Orientador: Maria del Pilar Taboada Sotomayor / Resumo: O presente trabalho explora duas diferentes sínteses de polímeros impressos para o corante alimentício Tartrazina: pelo método em bulk e por precipitação. Para isso, foram avaliadas sínteses com diferentes monômeros funcionais e proporções molares entre os reagentes empregados para a polimerização. O MIP que apresentou melhor desempenho foi sintetizado pelo método de precipitação e na proporção 1:2:10 de molécula molde (Tartrazina), monômero funcional (acrilamida) e monômero estrutural (N-N'-metileno-bis-acrilamida), respectivamente. Este MIP-Tartrazina apresentou uma boa porcentagem de religação, em torno de 97%. Em seguida, foi avaliado seu desempenho na adsorção do analito por meio de isotermas de adsorção no intervalo de concentração de 0 a 300 µmol L-1 e os resultados foram satisfatórios, pois a curva obtida para o MIP apresenta um formato de "one site binding", permitindo obter o valor de constante de associação aparente de 1,6 x 104 L µmol-1. Já com os dados obtidos, incluindo também o NIP, foi calculado o valor do fator de impressão para a concentração de 50 µmol L-1, sendo de 2,67. Todos estes resultados são atribuídos às cavidades formadas no MIP, que conferem uma alta afinidade e um reconhecimento especifico do analito. Comumente a quantidade de analito adsorvido é determinada a partir de análises indiretas da solução remanescente após a ligação do analito ao material adsorvente. Entretanto, podem induzir a erros experimentais e algumas vezes a valores de Q (adsor... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The present work investigates two different syntheses of imprinted polymers for the food dye Tartrazine: by bulk and by precipitation methods. For this, syntheses with different functional monomers and molar ratios among the reagents used for the polymerization were evaluated. The MIP presented better performance by precipitation method and the ratio 1:2:10 of template (Tartrazine), functional monomer (acrylamide) and structural monomer (N-N'-methylene-bis-acrylamide), respectively. This MIP-Tartrazine presented a good percentage of rebinding, around 97%. Then, adsorption performance of the analyte was evaluated by adsorption isotherms in the concentration range from 0 to 300 μmol L-1 and results were satisfactory, since the obtained curve for the MIP presents a "one site binding" form, allowing to obtain the value of apparent association constant of 1.6 x 104 L µmol-1 . With the obtained data, including also the NIP, the imprinted factor value was 2.67 for the concentration of 50 μmol L-1 . All these results can be attributed to the cavities that were formed in the MIP, which provide a high affinity and specific recognition of the analyte. Commonly, the analyte amount which was adsorbed is determined using indirect analysis of the remaining solution after the analyte binding to the adsorbent material. However, experimental errors can be induced and sometime to obtain negative values of Q (adsorption of the analyte). Thus, in this work is presented, for the first time, the re... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos, Escola de Química e Alimentos, 2010. / Submitted by Caroline Silva (krol_bilhar@hotmail.com) on 2012-08-14T19:32:49Z No. of bitstreams: 1 guilherme.pdf: 1455874 bytes, checksum: ee339bbda3653f3a5e0cc12b76b0c6e0 (MD5) / Approved for entry into archive by Bruna Vieira(bruninha_vieira@ibest.com.br) on 2012-12-02T12:34:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 guilherme.pdf: 1455874 bytes, checksum: ee339bbda3653f3a5e0cc12b76b0c6e0 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-12-02T12:34:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 guilherme.pdf: 1455874 bytes, checksum: ee339bbda3653f3a5e0cc12b76b0c6e0 (MD5) Previous issue date: 2010 / O despejo de efluentes industriais contendo corantes é um grave problema ambiental, tanto para a vida aquática quanto para a saúde pública. Com o intuito de remover estes corantes dos efluentes, a adsorção é uma técnica de fácil execução e extremamente viável, principalmente quando envolve o uso de bioadsorventes. Um potencial bioadsorvente para a remoção de corantes é a quitosana, pois, pode ser obtida de matérias-primas renováveis e de baixo custo. O objetivo deste trabalho foi utilização do biopolímero quitosana para a adsorção de três corantes alimentícios: azul brilhante, amarelo tartrazina e amarelo crepúsculo. O estudo foi realizado mediante a comparação da quitosana com adsorventes comerciais, construção das isotermas de equilíbrio, determinação dos parâmetros termodinâmicos, definição de condições ótimas do processo, cinética, mecanismos e natureza da adsorção. A quitosana foi mais eficiente que o carvão ativado, terra ativada e terra diatomácea na remoção dos três corantes estudados, preferencialmente em pH ácido alcançando percentuais de remoção de até 90%. O modelo de Langmuir foi mais adequado para representar as isotermas de equilíbrio, sendo que as capacidades máximas de adsorção na monocamada obtidas a 298 K foram 1134 mg g-1, 1684 mg g-1 e 1977 mg g-1 para os corantes azul brilhante, amarelo tartrazina e amarelo crepúsculo respectivamente. Valores negativos de entalpia (-51,7 a -34,2 kJ mol-1), entropia (-0,14 a -0,10 kJ mol-1 XIII K-1) e energia livre de Gibbs (-8,52 a -2,24 kJ mol-1) mostraram que o processo de adsorção de todos os corantes foi exotérmico, espontâneo e favorável. Os corantes, amarelo tartrazina e amarelo crepúsculo apresentaram comportamento similar, e desta maneira apenas o corante amarelo crepúsculo foi utilizado para a otimização do processo. As condições ótimas de processo foram pH 3, 60 minutos e 150 rpm para o corante azul brilhante, e pH 3, 60 minutos e 50 rpm para o corante amarelo crepúsculo obtendo-se capacidades de adsorção de 210 mg g-1 e 295 mg g-1, respectivamente. Os modelos de pseudo-segunda ordem e Elovich foram os mais adequados para representar a cinética de adsorção para todos os corantes, obtendo-se 85% da capacidade máxima de adsorção em 40 minutos. O processo de adsorção ocorreu simultaneamente por difusão no filme e difusão intrapartícula, sendo que um aumento na taxa de agitação causou uma diminuição na resistência à transferência de massa no filme, sendo este mecanismo o limitante do processo. A adsorção dos corantes foi de natureza química, devido a interações eletrostáticas dos grupamentos amino e hidroxila da quitosana com os grupamentos sulfonados dos corantes. / The disposal of industrial effluents containing dyes is a serious environmental problem, for aquatic biota and public health. Adsorption is an alternative method used in order to dye removal from effluents, due to simplicity and high efficiency, mainly when involves bioadsorbents. Chitosan is a bioadsorbent used in order to removal dyes from effluents in adsorption systems, due its high adsorption capacities and low-cost materials obtained from natural resources. In this work adsorption of food dyes acid blue 9, FD&C yellow n°5 and food yellow 3 onto chitosan was studied. The research was carried out in following steps: Chitosan comparison with commercial adsorbents; isotherm and thermodynamic analysis; process optimization; Kinetic, mechanisms and nature of adsorption process. Chitosan was more efficient in relation activated carbon, diatomaceous earth and activated earth for all dyes removal, mainly in acid mean, reaching 90% of dye removal. The Langmuir model showed the best fit with equilibrium experimental data, being that maximum adsorption monolayer obtained at 298 K were 1134 mg g-1, 1684 mg g-1 e 1977 mg g-1 for acid blue 9, FD&C yellow n°5 and food yellow 3, respectively. Negative values of enthalpy (-51,7 a -34,2 kJ mol-1), entropy (- 0,14 a -0,10 kJ mol-1 K-1) and Gibbs free energy (-8,52 a -2,24 kJ mol-1) showed that adsorption was exothermic, spontaneous and favorable. Optimal process conditions were pH 3, 60 min and 150 rpm for acid blue 9, and pH 3, 60 min and 50 rpm for food yellow 3, obtaining adsorption capacities 210 mg g-1 and 295 mg g-1, respectively. For all dyes pseudo-second order and Elovich models showed best fit with kinetics experimental data, being that 85% of maximum adsorption capacity was reached in 40 min. Film and intraparticle diffusion occurred simultaneously in adsorption process, being that stirring rate increase caused a decrease in film mass transfer resistance. Film diffusion was the rate limiting step in adsorption process. Adsorption process occurred thought electrostatic interactions between sulfonated groups of the dyes and chitosan amino and hydroxyl groups.

Orientadora: Maria del Pilar Taboada Sotomayor / Banca: Mirian Cristina dos Santos / Banca: Bruno Campos Janegitz / Resumo: A tartrazina é um corante amplamente usado na indústria alimentícia que pode ocasionar doenças na pele e doenças neurológicas. O presente trabalho explora diferentes sínteses de polímeros impressos para o corante alimentício Tartrazina, incluídos o método convencional por precipitação e no formato core@shell. Para isso, foram avaliadas sínteses com o monômero funcional, acrilamida, e monômero estrutural, N-N' metileno-bis-acrilamida, e os núcleos (core) de sílica (SiO2) e sílica funcionalizada com agente vinil-silanizante (SiO2-C=C), os quais foram empregados em diferentes proporções molares para a polimerização. Obtendo-se três materiais, MIP convencional por precipitação, SiO2-C=C@MIP e SiO2@MIP estes últimos foram obtidos pelo método core@shell usando diferentes suportes. Se avaliaram as propriedades de adsorção dos materiais. O primeiro material não foi eficiente, nem seletivo. O material híbrido SiO2-C=C@MIP apresentou uma boa porcentagem de adsorção, 91,5% e manifestou interferência do corante Amarelo Direto 50. Porém, manteve a cor amarela de fundo intensa, devido à alta adsorção do corante pela sílica funcionalizada. O seguinte material híbrido sintetizado foi o SiO2@MIP, o qual apresentou os melhores resultados e usando a refletância total atenuada diretamente nos sólidos adsorvidos. Para a síntese usou-se a proporção molar 1:2:100 (analito: monômero funcional: monômero estrutural) usando 300 mg de SiO2. Este material mostrou uma porcentagem de adsorção próxima a 93%... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Tartrazina is a dye widely used in food industry, which can cause skin neurological diseases. The present work explores different syntheses of imprinted polymers for food dye Tartrazine, including the conventional method by precipitation and the core@shell format. For this, diverse syntheses with functional monomer, acrylamide, and structural monomer, N-N'-methylenebisacrylamide, and cores of silica (SiO2) and vinyl-functionalized silica (SiO2-C=C), which were employed in different molar ratios for polymerization. Obtaining three materials, conventional MIP by precipitation, SiO2-C=C@MIP and SiO2@MIP by core@shell method using different cores. Evaluating adsorption properties of the materials, the first material was not efficient, nor selective. The hybrid material SiO2-C=C@MIP showed a good adsorption percentage, 91.5% and an interfering dye, Direct Yellow 50. However, the material presented an intense yellow coloration given by the high adsorption of dye on the used core. Synthesized SiO2@MIP hybrid material showed better results and attenuated total reflection was directly used on adsorbed solids. For the syntheses was used 1:2:100 molar proportion (analyte: functional monomer: structural monomer) using 300 mg of SiO2. This material showed an adsorption percentage near to 93%. In the adsorption studies of the analyte, the adsorption isotherms were plotted in the concentration range of 0.1 to 100 μmol L-1, adjusting to a Langmuir-Freundlich profile. In the study of selectiv... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Andrea Carla da Silva Barretto / Banca: Maria Raquel Manhani / Banca: Natália Soares Janzantti / Resumo: No Brasil, a carne suína é consumida principalmente na forma de produto processado, sendo a linguiça toscana um exemplo de produto de carne suína processada. O conservante mais utilizado em produtos cárneos é o nitrito de sódio devido a sua atividade antimicrobiana sobre bactérias patogênicas, como Clostidium botulinum, além de ser um antioxidante e contribuir com a cor do produto. No entanto, sua ingestão tem sido associada ao aumento do risco de alguns tipos de câncer. A cor de produtos cárneos é tida como o principal fator de decisão de compra pelos consumidores e por isso a indústria faz uso de corantes para prolongar a aceitação desses produtos pelo consumidor durante toda sua vida útil. Carmim de cochonilha é o corante mais utilizado, porém outros corantes naturais podem ser adicionados a produtos cárneos, como por exemplo a betalaína. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da adição de betalaínas e carmim de cochonilha em linguiças toscanas com redução de nitrito de sódio armazenadas sob refrigeração e congelamento. Foram realizados 9 tratamentos: C150 (150 mg/kg de nitrito de sódio); C75 (75 mg/kg de nitrito de sódio); C0 (sem nitrito de sódio); BME75 (1,5% de betalaína microencapsulada e 75 mg/kg de nitrito de sódio); BME0 (1,5% de betalaína microencapsulada); BCP (0,19% de betalaína comercial e 75 mg/kg de nitrito de sódio); BCP0 (0,19% de betalaína comercial); CC75 (0,02% de carmim de cochonilha e 75 mg/kg de nitrito de sódio); CC0 (0,02% de carmim de... / Abstract: In Brazil, pork is mostly consumed in the form of processed product, with Toscana sausage being one example. The most commonly used preservative in meat products is sodium nitrite due to its antimicrobial activity on pathogenic bacteria, such as Clostidium botulinum, besides being an antioxidant and contributing to the color of the product. However, their intake has been linked to an increased risk of some types of cancer. The colour of meat products is regarded as the main purchasing factor by consumers and therefore the industry makes use of colourants to prolong the consumer's acceptance of these products during their shef-life. Cochineal carmine is the most used colourant, but other natural colourants can be added to meat products, such as betalaine. The objective of this work was to evaluate the effect of the addition of betalains and cochineal carmine on Toscana sausages with reduced sodium nitrite stored under refrigeration and freezing. Nine treatments were prepared: C150 (150 mg/kg of sodium nitrite); C75 (75 mg/kg sodium nitrite); C0 (without sodium nitrite); BME75 (1,5 % microencapsulated betalain and 75 mg/kg sodium nitrite); BME0 (1,5 % microencapsulated betalain); BCP (0,19 % commercial betalain and 75 mg/kg sodium nitrite); BCP0 (0,19 % commercial betalain); CC75 (0,02 % cochineal carmine and 75 mg/kg sodium nitrite); CC0 (0,02 % cochineal carmine). The residual nitrite levels were up to 68% lower than those initially added to the treatments and it was not ... / Mestre

Orientador: Alvaro de Baptista Neto / Banca: Alberto Colli Badino Junior / Banca: Fernando Lucas Primo / Resumo: Com o desenvolvimento da indústria moderna, houve o aumento na utilização de colorantes artificiais em diferentes áreas, entre elas destaca-se o setor alimentício e farmacêutico. Com a utilização contínua desses colorantes no ramo alimentício foi verificado, dependendo da classe e da concentração, o grande potencial desses compostos causarem diversas doenças, dentre elas o câncer. Com isso, é possível observar um crescente desenvolvimento de tecnologias que visam à obtenção de processos de produção de colorantes naturais, de origem biológica, que são considerados mais saudáveis e menos nocivos à saúde humana. Nesse contexto, as antraquinonas, se destacam por possuírem compostos que podem ser utilizados como colorante natural. Há muitos trabalhos na literatura destacando diversas ações desses compostos naturais, como por exemplo, atividade hepatoprotetora, anticancerígena, antimicrobiana, antifúngica, antiviral, antidiabética, antioxidante, entre outras. Nesse sentido, visto a grande importância de colorantes naturais pertencentes ao grupo das antraquinonas, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver métodos para extração e quantificação de um colorante natural pertencente à classe das antraquinonas, e os resultados foram satisfatórios. Foi possível determinar o processo de purificação e extração através de cromatografia de adsorção, utilizando como adsorvente a resina IRA-410 e como eluente solução de Cloreto de Sódio 5,0% e Etanol PA, onde foi possível obter uma recu... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: With modern industry development, the use of artificial colors in different areas has increased, among them, the alimentary segment. With the continuous use of these dyes in the food industry, it was verified that depending on the class and concentration, there's a huge potential of these compounds cause various diseases, among them cancer. With this, it is possible to observe a growing development of technologies that aim at obtaining biological origin natural dyes production processes, that are considered healthier and less harmful to human health. In this context, the anthraquinones, stand out because they have compounds that can be used as a natural dye. There are many works in the literature highlighting several actions of these natural compounds, such as hepatoprotective, anticancer, antimicrobial, antifungal, antiviral, antidiabetic, antioxidant, among others activities. In this sense, given the great importance of natural dyes belonging to the quinones group, the present work aimed to develop methods for extracting and quantifying a natural dye belonging to the class of anthraquinones, and the results were satisfactory. It was possible to determine the purification and extraction process by adsorption chromatography using as adsorbent IRA-410 resin and as eluent 5.0% Sodium Chloride solution and Ethanol PA, where it was possible to obtain a recovery of 100% and a yield of 86% when the fixed bed tests were performed, obtaining a promising method for determining the con... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre