A crescente urbanização e modernização leva a população a passar cada vez mais tempo em ambientes fechados e com climatização artificial. Estes ambientes são propícios para o desenvolvimento de contaminantes, como compostos orgânicos voláteis e microrganismos, os quais estão diretamente relacionados a problemas de saúde. Neste trabalho, propõe-se o uso de fotocatálise heterogênea para remoção de poluentes orgânicos presentes no ar. O semicondutor escolhido como fotocatalisador para este trabalho foi o óxido de zinco, que possui uma grande capacidade de absorção de luz UV. Inicialmente um estudo sistemático das condições de síntese de microestruturas de ZnO imobilizadas sobre diferentes substratos foi realizado com base em um planejamento de experimentos composto central circunscrito. Foram avaliadas as razões molares dos reagentes NaOH e D-frutose em relação à quantidade de Zn2+ presente no meio reacional, o tempo e a temperatura de síntese. A variável de resposta do sistema foi a porcentagem de degradação de rodamina B sob irradiação de luz ultravioleta por uma hora. Este corante é comumente usado como molécula alvo em ensaios de degradação fotocatalítica servindo de padrão para avaliação da eficiência do catalisador. Os materiais utilizados como substratos para o crescimento das microestruturas foram vidro, cobre e zinco. Os testes realizados permitiram concluir que, dentre os materiais estudados, substrato de zinco é o mais promissor, apresentando uma porcentagem de degradação máxima de 80%. Em relação às condições de síntese, os gráficos de contorno permitem identificar uma região de máxima resposta para o substrato zinco. As variáveis mais significativas do modelo estudado foram a quantidade de NaOH e a temperatura de síntese. Para a segunda etapa desta pesquisa, dois compostos facilmente encontrados em ambientes fechados – limoneno e acetona – foram utilizados como moléculas alvo de compostos orgânicos voláteis. Foram utilizados três reatores com configurações diferentes e três fotocatalisadores para o estudo de degradação fotocatalítica – TiO2 P25, ZnO Merck e nanobastões de ZnO sintetizados em laboratório. Os resultados indicam que o TiO2 apresenta uma maior facilidade de degradação de limoneno do que ZnO, totalizando uma remoção de 70% e 45%, respectivamente. O oposto acontece para acetona, onde ZnO apresentou uma degradação total de 61% e TiO2 48%. Nanobastões de ZnO foram responsáveis pela remoção de menos de 10% de limoneno. Estes resultados indicam a relação da atividade fotocatalítica com a interação entre estrutura do fotocatalisador/molécula alvo. / The increasing urbanization and modernization have led people to spend more and more time indoors and with artificial air conditioning. Such environments are conducive to the development of contaminants, such as volatile organic compounds and microorganisms, which are directly related to health issues. In this work, we propose the use of heterogeneous photocatalysis for organic pollutants removal in air. The semiconductor chosen as photocatalyst for this study was zinc oxide, a material with great UV light absorption capacity. Initially a systematic study of the ZnO microstructures synthesis conditions immobilized on different substrates was performed. In order to do so, a circumscribed central composite design of experiments was developed for each substrate. The reactants molar ratio – NaOH/Zn and Zn/Fructose –, time and temperature of synthesis were evaluated. The response variable was rhodamine B (RhB) degradation percentage using UV light for one hour. This dye is commonly used as a target molecule, been referred as standard test to evaluate the photocatalyst efficiency. The materials used as substrates for microstructures growth were glass, copper and zinc. The experiments shoed that, among the studied materials, zinc substrate is the most promising, with a maximum (RhB) degradation of 80%. Regarding the synthesis condition, the contour plots allow the identification of a maximum response region for the zinc substrate. The most significant variables from the studied model were the molar ratio NaOH/Zn and synthesis temperature. For the following step in this work, two compounds easily found indoors – limonene and acetone – were used as target molecules of volatile organic compounds (VOCs). Three reactors with different configurations, and three photocatalysts – TiO2 P25, ZnO Merck and synthesized ZnO nanorods – were used for the study of photocatalytic degradation. The results indicate that TiO2 has a greater ease of limonene degradation than ZnO, with a total removal of 70% e 45%, respectively. The opposite happens to acetone, where ZnO showed an overall degradation of 61 e 48%, respectively. ZnO nanorods were responsible for less than 10% of limonene removal. This results indicate a relation between photocatalytic activity and photocatalyst structure/target molecule.

A atmosfera terrestre contém nitrogênio e oxigênio, sendo este último, um composto altamente reativo e fundamental ao desenvolvimento e manutenção da vida. Além desses gases, diversos outros compostos em pequenas concentrações, os quais podem atuar como reagentes e/ou catalisadores também a compõe. Os compostos gasosos variados e material particulado (orgânico e inorgânico) de diferentes dimensões lançados constantemente à atmosfera são provenientes de fontes diversas. Tais fontes podem ser de origem natural ou antrópica e ainda, podem ser pontuais, difusas, primárias, secundárias, móveis e/ou estacionárias. Os processos envolvendo transformações químicas na atmosfera são extremamente importantes porque tendem a manter a sua composição em estado estacionário. A vegetação, que constitui uma fonte natural, é responsável pela emissão de grandes quantidades de compostos carbonados para a atmosfera. Dentre os vários compostos orgânicos emitidos da superfície do planeta, destacam-se em particular, alguns gases traços, denominados compostos orgânicos voláteis (COVs). A emissão dos compostos orgânicos voláteis pela vegetação ocorre, em escala global, predominantemente nos trópicos ou nos meses de verão em outras regiões. As reações fotoquímicas dos compostos orgânicos voláteis desempenham um papel diferenciado e importante na química da troposfera, podendo alterar de forma significativa a concentração de ozônio em áreas tanto urbanas quanto rurais. O presente projeto contempla o estudo de alguns dos inúmeros compostos orgânicos voláteis de origem biogênica (COVBs) emitidos pela vegetação constituinte, das regiões da Floresta Amazônica, da Mata Atlântica e da floresta Tropical da Guiana Francesa, comparando-se os dados de saída gerados pelos Modelos MOZART-4 e CAM-Chem. A escolha dos sítios experimentais para realização deste estudo se deu em parte em função da importância dos locais em termos de biodiversidade, extensão territorial, influência na climatologia (local e/ou regional), bem como também em função da acessibilidade, proximidade a centros urbanos e alterações devido à influência humana. O procedimento metodológico adotado para coleta das amostras de COVBs se deu por meio da técnica conhecida como acumulação de vórtices turbulentos (Relaxed Eddy Accumulation - REA), a qual faz uso de um dispositivo coletor denominado acumulador compacto de vórtices turbulentos (Compact Relaxed Eddy Accumulator - CREA). As amostras gasosas de COVBs foram coletadas por meio de cartuchos comerciais apropriados, compostos por diferentes materiais adsorvedores que apresentavam afinidade química também diferenciada para os variados compostos aos quais foram expostos. Estudos primários para determinação da natureza dos cartuchos que foram utilizados neste projeto foram realizados, a fim de se obter dispositivos adequados a este propósito. Os resultados evidenciam, como esperado, que a presença de isopreno é predominante em todos os sítios experimentais, sendo sua concentração média diária máxima de 5,0 ± 0,3 μg/cm3 registrada na Amazônia e de 8,0 ± 0,4 μg/cm3 (concentração diária) na floresta da Guiana Francesa, seguido pelo alfa-pineno cuja concentração máxima obtida foi de aproximadamente 1,6 ± 0,08 μg/cm3 no último sítio experimental, ambos detectados na estação seca. A emissão de isopreno e dos monoterpenos ocorreu de forma mais acentuada na época seca em comparação ao período úmido. Contudo, observou-se em algumas situações uma pequena discrepância. De maneira geral os resultados gerados pelos modelos estão subestimados, como exceção do parâmetro de radiação fotossinteticamente ativa (PAR), o que indica que a defasagem entre os resultados observados e os simulados pode estar relacionada parâmetros de OH-, NOx e em algumas reações químicas fotoquímicas envolvendo o ozônio. / The Earth\'s atmosphere contains nitrogen and oxygen, the last one being a highly reactive compound and fundamental to the development and maintenance of life. Besides these gases, many other compounds in small concentrations, which can act as reactants and /or catalysts can be found in the atmosphere. Various gaseous compounds and particulate matter (organic and inorganic) of different dimensions constantly released into the atmosphere come from various sources. Such sources can be natural or anthropogenic and still be punctual, diffuse, primary, secondary, mobile and or stationary. Processes involving chemical transformations in the atmosphere are extremely important because they tend to maintain their steady-state composition. The vegetation, which is a natural source, is responsible for producing large amounts of carbon compounds in the atmosphere. Among the various organic compounds emitted from the planet\'s surface, stand out in particular, some trace gases, called volatile organic compounds (VOCs). The emission of volatile organic compounds by vegetation occurs on a global scale, predominantly in the tropics or in the summer months in other regions. The photochemical reactions of volatile organic compounds play an important and unique role in the chemistry of the troposphere, which can significantly change the concentration of ozone in both urban and rural areas. This project involves the study of some of the numerous biogenic volatile organic compounds (BVOC) emitted by vegetation from the Amazon Forest, the Mata Atlântica forest and the Tropical forest of French Guiana, comparing the output data generated by MOZART -4 and CAM-Chem models. The choice of experimental sites for this study was in part due to the importance of local biodiversity , territorial extent , influence the weather (local and/or regional), and also because of accessibility, proximity to urban centers and changes due to human influence . The methodological procedures for collecting samples of VOCs was through the technique known as eddy accumulation (Relaxed Eddy Accumulation - REA), which uses an equipment known as compact relaxed eddy accumulator (CREA). The gas samples were collected from BVOCs through appropriate commercial cartridges, composed of different materials showed that chemical affinity adsorbents also differentiated for the various compounds which were exposed. Primary studies to determine the nature of cartridges that were used in the field campaigns were conducted in order to obtain devices suitable for this purpose. The results show, as expected, the presence of isoprene as a prevalent compound in all experimental sites, with maximum daily average concentration of 5,0 ± 0,3 μg/cm3 registered on the Amazon basin and 8,0 ± 0,4 μg/cm3 (daily concentration) in the forest of French Guiana, followed by alpha-pinene, whose maximum concentration obtained was approximately 1,6 ± 0,08 μg/cm3 in the last experimental site, both detected in the dry season. The emission of isoprene and monoterpenes occurred sharply in the dry season compared to the wet season. However, it was observed in some situations a small discrepancy. In general, the results generated by the models are underestimated, as an exception of photosynthetically active radiation parameter (PAR), indicating that the gap between the observed and simulated results can be related to OH- and NOx parameters and some chemical reactions involving photochemical ozone.

Orientador: Telma Teixeira Franco / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-21T16:33:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Piovani_MonicaRegina_D.pdf: 3018875 bytes, checksum: fd8c35c2204ec9208757e570785a6b90 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: As microalgas são microrganismos que vem sendo utilizados na bioconversão de carbono em produtos com interesse comercial como, por exemplo, biocombustíveis, corantes, suplementos alimentares e cosméticos. Elas podem ser cultivadas em sistemas autotróficos e heterotróficas sendo que as fontes de carbono, gasosas ou líquidas, podem ser provenientes de resíduos industriais reduzindo os custos de sua produção. Para identificar quais os possíveis produtos gerados durante o cultivo o objetivo deste trabalho foi avaliar a bioconversão de dióxido de carbono em fotobiorreatores identificando os principais bioprodutos gerados nas fases sólida, líquida e gasosa do sistema. Os experimentos foram conduzidos em fotobiorreatores de coluna de bolhas, alimentados com meio de cultivo sintético, com microalga C. vulgaris em fase exponencial de crescimento. Foi utilizado reator isotérmico, intensidades luminosas de 150?.molm-2.s-1, e injeção de ar com dióxido de carbono na vazão de 1Lmin-1. Além da conversão de carbono foram avaliados métodos de extração de lipídeos baseados no método de Bligh & Dyer e métodos gravimétricos para determinação do teor de umidade. A conversão de CO2 nos sistemas utilizados foi avaliada nas fases sólida, líquida e gasosa e foi expressa em termos de produção de biomassa (6%), em compostos solúveis na fase líquida, e composta orgânicos voláteis (88%) liberados para fase gasosa do sistema. O teor de umidade da biomassa das microalgas foi de 85% para os métodos avaliados e para os métodos para extração de lipídeos foi possível observar a influência do teor de umidade na biomassa na porcentagem de lipídeos que teve variação de 3% a 24% / Abstract: Microalgae are microorganisms that have been used for bioconversion of carbon into products of commercial interest such as, biofuels, pigments, food supplements and cosmetics. They can be grown in autotrophic and heterotrophic systems and the carbon sources, gaseous or liquid, can be derived from industrial wastes, reducing the costs of production. To identify the possible products generated during the culture the objective of this study was to evaluate the bioconversion of carbon dioxide in photobioreactors identifying key byproducts in solid, liquid and gaseous phases the generated in system. The experiments were conducted in bubble column photobioreactors, fed synthetic growth medium, and C. vulgaris cultures in exponential growth phase. The reactor was operated isothermically with 150?molm-2s-1 of light intensities and injection of air with carbon dioxide in the flow 1Lmin-1. Besides the carbon conversion, were evaluated lipid extraction methods based on the Bligh & Dyer's method and gravimetric methods for determination of moisture content. The conversion of CO2 systems will be evaluated in phases solid, liquid and gaseous systems, expressed in terms of biomass (6%), production in soluble compounds in the liquid phase and volatiles organic compounds released into the gaseous phase. The moisture content of microalgae biomass was 85% for the evaluated methods and for the extraction of lipids methods was possible to observe the influence of moisture content in the percentage of lipids that ranged from 3% to 24% / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutora em Engenharia Quimica

Orientador : Reginaldo Guirardello / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-02T01:21:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Albuquerque_EdlerLinsde_M.pdf: 8058904 bytes, checksum: 7fbfde9a6f7025ac363c676c7a640fb2 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Atualmente é cada vez mais comum encontrarmos recursos hídricos contaminados por substâncias resultantes da atividade antropogênica, especialmente aquelas oriundas dos descartes de processos industriais. Estes compostos químicos geralmente representam uma ameaça à saúde humana e ao equilíbrio dos ecossistemas aquáticos. Os efeitos são ainda mais prejudiciais quando tais substâncias se tratam dos VOCs clorados - Compostos Orgânicos Voláteis clorados, pois além de prejuízos aos recursos hídricos e à saúde da população, tais compostos são conhecidos contaminantes atmosféricos que auxiliam na formação de ozônio na troposfera. Dentre os tipos de tratamento existentes para correntes aquosas contaminadas por VOCs, destaca-se nesta pesquisa o air stripping (passagem de ar dentro de um coluna separadora em contracorrente à corrente aquosa), como uma das tecnologias mais simples, eficiente e econômica para a remoção destes compostos, conforme tem atestado pela U.S. EPA. Esta pesquisa teve como objetivo sugerir uma configuração ótima em termos de consumo energético e custo fixo da unidade para uma unidade de tratamento empregando air stripping. Para efetuar a otimização da unidade foi preciso dimensionar a coluna de stripping (estágios de equilíbrio e projeto hidrodinâmico), a bomba centrífuga que transportaria o líquido contaminado até a coluna, e o soprador que forneceria ar à temperatura ambiente para a coluna. O problema de otimização obtido possuiu, desta forma, equações relacionadas ao dimensionamento dos equipamentos sujeitas a limitações dimensionais dos acessórios constituintes, a restrições operacionais e tendo de respeitar os limites impostos pela legislação quanto ao descarte das substâncias estudadas. Como resultado, esta pesquisa apresenta a metodologia básica necessária à elaboração do projeto de uma unidade de air stripping, ao passo que sugere, dentro das considerações levadas a cabo, parâmetros ótimos para a realização de tal projeto / Abstract: At present, it is more and more common to find water resources contaminated by substances resulting from anthropogenic activities, especially those originating from of the discards of industrial processes. These chemicals usually represent a threat to human health and to aquatic ecosystems equilibrium. The effects are still more harmful when such substances are chlorinated VOCs chlorinated Volatile Organic Compounds, because besides damages to water resources and population's health, such substances are known atmospheric pollutants which contribute to ground levei ozone formation. Among the existent treatment types for aqueous mixtures contaminated for VOCs, it is emphasized in this research the air stripping (air passage inside of a separating column in countercurrent to the aqueous mixture), as one of the simplest, efficient and economical technologies used for VOCs removal, as it has been attesting by U.S. EPA. This research had as objective to suggest optimum configurations, in terms of energy consumption and fixed cost, for an air stripping treatment plant. To carry out the required optimization was necessary to size the stripping column (equilibrium stages and hydrodynamic project), the centrifugal pump that would transport the polluted liquid until the column, and the blower that would supply air at ambient temperature for the column. The obtained optimization problem had, in this way, equations related to the sizing of each piece of equipment, which are subject to dimensional limitations of the constituent accessories, to operational restrictions and to discharge limits imposed by Brazilian Laws to the studied substances. As result, this research presents the necessary basic methodology for the elaboration of an air stripping unit project, while it suggests, based on the supposed considerations, optimum parameters for the elaboration of such a project / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Helena Teixeira Godoy / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-26T18:38:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sganzerla_Marla_D.pdf: 11263877 bytes, checksum: 32ac84fea7f4793868e0e58797653653 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: As pimentas do gênero Capsicum apresentam ampla aplicação em função dos atributos sensoriais de cor, pungência e aroma, decorrentes da presença de carotenoides, capsaicinoides e voláteis. No entanto, variações no conteúdo desses metabólitos secundários dependem de fatores como sazonalidade, ritmo circadiano, desenvolvimento da planta, características edafo-climáticas, ataque de patógenos. Neste estudo foi realizada a caracterização da composição de capsaicinoides e fração volátil de frutos de Capsicum chinense. A caracterização foi realizada através do uso de métodos analíticos cromatográficos (UPLC, UHPLC-MS e GC-MS). Com a execução desta pesquisa, foi possível caracterizar os frutos de C. chinense quanto à composição de metabólitos relacionados aos seus principais parâmetros de qualidade, fornecendo subsídios científicos para o conhecimento e melhoria da qualidade em termos de produção, aplicação industrial, compreensão de rotas metabólicas e melhoramento genético, além de gerar informações a respeito de substâncias potencialmente benéficas, devido a suas ações no organismo humano. Inicialmente foram desenvolvidos e validados os métodos, usando ferramentas estatísticas. De acordo com a etapa de otimização para a extração dos capsaicinoides, 100% de metanol combinado com o uso do banho de ultrassom por 10 minutos foram empregados. O método analítico desenvolvido através do uso de cromatografia em fase líquida de ultra eficiência permitiu a separação de 8 capsaicinoides em 4 minutos de análise cromatográfica e mostrou-se eficiente de acordo com a validação realizada. 9 acessos de pimentas C. chinense foram analisadas. Os teores de capsaicina e dihidrocapsaicina obtidos estavam nas faixas de 156 - 1442 ?g.g?1 e 26 - 478 ?g.g?1 (peso de fruto fresco), respectivamente. A caracterização do perfil de voláteis em pimentas 'Habanero', através do uso de HS-SPME (Headspace Solid-Phase Microextraction), foi realizada após etapa de otimização. Delineamento composto central e ferramenta de desejabilidade foram usadas a fim de avaliar, simultaneamente, duas respostas: soma total da área dos picos e número de compostos extraídos. O resultado maximizado para as duas respostas usando a fibra tripla (DVB/Car/PDMS) indicou o uso das condições de temperatura de extração de 40 °C e 30 min de extração. 82 compostos foram tentativamente identificados na fração volátil da pimenta 'Habanero' e os ésteres foram os compostos mais abundantes. O 2,3-dimetilciclohexanol e longifoleno foram identificados pela primeira vez em pimentas 'Habanero'. Além disso, pimentas 'Habanero' submetidas à diferentes condições de disponibilidade de água durante seu cultivo foram avaliadas quanto a composição de capsaicinoides e voláteis. Maiores quantidades de capsaicina e dihidrocapsaicina foram encontradas na pimentas maduras, alcançando valores entre as faixas de 2,85 - 3,33 mg.g-1 para capsaicina e 1,06 - 1,71 mg.g-1 para dihidrocapsaicina. Os teores de compostos voláteis totais foram maiores nas pimentas verdes (195,47 - 298,94 mg.kg-1), independente do tratamento de estresse hídrico que receberam. Os resultados obtidos com o PCA realizado possibilitaram, inicialmente, separar as pimentas 'Habanero' em função do grau de maturação. Enquanto, PCA aplicado, separadamente, nas pimentas verdes e maduras demonstrou uma separação evidente em função da data de colheita. Isso se deve ao fato de que influências do grau de maturação e época da colheita se sobressaíram no estudo. As pimentas foram agrupadas de acordo com o tratamento de irrigação recebido, mas para uma melhor compreensão dos efeitos dos tratamentos de estresse hídrico sobre a composição das amostras, seria necessário uma estratégia de estudo com monitoramento mais frequente dos frutos formados além de outras investigações sensoriais, como o uso de olfatometria. / Abstract: The Capsicum peppers are largely used due their sensorial properties as color, pungency and aroma. These characteristics occur by the presence of determinate classes of compounds including carotenoids, capsaicinoids and volatiles. These secondary metabolism derivatives compounds are influenced by two factors: genetics and plant-environment interactions and are susceptible to water availability conditions. This study had a proposal of the characterization of the capsaicinoids and volatile composition of the Capsicum chinense pepper fruits. The analysis were carried out by using of chromatographic methods (UPLC, UHPLC-MS and GC-MS). The results obtained and the characterization of the C. chinense fruits regarding the mainly compounds which influenced in the quality of the peppers provide the scientific subsidies for improvement of general quality, agricultural practices, industrial applications and breeding programs and also, the knowledge about substances potentially beneficial to the human organism. Initially, was developed and validated a fast, efficient and reproducible method to analyze capsaicinoids in Brazilian Capsicum chinense fruits by means the use of an optimization strategy to extracted the capsaicinoids. The extracts were obtained following the condition 100% of methanol and 10 min on ultrasound assisted extraction. The analytical method developed in an ultra high performance liquid chromatographic system coupled to a mass spectrometer permits the separation of 8 capsaicinoids in 4 min of time analysis expending only 2 mL of solvent as mobile phase. The method achieved was fully validated and show the effectiveness and satisfactory performance to answer the analytical needs of this research area. Different accessions of C. chinense fruits were analyzed, the contents of capsaicin and dihydrocapsaicin were in the range of 156 - 1442 ?g.g?1 and 26 - 478 ?g.g?1 of fresh fruit, respectively. Characterization of aroma profile of Capsicum chinense peppers 'Habanero' type, using Headspace Solid-Phase Microextraction (HS-SPME), was performed after an optimization step by GC-MS. Central composite design and Derringer's desirability function strategies were used for this optimization, in order to evaluate simultaneously the 'total sum peak areas' and 'number of extracted compounds' responses. The maximized results for both responses were obtained using PDMS/Car/DVB fiber, temperature of 40 °C and extraction time of 30 min. Eighty-two compounds were tentatively identified in the volatile fraction of the 'Habanero' pepper and the most abundant were hexyl isovalerate, cis-hexenyl isovalerate, hexyl 3-methylbutanoate, 3,3-dimethylcyclohexanol, longifolene, and 2-methyl-1-tetradecene. The compound 2,3-dimethylcyclohexanol and longifolene were reported for the first time in 'Habanero' pepper. In addition, Brazilian 'Habanero' peppers grown under different condition of water availability were evaluated regarding their capsaicinoids and volatiles composition. The higher values of capsaicin and dihydrocapsaicin were found in the mature peppers, achieving ranges from 2.85 - 3.33 mg.g-1 for capsaicin and 1.06 - 1.71 mg.g-1 for dihydrocapsaicin. Total volatile compounds presented higher values for the peppers in green stage of maturity with ranges from 195.47 - 298.94 mg.kg-1, whereas in the mature samples the range was from 68.74 - 118.50 mg.kg-1. According the results obtained with the PCA performed was possible separe the 'Habanero' peppers in function of the degree of maturity. While, PCA apllied, separately, for green and mature peppers showed a clear separation in function of the harvest date. This fact can be justified by the large influence of maturity degree and harvest date on the peppers composition. The peppers were clustered in function of the water availability treatments received, but to better understand the effects of water availability on the peppers composition, another strategy of evaluation, with more frequent monitoring would be interesting, as well as the inclusion of sensorial studies, as the olfactometry technique. / Doutorado / Ciência de Alimentos / Doutora em Ciência de Alimentos

Orientadores: Edson Tomaz, Osvaldir Pereira Taranto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-28T04:21:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinheiro_ClaironLima_D.pdf: 2779888 bytes, checksum: 5fa91f4decd517c966fafa783aa325da (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: As indústrias de processamento de suco de laranja geram subprodutos como óleos essenciais, d-limoneno e farelo de polpa cítrica. O farelo de polpa cítrica corresponde a 49 kg de cada 100 kg de laranja processada, sendo definido como bagaço dos frutos processados (cascas, sementes, fibras e partes não aproveitadas durante o processamento) após as operações de prensagem, moagem, secagem e peletização. No entanto, durante o processo de secagem do bagaço para produção de farelo de polpa cítrica, há a emissão de compostos orgânicos voláteis (COV), que ocorre devido as cascas do fruto (albedo e flavedo) presentes no bagaço conterem uma quantidade residual de d-limoneno e óleos voláteis que não foram recuperados em etapas anteriores do processo. Assim, ao serem liberados para a atmosfera, esses COV tornam-se uma fonte primária de poluição do ar e causam problemas ambientais relacionados à formação de ozônio troposférico e névoa fotoquímica (ou smog fotoquímico), além de problemas à saúde humana, como: desconforto olfativo devido ao odor cítrico, irritação dos olhos pelo ozônio troposférico e produtos de oxidação dos COV. Dentro deste contexto, estudou-se a emissão de COV durante a exposição de conjuntos de partículas de albedo e flavedo de laranja-pêra a fluxos de ar com velocidade constante em diferentes tempos de exposição e a sete temperaturas, onde os experimentos foram conduzidos em um módulo experimental, no qual se coletou amostras de gás na saída do fluxo de ar e quantificou-se por cromatografia gasosa com detector de ionização por chama (CG-DIC) os seguintes COV selecionados: furfural, 'alfa'-pineno, 'beta'-pineno, 3-careno, p-cimeno e d-limoneno. Os resultados mostraram que: os principais compostos emitidos foram o d-limoneno, 3-careno e ?-pineno a partir do flavedo com tendência ao aumento da emissão com a temperatura e diminuição com o tempo de exposição, além da emissão de compostos não identificados; a emissão de COV ocorreu por processo de arraste por vapor predominando até 160°C e por arraste a vapor seguido de evaporação por efeito do aumento do tempo de exposição e da temperatura do ar de 160 a 250°C e; a contribuição do albedo nas emissões de COV é desprezível comparada à do flavedo / Abstract: The orange juice processing industries generate products such as essential oils, d-limonene and citrus pulp bran. The citrus pulp bran corresponds to 49 kg per 100 kg of orange processing and this is defined as bagasse of processed fruits (peels, seeds, fibers and parts weren¿t used during processing) after pressing, milling, drying and pelletizing operations. However, in the waste drying process for citrus pulp bran production, there are volatile organic compounds (VOCs) emissions. This occurs because the fruit peel in the residue holds a residual amount of d-limonene and volatile oils were not recover in the previous process steps. Thus, these VOCs become a primary source of air pollution and cause environmental problems related to tropospheric ozone formation, photochemical smog and human health problems, such as discomfort olfactory because of the citric odor, eye irritation by tropospheric ozone and VOC oxidation products. In this context, the emission of VOCs during the exposure of albedo and flavedo particles of sweet orange to air flow with constant velocity, seven temperatures and different exposure times. The experiments were performed in a experimental module, in which gas samples collected at air flow exit and the selected VOCs (furfural, 'alfa'-pinene, ß-pinene, 3 -carene, p-cymene and d-limonene) were quantified by gas phase chromatography with flame ionization detector (GC-FID). The results showed: the main compounds emitted was d-limonene, 3-carene and ?-pinene from flavedo and the emission tended to increase with air temperature increase and it decrease whith exposure time increase; unidentified compounds were detected, but they weren¿t quantified; the VOCs emissions occurred by distillation steam process and by this process following by volatilization process due to time exposure and air temperature increase; the VOCs emissions from albedo was negligible compared to flavedo / Doutorado / Engenharia de Processos / Doutor em Engenharia Química

A qualidade do ar dos grandes centros urbanos é impactada diretamente pela emissão de poluentes dos veículos automotores. São dois os principais indicadores da deterioração da qualidade do ar: a concentração de material particulado e de ozônio. A concentração desses poluentes frequentemente atinge valores preocupantes, em especial na Região Metropolitana de São Paulo. O ozônio é um poluente secundário formado a partir de reações fotoquímicas em ambiente com a presença de compostos orgânicos voláteis e óxidos de nitrogênio, dentre os principais compostos precursores emitidos pela combustão dos motores dos veículos. A metodologia desenvolvida busca caracterizar o impacto da circulação dos veículos utilizando um índice, baseado na especiação, quantificação e reatividade dos precursores de ozônio emitidos. Esse índice pode identificar o impacto de um modelo de veículo e atender a demanda por rotulagem ambiental ou o impacto de um conjunto de veículos e subsidiar políticas públicas de redução das emissões / Air quality in large urban centers is directly impacted by the emission of pollutants from motor vehicles. There are two main indicators of the deterioration of air quality: the concentration of particulate matter and ozone. The concentration of these pollutants often reaches alarming values, particularly in São Paulo Metropolitan Area. Ozone is a secondary pollutant formed by photochemical reactions in atmosphere with the presence of volatile organic compounds and nitrogen oxides, precursors compounds emitted by combustion in vehicle engines. The methodology developed seeks to characterize the impact of the movement of vehicles using an index based on speciation, quantification and reactivity of emitted ozone precursors. This index can identify the impact of a vehicle and meet the demand for environmental labeling or the impact of a set of vehicles and support public policies to reduce emissions

Benefícios na fermentação microbiana no cólon e as flatulências, em cães da raça Bulldog Francês, podem ser promovidos mediante mudanças nas quantidades e fontes proteicas da dieta. Este estudo avaliou os efeitos da inclusão de diferentes fontes de proteína em alimento seco para cães Bulldog Francês sobre a fermentação microbiana, a absorção de nutrientes e mudanças nas emissões dos componentes orgânicos voláteis mais prevalentes, ademais comparou os resultados com a técnica de teste sensorial. Quatro dietas de manutenção para cães adultos foram formuladas: T0, dieta com farinha de vísceras de frango; T1, dieta com glúten de trigo; T2, dieta com farinha de vísceras de frango e glúten de trigo; e T3, dieta com vísceras de frango, glúten de trigo e proteína hidrolisada. Foram utilizados oito cães da raça Bulldog Francês, com peso corporal médio de 11,3 ± 0,21 kg e 2,7 ± 0,74 anos de idade, distribuidos num delineamento em quadrado latino 4x4 e adaptados às dietas durante 20 dias. Fezes frescas foram coletadas para análise de digestibilidade aparente dos nutrientes, escore, ácidos graxos voláteis, pH, aminas biogênicas, compostos orgânicos voláteis, lactato, amônia, e análise sensorial. Não houve efeitos adversos nos animais. As médias foram comparadas por meio de contrastes pelo PROC MIXED do SAS, adotando um nível de significância de 5% (P≤0,05). Os animais que foram alimentados com as dietas T1 e T2 apresentaram maior digestibilidade da matéria seca (P<0,05), matéria orgânica (P<0,05), proteína bruta (P<0,001) e menor produção de fezes (P<0,02). Foi observada menor ingestão da fibra bruta nos animais alimentados com a dieta T0 (P<0,001). As dietas T1, T2 e T3 resultaram em menor escore e pH fecal (P<0,05). Ao respeito aos compostos orgânicos voláteis, foi observada diferença estatística em dois dos 68 compostos observados, as fezes dos animais alimentados com dieta T0 e T1 apresentaram maior presença dos compostos fenol (P=0,04) e indol (P=0,01), respectivamente. O tratamento T0 apresentou maior percepção de odor durante a avaliação sensorial (P=0,01). Não houve efeito das dietas nos produtos finais de fermentação. O uso complementar da proteína animal com a vegetal melhoraram a digestibilidade da proteína bruta, e em consequência, reduziram a percepção do mal odor das fezes de cães Bulldogs Francês. Mais estudos são necessários para entender a associação dos níveis de percepção de odor com as mudanças dos compostos orgânicos voláteis. / Benefits on colonic fermentation and flatulencies, in French bulldog dogs, can be promoted by changes on diet protein sources and quantities. The current study evaluated the effects of the inclusion of different protein sources to dog dry feed on microbial fermentation, nutrient absorption, and changes of the emission of most prevalent volatile organic compounds, and also compared the results with a sensorial test. Four maintenance diets for adult dogs were formulated: T0, diet with the inclusion of poultry entrails meal; T1, diet with the inclusion of wheat gluten; T2, diet with the inclusion of poultry entrails meal and wheat gluten; and T3, diet with the inclusion of poultry entrails meal, wheat gluten, and hydrolyzed protein. Eight adult French bulldog dogs, with a mean weight of 11.3 ± 0.21 kg and 2.7 ± 0.74 years old, were arranged in a 4x4 Latin square design and adapted to diets for 20 days. Therefore, fresh feces were collected for digestibility, fecal score, volatile fatty acids, fecal pH, biogenic amines, volatiles organic compounds, fecal lactate, ammonia, and sensorial test analyses. There were no adverse effects to the animals. Means were compared by contrast using PROC MIXED procedure of SAS software, choosing a significance level of 5% (P≤0.05). Animals fed with diets T1 and T2 showed higher dry matter (P<0.05), organic matter (P<0.05), and crude protein digestibility (P<0.001), and lower feces production (P<0.02). Lower ingestion of crude fiber was observed in animals fed with diet T0 (P<0.001). Diets T1, T2, and T3 showed lower pH (P<0.05) and score of the feces. In regard to volatile organic compounds, 2 from 68 observed compounds showed statistical difference. Animals fed with diet T0 and diet T1 had greater presence of phenol (P=0.04) and indole (P=0.01) on feces, respectively. Diet T0 showed greater odor perception during the sensorial test (P=0.01). There were no effects of diets on fermentation final products. The reduction of protein level and the complementary use of animal and vegetal protein sources improved crude protein digestibility, and as a consequence, reduced the odor perception of the feces of French bulldog dogs. More studies are needed to understand the association between odor perception levels and changes on volatile organic compounds.

Nas últimas décadas, o policloreto de vinila (PVC) tem sido cada vez mais utilizado na Construção Civil, em razão de suas propriedades que o condiciona a substituir outros materiais na execução das obras. Neste caso, tais propriedades são conferidas pela ação de aditivos incorporados na formulação deste polímero, que o torna capaz de ser utilizado em diferentes aplicações, sendo uma delas os revestimentos vinílicos para o recobrimento de superfícies no interior dos edifícios. Entretanto, em pesquisas internacionais, ocorridas a partir dos anos 1990, ficou comprovado que havia a presença de substâncias químicas, denominadas compostos orgânicos voláteis (COV), nestes revestimentos. Diante destes fatores, na presente pesquisa, propôs-se a identificação e quantificação destas substâncias químicas em revestimentos vinílicos para aplicação em pisos e paredes, e nos adesivos de contato (colas), por meio de técnicas analíticas: micro-extração de fase sólida e cromatografia gasosa acoplada a espectrômetro de massas e termogravimetria acoplada ao espectroscópio de infravermelho. Os resultados das análises qualitativas indicaram a presença de compostos pertencentes às classes químicas dos ésteres, éter glicólicos, alcanos, álcoois, cetonas, antioxidantes, ésteres de acetato, terpenos, tióis, organoclorados, solventes hidrocarbonetos e ácido cloreto, encontrados em sua maior parte nas amostras de linhas de piso vinílico e de adesivo de contato, pertencentes à uma das empresas líderes de mercado. Enquanto que as amostras de revestimentos vinílicos de parede não indicaram a presença de COV. Os resultados mais significativos nas análises quantitativas foram obtidos com as amostras de revestimentos, aplicados com adesivo de contato (cola), que indicaram concentrações de 216,41 mg/m³ e de 403,33 mg/m³ do composto 2-etil-1-hexanol, cujos valores estavam acima do limite máximo de 110 mg/m³ estipulado pela norma internacional MAK. Este e outros COVs identificados nesta pesquisa foram analisados quanto aos efeitos que podem causar na saúde humana, se ultrapassarem os limites máximos estabelecidos pelas normas internacionais, que vão desde os efeitos agudos, como irritações de pele, membranas mucosas dos olhos, nariz, garganta e trato respiratório, aos efeitos graves, como doenças neurológicas, distúrbios no ritmo cardíaco, depressão do sistema nervoso, asfixia e câncer. Além de ser verificado se os compostos orgânicos identificados podem contribuir para a redução da qualidade do ar interno das habitações. / In recent decades, the polyvinyl chloride has been increasingly used in civil construction, because of its properties that giving them conditions to replace other materials in the works of buildings. In this case, these properties are conferred by the incorporated additives in the formulation of the polymer, which makes it able to be used in different applications, being part of them the vinyl coverings, inside buildings. However, in international research that took place from the 1990s, it was proved that existed chemicals called volatile organic compounds (VOCs) in these coatings. Given these factors, in the present study aimed to identify and quantify these chemicals in vinyl coatings for use on floors and walls, and contact adhesives (glues), by means of analytical techniques: phase micro-extraction and solid gas chromatography coupled to mass spectrometry and thermogravimetry coupled with infrared spectroscopy. In this case, the additives are incorporated into the formulation of this polymer gives it properties which make it able to be used in different applications, as is the case of vinyl floorings and the vinyl wallpapers, which feature flexible and semi-flexible behavior, due to presence of plasticizers (phthalates) in their formulations. The results of the qualitative analysis showed the presence of compounds belonging to the chemical classes of esters, glycol ether, alkanes, alcohols, ketones, antioxidants, acetate esters, terpenes, thiols, chlorinated, hydrocarbon solvents and acid chloride, found mostly in samples of floor lines and vinyl contact adhesive, both sold in Brazil. While samples of vinyl wall coverings do not indicate the presence of VOC. The most significant results was obtained in quantitative analysis with samples of coatings applied with contact adhesive (glue), which indicated concentrations of 216.41 mg / m³ and 403.33 mg / m³ of the 2-ethyl-1-hexanol compound, whose values were above the upper limit of 110 mg / m³ stipulated by international standard MAK. This and other VOCs identified in this study were analyzed about the effects that can cause human health, if they exceed the limits set by international standards, ranging from the acute effects such as skin irritation, mucous membranes of the eyes, nose, throat and respiratory tract, to the chronic effects such as neurological disorders, heart rhythm disorders, nervous system depression, asphyxia and cancer. In addition to it is verified if the identified organic compounds may contribute to the reduction of the indoor air quality of the houses.

As respostas comportamentais do bicudo-do-algodoeiro aos compostos orgânicos voláteis de plantas em fase vegetativa, plantas com botão floral, botão floral, flor e maçã e plantas em floração do algodoeiro, e a presença dos semioquímicos que responsáveis pela interação inseto-planta foram investigadas neste trabalho. Todos os experimentos foram realizados em condições de laboratório usando insetos criados em dieta artificial e planta cultivadas em casa de vegetação. Bioensaios usando olfatômetro em ípsilon demonstraram que macho são atraídos pelos voláteis das plantas em fase vegetativa e flores, e as fêmeas pelos voláteis das flores e plantas em floração. Ambos os sexos do bicudo-do-algodoeiro não foram traídos pelos voláteis de planta com botão floral, botão flora e maçã. Compostos voláteis destes tratamentos foram coletados por oito horas e analisados por GC-MS, revelando 13 compostos liberados pelas plantas em floração e 11 nas flores e plantas em fase vegetativa. As plantas em sus respectivas fases de desenvolvimento liberam maiores quantidades de compostos que as flores. As antenas de machos e fêmeas foram eletrofisiologicamente responsivas aos extratos voláteis destes tratamentos, confirmando o mesmo padrão de resposta observado nos bioensaios de olfatometria. Os compostos sintéticos β-caryophyllene e cis-3-hexenyl-acetate presentes em maiores quantidades em plantas em floração não foram atrativos para as fêmeas na concentração utilizada nos bioensaios de olfatometria. Os resultados encontrados neste trabalho demonstram que machos e fêmeas exploram os compostos orgânicos voláteis liberados pelas diferentes fases desenvolvimento da planta e pelas flores, aportando assim, com novas evidencias sobre a interação entre A. grandis e seu principal hospedeiro, G. hirsutum, abrindo a possibilidade de realizar novos estudos visando a aplicabilidade de estes semioquímicos no monitoramento e controle deste importante inseto-praga. / The behavioral responses of the cotton boll weevil to the volatile organic compounds of plants in the vegetative stage, plants with square, squares, flower, boll and flowering plants of cotton, and the presence of semiochemicals responsible for the insect-plant interaction were investigated in this work. All experiments were carried out in laboratory conditions using insects raised in artificial diet and plant grown under greenhouse conditions. Y-tube olfactometer bioassays showed that male were attracted by volatiles of plants in vegetative phase and flowers, and the females by flowers and flowering plants volatiles. Both sexes of the cotton boll weevil were not attracted by plant with squares, squares and boll volatiles. Volatile compounds of these treatments were collected for eight hours and analyzed by GC-MS, revealing 13 compounds released by flowering plants and 11 by flowers and plants in the vegetative stage. Plants in their respective stages of development release larger amounts of compounds than flowers. Male and female antennae were electrophysiologically responsive to the volatile extracts of these treatments, confirming the same response pattern observed in the olfactory bioassays. The synthetic compounds β-caryophyllene and cis-3-hexenyl-acetate present in larger quantities at flowering plants were not attractive for females at the concentration used in Y-tube olfactometer bioassays. The results obtained in this work demonstrate that males and females exploit the volatile organic compounds released by cotton plant at different development stages and by the flowers, thus contributing with new evidence about the interaction between A. grandis and their major host plant, G. hirsutum, which will serve as support for studies aiming at the applicability of these semiochemicals in the monitoring and control of the cotton boll weevil.