Submitted by Alisson Mota (alisson.davidbeckam@gmail.com) on 2015-07-20T19:34:46Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Kethellin Miranda Galeno de Carvalho.pdf: 654175 bytes, checksum: 62e84f2b966219c4227a24119b3bb4f1 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-23T13:46:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Kethellin Miranda Galeno de Carvalho.pdf: 654175 bytes, checksum: 62e84f2b966219c4227a24119b3bb4f1 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-23T14:19:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Kethellin Miranda Galeno de Carvalho.pdf: 654175 bytes, checksum: 62e84f2b966219c4227a24119b3bb4f1 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-23T14:19:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Kethellin Miranda Galeno de Carvalho.pdf: 654175 bytes, checksum: 62e84f2b966219c4227a24119b3bb4f1 (MD5) Previous issue date: 2014-05-05 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Astrocaryum aculeatum G. F. W. Meyer popularly known as tucumã (do Amazonas)is an Arecaceae species, an Amazon palm tree, which is considered an oilseed species with high potential for the production of biofuels. Biofuels have many advantages over fossil fuels such as the reduced toxicity and lower emission of greenhouse gases, due to the carbon cycling. This has stimulated its use and study so far. In large scale, is normally produced from vegetable oils or animal fats and methanol through the transesterification process by the homogenous alkalis catalysis. However this process is possible only to oils of fats with low contents of free fatty acids, which is not observed for most of oil sources available in the Amazon. This works aimed to study the production of biodiesel by an alternative process based on two-steps process of hydrolysis-esterification, with focus on the hydrolysis step performed by enzyme catalysis. Two lots of tucumã kernel oil were studied. The physicalchemical parameters from both lots were determined. Lot 01 has acid value of 55.06 mg NaOH/gand lot 02 11.09 mg NaOH/g. The fatty acid composition was determined by FAME (Fatty Acid Methyl Ester) conversion and GC-FID analysis and showed that tucumã oil has lauric, myristic and palmitic acid as major constituents. The use of lipases was initially studied by the determination of hydrolytic capacity of 11 different commercial lipases using tricaprylin as substrate. Considering the observed results and the costs of acquisition of each enzyme, two enzymes were selected for further studies, Candida rugosa (free enzyme) and Thermomyces lanuginosus (immobilized). The quantification of enzyme conversion of oil into free fatty acids was determined by two methods. The first, was developed in this work, and was based on TLC-densitometry and the other RP-HPLC was used to validate the results obtained by TLC-densitometry. This analytical method showed accuracy, precision and linearity to quantify the lipid conversion and was used to determine the enzyme activity in different experiments performed to determine the best catalytic conditions. The best conditions observed for de Candida rugosa lipase were 0.3 % of enzyme, 1 % of surfactant, phosphate buffer at pH 7.50, oil:buffer ratio of 1:1 (V:V), temperature of 40 ºC, stirring at 700 rpm for 10 hours. Then, the hydrolysis was performed in larger scale in a glass reactor and the products of both lots were converted into biodiesel by heterogeneous catalysis with ferric sulfate, in separate experiments using methanol and ethanol. Overall the best conversion was observed for the ethylic biodiesel, whose composition showed high purity that was confirmed by GC-MS analysis. The studied process based on enzymatic hydrolysis followed by esterification by heterogeneous catalysis showed very promising results that could, in theory,be applied in the conversion ofany oil source with high free fatty acid content, which is one of the most important challenges in the production of biodiesel. / Astrocaryum aculeatum G. F. W. Meyer é conhecido popularmente como tucumã do Amazonas e pertence à família Arecaceae. Uma palmeira, cujas amêndoas dos seus frutos possuem grande potencial de óleo, podendo ser utilizado como matéria-prima na produção de biodiesel. O biodiesel apresenta grandes vantagens frente aos combustíveis fósseis, como a ciclagem de carbono, baixa toxicidade e o seu uso contribui para a diminuição do efeito estufa, proporcionando um ganho ambiental para todo o planeta pela diminuição da poluição atmosférica entre outras características que justificam sua utilização. Comercialmente é produzido pela reação de transesterificação por catálise básica com álcoois de cadeia curta. Contudo para que esse processo seja utilizado com rendimentos satisfatórios é fundamental que os óleos possuam baixos teores de ácidos graxos livres, o que para a maior parte dos óleos e gorduras, extraídos de espécies amazônicas, não é possível. Este trabalho teve como objetivo estudar o processo alternativo à transesterificação, dehidrólise seguida de esterificação, com especial ênfase a etapa de hidrólise, que foi realizada pela catálise enzimática. Foram utilizados dois lotes de óleos extraídos das amêndoas de tucumã. Inicialmente realizou-se a caracterização físico-química do óleo, onde o lote 01 apresentou índice de acidez de 55,06 mg NaOH/g e o lote 02 de 11,09 mg NaOH/g. Foi realizada também a determinação da composição da cadeia graxa por CG-FID. De acordo com essa análise os ácidos graxos majoritário foram: ácido láurico, mirístico e palmítico. Foi realizada uma triagem com 11 lipases comerciais livres para definir a atividade catalítica de cada enzima utilizando o mesmo substrato, a tricaprilina (C8:0). Considerando a atividade observada e o custo de aquisição das enzimas, foram selecionadas para as reações de hidrólise a lipase de Candida rugosa (livre) e a lipase Thermomyces lanuginosus (imobilizada). Os ácidos graxos produzidos nas reações de hidrólise foram quantificados por um método desenvolvido por CCD-densitometria. Os ácidos graxos também foram quantificados por CLAE em fase reversa para comparar os resultados e validar os resultados. A técnica de CCD-densitometria mostrou ser rápida, eficaz e precisa na quantificação de lipídios. Todas as reações foram monitoradas e quantificadas por essa técnica, com o intuito de estabelecer as melhores condições da atividade catalítica e o melhor resultado foi obtido utilizando a lipase de Candida rugosa nas seguintes: 0,3% do biocatalisador, tensoativo 1%, tampão fosfato de sódio pH 7,50; 0,1M, proporção óleo:tampão1:1, temperatura de 40 ºC, agitação 700 rpm em 10 horas de reação. Os dois lotes de óleo foram hidrolisados enzimaticamente em quantidades maiores num reator de vidro com as duas enzimas e em seguida foram esterificados empregando o catalisador heterogêneo de sulfato férrico, tanto pela via metílica como etílica. Pelas análises realizadas, o biodiesel etílico apresentou melhoresconversões frente ao biodiesel metílico. As amostras de biodiesel foram analisadas também por CG-EM para confirmar a formação do produto etílico. O processo de hidrólise enzimática associada à esterificação por catálise heterogênea apresentou resultados bastante promissores, que podem permitir o uso de matérias-primas com elevado índice de acidez, que é um dos principais desafios atuais na produção desse biocombustível.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-05-22T14:58:39Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) correcao dissertacao final.pdf: 2048096 bytes, checksum: 1872b5100ae361c817c7d7a6f2e27991 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-05-22T14:58:51Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) correcao dissertacao final.pdf: 2048096 bytes, checksum: 1872b5100ae361c817c7d7a6f2e27991 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-22T14:58:51Z (GMT). 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The present study aimed to study the chemical composition and biological activities of two varieties of Astrocaryum aculeatum known as tucumã-arara (TA) and tucumã-comum (TC). Extraction of essential oils from two varieties of fruits pulp tucuma-the Amazons were performed, and the classes present in the oils: hydrocarbons, aldehydes, ketones, esters, phenylpropanoids, terpenes, and carboxylic acids showing the largest percentage present in oils being the major constituent of tucumã-arara and tucumã-comum are cis-9-octadecenoic acid (23.19%) and (E)-docos-13-enoic acid (29,89%), respectively. The physico-chemical analyzes were performed with the oil extracted with solvent (hexane) of the epicarp (peel) of the fruits. In the analysis of oxidative stability, the values given by TA (24.25 h) and TC (9.24 h) showed that they do not degrade easily. Regarding the acid value, the TC (27.72 ± 0.38) showed a higher value compared to TA (15.08 ± 0.61). These values shown by the index of acidity were higher than recommended for consumption that is 10 mg KOH / g for palm oils. The saponification values for TA was 163.92 ± 2.42 and 167.90 TC was ± 3.46. The density of the varieties were similar, 0.912 g / mL for TC and 0.911 g / ml to TA. Tests for antioxidant quantity and quality activities in hydroalcoholic extracts (6:4), methanolic and ethanolic epicarpos of the two varieties were made. The results were positive for all statements in the qualitative test, therefore, the quantitative were performed in which the extracts showed that the best results were with hydroalcoholic percentage inhibition of 78.63% TA and 79.36% of TC . The IC50 was also performed and the hydroalcoholic extract was also presented the best concentration to 59.11 mg / mL for TA and 57.24 mg / mL for TC. The antimicrobial activity was tested with alcoholic extracts of epicarpos and tested negative for all strains tested. Mass spectrometry was performed with extracts from the bark in the positive mode by ESI and APCI and ESI in negative mode and the partitions of the extracts from the encocarp by ESI in negative mode. The major ions by the peel ESI [M + H]+ were m/z 138 identified as an alkaloid trigonelline called and m/z 219 adult with glucose as potassium [glucose + K]+. At APCI [M + H]+, catechin was identified as majority, with m / z ESI 291 [MH]-. Tucumã-comum the majority of was m/z 133, referring to a phenolic, known as 3-hydroxycoumarin and the majority of tucumã-arara was m / z 179, known as caffeic acid. In the mass spectrum of the endocarp (seed) ESI [MH]- ions is one of the major m/z 137, related to p-hydroxybenzoic acid and salicylic acid, as they are isomers. / O gênero Astrocaryum é composto por 40 espécies, destacando-se as espécies Astrocaryum aculeatum conhecido como tucumã-do Amazonas e Astrocarym vulgare, tucumã-do-Pará. O tucumã-do-Amazonas apresenta frutos consumidos na alimentação humana em grande quantidade na Amazônia. O fruto possui várias variedades, é oleaginoso e sua polpa pode variar de cor amarelo à alaranjada, sendo consumida de diversas formas, como in natura, recheios de sanduiches e tapiocas, sorvetes, dentre outros. Cerca de 60% do fruto é tratado como resíduos e descartados sem dar uma funcionalidade tanto para o homem quanto para o meio ambiente. O presente estudo teve como objetivo analisar a composição química e atividades biológicas de duas variedades de Astrocaryum aculeatum, conhecidas como tucumã-arara (TA) e tucumã-comum (TC). Foram realizadas extrações de óleo essencial das duas variedades da polpa dos frutos de tucumã-do-Amazonas, sendo as classes presentes nos óleos: hidrocarbonetos, aldeídos, cetonas, ésteres, fenilpropanóides, terpenos e os ácidos carboxílicos que apresentaram a maior porcentagem presente nos óleos, sendo o constituinte majoritário do tucumã-arara e tucumã-comum o ácido cis-9-octadecenóico (23,19%) e o ácido-(E)-docos-13-enóico (29,89%), respectivamente. As análises físico-químicas foram realizadas com o óleo extraído com solvente (hexano) do epicarpo (casca) dos frutos. Na análise de estabilidade oxidativa, os valores apresentados pelo TA (24,25 h) e TC (9,24 h) demostraram que os mesmos não degradam com facilidade. Em relação ao índice de acidez, o TC (27,72±0,38 mg KOH/g) apresentou um maior valor em relação ao TA (15,08±0,61 mg KOH/g). Esses valores apresentados pelo índice de acidez foram superiores ao recomendado para o consumo que é de 10 mg KOH/g para óleos de palma. Os valores do índice de saponificação para o TA foi de 163,92±2,42 mg KOH/g e para o TC foi de 167,90±3,46 mg KOH/g. Os valores de densidade das variedades foram semelhantes, 0,912 g/mL para o TC e 0,911 g/mL para o TA. Foram realizados testes para atividades antioxidantes quantitativamente e qualitativamente nos extratos hidroalcoólicos (6:4), metanólicos e etanólicos dos epicarpos das duas variedades. Os resultados foram positivos para todos os extratos no teste qualitativo, com isso, foram realizados o quantitativo, no qual os extratos que apresentaram os melhores resultados foram os hidroalcoólicos com porcentagem de inibição de 78,63 % do TA e 79,36% do TC. O CI50 também foi realizado e o extrato hidroalcoólico foi o que apresentou a melhor concentração, com 59,11 μg/mL para o TA e 57,24 μg/mL para o TC. A atividade antimicrobiana foi testada com os extratos alcoólicos dos epicarpos e apresentaram resultados negativos para todas as cepas testadas. A análise por espectrometria de massas foi realizada com os extratos do epicarpo no modo positivo por ESI e APCI e modo negativo por ESI e nas partições AcoEt dos extratos do endocarpo no modo negativo por ESI. Os íons majoritários do epicarpo por ESI [M+H]+ foram o m/z 138, identificado como um alcaloide chamado trigonelina e m/z 219 como glicose com aduto de potássio [glicose+K]+. No APCI [M+H]+, foi identificado a catequina, como um dos majoritários, com m/z 291. Por ESI [M-H]- o majoritário do tucumã-comum foi o íon m/z 133, referente a um fenólico, conhecido como 3-hidroxicumarina e o majoritário do tucumã-arara foi o m/z 179, conhecido como ácido caféico. No espectro de massas do endocarpo (caroço) por ESI [M-H]-, um dos íons majoritários é o íon m/z 137, referente ao p-hidróxibenzóico e ácido salicílico, já que são isômeros.