de compostos, principalmente hidrocarbonetos e compostos oxigenados como cetonas e fenóis. O fracionamento dos bio-óleos promoveu melhor seletividade dos compostos nas frações, permitindo a identificação de um maior número de compostos. As fases aquosas dos bio-óleos apresentaram principalmente compostos derivados de fenóis e de cetonas. Em relação ao uso do catalisador ZSM-5 no processo de pirólise do bagaço da cana-de-açúcar, o bio-óleo obtido apresentou menor quantidade de compostos oxigenados e maior quantidade de hidrocarbonetos aromáticos. A utilização da técnica GC×GC, aliada com os gráficos de dispersão (Microsoft ExcelTM) permitiu uma classificação espacial dos constituintes das amostras que favorece a caracterização completa de amostras complexas, como é o caso do bio-óleo. / The use of agricultural waste as a source of biomass for bio-oil production is very relevant, especially for Brazil, which is a major agricultural producer. To evaluate the potential of bio-oil, a thorough knowledge of the chemical composition of the same is necessary. However, these samples show a high chemical complexity. Fractionation techniques represent an alternative to reduce the complexity of the sample, but also to separate the compounds into fractions according to their polarities. This study evaluated the chemical composition of bio-oils produced from the fast pyrolysis of eucalyptus sawdust and sugar cane bagasse, and evaluated the influence of catalyst use on the composition of pyrolysis products. A fractionation of bio-oils based on preparative liquid chromatography open column and extraction of organic compounds in aqueous phases of their bio-oils was executed. The analysis of the compounds was done by GC×GC/TOFMS. The LTPRI (linear temperature programmed retention index) system was used to confirm the identification of some compounds in the bio-oils, in the fractions of the organic extracts and aqueous phases of the bio-oil. According to the results, the bio-oils had very similar chemical composition, with a variety of compounds, especially hydrocarbons and oxygenated compounds, such as ketones and phenols. Fractionation of bio-oils provided better selectivity of the compounds of the fractions, permitting the identification of a larger number of compounds. Both the aqueous phases derived of the bio-oils showed mainly phenols and ketones compounds. Regarding the use of ZSM-5 catalyst in the pyrolysis process of bagasse from cane sugar, the bio-oil showed a lower amount of oxygen compounds and larger amount of aromatic hydrocarbons. The use of GC×GC technique, coupled with the scatter plots allowed a classification of the spatial components of the sample, which is essential for full characterization of complex samples.

Neste trabalho foram estudadas duas estratégias para caracterização de amostras brasileiras de óleo de soja. Foram empregados um total de vinte e cinco amostras de soja, obtidas de diferentes regiões do Brasil. O óleo de cada amostra foi extraído dos grãos de soja por sistema Soxhlet empregando hexano. Na primeira parte do trabalho, foram utilizados os dados de Infravermelho Médio com Transformada de Fourier (FTIR), obtidos com acessório de Reflexão Total Atenuada (ATR), das amostras de óleo de soja para quantificação do índice de acidez e do índice de iodo por meio da construção de modelos de regressão multivariada por Mínimos Quadrados Parciais (PLS), por Mínimos Quadrados Parciais por Intervalos (iPLS) e por Mínimos Quadrados Parciais por Sinergismo de Intervalos (siPLS). Na determinação do índice de acidez, foi possível obter, com ambos os algoritmos iPLS e siPLS, modelos de regressão equivalentes e melhores do que o modelo de regressão por PLS sem seleção das regiões espectrais. Para a regressão por iPLS, o melhor modelo utilizou a região espectral 1736 – 1687 cm-1, com valores de Erro Quadrático Médio de Calibração (RMSEC) igual a 0,1191 mg KOH/g, de RMSEP igual a 0,1436 mg KOH/g e de R2 cal igual a 0,9707, utilizando 3 variáveis latentes (VLs); e para a regressão por siPLS, o melhor modelo foi obtido pela combinação das regiões espectrais 1719 – 1696 cm-1 e 1380 – 1357 cm-1, com valores de RMSEC igual a 0,1028 mg KOH/g, de RMSEP igual a 0,1405 mg KOH/g e de R2 cal igual a 0,9781, utilizando 3 VLs. Já para o índice de iodo, ambos os modelos de regressão por iPLS e siPLS são mais adequados por terem menor sobreajuste que o modelo de regressão sem seleção de variáveis. O melhor modelo de regressão por iPLS foi obtido utilizando a região espectral 1396 – 1199 cm-1, apresentando valores de RMSEC igual a 2,4672 g I2/100g, de RMSEP igual a 3,8315 I2/100g e de R2 cal igual a 0,9099, com 3 VLs; enquanto que o melhor modelo de regressão por siPLS tem valores de RMSEC igual a 2,7955 g I2/100g, de RMSEP igual a 3,6678 I2/100g e de R2 cal igual a 0,8843, com 4 VLs, utilizando a combinação entre as regiões espectrais 3199 – 2800 cm-1, 1997 – 1598 cm-1, 1596 – 1199 cm- 1 e 1197 – 800 cm-1. No segundo estudo, foram utilizados os dados de Cromatografia a Líquido de Alta Eficiência com o Detector Evaporativo de Espalhamento de Luz (HPLCELSD) obtidos das mesmas vinte e cinco amostras de óleo de soja, buscando identificar um perfil de composição dos triacilglicerídeos presentes nas diferentes amostras. Verificou-se que o emprego da Análise Hierárquica de Agrupamentos (HCA) possibilitou a formação de quatro grupos distintos e que pela Análise de Componentes Principais (PCA) se observou que a variância de duas Componentes Principais (PCs) foram importantes e suficientes para revelar que a formação dos grupos ocorreu em função do perfil dos triacilglicerídeos que compõem as amostras. / This study describes two strategies for characterization of Brazilian samples of soybean oil. It was used a total of twenty-five soybean samples obtained from different regions of Brazil. The oil of each sample was extracted through Soxhlet system employing hexane. Firstly, the data from Fourier Transform Infrared spectroscopy (FTIR), obtained with Attenuated Total Reflection (ATR) accessory, from the soybean oil samples were handled to quantify the acid value and iodine value using multivariate regression models by Partial Least Squares (PLS), Interval Partial Least Squares (iPLS) and Synergy Interval Partial Least Squares (siPLS). In determination of the acid value, equivalent regression models and better than PLS regression model without selection of spectral regions has achieved by both iPLS and siPLS algorithms. For iPLS regression, the best model has used the spectral region 1736 - 1687 cm-1, with Root Mean Square Error of Calibration (RMSEC) equal to 0.1191 mg KOH/g, RMSEP equal to 0.1436 mg KOH/g and R2 cal equal to 0.9707, using 3 latent variables; and for the regression siPLS, the best model was obtained by combining the spectral regions 1719-1696 cm-1 and 1380-1357 cm-1, with RMSEC equal to 0.1028 mg KOH/g, RMSEP = 0.1405 mg KOH/g and R2 cal equal to 0.9781, using 3 latent variables. Regarding to the determination of iodine value, both iPLS and siPLS regression models are more suitable because they have less overfitting than the regression model without variable selection. The best iPLS regression model was reached using the spectral region 1396 – 1199 cm-1, with RMSEC equal to 2.4672 g I2/100 g, RMSEP equal to 3.8315 g I2/100 g and R2 cal equal to 0.9099, with 3 latent variables; while the best siPLS regression model has RMSEC equal to 2.7955 g I2/100 g, RMSEP equal to 3,6678 g I2/100 g and R2 cal equal to 0,8843, with 4 latent variable, using the combination of the spectral regions 3199-2800 cm-1, 1997-1598 cm-1, 1596-1199 cm-1 and 1197-800 cm-1. In the second part, the High Performance Liquid Chromatography with Evaporative Light Scattering Detector (HPLC-ELSD) data obtained from the same twenty-five soybean oil samples were used in order to identify a profile of triacylglycerides present in the different samples. It has found by the Hierarchical Cluster Analysis (HCA) the formation of four separate groups and by the Principal Component Analysis (PCA) conclude that the variance of two Principal Components (PCs) are important and sufficient to reveal that these formed groups are due the profile of triacylglycerides that comprise the samples.

Uma alternativa de aproveitamento da fibra da casca do coco verde (Cocos nucifera L. var. nana.) é a geração de bio-óleo através do processo de pirólise, o qual é aplicado neste trabalho. Também foram empregados dois tipos de processos de upgrading (melhoramento das qualidades) do bio-óleo produzido. O primeiro processo consiste na extração alcalina, usando uma solução de hidróxido de sódio (NaOH) para gerar uma fração ácida e uma fração neutra. A fração ácida apresenta uma elevada quantidade de compostos fenólicos, podendo ser utilizada na produção de derivados químicos. Em contrapartida, a fração neutra pode ser indicada como aditivo para combustíveis (hidrocarbonetos) ou como fonte de matéria prima para a indústria de cetonas e aldeídos. O outro processo de upgrading utilizado foi a extração de alguns compostos da fibra de coco antes do processo de pirólise. Nesta etapa utilizou-se o ultrassom e a extração com Soxhlet tendo o hexano como solvente extrator. O principal objetivo foi a retirada de glicerídeos, ácidos e ésteres que tendem a não se decompor termicamente, produzindo um bio-óleo de menor qualidade. A principal característica dos bio-óleos gerados neste processo foram os baixos teores de hidrocarbonetos, ésteres e ácidos graxos e elevados teores de fenóis, de forma similar à fração ácida, sendo indicado para indústrias de resinas fenol-formaldeído e flavorizantes na indústria alimentícia. Em ambos os processos, a técnica de cromatografia gasosa bidimensional abrangente comprovou a grande eficiência na caracterização das amostras. / An alternative utilization to coconut shell fiber (Cocos nucifera L. var. Nana.) is the generation of bio-oil by pyrolysis process, which is applied in this work. Were also employed two types of upgrading processes (improvement of quality) of the produced bio-oil. The first process consists in the alkaline extraction, using a sodium hydroxide solution (NaOH) to generate an acidic fraction and a neutral fraction. The acid fraction has a high amount of phenolic compounds, indicanting its potential use in the production of chemical derivatives. In contrast, the neutral fraction may be indicated as an additive to fuels (hydrocarbons) or as raw material source to ketone and aldehyde industries. The other upgrading process was the extraction of some compounds presents in coconut fiber before pyrolysis. In this step was used ultrasound and Soxhlet extraction with hexane as solvent extractor. The main objective is the removal of glycerides, acids and esters, which does not tend to suffer a thermal decomposition, producing a lower quality bio-oil. The main characteristic of bio-oil obtained from this process were low levels of hydrocarbons, esters and fatty acids and high levels of phenols, like the acidic fraction, being indicated for phenol-formaldehyde resins industries and flavorings in food industry. In both processes, GC×GC proves to be highly efficient for the total characterization of the samples.

A palha de cana-de-açúcar e o caroço de pêssego constituem-se em resíduos agroindustriais produzidos em larga escala no país e que se traduzem em potenciais fontes energéticas e de insumos industriais. Logo, existem perspectivas para o uso mais eficiente destes resíduos, objetivando o seu melhor gerenciamento ambiental aliado às eventuais vantagens econômicas. Neste trabalho, aplicou-se a cromatografia gasosa bidimensional abrangente acoplada à espectrometria de massas por tempo de voo no estudo dos bio-óleos - obtidos pela pirólise da palha de cana-de-açúcar e do caroço de pêssego- e de suas frações aquosas, a fim de analisá-los qualitativamente e semi-quantitativamente. Considerando a alta sensibilidade e resolução desta técnica analítica, os resultados proporcionaram uma caracterização detalhada da composição dos bio-óleos produzidos e de suas frações aquosas, permitindo a identificação tentativa de 201 compostos na amostra de bio-óleo de palha de cana-de-açúcar e 277 compostos na amostra de bio-óleo de caroço de pêssego. Produtos de importância industrial e de significativo valor agregado, como os compostos fenólicos e cetônicos, foram identificados entre os componentes dos bio-óleos e de suas respectivas frações aquosas, indicando seu uso potencial como fonte destas matéria-primas. Os primeiros são aplicados na produção de resinas poliméricas, os segundos são amplamente empregados como solventes, na produção de metacrilato de metila, ácido metracrílico e matecrilados superiores, medicamentos e amplicações famacológicas. / The Sugar cane straw and peach stone are agro-industrial waste produced on a large scale in Brazil, especially in Rio Grande do Sul, the largest national peach producer. Therefore, there are prospects for more efficient use of these wastes, aiming his best environmental management combined with any economic advantages, as these tailings translate into potential energy and industrial inputs sources. In this work, we applied the comprehensive two-dimensional gas chromatography coupled to mass spectrometry by time of flight in the study of bio-oils - obtained by pyrolysis of cane sugar straw and peach stones and its aqueous fractions, in order to analyze them qualitatively and semi-quantitatively. Considering the high sensitivity and resolution of this method of analysis, the results were satisfactory, providing a detailed characterization of the composition of the produced bio-oil fractions and their aqueous allowing attempt to identify the sample of 201 compounds of cane straw bio-oil sugar and 277 compounds of the peach stone sample of bio-oil. Industrial importance of products such as phenols, were identified among the major components of both bio-oils and their respective aqueous fractions, indicating its potential as a source of this raw material.

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-21 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A suplementação alimentar com óleo de peixe, rico em ácidos graxos poliinsaturados ômega-3, assim como o exercício físico podem trazer benefícios para a saúde mental, função cognitiva, promoção da plasticidade neuronal e proteção contra lesões neurológicas. Nesse sentido, o objetivo do presente estudo foi investigar os efeitos cognitivos 1. da suplementação diária e prolongada com 85 mg/Kg/dia de óleo de peixe, iniciada no período pré-natal e mantida até a maturidade de ratos; 2. de um programa de exercício físico forçado em esteira rolante, iniciado no período de desenvolvimento e mantido até a maturidade de ratos e 3. da associação da suplementação de óleo de peixe com o programa de exercício físico forçado durante o mesmo período. Dessa forma, quarenta e cinco ratos wistar machos foram distribuídos em quatros grupo experimentais: veículo controle (n=11), veículo exercício (n=11), óleo de peixe controle (n=11) e óleo de peixe exercício (n=12). Ao alcançarem a maturidade (230 dias de idade), os animais foram submetidos às tarefas de habituação ao campo aberto, reconhecimento de objetos (240 dias de idade) e esquiva discriminativa em labirinto em cruz elevado (250 dias de idade). Para uma avaliação da possível participação do efeito do estresse induzido pela submissão prolongada à esteira rolante, o teste de reatividade ao choque também foi realizado (260 dias de idade). Nossos resultados revelaram que a suplementação diária e prolongada com óleo de peixe facilitou a manutenção (persistência) das memórias de longo-prazo de habituação ao campo aberto e reconhecimento de objetos, sem alterar, entretanto, a memória de esquiva discriminativa. Por outro lado, apesar do exercício físico prolongado não ter modificado as memórias de habituação em campo aberto e de reconhecimento de objetos, foi capaz de facilitar a persistência da memória de esquiva discriminativa. Tais efeitos promnésticos (tanto induzidos pela suplementação de óleo de peixe quanto pelo exercício físico) não foram acompanhados por alterações nos níveis de emocionalidade ou atividade exploratória dos animais. A suplementação diária e prolongada com óleo de peixe e/ou exercício físico não alterou a reatividade ao choque nos ratos, descartando a possibilidade do estresse do choque da esteira nos parâmetros cognitivos avaliados. No que concerne aos efeitos da associação entre a suplementação com óleo de peixe e exercício físico, não verificamos sinergismo entre os efeitos cognitivos benéficos desses fatores nas tarefas avaliadas. Em conclusão, nossos resultados sugerem que o exercício físico, quando realizado ao longo da vida, bem como a suplementação com óleo de peixe, quando realizada desde a fase pré-natal até a maturidade melhoram a cognição de forma distinta. / Both fish oil supplementation and physical exercise are able to induce benefits to mental health by providing an improvement in cognitive performance, enhancing neuroplasticity and protection against neurological lesions. In this regard, the aim of the present study was to investigate the cognitive effects of 1. a diary and prolonged 85 mg/Kg/day fish oil supplementation initiated at the prenatal period until the maturity; 2. mild forced physical exercise in treadmill initiated during the development until the adulthood and 3. association of fish oil supplementation and forced physical exercise protocol during the same period. Forty five male Wistar rats were divided into 4 groups: control vehicle (n=11), exercise vehicle (n=11), fish oil control (n=11) and exercise fish oil (n=12). On 230-day-old were submitted to the habituation in the open-filed, object recognition (240-day-old) and to the plus-maze discriminative avoidance tasks (250-day-old). After the cognitive tasks, rats were also submitted to the shock reactivity test (260-day-old) in order to discard a possible influence of the stress-induced effects on cognitive performance after a prolonged exposure to the treadmill apparatus. Our results demonstrated that a diary and prolonged fish oil supplementation can facilitate the persistence of the long-term habituation and recognition memories without, however, affecting the discriminative avoidance memory. Conversely, although the program of forced physical exercise exerted no effects on habituation or objects recognition, it was able to potentiate the persistence of the discriminative avoidance memory. Such promnestic effects (induced by both fish oil supplementation and physical exercise) were not accompanied by alterations in emotionality or exploratory activity. Neither the prolonged exposure to the treadmill apparatus nor fish oil supplementation (or their association) altered shock reactivity, ruling out the possible stressing effects induced by the physical exercise protocol on the cognitive parameters evaluated. Additionally, no synergic cognitive effects induced by the association between fish oil supplementation and physical exercise were observed. In conclusion, our findings suggest that fish oil supplementation, initiated at the prenatal period until the maturity, and physical exercise program applied throughout the life induced distinctly a better cognitive performance. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Nutrição, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:51:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 329927.pdf: 946861 bytes, checksum: f26386d67b3b252e9b56e2b813d785da (MD5) Previous issue date: 2014 / Alterações no metabolismo dos ácidos graxos podem desempenhar um importante papel no desenvolvimento de complicações metabólicas. A frutose tem sido relacionada com alterações no perfil lipídico, acúmulo de gordura hepática e no tecido adiposo, sendo utilizada como modelo para induzir esteatose hepática em animais. Alguns óleos vêm sendo consumidos a fim de reduzir gordura abdominal e melhorar o perfil lipídico. Este estudo objetivou investigar o efeito dos óleos de coco e de cártamo na adiposidade abdominal, na glicemia e em parâmetros lipídicos de ratas realimentadas com frutose após jejum. Foram utilizadas 48 ratas Wistar adultas, mantidas em gaiolas individuais e distribuídas em seis grupos de oito animais: Controle-C, Soja-F, Óleo de Coco 1-Co1, Óleo de Coco 2-Co2, Óleo de Cártamo 1-Ca1 e Óleo de Cártamo 2-Ca2. O experimento totalizou 17 dias. Após adaptados por sete dias, os grupos receberam por sete dias dieta com óleo teste como fonte lipídica, permaneceram em jejum durante 48 horas e foram realimentados com dieta contendo frutose por 24 horas. Os grupos Co2 e Ca2 receberam dieta com seu óleo teste na intervenção e realimentação. Usou-se dieta AIN-93G com modificações. Ao final, realizou-se a eutanásia e foram coletadas amostras de sangue e órgãos para as determinações bioquímicas. O fígado, coração, rim e tecido adiposo retroperitoneal foram pesados para comparação entre grupos. Foram realizados os homogenatos hepático e cardíaco para a determinar os parâmetros lipídicos. Os dados foram analisados no software GraphPad Instat 3.0, sendo significativo o valor de p<0,05. Utilizou-se o ANOVA e pós-teste de Tukey ou Kruskal-wallis e pós-teste de Dunn para comparação entre os grupos. Não houve alteração plasmática. No fígado, o óleo de coco aumentou as concentrações de triglicerídeos e reduziu colesterol e não HDL-c. No coração, o óleo de cártamo elevou as concentrações de triglicerídeos, colesterol e não HDL-c. Não houve alteração no peso de tecido adiposo e órgãos.<br> / Abstract: Changes in fatty acid metabolism may play an important role in the development of metabolic complications. Fructose has been associated with changes in lipid profile, liver and adipose tissue fat accumulation, so it is used for development of hepatic steatosis in animal models. Some oils have been consumed to reduce abdominal fat and improve the lipid profile. The aim of this study was to investigate the effect of coconut and safflower oil on abdominal adiposity, glucose and lipid profile in rats fructose-refed after fasting. 48 female Wistar rats were housed in individual cages and randomly distributed in six groups: Control-C, Soybean Oil-S, Coconut Oil 1-Co1, Coconut Oil 2-Co2, Safflower Oil 1-Ca1 and Safflower Oil 2-Ca2. The experiment lasted 17 days. After six day in an adaptation period, the groups received during a week coconut or safflower oil diet as a lipid source. Then, they were fasted for 48 hours and refed with a fructose rich diet for 24 hours. The Co2 and Ca2 groups received diet with its oil test before and after refeeding. All diets were prepared according to AIN-93G recommendations. After 17 days, the animals were euthanized and blood samples were collected for biochemical analyzes. The liver, heart, kidney and retroperitoneal adipose tissue were weighed for comparison between groups. The liver and heart were homogenates and lipid profile was performed. Data were analyzed with GraphPad Instat 3.0 software, considering statistically significant p value <0.05. ANOVA with Tukey post-test or Kruskal-wallis with Dunn post-test were used for comparison between groups. There was no plasma change. In the liver, coconut oil increased the concentrations of triglycerides and reduced cholesterol and non-HDL-c. In the heart, safflower oil increased concentrations of triglycerides, cholesterol and non-HDL-c. No changes were observed in weight of adipose tissue and organs.