O óleo essencial de Citrus latifolia Tanaka (limão Tahiti) possui grande valor comercial e aplicações em diversos tipos de indústrias. A extração enzimática de óleos vegetais fixos aumenta o rendimento, consome pouca energia e causa um mínimo impacto ambiental, porém poucos estudos avaliaram o seu emprego para a extração de óleos essenciais de plantas aromáticas. Em vista disso, este trabalho teve como objetivo contribuir para o desenvolvimento de uma tecnologia enzimática para a extração do óleo essencial de cascas de C. latifolia Tanaka, além de avaliar a percentagem de compostos bioativos, como cumarinas, nos resíduos dos processos de extração. Para tanto, foram realizados pré-tratamentos enzimáticos nas cascas, através de um complexo constituído principalmente por celulases, caracterizado em papel filtro (FPA), e posterior extração do óleo por hidrodestilação. Nos três primeiros experimentos foram avaliados o efeito da carga enzimática (5, 7 e 12 FPA/g de substrato), o efeito do tempo de pré-tratamento enzimático (1, 2 e 3 horas) e o efeito do pré-tratamento em cascas trituradas sobre o rendimento e a composição do óleo essencial obtido por 1 hora de hidrodestilação. Em outro experimento foi avaliada a possibilidade de redução no tempo de hidrodestilação através do pré-tratamento enzimático, utilizando-se cargas de 5, 7 e 12 FPA/g em cascas trituradas, calculando-se o rendimento em óleo durante a hidrodestilação em diferentes intervalos de tempo (10, 15, 20, 30, 40, 50 e 60 minutos). As cumarinas foram extraídas com hexano dos resíduos líquidos e sólidos das hidrodestilações através de extração líquido-líquido e soxhlet, respectivamente. As análises dos compostos dos óleos essenciais e das cumarinas foram feitas por cromatografia gasosa (GC) e cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC/MS). Nos três primeiros experimentos descritos não foram verificadas diferenças estatísticas entre os rendimentos em óleo das amostras pré-tratadas enzimaticamente e os controles, demonstrando que o pré-tratamento enzimático não alterou o rendimento em óleo obtido por 1 hora de hidrodestilação. Porém, a análise dos componentes dos óleos permitiu observar um aumento nas proporções de alguns compostos oxigenados (p<0,05), responsáveis pela qualidade do aroma. No experimento onde foi avaliada a diminuição do tempo de hidrodestilação, verificou-se que o pré-tratamento com carga de 5 FPA/g atingiu o rendimento máximo em torno de 30 minutos do processo de destilação, enquanto que no controle o rendimento máximo foi em torno de 50 minutos. Utilizando-se a carga de 7 FPA/g, o rendimento máximo foi atingido em torno de 20 minutos, o mesmo ocorrendo com a carga de 12 FPA/g, enquanto que no controle foi em torno de 40 e 50 minutos, respectivamente. Estes resultados indicam que o pré-tratamento enzimático reduz o tempo de hidrodestilação apresentando vantagens do ponto de vista de custo energético e de integridade dos componentes do óleo, visto a redução do tempo de exposição do material vegetal à temperatura de ebulição da água, preconizando as bases para um processo tecnológico que envolve pré-tratamento enzimático associado à hidrodestilação para ser empregado na obtenção de óleo essencial de C. latifolia Tanaka. Em relação às cumarinas, os resultados obtidos indicaram que a percentagem da maioria desses compostos não foi alterada quando as amostras sofreram pré-tratamento enzimático. Entretanto, propõe-se que os resíduos gerados pela hidrodestilação podem ser aproveitados e utilizados como fonte de cumarinas. / Citrus latifolia Tanaka (Tahiti lime) essential oil has a high commercial value and a large application in different industries. The enzymatic extraction of vegetable oils increases yields extraction, energy efficient and cause minimal environmental impact, but few studies have evaluated its use for the extraction of essential oils from aromatic plants. As a result, this study aimed to contribute to the development of enzymatic technology for extraction of essential oil from peels of C. latifolia Tanaka, and assess the proportion of bioactive compounds such as coumarins, in wastes extraction processes. To do so, it was performed enzymatic pretreatment of the peels, through a complex composed primarily of cellulases, characterized in filter paper (FPA), and subsequent extraction of oil by hydrodistillation. In the first three experiments were evaluated the effect of enzyme loading (5, 7 and 12 FPA/g substrate), the effect of time of enzymatic pretreatment (1, 2 and 3 hours) and the effect of pretreatment on crushed peels, on yield and composition of essential oil obtained by 1 hour hydrodistillation. In another test, it was evaluated the possibility of reducing the time hydrodistillation by enzymatic pretreatment, using loads of 5, 7 and 12 FPA/g of crushed peels, calculating the oil yield during the hydrodistillation at different intervals time (10, 15, 20, 30, 40, 50 and 60 minutes). The coumarins were extracted from the liquid and solid wastes from hydrodistillations with hexane through liquid-liquid extraction and soxhlet, respectively. The analysis of the compounds of essential oils and coumarins were made by gas chromatography (GC) and gas chromatography-mass spectrometry (GC / MS). In the first three experiments described not statistical differences were found between the oil yields of enzymatically pretreated samples and controls, demonstrating that the enzymatic pretreatment did not affect the oil yield obtained by 1 hour hydrodistillation. However, the analysis of the oil components allowed to observe an increase in the proportions of some oxygenated compounds (p < 0,05), responsible for the quality of aroma. In the experiment where was evaluated the short-time hydrodistillation, it was found that pretreatment with a load of 5 FPA/g reached the maximum yield of about 30 minutes from the distillation process, while in the control the maximum yield was about 50 minutes. Using the load of 7 FPA/g, the maximum yield was reached in about 20 minutes, the same happened with the load of 12 FPA/g, while in the control was around 40 and 50 minutes, respectively. These results indicate that enzymatic pretreatment reduces the time hydrodistillation with advantages in terms of cost efficiency and integrity of the oil components, since the reduction in exposure time of the plant material at a temperature of boiling water, pointing out the foundation for a technological process that involves enzyme pretreatment associated with hydrodistillation to be employed in obtaining essential oil of C. latifolia Tanaka. For the coumarins, the results indicated that the percentage of most of these compounds was not altered when the samples were enzymatically pretreated. However, it is proposed that the waste generated by hydrodistillation can be recovered and used as a source of coumarins.

O Brasil é um dos países com maior biodiversidade mundial, porém, poucas espécies vegetais tiveram suas propriedades avaliadas. Os óleos essenciais são compostos voláteis produzidos pelas plantas que contribuem para a sua adaptação ao meio ambiente. Estudos que ampliem o conhecimento sobre o potencial tóxico de plantas medicinais são extremamente relevantes, permitindo que se avalie a segurança do seu uso. Os óleos essenciais da parte aérea de cinco espécies de Aloysia nativas no Rio Grande do Sul e uma cultivada foram obtidos por hidrodestilação em aparelho do tipo Clevenger e a composição química foi determinada por cromatografia gasosa acoplada ao espectrômetro de massas. As espécies que apresentaram 1.8-cineol como composto majoritário foram Aloysia dusenii (16.2%), A. citrodora (32.8%) e A. lycioides coletada em Guaiba (49.5%) e São Marcos (17.6%). A espécie A. polygalifolia e A. virgata tiveram maiores proporções de germacreno-D (11.2% e 12%, respectivamente) e A. chamaedryfolia apresentou espatulenol (15.6%). A espécie A. lycioides coletada em Rosário do Sul teve β-felandreno (23.7%) como o composto principal. Para as espécies A. citrodora, A. lycioides e A. dusenii também se avaliou a toxicidade dos seus óleos essenciais através do teste de letalidade frente a Artemia salina. Para as mesmas espécies, mas nas soluções 1%, 10% e óleo puro (v/v) também se testou os efeitos dos óleos essenciais sobre a germinação e o desenvolvimento inicial de Allium cepa (cebola). No bioensaio de A. salina observouse 100% de letalidade nas concentrações 1000 μg/mL e 500 μg/mL para as três espécies avaliadas. Nas demais concentrações avaliadas o grau de letalidade foi diretamente proporcional à concentração dos mesmos. O LC50 para A. citrodora foi de 55.96 μg/mL, para A. lycioides 48.12 μg/mL e A. dusenii o LC50 foi de 48.98 μg/mL. As espécies possuem composição química distinta o que resulta em respostas citotóxicas diversas. Os valores encontrados no LC50 para os óleos testados são considerados extremamente tóxicos. Os óleos voláteis de A. citrodora, A. lycioides e A. dusenii também apresentaram efeito inibitório sobre o tempo médio de germinação e sobre o crescimento inicial de A. cepa. Ainda, observou-se efeito inibitório significativo desses óleos essenciais sobre a atividade mitótica e metafásica na cebola. Os voláteis também induziram a ocorrência de anormalidades cromossômicas, como cromossomos não-orientados na metáfase, aderências, c-mitoses, micronúcleos e brotos nucleares. O óleo essencial de A. citrodora demonstrou ser o mais tóxico entre as espécies avaliadas. O presente estudo sugere que os compostos majoritários e minoritários das espécies de Aloysia têm ação sinérgica resultando nos efeitos observados, tanto para a atividade citotóxica como genotóxica. Esse trabalho contribuiu significativamente para ampliar os conhecimentos sobre a diversidade e composição química dos voláteis das espécies de Aloysia do RS e também para o entendimento do modo de ação dos produtos naturais com potencial alelopático e a relação ecológica entre as espécies, além de reportar sobre a toxicidade do óleo essencial dessas espécies que são muito utilizadas pela medicina popular. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior. / Brazil is one of the countries with the highest global biodiversity, but few plant species had their properties evaluated. Essential oils are volatile compounds produced by plants that contribute to their adaptation to the environment. Studies that advances knowledge on the toxic potential of medicinal plants are extremely relevant, allowing you to assess the safety of their use. Essential oils of five species of native Aloysia in Rio Grande do Sul and a cultivated were obtained by hydrodistillation in a Clevenger type apparatus and the chemical composition was determined by gas chromatography coupled to mass spectrometer. The species showing 1.8-cineole as major compound were Aloysia dusenii (16.2%), A. citrodora (32.8%) and A. lycioides collected in Guaiba (49.5%) and São Marcos (17.6 %). The species A. virgata and A. polygalifolia had higher proportions of germacrene-D (11.2% and 12%, respectively) and A. chamaedryfolia spathulenol (15.6%). The species A. lycioides collected in Rosário do Sul had β-phellandrene (23.7%) as the main compound. For A. citrodora, A. lycioides and A. dusenii also evaluated the cytotoxicity of their essential oils through the lethality test front of Artemia salina. For the same species, but the solutions 1%, 10% and pure oil (v / v) also tested the effects of volatiles on the germination and initial growth of Allium cepa (onion). In bioassay A. salina there was 100% lethality in concentrations 1000 μg/mL and 500 μg/mL for the three species evaluated. Others concentrations tested the degree of mortality was directly proportional to the oil concentration. The LC50 for A. citrodora was 55.96 μg/mL, while for A. lycioides 48.12 μg/mL and A. dusenii the LC50 was 48.98 μg/mL. Species have different chemical composition resulting in various cytotoxic responses. The values found in the LC50 for the tested oils are considered highly toxic. The volatile oils of A. citrodora, A. lycioides and A. dusenii also showed inhibitory effect on the average germination time and on the initial growth of A. cepa. There was a significant inhibitory effect of essential oils in the mitotic index and index metaphase onion. Volatile also induced the occurrence of chromosomal abnormalities, such as non-oriented chromosomes in metaphase, sticky, c-mitosis, micronuclei and buds at interphase. The essential oil of A. citrodora proved to be the most toxic among the species assessed. The present study suggests that the majority compounds and minority species of Aloysia have synergistic action resulting in the observed effects, both for the cytotoxic activity as genotoxic. This work contributed significantly to increase knowledge of the diversity and composition essential oils of species of Aloysia and also to the mode of action of the understanding of natural products with allelopathic potential and the ecological relationship between the species, and report on the toxicity of the volatile oil of these species that are widely used in folk medicine.

Orientador: Marco Aurelio Cremasco / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-06T05:49:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mochi_VanessaTrevizan_M.pdf: 11350571 bytes, checksum: 3b6c20cdbe39de1c456c3bc30a129339 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: A secagem das folhas de Eucalyptus camaldulensis, cujo óleo essencial apresenta como componente principal o 1,8-cineol, é o enfoque da presente dissertação. O 1,8-cineol, conhecido também como cineol e eucaliptol, pode ser utilizado, por exemplo, no tratamento de doenças das vias respiratórias. Este estudo objetiva analisar experimentalmente a influência da temperatura do ar de secagem no rendimento do óleo essencial de Eucalyptus camaldulensis e no teor de 1,8- cineol nele presente, uma vez que o processo de secagem de plantas aromáticas auxilia na conservação das características originais por um tempo maior e aumenta o rendimento do óleo essencial quando comparado com a extração realizada com a folha úmida ou até mesmo com a folha seca naturalmente. O procedimento experimental consiste da secagem das folhas de E. camaldulensis em um secador tipo leito fixo, seguida da extração do óleo essencial em um destilador tipo Clevenger e, por fim, da análise por cromatografia gasosa para determinar e quantificar o 1,8-cineol no óleo essencial. Durante os ensaios experimentais de secagem, os seguintes parâmetros operacionais foram fixados: velocidade do ar de secagem a 0,60 m/s, carga de folhas úmidas em 100 g e tempo de secagem de 60 minutos. Foram efetuados 16 experimentos, utilizando-se temperaturas do ar de secagem entre 35 e 70 ºC. Com o estudo, foi possível verificar que o rendimento em óleo essencial extraído de folhas de Eucalyptus camaldulensis aumenta com a elevação da temperatura do ar de secagem. O mesmo pode ser observado para o teor do 1,8-cineol presente no óleo essencial. Finalmente, concluiu-se que, dentre as temperaturas do ar de secagem estudadas, 65º C foi a que forneceu melhores resultados / Abstract: The drying of leaves of Eucalyptus camaldulensis, whose essential oil presents 1,8-cineol as main component, is the subject of this work. The 1,8-cineol, also known as cineol and eucaliptol, can be used, for example, in the treatment of respiratory diseases. The objective of this study is to analyze experimentally the influence of the drying air temperature on the Eucalyptus camaldulensis outcome of essential oil and the content of 1,8-cineol. To dry aromatic plants results in the conservation of the original characteristics for a bigger period of time and also increases the outcome of the essential oil, compared to the extraction carried out with moist leaves or even with naturally dried leaves. The experimental procedure consists of drying leaves of E. camaldulensis in a fixed-bed dryer, followed by the extraction of the essential oil in a Clevenger type distiller and, finally, of the analysis by gaseous chromatography in order to determine and quantify 1,8- cineol content in the essential oil. During the drying experiments, the following operational parameters have been fixed: drying air speed of 0.60 m/s, load of moist leaves as 100 g and drying time of 60 minutes. Sixteen experiments have been carried out, with drying air temperatures comprised between 35 and 70º C. With the study, it was possible to verify that the outcome of essential oil extracted from Eucalyptus camaldulensis leaves increases with the increasing drying air temperature. The same can be observed for the content of 1,8-cineol present in the essential oil. Finally, one concluded that, among the drying air temperatures studied, 65º C offered the best results / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Maria Regina Wolf Maciel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-21T13:52:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Batistella_CesarBenedito_M.pdf: 5538194 bytes, checksum: 649f6cfb2558c29691fb97d2f2b06767 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: A industrialização de compostos de propriedades terapêuticas requer muito esforço em sua manufatura, especialmente no estágio de purificação, devido às especificações rigorosas desses produtos químicos para serem usado no setor farmacêutico. No estágio de purificação, os processos mais usados são: extração líquido-líquido, cristalização, adsorção, lavagem sólido-líquido, destilação, etc. A destilação convencional, entretanto, em muitos casos, não pode ser utilizada, devido à instabilidade térmica dos compostos envolvidos. Existem, por exemplo, produtos sensíveis ao calor, tais como, vitaminas A, E, K, muitos intermediários farmacêuticos, como a ranitidina, diversos cosméticos, óleos de origem vegetal, como o derivado da desodorização do óleo de soja (DDOS), óleos essenciais de plantas com fins terapêuticos, etc. Em muitos casos, a destilação se apresenta como a única forma econômica de purificação. Surge então a destilação molecular, processo que utiliza alto vácuo e temperaturas reduzidas. Basicamente, há dois tipos de equipamentos para conduzir a destilação molecular: os destiladores de filme descendente e o centrífugo.Geralmente, esses equipamentos têm caráter multipropósito, designação comum na indústria de química fina. Desta forma, tomam-se importante a modelagem e a simulação rigorosa de tais destiladores, para estabelecer as condições de operação, e otimizar variáveis importantes, normalmente, o rendimento e a pureza do produto final. O objetivo deste trabalho, então, é a modelagem e a simulação dos destiladores de filme descendente e centrífugo, a partir das equações de balanços de massa, energia, momentum, e equação da taxa de evaporação. O sistema de equações resultantes é resolvido por um método de diferenças finitas implícito, o qual se apresenta muito estável. Os efeitos de diversos parâmetros na taxa da evaporação e na eficiência de separação foram estudados com sistemas binários. Uma análise comparativa entre os destiladores de filme descendente e centrífugo foi também realizada / Abstract: The industrialization of therapeutic property compounds requires a lot of efforts in their manufacture, especially in the purification stage because of the rigorous especifications of these chemical products to be used on the pharmaceutical sector. In the purification stage, the most used processes are: liquid-liquid extraction, crystallization, adsorption, solid-liquid washing, distillation, etc. The conventional distillation, however, in many cases, can not be utilized, because of the thermal instability of the involved compounds. Since, they are products sensitive to heat such as vitamines A, E, K, and many others pharmaceutical intermediaries, as for example ranitidine, several cosmetics, vegetal oils, solar protector as the parsol, high vacuum oil, and petroleum derivative products, etc. In many cases, the use of distillation shows itself as the only economic form of purification. Molecular distillation, so appears as an important separation process that utilizes high vacuum and low temperatures. Basically, there are two kinds of equipments for carrying out molecular distillation: the falling film and centrifugal distillators. Generally, these apparatuses have multipurpose functions, as usually designated in the fine chemical industry. Also for this, it becomes important the rigorous modeling and simulation of such distillators, to estabilish operating conditions, improve yield and purity of the final product, and to establish flexibility index. The objetive of this work, then, is the modeling and simulation of the falling film and centrifugal distillators, using the mass, energy and momentum balance equations. The equations were solved by finite difference methods. The effects of several parameters on the distillation rate and the separation efficiency were studied for binary systems. A comparative analysis between the falling film and centrifugal distillation apparatus was also carried out / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientador : Maria Angela de Almeida Meireles / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-31T15:55:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Muller_CarmenMariaOlivera_M.pdf: 18535663 bytes, checksum: 6d7682b3a94afe7d68535e0fb5c9d2f3 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: A extração com dióxido de carbono liquido tem-se tornado um processo de separação atrativo para a extração de óleos essenciais, devido às características que os fluidos, perto da região crítica apresentam, tornando elevadas as taxas de transferência de massa a temperaturas moderadas. Neste trabalho foi determinado o coeficiente de difusão de massa efetivo para o sistema capimlimão imbopogoncitratusStraupf)/dióxido de carbono. As medidas foram realizadas numa unidade de extração supercrítica que permitiu a montagem de um leito formado por partículas sólidas de mesh -24/+48. A densidade aparente do leito foi mantida constante, o sólido compactado foi tratado como um sólido homogeneo. O coeficiente de difusão de massa efetivo foi determinado para a isobárica de 180 bar nas temperaturas 15,20,25,30 e 35°C. A quantidade média da massa difundida em função do tempo foi ajustada a equação de balanço de massa para a fase fluida para leito fixo em estado estacionário. Testaram-se dois modelos encontrados na literatura: i) sólido semi-infinito (Fo < 0,05) e ii) sólido finito (Fo>0,05) ambos para coeficiente de difusão de massa efetivo constante; obtendo-se o melhor resultado para o modelo do sólido semi-infmito (Fo<0,05), obtendo-se valores do coeficiente de difusão efetivo na faixa de 1,83 a 2,46.10-9m2/s. Observou-se que o coeficiente de difusão de massa efetivo variou com a temperatura de extração obtendo-se os valores maiores a 15°C. A determinação da composição dos extratos foi feita através de cromatografia gasosa utilizando detetor de ionização em chama (CG-DIC) e a identificação dos compostos por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-E1'v1).Foram identificados 13 componentes que constiuem 95% do total sendo os principais: citral (neral + geranial), geraniol, undecanona, linalol, acetato de butila, 2-tridecanona. / Abstract: The exttaction with liquid carbon dioxide has become an atttactive process for the exttaction of essential oils, mainly due to the specific characteristics of the fluids near the critical region, that is high mass ttansfer rates higher at moderate temperature. In this work the effective mass-diffusion coefficient was determined for a system lemongrass (Cimbopogon citratusSttaupf)/ carbon dioxide. Measurements were accomplished in a supercritical exttaction unit which al1ow the setting of a bed formed by solid particles (mesh -24/+48). The bed apparent density was kept constant, the compacted solid was tteated as an homogeneous solid. The effective mass-diffusion coefficient was determined for the 180 bar isobaric for temperatures of 15, 20, 25, 30 e 35°C. The mean amount of mass ttansferred by diffusion as function of time was adjusted to the the steady state fluid phase mass balance equation. Two models found in the literature were tested: i) semiinfinite solid (Fo < 0.05) and ü) fmite-solid (Fo>0.05), both for constant effective mass-diffusion coefficient. The best result was obtained with the semi-infinite solid model. Values of the effective mass-diffusion coefficient ranged from 1.83 to 2.46.1O-9m2/ s. It was observed that effective mass-diffusion coefficient changed with temperature, higher values were obtained at 15°C. The determination of exttact composition was done by gas chromatography using flame ionization detector (GC-FID) and the identification of the substances by gas chromatographcoupled to a mass specttometer (GC-MS). Thirteen compounds were identified which constitute 95% of total, major ones were: cittal (neral + geranial), geraniol, undecanone, linalool, butylacetate, 2-thridecanone / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Maria Angela de Almeida Meireles / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-01T08:31:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martinez_Julian_M.pdf: 24645837 bytes, checksum: d6debaae9f18138f643607735bee2550 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: A extração de óleos voláteis com fluido supercrítico é uma tecnologia emergente nas últimas décadas, como alternativa à extração com métodos convencionais, como a destilação por arraste a vapor e a extração com solventes orgânicos. Embora grande parte dos óleos seja obtida por arraste a vapor, este processo apresenta algumas desvantagens, tais como baixos rendimentos, possível degradação térmica do produto, e dificuldade em se obter óleos ricos em compostos menos voláteis. A extração com solvente orgânico, por sua vez, está sofrendo crescentes restrições devido a possíveis contaminações ambientais e à presença de uma fração residual de solvente no produto. A tecnologia supercrítica, utilizando CO2 como solvente, é reconhecida como limpa, e apresenta outras vantagens, tais como seletividade no processo de extração através da seleção da temperatura e pressão de operação, facilidade de separação do extrato do solvente, praticamente não deixando resíduos no produto. Apesar dessas vantagens, este processo apresenta um alto custo de investimento, o que restringe seu uso para produtos de altos valores agregados ou processos em alta escala. A ampliação do espectro de aplicação da extração supercritica está relacionada à otimização das condições operacionais, que devem resultar em uma minimização do custo do processo, e, conseqüentemente, viabilizar o mesmo economicamente. A utilização de modelos matemáticos que representem a curva de extração é um meio que permite estimar a influência de parâmetros de processo sobre a eficiência da extração. Existem diversos modelos disponíveis na literatura que são utilizados para ajustar as curvas de extração experimentais. ... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital. / Abstract: Extraction of volatile oils with supercritical fluids has been an emergent technology in the last decades, as an altemative to extraction using conventional methods, like steam distillation and extraction with organic solvents. Although several oils can be obtained by steam distillation, this process has some disadvantages, such as low yields, possible thermal degradation of products and difficulty to obtain less volatile compounds. Extraction with organic solvents has been suffering restrictions due to possible environmental contaminations and presence of a residual ffaction of the solvent in the product. Supercritical technology, using carbon dioxide as solvent, is recognized as a cIean technology, and has other advantages, such as selectivity in the extraction process through the choice of the operating temperature and pressure and facility of separation of the extract fiom the solvent, leaving almost no residues in the product. Besides these advantages, this process still has a high cost of investment, which restricts its use to products with a high aggregate value or processes in high scale. The enlargement of the spectra of application of supercritical extraction depends of the optimization of the operational conditions that should result in a minimization of the manufacturing costs, tuming it economically viable. The application of mathematical models to represent extraction curves is a mean that allows estimating the influence of process parameters on the efficiency of the extraction. There are many models in the literature that are used to adjust experimental extraction curves. Most of these models consider the volatile oil as a single pseudo-compound, independently of its chemical composition. In this work several models of the literature are studied, such as: an empirical model based on chemical reaction kinetics; the Tan and Liou desorption model the diffusional model of Crank; the Sovová model, that divides the process in mostly convective and diffusional periods; the Goto et aI. model, that considers the particles of the solid as being porous.... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations. / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientadores : Marco Aurelio Cremasco, Jose Otavio Brito / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-02T09:53:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Braga_NazarenodePina_M.pdf: 4923801 bytes, checksum: ad024fe64f09d5c59da2013d23925fb1 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Eucalyptus citriodora é uma árvore que apresenta múltiplos usos, podendo sua madeira ser utilizada na indústria de papel e de suas folhas, extrair um óleo essencial de fácil colocação no mercado. Esta espécie fornece um óleo essencial, de odor extremamente agradável, rico em citronelal (70-85%), aldeído que pode ser usado diretamente como inseticida e bactericida, bem como, pode ser utilizado na síntese de fármacos e na indústria de perfumaria. Os produtos de transformação a partir do citronelal têm apreciável valor comercial, como: artemisinina e hidroxicitronelal. Entretanto, um dos problemas que afetam o processamento associado à extração do óleo essencial contido nas folhas, diz respeito ao conteúdo de umidade nelas presente, pois o excesso de água ocasiona o ataque de fungos e, conseqüentemente, a perda das propriedades inerentes ao óleo. Em tal situação, recomenda-se a secagem das folhas, a qual é realizada, normalmente, expondo-as a ação solar. Porém, durante a secagem, etapa que antecede a extração, podem ocorrer problemas como a diminuição do rendimento do óleo essencial e alteração no teor de seu componente principal. Neste trabalho são realizados ensaios experimentais com o objetivo de verificar a influência das variáveis do processo de secagem: temperatura do ar de secagem (60, 70 e 80°C), carga de material (150; 200 e 250 g), velocidade do ar de secagem (4,26; 6,05 e 7,43 crn/s) e tempo de secagem (30, 60 e 90 min) Foi verificado que teor de citronelal adimensional pode ser estimado por modelo polinomial de primeira ordem, como função da velocidade do ar de secagem, tempo de secagem e pela combinação binária da temperatura e tempo de secagem, e velocidade e tempo de secagem. Além disso, o rendimento em óleo essencial e a temperatura final das folhas não foram influenciados pelas variáveis do processo de secagem utilizadas neste trabalho. Finalmente, o secador convectivo de leito fixo utilizado neste trabalho produziu um rendimento maior de óleo essencial com teores de citronelal competitivos a níveis de mercado / Abstract: Eucalyptus citriodora is a tree that presents multiple uses, being able its wood to be used in the paper industry and of its leaves, to extract an essential oil of easy placement in the market. This species supplies an essential oil, of extremely pleasant scent, rich in citronellal (70-85%), aldehyde that can be used directly as insecticide and bactericide, as well as, it can be used in the drug synthesis and in the perfumery industry. Both transformation products starting from the citronellal have appreciable commercial value, as: artemisinin and hidroxicitronella!. However, one of the problems that affect the processing associated to the extraction of the essential oil contained in the leaves, it concerns the humidity content in them present, because water excess cause the attack of microorganisms and, consequently, the loss of the inherent properties to the oi!. In such situation, the drying of the leaves is recommended, which -15 accomplished, usually, exposing them the solar action. However, during the drying, stage that precedes the extraction, they can happen problems as the decrease of the yield in essential oil and alteration in the content of your principal component. In this work are accomplished experimental tests with the objective of verifying of the variables of the drying process: drying air temperature (60, 70 and 80°C), materialload (150, 200 e 250 g), drying air speed (4,25; 6,05 and 7,43 crn/s) and drying time (30, 60 and 90 min). It was verified that adimensionless citronellal content can be estimated by a first polinomial model, as function of the drying temperature and air drying velocity and the binary combination of the drying temperature and time, and drying velocity and time. Moreover, the essential oil yield wasn't influenced by the conditions used in this work. Finally, the fixed bed convective dryer has carried to a larger oil yield with citronellal content commercially competitive / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Maria Angela de Almeida Meireles / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-24T11:23:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ZapataNorena_CacianoPelayo_D.pdf: 4445692 bytes, checksum: 25a89b004364e84a71beeaeb4bb5d15d (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: O coeficiente de difusão efetivo do óleo essencial de cravo-da-índia, em CO2 líquido subcótico, foi determinado, experimentalmente, a 64,7 e 69,7 bar e temperaturas entre 10 e 20°C. Os extratos obtidos foram caracterizados por GC-EM. O equipamento experimental foi um extrator de leito fixo. O cravo-da-índia moído (mesh 32 + 65) foi compactado para formar o leito fixo. Com a ajuda de uma bagueta de vidro (1 cm de diâmetro), o material sólido foi manualmente compactado dentro de uma matriz cilíndrica oca, feita de seringas hipodérmicas descartáveis, sendo que, para manter a forma do cilindro compactado, utilizou-se uma malha tubular, para fins cirúrgicos, de algodão. Foram obtidos sólidos, de densidade uniforme, na forma de cilíndrica com 2,17 cm de diâmetro e comprimento na faixa de 6,2 e 7,2 cm. Cada experimento precisou de 9 cilindros, que foram pesados em uma balança analítica e colocados dentro do extrator (de 60,5 cm de comprimento e 2,17 cm de diâmetro). Cada cilindro foi considerado como um sólido O coeficiente de difusão efetivo foi avaliado pelo ajuste do perfil de concentração à equação de transferência de massa em estado não-estacionário, com difusão em uma direção, em um meio semi-infinito. Também foram considerados os seguintes casos: o coeficiente de difusão constante e o coeficiente de difusão dependente da concentração, onde duas funções foram consideradas: Def = Do exp(k1X) Def =Do(1+kX)k2. O método numérico de diferenças finitas foi usado para resolver a equação de transferência de massa. O método implícito de solução foi usado pelo modelo que considera a difusividade independente da concentração, enquanto o método explícito foi usado para os modelos que consideram que o coeficiente de difusão e a concentração estão relacionados. Incrementos de tempo de 5 segundos com 60 pontos de colocação foram usados nos três modelos propostos. Esses valores utilizados foram usados para evitar oscilações numéricas no caso do método explicito, conseguindo-se ?f0 Mo menores que 10-5. Considerando o erro relativo médio e a análise de resíduos, encontrou-se que o modelo potencial foi o melhor dos modelos estudados para predizer os valores de difusividade. Os erros relativos médios, para todas as condições de pressão e temperatura, foram menores que 3,5 %. Os valores preditos de Do estão na faixa de 3,25.10-10 e 5,25.10-10 m2/s e, à temperatura constante, não são afetados pela pressão. Os números de Fourier encontrados foram menores que 0,003, valores que indicam que o sistema desenvolvido comportou-se como um meio semi-infinito. Os principais constituintes do óleo de cravo-da-índia obtidos pela extração com CO2 foram: eugenol, ß-cariofileno, a-humuleno e acetato de eugenila / Abstract: The effective mass diffusion coefficient of clove essential oil in sub critical liquid CO2 was experimentally determined at 64.7 and 69.7 bar and temperatures of from 10 to 20°C. The extracts were characterized by GC-MS. The experimental apparatus was a fixed bed extractor. Compact powdered cloves (mesh -32 +65) formed the fixed bed. Solid material was manually compacted with the aid of a glass rod (1 cm of diameter) into a surgical tubular cloth, which was placed into a hollow cylindrical matrix made of disposable hypodermic syringes. Solids with a cylindrical shape of approximately 2.17 cm diameter and range of 6.2 and 7.2 cm length and a uniform density were obtained. Each experiment required 9 cylinders that were weighed in an analytic balance and placed inside the extractor (with length of 60.5 cm and diameter of 2.17 cm). Each cylinder was considered as one solid element. The effective mass diffusion coefficient was evaluated by fitting the experimental concentration profile to the unsteady state mass balance equation for unidirectional diffusion in semi-infinite solid medium. The following cases were considered constant diffusion coefficient and concentration dependent diffusion coefficient, where two functions were considered: Def = Do exp(k1X) Def =Do(1+kX)k2 .The finite differences numerical method was used to solve the mass transfer equation. The implicit solution method was used for the model when the diffusivity was considered independent of the concentration, whereas the explicit method was used for those models where diffusion and concentration were related by exponential and potential functions. The steps of time were 5 seconds with 60 nodal points were used for the three proposed methods. These values were used to avoid numerical oscillations in the explicit method achieving ?f0 smaller than 10-5. Considering the average relative errors and residue analysis, it was found that the potential method was the best among the models studied to predict diffusivity values. The average relative errors for all pressure and temperatures conditions were smaller than 3.5%. Predicted values for Do were in the range of 3.25.10-10 and 5.25.10-10 m2/s, and at constant temperature they were not affected by pressure. Fourier numbers were smaller than 0.003, which indicate, that the developed system behaved as a semi-infinite medium. The main constituents of clove essential oil obtained by CO2 extractions were eugenol, ß-caryophilene, a-humulene and eugenol acetate / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-16T14:01:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 340536.pdf: 3036922 bytes, checksum: 8cbfa1657eb6dfe98cfa4f8af2a8970b (MD5) Previous issue date: 2016 / O objetivo desse trabalho foi desenvolver nanopartículas de zeína carregadas com os óleos essenciais de orégano e tomilho e seus respectivos componentes majoritários timol e carvacrol, e suas aplicações em filmes. As nanopartículas estudadas revelaram estabilidade no armazenamento, (4 ºC e 20 ºC) durante 90 dias quanto à atividade antioxidante, eficiência de encapsulação, índice de polidispersão e potencial zeta; atividade antimicrobiana frente às bactérias Listeria monocytogenes ATCC 7644, Staphylococcus aureus ATCC 2593, Escherichia coli ATCC 25922 e Salmonella enterica subsp.enterica serovar. Typhimurium e liberação controlada ao longo do tempo. As nanopartículas carregadas apresentaram características distintas aos óleos essenciais e aos compostos puros não encapsulados, sendo comprovada pelas técnicas estudadas. Com intuito de desenvolver um filme nanocompósito com propriedades bioativas, dispersões de nanopartículas de zeína carregadas com timol e carvacrol foram incorporadas nas concentrações de 30, 50 e 70 % (v/v) na solução filmogênica de poli (óxido de etileno) (PEO) a 3 % (m/v), A interação entre as nanopartículas e o PEO foi confirmada pelas técnicas de Calorimetria Exploratórial Diferencial, Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier e Microscopia Eletrônica de Varredura. Análises reológicas das soluções fimogênicas indicaram um aumento do índice de consistência com comportamento não-newtoniano com o incremento das concentrações de nanopartículas. Com a incorporação das nanopartículas foram observadas melhorias nas propriedades térmicas e manutenção da plasticidade dos filmes, acréscimo na atividade antioxidante, aumento da hidrofobicidade, manutenção da luminosidade dos filmes de PEO e aumento da coloração e opacidade dos filmes.<br> / Abstract : The aim of this study was to develop and apply in films zein nanoparticles loaded with the essential oils of oregano and thyme and their majority components thymol and carvacrol. The studied nanoparticles showed storage stability (4 and 20 ° C) for 90 days of the antioxidant activity, encapsulation efficiency, polydispersity index and zeta potential; antimicrobial activity against bacterias Listeria monocytogenes ATCC 7644, Staphylococcus aureus ATCC 2593, Escherichia coli ATCC 25922 e Salmonella enterica subsp.enterica serovar. Typhimurium, and controlled release over time. The loaded nanoparticles showed distinct characteristics in relation to the essential oils and pure compounds not encapsulated, as proved by the studied techniques. In order to develop a nanocomposite film with bioactive properties, dispersions of zein nanoparticles loaded with thymol and carvacrol were incorporated at concentrations of 30, 50 and 70% (v / v) of the filmogenic solution of poly (ethylene oxide) (PEO) 3% (m / v). The interaction between the nanoparticles and PEO was confirmed by the techniques Calorimetry Exploratórial Differential, Infrared Spectroscopy with Fourier Transform and Scanning Electron Microscopy. The Rheological Analysis of the filmogenic solutions indicated an increase in the consistency index with non-Newtonian behavior while increasing concentrations of nanoparticles. By the nanoparticles incorporation, improvements were observed in the thermal properties and maintenance of the plasticity of the film, increasing in the antioxidant activity, increased hydrophobicity, luminosity maintenance of PEO films and increased color and opacity of the films.

Orientador: Filipe Pereira Giardini Bonfim / Banca: Reiko Oliveira Higuti / Banca: Glyn Mara Figueira / Resumo: O presente trabalho teve por objetivo avaliar o efeito da rebrota na produtividade de biomassa e teor de alfa-humuleno em populações cultivadas de Varronia curassavica Jacq. (Boraginaceae), em diferentes latitudes, nos municípios de Parnaíba, estado do Piauí e Botucatu, estado de São Paulo. Ambas foram cultivadas a partir de sementes da mesma origem. Em Parnaíba, PI, esta avaliação foi realizada em função de adubação orgânica e diferentes tempos de rebrota. O experimento foi instalado em área agrícola do Grupo Centroflora, em condições de campo, sendo o delineamento experimental adotado em blocos casualizados, em esquema fatorial 4 x 2, sendo os fatores adubação (com ou sem adubação) e rebrota (60, 90, 120 e 150 dias de rebrota). Foram utilizadas 50 plantas úteis por tratamento. O espaçamento utilizado foi de 0,60m entre plantas e 2,70m entre linhas, seguindo o padrão de espaçamento já utilizado na produção em escala. Para obtenção das amostras a serem avaliadas, a altura de corte foi padronizada 0,30m acima do solo. As colheitas foram realizadas a partir do corte de uniformização seguido pelos diferentes tratamentos de avaliação de rebrota. A extração do óleo essencial foi realizada imediatamente após cada colheita, por arraste a vapor, sendo o tempo de extração padronizado em duas horas. As análises de determinação de teor de alfa-humuleno foram realizadas por Cromatografia Gasosa (CG). Os resultados encontrados no experimento de Parnaíba sugerem que a adubação orgânica não... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aim of this study was to evaluate the effect of regrowth on biomass productivity and alpha-humulene content in cultivated populations of Varronia curassavica Jacq. (Boraginaceae) in different latitudes, in the municipalities of Parnaiba, state of Piaui and Botucatu, state of Sao Paulo. Both were cultivated from seeds of the same origin. In Parnaiba, PI, this evaluation was based on organic fertilization and different regrowth times. The experiment was implemented under field conditions in an agricultural area of Centroflora Group. The experimental design was based on randomized blocks, with a 4 X 2 factorial scheme, where the factors were fertilization (with or without fertilization) and regrowth times (60, 90, 120 and 150 days). Fifty plants per treatment were used. The spacing was of 0.60m between plants and 2.70m between lines, following the pattern already used in large-scale production. To obtain the samples to be evaluated, the cutting height was standardized at 0.30m above the ground. The harvests were carried out starting from the standardization cut, followed by the different treatments and regrowth evaluation. The extraction of the essential oil was done immediately after each harvest through steam distillation, and the extraction time was standardized in two hours. The analyses to determine the alpha-humulene content were carried out through Gas chromatography (GC). The results found in the Parnaiba experiment suggest that the organic fertilization did not provide higher biomass productivity and alpha-humulene content. In the Botucatu-SP experiment, the experimental design adopted included 4 treatments in 5 randomized blocks, and harvests carried out 60, 90, 120 and 150 days after the initial standardization cut. The experiment was conducted from the previously existing population, with adult plants (2 years and three months old), and spacing between plants and lines of 0.60m X 1.80m... / Mestre