CAVALCANTE. K . F. Estudo da imobilização de lipase de rhizomucor miehei em organo-gel para aplicação em síntese orgânica. 2014. 82 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-25T17:23:06Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_kfcavalcante.pdf: 1665911 bytes, checksum: 4373f300779af75be7201f806c4ccdbc (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-02-26T14:51:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_kfcavalcante.pdf: 1665911 bytes, checksum: 4373f300779af75be7201f806c4ccdbc (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-26T14:51:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_kfcavalcante.pdf: 1665911 bytes, checksum: 4373f300779af75be7201f806c4ccdbc (MD5) Previous issue date: 2014-02-17 / Lipases, triacylglycerol ester hydrolases EC 3.1.1.3, are enzymes that act on ester bonds of triacylglycerols, releasing organic acids and glycerol. May in microaquosas conditions, catalyze the reverse reaction. A limitation of using these enzymes in industrial processes is the lack of operational stability and the inability to re-use the free form. The use of organo-gels system is an alternative for the immobilization of enzymes and to their use in enzyme catalysis in organic media. In this system the enzyme is located in the micelle center (aqueous center) of the organo-gel, eliminating problems such as stabilizing the enzyme against inactivation by a non-aqueous solvent. The aim of this work was immobilize lipases from Rhizomucor miehei into organo - gels based on polymers for future application in ethyl esters synthesis through esterification of raw materials with high free fatty acids content. Supports were obtained using different combinations of components. It was used gelatin polymers (Gel), alginate (Alg) and / or chitosan (Chi), organic phases such as hexane (Hex) and heptane (Hep) and surfactants sodium dodecyl sulfate (SDS) or acetylmetylamonium bromide (CTABr). In the first step, derivatives were produced with and without glutaraldehyde 2% (v/v) activation. Enzymatic activity was measured by hydrolysis of p – nitrophenyl butyrate (PNPb). Biocatalysts were characterized as: stability at 60 ° C and compared to free enzyme, immobilization efficiency and yield factor, thus determining the best biocatalysts. Among the catalysts obtained, (Gel/SDS/Hex) showed the best efficiency of 4.1% , 30 –fold more stable; (Alg/SDS/Hep) with 6.0% efficiency , 1.3 –fold more stable and (Qui/SDS/Hep) with efficiency of 1.0 % , 1.3 –fold more stable than free lipase. Obtained supports activated with glutaraldehyde 2 % (v/v) showed lower activities and efficiencies, in despite of having good values for stability factor. Produced derivatives using surfactant CTABr presented low activity, efficiency and stability factor. In the second step, derivatives were analyzed as maximum load (50 U.g-1 a 500 U.g-1) enzyme immobilization and efficiency at 15 ° C and 25 ° C. It was evaluated biocatalysts application in ethyl oleate achievement in an esterification reaction, using oleic acid and ethanol, by varying molar ratio acid / alcohol with and without using of desiccant agent (zeolite) at 37 ° C and 24 h of reaction. Derivatives were submitted storage stability under 10 ° C studies, for a period of 100 days. All derivatives showed higher efficiencies using an initial enzyme loading of 50 U.g -1, with values of 4.2% and 4.8% (Gel/SDS/Hex), 2.0 % and 2.3 % (Alg/SDS/ Hep) and 0.9 % to 1.1% (Qui/SDS/Hep) at 15 ° C and 25 ° C, respectively. In esterification reactions, Gel/SDS/Hex and Alg/SDS/Hep derivatives showed higher conversions 72.9 % and 16.9 %, respectively, with molar acid / alcohol 1:10. The chemical derivative Qui/SDS/Hep presented 80.0 % conversion with molar acid / alcohol 1:1 ratio. Using zeolites, Gel/SDS/Hex conversion increased to 79.0 % using ratios of 1:1 and 1:5, the Alg/SDS/Hep and Qui/SDS/Hep presented a decreasing in conversions. During 100 days of storage at 10 ° C, Gel/SDS/Hex and Qui/SDS/Hep hydrolytic activity maintained up to 40 days and a decreasing during this period, however, Alg/SDS/ Hep achieved more than 60 days with activity. / Lipases, triacilglicerol éster hidrolases E.C. 3.1.1.3, são enzi¬mas que atuam nas ligações ésteres de triacilgliceróis, liberando ácidos orgânicos e glicerol. Podendo, em condições microaquosas, catalisar a reação reversa. Uma limitação da utilização destas enzimas em processos industriais reside na falta de estabilidade operacional e na impossibilidade de sua reutilização na forma livre. O uso do sistema de organo-géis consiste em uma alternativa para a imobilização de enzimas, e para sua utilização na catálise enzimática em meio orgânico. Neste sistema a enzima está localizada no centro micelar (centro aquoso) do organo-gel, eliminando o problemas como de estabilizar a enzima contra inativação por um solvente não-aquoso. O objetivo deste trabalho foi desenvolver derivados de lipases de Rhizomucor miehei imobilizadas em organo-géis à base de polímeros, visando à síntese de ésteres etílicos a partir de reações de esterificação de matérias-primas com elevado teor de ácidos graxos livres. Os suportes foram obtidos através de diferentes combinações entre os componentes. Utilizaram-se polímeros gelatina (Gel), alginato (Alg) ou quitosana (Qui), fases orgânicas hexano (Hex) ou heptano (Hep) e os tensoativos dodecilsulfato de sódio (SDS) ou brometo de acetilmetilamônio (CTABr). Verificou-se a estabilidade térmica da enzima na sua forma livre, determinando seu tempo de meia-vida. Na primeira etapa, foram produzidos derivados com e sem ativação via glutaraldeído 2% (v/v). A atividade enzimática foi avaliada através hidrólise do p-nitrofenilbutirato (pNPB). Os derivados foram caracterizados quanto: fator de estabilidade a 60°C em relação à enzima livre, eficiência e rendimento de imobilização para assim determinar os melhores biocatalisadores. Dentre os catalisadores obtidos, os melhores apresentaram eficiência de 4,1% e fator de estabilidade 30 vezes (Gel/SDS/Hex), eficiência de 6,0% e fator de estabilidade 1,3 vezes (Alg/SDS/Hep) e eficiência de 1,0% e fator de estabilidade de 2,3 vezes (Qui/SDS/Hep). Os suportes produzidos ativados com glutaraldeído 2% (v/v) apresentaram baixas atividades e eficiências, apesar de obterem valores bons de tempo de meia-vida e fator de estabilidade. Os derivados produzidos com o tensoativo CTABr apresentaram baixas atividades, eficiências, tempo de meia-vida e fator de estabilidade. Na segunda fase, os derivados selecionados foram estudados quanto à carga máxima (50 U.g-1 a 500 U.g-1) de imobilização e eficiência, nas temperaturas de 15°C e 25°C. Avaliou-se a aplicação dos biocatalisadores na reação de esterificação do oleato de etila a partir de ácido oleico e etanol, variando a razão molar ácido/álcool e utilização de agente dessecante (zeólitas). Verificou-se a estabilidade de estocagem sob 10°C por um período de 100 dias. Todos os derivados apresentaram melhores eficiências utilizando carga de 50 U.g-1, apresentando valores de 4,2% e 4,8% (Gel/SDS/Hex), 2,0% e 2,3% (Alg/SDS/Hep) e 0,9% e 1,1% (Qui/SDS/Hep ) nas temperaturas de 15°C e 25°C, respectivamente. Nas reações de esterificação os derivados Gel/SDS/Hex e Alg/SDS/Hep obtiveram maiores conversões na razão molar ácido/álcool 1:10, 72,9% e 16,9%, respectivamente. O derivado Qui/SDS/Hep obteve 80,0% de conversão na razão de 1:1. Com utilização de zeólitas o derivado Gel/SDS/Hex aumentou a conversão para 79,0% nas razões 1:1 e 1:5, os derivados Alg/SDS/Hep e Qui/SDS/Hep apresentaram decréscimo nas conversões. Durante os 100 dias de estocagem sob 10°C, os derivados Gel/SDS/Hex e Qui/SDS/Hep mantiveram atividade hidrolítica até 40 dias, tendo um decréscimo ao longo do tempo. O derivado Alg/SDS/Hep obteve um tempo maior de 60 dias, apresentando também um decréscimo.

SOUZA, A. C. R. Contribuição para uso da goma de cajueiro como um insumo industrial. 2014. 75 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-25T13:39:47Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_acrsouza.pdf: 1860287 bytes, checksum: f4cb6eb147ff947d792056cf2958872a (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-03-03T13:02:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_acrsouza.pdf: 1860287 bytes, checksum: f4cb6eb147ff947d792056cf2958872a (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-03T13:02:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_acrsouza.pdf: 1860287 bytes, checksum: f4cb6eb147ff947d792056cf2958872a (MD5) Previous issue date: 2014-06-06 / Gums are widely used in industrial processes. The gums are high molecular weight polymers and may be derived from algae, seeds, animals or microorganisms. The food industry makes use of these polymers to assign some of their products for their best quality characteristics through changes and control of viscosity, stability, texture, durability and consistency. The cashew tree gum is presented as a possible substitute for gum arabic and studies have brought very promising results. However there is no study or methodology for large scale production of cashew tree gum. All methods are described for laboratory scale. This paper aims to bring contributions to large-scale production of cashew tree gum and reviews the composition and relevant properties of the gum which can be affected by heat treatments during the manufacturing process. Therefore, this study was the evaluation of parameters for continuous and automated production of cashew tree gum, which presented the step of solubility and separation of insoluble part as the main obstacle in the process. Furthermore, the gum was purified and subjected to heat treatment compared to the purified gum without heat treatment so as to observe possible structural changes due to production or industrial uses of cashew tree gum. The results showed the gum stability under the test conditions. The composition of cashew gum is similar to gum arabic. A 5% solution shows shear thinning behavior and Newtonian plateau at 3.3 mPa.s The cashew gum has high levels of arabinose and glucuronic acid and low levels of galactose when compared to values reported in the literature for cashew gum from Braz / Gomas são amplamente utilizadas em processos industriais. As gomas são polímeros de alto peso molecular e podem ser provenientes de algas, sementes, animais ou microrganismos. A indústria de alimentos faz uso desses polímeros, principalmente goma arábica, para atribuir aos seus produtos algumas características necessárias à sua melhor qualidade, através de modificações e controle de viscosidade, estabilidade, textura, durabilidade e consistência. A goma de cajueiro apresenta-se como uma possível sucedânea à goma arábica e esta possibilidade vem sendo investigada com resultados muito promissores. Entretanto, não há metodologia ou estudo para a produção em larga escala de goma de cajueiro. Todos os métodos trabalhados são descritos para a escala de laboratório. O presente trabalho se propõe a trazer contribuições para a produção em larga escala de goma de cajueiro e avaliações da composição e propriedades relevantes da goma que possam ser afetadas por tratamentos térmicos durante o processamento industrial. Portanto, este trabalho consistiu na avaliação de parâmetros para a produção contínua e automatizada da goma de cajueiro, a qual apresentou a etapa de solubilidade e separação da parte insolúvel como principal obstáculo no processo. Além disso, a goma purificada foi submetida a tratamentos térmicos e comparada à goma purificada sem tratamento térmico como modo de observar possíveis mudanças estruturais em decorrência de produção ou usos industriais da goma de cajueiro. Os resultados mostraram estabilidade da goma nas condições de teste, composição semelhante à goma arábica, comportamento pseudoplástico com platô newtoniano a 3,3 mPa.s em solução a 5%, altos teores de arabinose e ácido glicurônico e baixos teores de galactose quando comparados a valores relatados na literatura para goma de cajueiro do Brasil.

OLIVEIRA, A. H. S. Estudo de difusividade de hidrocarbonetos em catalisador mesoporoso aplicado a síntese de Fischer-Tropsch e avaliação de seu desempenho. 2014. 272 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-25T17:39:19Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_ahsoliveira.pdf: 19106442 bytes, checksum: 2353ffdf0d1c1b0e56b92e97c70bc6b9 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-03-03T14:33:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_ahsoliveira.pdf: 19106442 bytes, checksum: 2353ffdf0d1c1b0e56b92e97c70bc6b9 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-03T14:33:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_ahsoliveira.pdf: 19106442 bytes, checksum: 2353ffdf0d1c1b0e56b92e97c70bc6b9 (MD5) Previous issue date: 2014-04-16 / The main goal of the present research is to establish the most appropriate conditions for studying the diffusivity of n-paraffins in the presence of a typical catalyst for Fischer-Tropsch synthesis (FTS), by using the chromatographic method ZLC (zero length column) and evaluating the repeatability and reproducibility of this method. It also aims to verify the catalyst performance in a fixed bed reactor, at a pilot-scale, and observe the effect of diffusion in the selectivity of high molar mass hydrocarbons. At first, the catalyst characterization was done with emphasis on the microscopy studies and textural analysis with N2. Regarding the n-alkanes diffusivity (n-C7, n-C9, n-C12, n-C16), two ZLC equipments were used, one at the Federal University of Ceara (UFC) and the another one at the University of Edinburgh, with different particle size samples. This work has also evaluated the influence of temperature, the purge gas flow rate, the catalyst mass and sorbate concentration in the purge gas. The reaction step was done at a Fisher-Tropsch pilot-scale unit at 20 bar, with 210°C and 230°C in different space velocities. As a result, the catalyst was presented as mesoporous, with small microporosity, and with active phase (Co) well distributed. Concerning the effective diffusivity, the most appropriate particle diameter to be used at the ZLC column, among the tested diameters, is 214 µm (dust form), with 5 mg of catalyst. Comparing the studies that were held at the two universities, it was noticed a good repeatability, however, the reproducibility was not satisfactory. It was observed a strong influence of the Henry´s constant at the results of effective diffusivity, for different catalyst sizes; however, no significant changes at the effective diffusivity were noted due to temperature variation and sorbate concentration. Regarding the reaction, the results indicated a strong effect of temperature at the CO conversion and at the C5+ selectivity. The diffusive mechanism is strongly affected by the catalyst surface effects. Based on this result, the raise of methane selectivity by increasing H2/CO ratio can explained. As final result, the ZLC is found as a suitable method for surface diffusion estimation using typical Fischer-Tropsch catalyst. / O presente trabalho tem como principal objetivo investigar as condições mais adequadas para o estudo da difusividade de n-parafinas em um catalisador típico para a síntese de Fischer-Tropsch (SFT), utilizando o método cromatográfico ZLC (coluna de comprimento zero), e avaliando-se a repetitividade e a reprodutibilidade desta metodologia. Objetiva, ainda, verificar o desempenho do catalisador em um reator de leito fixo, em escala piloto, e observar o efeito da difusão na seletividade a hidrocarbonetos de alta massa molar. O catalisador foi caracterizado, com ênfase nos ensaios de microscopia e análise textural. Quanto à difusividade dos n-alcanos (n-C7, n-C9, n-C12, n-C16), foram utilizados dois sistemas ZLC, sendo um na Universidade Federal do Ceará (UFC) e o outro na Universidade de Edimburgo, empregando-se amostras de diferentes granulometrias (forma pó e pellet). Investigou-se, também, a influência da temperatura, da vazão do gás de purga, da massa de catalisador e da concentração do sorbato no gás de purga. Quanto à etapa reacional, esta ocorreu em uma unidade piloto para a SFT a 20 bar, nas temperaturas de 210 °C e 230 °C e em diferentes velocidades espaciais. O catalisador apresentou-se como mesoporoso, com um pouco de microporosidade, e com a fase ativa (Co) bem distribuída. Em relação à difusividade efetiva, o diâmetro de partícula mais adequado para o uso na coluna ZLC, dentre os testados, foi de 214 µm para o catalisador na forma pó, com 5 mg de amostra. Comparando-se os experimentos realizados nas duas universidades, percebeu-se uma boa repetitividade, porém a reprodutibilidade, não foi satisfatória. Observou-se ainda, a influência da constante de Henry nos resultados obtidos para difusividade efetiva, em diferentes tamanhos de catalisador, entretanto, não se perceberam mudanças significativas na difusividade efetiva em função da variação da temperatura e da concentração de sorbato no gás de purga. Em se tratando da reação, os resultados indicaram um forte efeito da temperatura na conversão de CO e na seletividade a C5+. O mecanismo difusivo é afetado pela difusividade de superfície, e, a partir deste resultado, pode-se justificar o aumento da seletividade a metano com o incremento da relação H2/CO. Com base nos resultados apresentados, o método ZLC mostrou-se adequado para o estudo da difusividade efetiva de n-parafinas em um catalisador convencional para a SFT.

SANTOS, J. C. S. Otimização de biocatalisadores: desenvolvimento de estratégias para modulação de propriedades de enzimas por técnicas físicas e químicas. 2015. 282 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-03-05T10:54:29Z No. of bitstreams: 1 2015_tese_jcssantos.pdf: 12103307 bytes, checksum: 3a0461be2c52cd91b5f06cd72a8de7f9 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-03-05T17:41:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_tese_jcssantos.pdf: 12103307 bytes, checksum: 3a0461be2c52cd91b5f06cd72a8de7f9 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-05T17:41:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_tese_jcssantos.pdf: 12103307 bytes, checksum: 3a0461be2c52cd91b5f06cd72a8de7f9 (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / Esta tesis muestra que los soportes activados con divinil sulfona (DVS) pueden ser muy útiles para conseguir la estabilización de enzimas por unión covalente multipuntual, los soportes son muy estables, reaccionan con diferentes grupos de las enzimas en diferenets condiciones, etc. Sin embargo, en ocasiones producen la inactivación de las mismas, o la inmovilización es muy lenta sugiriendo que la inmovilización no es tan sencilla como en otros soportes. El carácter moderadamente hidrofóbico del grupo introducido puede tener consecuencias. Se ha demostrado como la inmovilización puede realizarse a diferentes pHs, y que esto parece implicar diferentes áreas de las moléculas de proteína, ya que tras su incubación a pH 10 y posterior bloqueo, las propiedades son muy diferentes. Por otro lado, se confirma que las lipasas se pueden modular via inmovilización o modificación química o física posterior: no solo la estabilidad, sino también la especificidad y la selectividad pueden alterarse de forma muy significativa. Estos cambios no son predecibles y dependen del sustrato, condiciones experimentales, y en el caso de las modificaciones posteriores, del protocolo de inmovilización utilizado. También se ha mostrado un protocolo muy sencillo que permite “el bioimprinting” de la forma abierta de lipasas usando un detergente para forzar la apertura de las lipasas y estabilizando esta forma abierta por al adición de un polímero ionico que recubre la superfice de la protein. / Este trabalho de tese apresenta suportes ativados com divilsulfona (DVS) como úteis para a estabilização de enzimas por ligação covalente multipontual, os suportes são muito estáveis, e reagem com diferentes grupos de enzimas em diferentes condições, etc. No entanto, em algumas ocasiões produzem a inativação das mesmas, ou a imobilização é muito lenta, sugerindo que a imobilização não é tão fácil como em outros suportes. O caráter moderadamente hidrofóbico do grupo introduzido pode ter consequências. Tem sido demonstrado que a imobilização pode ser realizada em diferentes valores de pH, e isto parece envolver diferentes áreas das moléculas da proteína, uma vez que após a incubação a pH 10 e subsequente bloqueio, as propriedades são muito diferentes. Além disso, confirmou-se a possibilidade de modular lipases através da imobilização ou subsequente modificação física ou química, que podem ser não só a estabilidade, mas também a especificidade e seletividade podem ser alteradas significativamente. Essas mudanças não são previsíveis e dependem do substrato, das condições experimentais, e em caso de alterações posteriores, ou do protocolo de imobilização utilizado. Também é mostrado um protocolo simples que permite "um bioimprinting" da forma aberta de lipases utilizando um detergente para forçar a abertura, e a estabilização desta lipase aberta é conseguida por meio da adição de um polímero iônico revestindo a superfície da proteína.

OLIVEIRA, F. I. P. Influência do pré-tratamento ultrassom e desidratação osmótica na secagem, cor, textura e enzimas do mamão formosa. 2014. 120 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química ) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-03-13T13:03:51Z No. of bitstreams: 1 2015_tese_fipoliveira.pdf: 2413881 bytes, checksum: 694ddc9d39ad0ab31854164e5310ded2 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-03-20T18:27:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_tese_fipoliveira.pdf: 2413881 bytes, checksum: 694ddc9d39ad0ab31854164e5310ded2 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-20T18:27:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_tese_fipoliveira.pdf: 2413881 bytes, checksum: 694ddc9d39ad0ab31854164e5310ded2 (MD5) Previous issue date: 2014-10-03 / The dried fruit or dried fruit, as they are also known, are used in different situations and seasons. In fact, these foods so tasty, are also very rich nutritionally. Papayas the beautiful variety is particularly appreciated for the quality of its pulp and indicated for those with sensitive stomach, because it is a great source of help fibers in bowel function. So the objective of this study was to evaluate the effect of ultrasound-assisted osmotic dehydration on the quality of Formosa papaya. The first two stages of the study consisted of evaluating color parameters after the sonication and osmotic dehydration using glucose, fructose and sucrose as osmotic agents at different temperatures (60°C, 70°C and 80°C). The results showed that ultrasonic waves coupled with osmotic agents like sucrose, fructose and glucose have favored removal of water and gain of solids when the osmotic concentration and time of ultrasound are high. The following steps aimed to analyze the texture and activity of enzymes of the processed fruit. The results obtained in these steps showed that ultrasound caused a reduction of hardness and compressibility of papaya making it softer and easier to chew and promoted the inactivation of papaya enzymes. / As frutas desidratadas ou frutas secas, como também são conhecidas, são utilizadas em diversas situações e épocas do ano. Na verdade, esses alimentos tão saborosos, são também muito ricos nutricionalmente. Os mamões da variedade formosa são especialmente apreciados pela qualidade de sua polpa e indicado para quem possui o estômago sensível, por ser uma grande fonte de fibras ajuda no funcionamento do intestino. Desta forma o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da desidratação osmótica assistida por ultrassom na qualidade do mamão formosa. As duas primeiras etapas da pesquisa consistiram em analisar parâmetros de cor do mamão após o processo de sonicação e desidratação osmótica utilizando agentes osmóticos tais como: glicose, frutose e sacarose em diferentes temperaturas (60°C, 70°C e 80°C). Os resultados obtidos mostraram que as ondas ultrassônicas aliadas a agentes osmóticos favoreceram a remoção de água da fruta e a perda de sólidos quando o aumento da concentração osmótica e tempo de ultrassom foram elevados. As etapas seguintes tiveram como objetivo analisar a textura e a atividade das enzimas do fruto processado. Os resultados obtidos nestas etapas mostraram que o ultrassom promoveu a redução da dureza e resistência à compressibilidade do mamão tornando-o mais macio e mais fácil de mastigar e promoveu a inativação das enzimas do mamão formosa.

OLIVEIRA, D. W. F. Produção e caracterização de biossurfactantes obtidos por linhagens de Bacillus sp. isoladas de estações de tratamento de águas residuais e de solo de manguezais (Ceará - Brasil). 2014. 162 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-03-20T18:51:59Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_dwfoliveira.pdf: 7567767 bytes, checksum: db0e34e6754aa62cdfea5c58a7d63bcf (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-03-20T20:24:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_dwfoliveira.pdf: 7567767 bytes, checksum: db0e34e6754aa62cdfea5c58a7d63bcf (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-20T20:24:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_dwfoliveira.pdf: 7567767 bytes, checksum: db0e34e6754aa62cdfea5c58a7d63bcf (MD5) Previous issue date: 2014-08-27 / Biossurfactantes são moléculas de origem microbiana que possuem ação superficial. Dentre os biossurfactantes mais efetivos estão os lipopeptídeos produzidos por bactérias do gênero Bacillus, especialmente a surfactina. Os biossurfactantes apresentam uma série de vantagens quando comparados aos surfactantes químicos convencionais, tais como: diversidade de estruturas químicas, excelentes propriedades superficiais e ecológicas, estabilidade frente a condições extremas (pH, temperatura, concentração de sais), entre outras. Dentro deste contexto, desenvolveu-se o presente trabalho, cujo objetivo principal consistiu em investigar a produção de biossurfactantes, em especial a surfactina, a partir da fermentação submersa utilizando diferentes meios de cultivo (sintéticos e naturais) e diferentes micro-organismos do gênero Bacillus, os quais foram isolados de uma estação de tratamento de esgoto (UFC - Pici) e de solo de manguezal. Dentre os meios de cultivo testados, avaliou-se a utilização de meios sintéticos e suco de caju clarificado, um substrato não convencional, proveniente das indústrias do processamento do caju. A escolha do suco de caju clarificado justifica-se pelo fato de que a sua cadeia produtiva gera importantes volumes de co-produtos frequentemente desperdiçados na indústria. Dentre as diferentes linhagens de Bacillus testadas para a produção de biossurfactantes, destacou-se a linhagem denominada ICA56, isolada do solo de manguezal de Icapuí (Ceará - Brasil). Testes qualitativos indicaram capacidade de consumo de petróleo e misturas de óleo de girassol e oliva (tanto virgem como usado) pelo micro-organismo B. subtilis ICA56. O biossurfactante produzido por B. subtilis ICA56 foi caracterizado quanto as suas propriedades fisico-químicas, atividade superficial, capacidade emulsionante e estrutura química. Os valores de tensão superficial (28,20 ± 0,07 mN/m), tensão interfacial (5,26 ± 0,08 mN/m a 25 ºC, para uma concentração de 60 mg/L), e concentração micelar crítica (0,0173 ± 0,001 g/L, 25 ºC) estão de acordo com os trabalhos publicados por outros pesquisadores. Estabilidade frente a altas temperaturas (121 ºC por 60 minutos), ampla faixa de pH (5,0 a 10,0) e concentração de NaCl (10 a 50 g/L) também foram observadas bem como índice de emulsão superior a 50% durante 15 dias de observação. Mediante análises de Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) e Espectrometria de Massa (MS), o biossurfactante foi identificado como o lipopeptídeo do tipo surfactina, uma vez que os espectros obtidos para o biossurfactante produzido por B. subtilis ICA56 e para a surfactina padrão (Sigma Aldrich) apresentaram perfis semelhantes. Ensaios de remediação de solos contaminados com óleo de motor foram também desenvolvidos com a finalidade de estudar o potencial do biossurfactante em áreas ambientais. O biossurfactante produzido no presente estudo foi capaz de remover 85,01% de óleo lubrificante adsorvido em areia em ensaio realizado a 65 ºC utilizando solução de biossurfactante na concentração de 60 mg/L. A literatura relata que os biossurfactantes são menos tóxicos do que os surfactantes sintéticos. Neste trabalho, a toxicidade e biodegradabilidade do biossurfactante produzido por B. subtilis ICA 56 foram avaliadas. Em testes com bioindicadores de toxidade, o biossurfactante apresentou baixos valores de toxicidade em diferentes organismos aquáticos tais como: a microalga Selenastrum capricornutum, o microcrustáceo Daphnia magna e a bactéria Vibrio fischeri, apresentando valores de EC50 de 65,03 mg/L, 170,09 mg/L e 912,35 mg/L, respectivamente. Adicionalmente, o biossurfactante produzido por B. subtilis ICA 56 apresentou alta biodegradabilidade, com valores de B50 (50% de biodegradação) por Pseudomonas putida correspondente a 122,1 mg/L e utilizando águas de tratamento de esgoto como inóculo ocorreu mais de 50% de degradação de todas as concentrações estudadas (10 a 200 mg/L) em 100 horas de experimento e mais de 90% em 300 horas. Tais resultados evidenciam a compatibilidade ambiental do biossurfactante produzido por B. subtilis ICA 56, ressaltando-se especialmente seu potencial de aplicação na resolução de problemas ambientais. / Los biosurfactantes son sustancias de origen microbiano que poseen actividad superficial. Un grupo de biosurfactantes especialmente eficaces son los lipopéptidos, entre los que destaca la surfactina, que son producidos por bacterias del género Bacillus mediante la transformación de sustratos renovables. Dichos tensioactivos presentan un gran número de ventajas cuando se los compara con los tensioactivos sintéticos tradicionales. En el presente estudio se investigó la producción de biosurfactantes, y en particular la de surfactina, mediante procesos fermentativos con diferentes cepas de Bacillus. Para ello se utilizaron medios de cultivo de diferente procedencia (naturales y sintéticos), habiéndose dado especial atención al empleo de fuentes de carbono residuales, como son los residuos del procesado del anacardo, y en concreto de la producción de zumo del fruto del anacardo clarificado (“cajuína”). El uso de fuentes de carbono no convencionales se justifica debido a la necesidad de reducir los costos de producción de los biosurfactantes, ya que en la actualidad la producción a gran escala de biosurfactantes resulta todavía poco atractiva económicamente. Por otra parte, el uso de subproductos de la industria del anacardo resulta una alternativa muy interesante, ya que en Brasil, y concretamente en el estado de Ceará, se generan elevados volúmenes de estos subproductos. Además los biosurfactantes producidos fueron posteriormente estudiados desde el punto de vista estructural y de sus propiedades interfaciales. Tal y como se ha indicado, en las fermentaciones se emplearon diferentes cepas de Bacillus (todas ellas asiladas en Brasil), de las cuales se destaca la cepa denominada ICA56, aislada de suelo de manglar (Manglar de Icapuí, Brasil). Desde este punto de vista el trabajo se desarrolló en dos etapas: 1. Etapa1.Se estudió la producción y caracterización de biosurfactantes mediante diferentes cepas (B. subtilis LAMI005, Jag 248, Jag 249, ICA 24, ICA 56) y medios de cultivo. 2. Etapa 2. En ella se desarrollaron estudios exhaustivos con la cepa denominada ICA56, en los que el biosurfactante producido ha sido caracterizado en cuanto a sus propiedades interfaciales (tensión superficial, tensión interfacial, concentración micelar crítica o CMC, y ángulo de contacto), capacidad emulsionante y estructura química. Asimismo, también se estudió la compatibilidad ambiental del producto mediante ensayos de biodegradabilidad y toxicidad. Finalmente se desarrollaron ensayos de remediación de suelos contaminados con aceite lubricante con la finalidad de evaluar el potencial de uso del biosurfactante en la recuperación de suelos contaminados con hidrocarburos. Cómo principales resultados de la Etapa 1, se destaca que, en las condiciones experimentales adoptadas, el microorganismo Bacillus subtilis LAMI005 fue capaz de producir biosurfactante, llegando a alcanzar valores de concentración de 225 mg/L (pH 6.0) y 275 mg /L (pH 7.0) en el medio de cultivo (Anexo A). Bajo todas las condiciones estudiadas, la producción de biosurfactante vino acompañada de una reducción de la tensión superficial del medio líquido hasta valores de 28,3± 0,3 mN/m. Además, el microorganismo demostró poseer capacidad para emulsionar diversos hidrocarburos (aceite de soja, queroseno y n-hexadecano) con un valor de índice de emulsificación (IE24) superior al 60%. Los análisis estructurales realizados, en concreto los espectros vibracionales obtenidos en la región del infrarrojo (FTIR), confirman que el biosurfactante producido pertenece a la clase de los lipopéptidos. Por otra parte, también se verificó que el microorganismo denominado Bacillus sp. Jag248 presenta una clara producción de surfactina, alcanzando valores de concentración de hasta 161.41 ± 0.01 mg/L en medio mineral; dicha producción fue acompañada de una reducción de la tensión superficial hasta los 28.50 mN/m. El biosurfactante producido fue capaz de emulsionar aceite de soja, n-hexadecano y queroseno, presentando valores de IE24 de 50%. En lo que se refiere al Bacillus sp. Jag249, se ha verificado que, en las condiciones experimentales adoptadas, no fue capaz de producir biosurfactantes. En cuanto a las cepas ICA12, ICA24 e ICA56, se llegó a la conclusión de que las mismas son capaces de producir biosurfactantes, y por lo tanto, reducir significativamente la tensión superficial de los medios de cultivo (valores finales de aproximadamente 28.25 ± 0.4 mN/m). Entre las cepas estudiadas, la que permitió alcanzar una mayor concentración de biosurfactante en un medio mineral adicionado de solución de micronutrientes e inóculo LB Broth fue la ICA56 (329.14 ± 0.00 mg/L) seguida de la ICA24 (111.87 ± 0.00 mg/L, medio adicionado con sumo de anacardo clarificado). Las propiedades interfaciales determinadas en la etapa 2, tensión superficial (28.20 ± 0.07 mN/m), tensión interfacial (5.26 ± 0.08 mN/m a 65 ºC, para una concentración de 60 mg/L), y CMC, están de acuerdo con la literatura. Adicionalmente, se verificó que los valores de tensión superficial y tensión interfacial disminuyen con el aumento de temperatura (intervalo 25 – 65°C). Mediante análisis de Espectroscopía Infrarroja (FTIR) y Espectrometría de Masas (MS) se identificó al biosurfactante producido por ICA56 como surfactina. Se investigó también la producción simultánea de biosurfactantes y enzimas por el microorganismo ICA56, constatándose la presencia de amilasas y proteasas en el medio de fermentación al final del proceso. En lo que se refiere a los ensayos de toxicidad, el biosurfactante presentó una baja toxicidad para diferentes organismos, cómo son las microalgas (Selenastrum capricornutum), microcrustáceos (Daphnia magna) y la bacteria Vibrio fischeri, presentando valores de EC50 de 65.03 mg/L, 170.09 mg/Ly 912.35 mg/L, respectivamente. El biosurfactante producido por ICA56 presentó también una alta biodegradabilidad, siendo degradado tanto por bacterias presentes en aguas residuales urbanas (población mixta y aireada) cómo por Pseudomonas putida. Por último los ensayos de lavado de suelos contaminados con aceites lubricantes permitieron estudiar el efecto de la temperatura y de la concentración del biosurfactante producido por ICA56 sobre la eficacia de lavado. Mediante técnicas estadísticas, se comprobó la significancia de ambos parámetros. Los mejores resultados de lavado (85% de eficacia) se obtuvieron a 65 ºC, para una concentración de biosurfactante de 60 mg/L. En ensayos cualitativos también se verificó que el microorganismo ICA56 es capaz de degradar de forma eficiente petróleo y mezclas de aceite de girasol e oliva (tanto virgen como usado), lo que sugiere la posibilidad de su uso para fines de biorremediación.

SOUSA, C. B. Simulação, projeto e análise de viabilidade econômica da produção de biodiesel de óleo de dendê em rota de transesterificação catalítica heterogênea. 2015. 103 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-27T18:39:19Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_cbsousa.pdf: 8467080 bytes, checksum: 7cd8d8948a434495eb08896595ec415c (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-04-29T12:28:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_cbsousa.pdf: 8467080 bytes, checksum: 7cd8d8948a434495eb08896595ec415c (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-29T12:28:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_cbsousa.pdf: 8467080 bytes, checksum: 7cd8d8948a434495eb08896595ec415c (MD5) Previous issue date: 2015-02-23 / A continuous biodiesel production plant with an 8000 kg.h-1 inlet of palm oil and methanol, using the heterogeneous transesterification route was simulated, designed and economically assessed with the software Aspen HYSYS 7.3 and spreadsheets. The thermodynamic fluid package NRTL was selected in order to represent all properties of the fluids through the simulation. Packed-bed reactors were designed using numerical simulation to achieve an oil conversion of 97.3% in the process. The reactors were operated isothermally at 64.8°C and with an alcohol/oil ratio of 17.5. A vacuum distillation column was designed to recovery 99% of the methanol in excess. A decanter to separate the biodiesel and glycerin phases was designed through the calculation of residence time t. A second vacuum distillation column was designed to purify the biodiesel phase until a 99.97 wt%, in accordance with the ANP specifications. The glycerin phase was purified in a vacuum flash distillation column until a 99.53 wt%. The Total Capital Invested ITOTAL on the plant was estimated using the Detailed Factorial Method presenting the amount of US$ 5,798,469 was found. The Variable Costs of Production (VCOP) were estimated using the prices of raw materials, catalysts and utilities, whereas the annual revenues were calculated using the prices of biodiesel and glycerin. The Fixed Costs of Production (FCOP) were calculated using the operating labor costs, supervision, maintenance, corporate overheads and insurance. In order to calculate the cash flow of the project, the current tax regime in Brazil was used, including PIS/COFINS with a rate following the general rule and the reduction of 69% on it to companies with the social stamp, 25% of IRPJ and 9% of CSLL on the Net Profit before Income Taxes (NPIT). A Net Profit after Taxes (NP) of US$ 2,340,889 was obtained, a positive figure if compared to conventional processes using virgin soybean oil. The economic viability of the project was analyzed by calculating the Net Present Value (NVP) and Internal Rate of Return (IRR). A NVP of US $ 21.36 million and IRR of 39.0% were obtained, showing the economic viability of the project. The raw material price sensitivity analysis also showed that the process is feasible as long as palm oil prices do not increase or biodiesel do not decrease more than 3% / Uma unidade de produção contínua de biodiesel com carga de 8000 kg.h-1 de óleo de dendê e metanol, com o uso da rota de transesterificação heterogênea foi simulada, projetada e analisada economicamente com o uso do software Aspen HYSYS 7.3 e de planilhas de cálculo. O pacote termodinâmico NRTL foi empregado para representar as propriedades de todos os fluidos na simulação. Reatores de leito fixo foram dimensionados utilizando simulações numéricas para atingirem 97,3% de conversão do óleo no processo. Os reatores foram operados isotermicamente a 64,8°C e com razão álcool/óleo de 17,5. Uma coluna de destilação foi projetada para recuperar 99% do metanol em excesso. Um decantador para separar as fases biodiesel e glicerina foi dimensionado através do cálculo do tempo de residência t. Uma segunda coluna de destilação a vácuo foi projetada para purificar a fase biodiesel até atingir 99,97% m/m, de acordo com as especificações da ANP. A fase glicerina foi purificada em uma coluna de destilação flash a vácuo até 99,53% m/m. O Investimento Total ITOTAL da unidade foi estimado pelo Método Fatorial Detalhado, resultando em um valor de US$ 5,798,469. Os Custos Variáveis de Produção (VCOP) foram estimados utilizando a precificação de matérias primas, de catalisador e utilidades, enquanto que as receitas anuais foram calculadas com uso das precificações do biodiesel e da glicerina. Os Custos Fixos de Produção (FCOP) foram orçados considerando os custos com mão de obra operacional, custos de supervisão, custos de manutenção e reparos, despesas corporativas e seguro. Para o cálculo do fluxo de caixa do projeto foi considerado o regime tributário vigente no Brasil, com a inclusão do PIS/COFINS a uma taxa segundo a regra geral e a redução de 69% deste para empresas que adquiram o selo social, uma taxa de 12% para o ICMS incididos sobre as receitas, 25% de IRPJ e 9% de CSLL incididos sobre o Lucro Líquido antes do Imposto de Renda (LAIR). Foi obtido um Lucro Líquido após Impostos (LL) de US$ 2,340,889, valor este positivo em comparação com processos convencionais que utilizam óleo de soja virgem. A viabilidade econômica do projeto foi analisada pelo cálculo do Valor Presente Líquido (VPL) e pela Taxa Interna de Retorno (TIR). Foram obtidos um VPL de US$ 21.36 milhões de dólares e TIR de 39,0%, valores que demonstraram a viabilidade econômica do projeto. A análise de sensibilidade de preços de matérias primas demonstrou também que o processo é viável desde que os preços do óleo dendê não aumentem ou os do biodiesel não diminuam, ambos em 3%

SANTOS, S. M. L. Síntese e caracterização de sílicas mesoporosas para adsorção de biomoléculas modelo (BSA, Lisozima e Celulase). 2013. 135 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-30T16:23:11Z No. of bitstreams: 1 2013_tese_smlsantos.pdf: 11070721 bytes, checksum: 6fc6081d469e5467fbc862361d1fda85 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-05-04T10:33:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_tese_smlsantos.pdf: 11070721 bytes, checksum: 6fc6081d469e5467fbc862361d1fda85 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-04T10:33:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_tese_smlsantos.pdf: 11070721 bytes, checksum: 6fc6081d469e5467fbc862361d1fda85 (MD5) Previous issue date: 2013-09-23 / Part of the cost of production of biomolecules with high purity and yield depends on the separation and purification steps used. In these steps, it is usually necessary to use chromatography techniques and one of the factors that influence on its high performance is the development of stationary phases or suitable adsorbents. The present study investigates the adsorption of biomolecules three model (bovine serum albumin - BSA, lysozyme - LYS cellulase and - CEL) in mesoporous silica obtained from tri-block copolymers as agents drivers structure. We report different synthesis procedures aimed at modifying the surface chemistry and promoting textural changes, such as enlargement and/or pores, and the mesoscopic ordering. In the first part of this thesis were synthesized (i) SBA-15 by two different routes, sol-gel and hydrothermal and (ii) SBA-16 by hydrothermal. In the second part, SBA-15 samples with different pore sizes and channel length were s ynthesized using 1,3,5-trimethylbenzene (TMB), heptane and ammonium fluoride (NH4F). TMB was used to increase the pore diameter and heptane combined with NH4F to modify the size of the channels of SBA-15. In the third part of the work, the acidity of SBA-15 was modified by the addition of zirconium with three molar ratios Si/Zr distinct (5, 10 and 15). The adsorption of the three target biomolecules was studied by experiments in stirred tanks. The results indicate that for pure silicas, higher adsorption capacities are obtained when the pH is close to the isoelectric point of biomolecule. Very promising results for were found the adsorption of proteins on silicas with larger pore diameters (above 10 nm), up to hundreds of milligrams per gram of adsorbent. In the case of materials with zirconium, the best results were fou nd for the materials with the lowest amount of said heteroatom (Si/Zr = 15), which have similar texture to the original support. This suggests that there may be a moderate acidity which-enhances the adsorption of the studied biomolecules or excess zirconium atoms lead to steric hindrances causing a decrease in the adsorption capacity of the biomolecule / Parte do custo de produção de biomoléculas com elevada pureza e o rendimento deste processo depende das etapas de separação e purificação utilizadas. Nestas etapas, geralmente é necessário utilizar técnicas de cromatografia e um dos fatores que influenciam no seu elevado desempenho é o desenvolvimento de fases estacionárias ou adsorventes adequados. O presente trabalho investiga a adsorção de três biomoléculas-modelo (albumina de soro bovino - BSA, lisozima - LYS e celulase – CEL) em sílicas mesoporosas obtidas a partir de copolímeros tribloco como agentes direcionadores estruturais. Relatam-se diferentes procedimentos de síntese que visam modificar a química da superfície e promover alterações texturais como, por exemplo, o alargamento e/ou encurtamento dos poros, bem como a sua ordenação mesoscópica. Na primeira parte da tese, foram sintetizadas (i) SBA-15 por duas rotas distintas, sol-gel e hidrotérmica, e (ii) SBA-16 por via hidrotérmica. Na segunda parte, amostras de SBA-15 com diferentes tamanhos de poros e comprimento de canais foram sintetizados utilizando 1,3,5-trimetilbenzeno (TMB), heptano e fluoreto de amônio (NH4F). O TMB foi utilizado para aumentar o diâmetro dos poros e o heptano combinado com NH4F, para modificar o tamanho dos canais da SBA-15. Já na terceira parte do trabalho, a acidez da SBA-15 foi modificada pela adição de zircônio com três razões molares Si/Zr distintas (5, 10 e 15). A adsorção das três biomoléculas-alvo foi estudada por experimentos em tanques agitados. Os resultados indicam que, para sílicas puras, maiores capacidades de adsorção são obtidas quando o pH está próximo ao ponto isoelétrico da biomolécula. Resultados muito promissores foram encontrados para a adsorção de proteínas sobre as sílicas com maior diâmetro de poros (acima de 10 nm), chegando a centenas de miligramas por grama de adsorvente. No caso dos materiais com zircônio, os melhores resultados foram encontrados para os materiais com a menor quantidade do referido heteroátomo (Si/Zr = 15), que apresentam textura similar ao suporte original. Isto sugere que pode haver uma acidez moderada ótima para a adsorção das biomoléculas estudadas ou que o “excesso” de átomos de zircônio leva a impedimentos estéricos que causam uma redução na capacidade de adsorção da biomolécula

PEIXOTO, H. R. Modelagem da separação de CO2 em processos de pós-combustão por PSA. 2015. 110 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-05-08T16:09:06Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_hrpeixoto.pdf: 2121496 bytes, checksum: 27c995324aa1dacc2f430a7cae742fe0 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-05-22T18:57:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_hrpeixoto.pdf: 2121496 bytes, checksum: 27c995324aa1dacc2f430a7cae742fe0 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-22T18:57:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_hrpeixoto.pdf: 2121496 bytes, checksum: 27c995324aa1dacc2f430a7cae742fe0 (MD5) Previous issue date: 2015-02-25 / Adsorption processes involving carbon dioxide (CO2) capture and sequestration have been objects of different studies. A typical problem is the separation of CO2 from fuel gases emitted in power plants in order to mitigate the global warming effects. Recently, Pressure Swing Adsorption (PSA) technology is being applied to this separation. However, design and analysis of adsorption processes are a difficult task due to the large number of parameters involved. This work studies the dynamics of this separation in activated carbons C141 and WV 1050 through commercial software Aspen Adsorption (AspenTech®). First, we evaluated the ability of the software reproducing experimental fixed bed data in C141 reported on literature, considering the mixture 10% of helium (carrier gas), 15% dioxide carbon and 75% nitrogen, molar basis. The results showed satisfactory resemblance to the literature. From a scale-up of the analyzed system, it was sized a PSA apparatus at 298 K operating with two columns and four steps: adsorption, depressurization, purge and repressurization (Skarstrom cycle). High-pressure step was at 3.0 bar and regeneration at 1.1 bar. Fuel gas mixture simulated was composed only of CO2 and N2; the molar fraction of the first component at the feed stream was 15%. The product stream in C141 showed purity and recovery of carbon dioxide from approximately 23% and 60% on a molar basis, respectively. The productivity was 0.72 t CO2 kg-1 year-1. Through the study of design variables such as column diameter and length, feed and purge flow rate, feed composition and step times, the product purity exceeded 30 % and the recovery bordered 75%, with maximum productivity of 1.02 t CO2 kg-1 year-1 for some process settings. The process yields in WV 1050 were 26.5 % purity, 47 % recovery and 0.53 t CO2 kg-1 year-1 / Processos de adsorção envolvendo a captura e o sequestro de dióxido de carbono (CO2) vêm sendo objetos de diferentes estudos. Um dos problemas típicos analisados é a separação do CO2 a partir dos gases de queima emitidos em plantas energéticas com o intuito de mitigar os efeitos do aquecimento global. Recentemente, a tecnologia Pressure Swing Adsorption (PSA) está sendo aplicada para este tipo de separação. Entretanto, o projeto e a análise de processos de adsorção são uma tarefa difícil devido à grande quantidade de parâmetros envolvidos. Este trabalho estuda a dinâmica dessa separação nos carbonos ativados C141 e WV 1050 através do software comercial Aspen Adsorption da AspenTech®. Inicialmente, foi avaliada a capacidade do software no que diz respeito à reprodução de dados experimentais de leito fixo reportados na literatura, que consideram a mistura como sendo, em base molar, 10 % de hélio (gás de inerte), 15 % de dióxido de carbono e 75 % de nitrogênio. Os resultados obtidos apresentaram semelhança satisfatória aos da literatura para o sólido C141. A partir de um scale-up desse sistema analisado, foi dimensionada uma PSA a 298 K de duas colunas e quatro passos: adsorção, despressurização, purga e repressurização (ciclo Skarstrom). A etapa de maior pressão ocorre a 3,0 bar e a regeneração a 1,1 bar. Considerou-se que o gás de queima é composto apenas por CO2 e N2, sendo a fração molar de alimentação do componente de interesse de 15%. Para C141, a corrente de produto apresentou pureza e recuperação de dióxido de carbono de aproximadamente 23 % e 60 % em base molar, respectivamente, com produtividade de 0,72 t CO2 kg-1 ano-1. Através do estudo de variáveis de projeto como diâmetro e comprimento da coluna, vazão de alimentação e de purga, composição de alimentação e tempos das etapas do ciclo, a pureza do produto ultrapassou os 30 %, a recuperação se aproximou de 75 % e a produtividade máxima foi de 1,02 t CO2 kg-1 ano-1 para algumas configurações do processo. Os rendimentos para o adsorvente WV 1050 foram: pureza de 26,5 %, recuperação de 47 % e produtividade de 0,53 t CO2 kg-1 ano-1

SOUZA, C. G. Extração de compostos bioativos e pectina da casca de maracujá utilizando sistema pressurizado e ultrassom. 2015. 63 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-05-11T18:29:04Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_cgsouza.pdf: 2503996 bytes, checksum: 32a158d1baab6b3ad58f5d837e2eec8e (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-05-22T18:59:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_cgsouza.pdf: 2503996 bytes, checksum: 32a158d1baab6b3ad58f5d837e2eec8e (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-22T18:59:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_cgsouza.pdf: 2503996 bytes, checksum: 32a158d1baab6b3ad58f5d837e2eec8e (MD5) Previous issue date: 2015-02-26 / The residue of passion fruit, the peel represents 90% of the total weight of fresh fruit, which is wasted during the passion fruit processing. This waste can be recycled with the recovery of bioactive substances and pectin that have added value. These compounds have applicability in the food, pharmaceutical, chemical and cosmetic industries. In this context, the aim of this study was to extract bioactive compounds and pectin of passion fruit peel. The extractions were carried out using the Pressurised Solvent Extraction (PSE) and Ultrasound-Assisted Extraction (UAE). The PSE process conditions were: pressure (10342-11721 kPa), temperature (80 °C), rinse (5 min), extraction time of each cycle (10 min) and purge (200s). And UAE process conditions were: ultrasonic bath at ultrasonic frequency (40 kHz), actual power (135 W), power density (112 500 W/m3) and extraction time in each cycle (10 min). All extractions were performed three times sequentially, yielding three cycles of extraction for each sample. The solvents employed were: hexane, water, methanol solutions/water and ethanol/water in the proportions of 80:20, 70:30, 60:40 e 50:50 (v/v), respectively. The pectin extraction was performed sequentially after the phenolic compounds extraction, using an aqueous solution of citric acid 1%. The pectin extraction were performed following the same parameters employed in the UAE and PSE. The analytical determinations performed in the present study were: mass yield of the extracts, total sugars, determination of the content of total polyphenols, identification and quantification of compounds and characterization of pectin polymer. The results obtained showed that the extraction technique that highlighted was the PSE, it presented a fast and simple methodology. The most suitable type of solvent is ethanol because it has low toxicity to consumer. And the ratio 60:40 (v/v) proved promising, because afforded a yield of 36% total extract, an antioxidant content of 466 mg/100g of passion fruit peel, a content of 157mg luteolin /100g of passion fruit peel and 244 mg isoorientin/100g of passion fruit peel. The extracted pectin yield was 16g/100g for both the PSE and the UAE. The pectin characterization shows that the pectin structure has basically galactose and galacturonic acid / O resíduo do maracujá, a casca, representa 90% do peso total da fruta fresca, que é desperdiçado durante o beneficiamento do maracujá. Esse resíduo pode ser aproveitado com a recuperação das substâncias bioativas e pectina, que possuem valor agregado. Estes compostos possuem aplicabilidades nas indústrias de alimentos, farmacêuticas, químicas e cosméticas. Diante do exposto, o objetivo do trabalho foi extrair compostos bioativos e pectina da casca de maracujá. As extrações foram realizadas utilizando a técnica de extração com solvente pressurizado (ESP) e extração assistida por ultrassom (EAU). As condições de processo para a ESP foram: pressão de 10342-11721 kPa; temperatura de 80ºC; enxague de 5 min; tempo de extração de 10 min em cada ciclo e purga de 200s. E para a EAU as condições de processo foram: banho de ultrassom na frequência ultrassônica de 40 kHz, potência real de 135 W, densidade de potência de 112500 W/m3 e tempo de extração de 10 min em cada ciclo. Todas as extrações foram realizadas sequencialmente por três vezes, gerando três ciclos de extrações para cada amostra. Os solventes utilizados foram: hexano, água, soluções de metanol/água e etanol/água, nas proporções de 80:20, 70:30, 60:40 e 50:50 (v/v), respectivamente. A extração de pectina foi realizada sequencialmente após a extração dos compostos fenólicos, utilizando uma solução aquosa de ácido cítrico 1%. As extrações da pectina foram realizadas seguindo as mesmas condições de processo utilizadas na EAU e na ESP. As determinações analíticas realizadas no presente estudo foram: rendimento em massa dos extratos, açúcares totais, determinação do teor de polifenóis totais, identificação e quantificação dos compostos e caracterização do polímero péctico. Os resultados apontam que a técnica de extração que se destacou foi a ESP, pois apresentou uma metodologia rápida e simples. O tipo de solvente mais indicado é o etanol, pois possui menor toxicidade ao consumidor. E a proporção 60:40 (v/v) revelou-se promissora, pois proporcionou um rendimento de extrato total de 36%, um teor de antioxidante de 466 mg/100g de casca de maracujá, um teor de 157 mg de luteolina/100g de amostra e 244 mg de isoorientina/100g de amostra. O rendimento de pectina extraída foi de 16g/ 100g de amostra tanto na ESP como para a EAU. A caracterização da pectina aponta que a estrutura péctica possui basicamente galactose e ácido galacturônico