Orientador: Martin Aznar / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-14T08:47:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maduro_RaquelMoreira_D.pdf: 906016 bytes, checksum: 5bc8282b4c299005f8265541d2943d28 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A nafta reformada é um produto do refino do petróleo que contém compostos aromáticos e alifáticos de grande interesse industrial. Para separar estes componentes utiliza-se, em sua grande maioria, o processo de extração líquido-líquido. Os solventes mais utilizados, até o momento, são extratantes com alta pressão de vapor, que apresentam emissões prejudiciais para o meio ambiente e, consequentemente, para o ser humano. Por este motivo, existe uma tendência a substituir estes solventes por outros menos nocivos, como os líquidos iônicos, que são compostos químicos relativamente novos e que apresentam várias características únicas e importantes, como baixa pressão de vapor. Diante do exposto, o presente trabalho tem como objetivo principal estudar a capacidade dos líquidos iônicos hexafluorofosfato de 1-butil-3-metilimidazólio e hexafluorofosfato de 1-octil-3-metilimidazólio em separar os compostos alifáticos dos aromáticos em sistemas ternários em equilíbrio líquido-líquido. As técnicas analíticas empregadas para determinar dados experimentais de equilíbrio líquido-líquido em condições de pressão ambiente e temperatura constante (25 ºC) foram o método de cloud-point, densimetria, evaporação sob vácuo e espectrofotometria na região do ultravioleta. Primeiramente a metodologia foi validada através da reprodução dos dados do sistema butanol + benzeno + água reportados por Washburn e Strandskov (1944). Os resultados mostraram grande concordância com as composições da literatura, de modo que a metodologia pôde ser utilizada no decorrer do trabalho. Em seguida, o sistema ternário nonano + benzeno + [bmim][PF6], foi empregado para determinar os tempos de agitação e de repouso, os quais foram definidos, respectivamente, em 4 h e 20 h. À continuação, os diagramas ternários de cada sistema neste trabalho foram determinados, concluindo-se que as regiões heterogêneas são significativamente grandes, com exceção do sistema nonano + tolueno + [bmim][PF6]; isto significa que os líquidos iônicos em estudo são bons solventes para estes sistemas ternários. Por fim, os dados experimentais foram correlacionados através dos modelos moleculares NRTL e UNIQUAC para o cálculo do coeficiente de atividade. Os resultados foram considerados satisfatórios, observando-se que o modelo NRTL foi capaz de representar melhor os dados de equilíbrio dos sistemas estudados. / Abstract: The reformed naphtha is a product in petroleum refine that contains aromatics and aliphatic compounds of great industrial interest. In order to separate these components, the most used process is the liquid-liquid extraction. Currently, the most used solvents are high vapor pressure extractants, that produce gaseous emissions, prejudicial for the environmental and, consequently, for the human being. Therefore, there is a tendency to substitute these solvents for others less toxic, such as the ionic liquids, that are relatively new chemical compounds that show several important characteristics, such as an extremely low vapor pressure. On this basis, the present work has as main objective the study of the ability of the ionic liquids 1-butyl-3-mehylimidazolium hexafluorophosphate and 1-octil-3- methylimidazolium hexafluorophosphate to separate aliphatic from aromatic compounds in liquid-liquid equilibrium ternary systems. The methodology used to perform the experiments at atmospheric pressure and constant temperature (25 °C) include cloud point method, densimetry, vacuum evaporation and UV spectrophotometry. First, the methodology was validated by reproducing data for the system butanol + benzene + water, eported by Washburn and Strandskov (1944). The results showed a good agreement with the compositions in literature, so the methodology can be used in all the subsequent work. Later, the system nonane + benzene + [bmim]PF6] was used to determine the agitation and rest times, defined, respectively, as 4 h and 20 h. Next, the ternary diagrams of each system in the work were determined, concluding that the heterogeneous region are significantly large, except for the system nonane + toluene + [bmim]PF6]; this implies that the ionic liquids in study are good solvents for these ternary systems. Moreover, the experimental data were correlated through the molecular models NRTL and UNIQUAC for the activity coefficient. The results were satisfactory, observing that NRTL was able to represent better the equilibrium data of the studied systems. / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor 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 2018-08-08T22:01:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vasconcellos_ClaudiaMonicaCabralde_M.pdf: 1343433 bytes, checksum: 8d0e348f337a691c19dd2508ad30b2f7 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Neste trabalho foi estudado o comportamento cinético e custos de manufatura de extratos vegetais processados por tecnologia supercrítica. Foram determinados os parâmetros cinéticos do processo em diferentes condições de temperatura e pressão, foi avaliada a composição química dos extratos e foram estimados os custos de manufatura. Foram estudadas duas plantas: Achyrocline satureioides (Macela) e Vetiveria zizanioides (Vetiver). O custo de manufatura do óleo de vetiver apresentou grande influência do tempo de extração, apresentando-se menor para menores ciclos de extração. Devido ao alto investimento na planta de extração e baixo custo das matérias primas, era esperado que o mínimo custo de manufatura coincidisse com o tCER. Dessa forma, como no caso do vetiver parte significativa do extrato é obtida nos primeiros minutos de extração, os menores custos de manufatura ocorrem com os menores ciclos de extração. A estimativa de custos obteve resultados de custos a partir de US$ 24 / kg de extrato / Abstract: In this work, the kinetic behavior and manufacture costs of vegetal extract processed by supercritical technology were studied. The kinetic parameters of the process in different conditions of temperature and pressure were determined, the chemical composition of extracts was evaluated and the manufacture costs were estimated. Two plants were studied: Achyrocline satureioides (Macela) and Vetiveria zizanioides (Vetiver). The manufacture cost of the vetiver oil presented great influence of the extraction time, resulting in lower costs for lower extraction cycles. Due to the high required investment in the extraction plant and low cost of the raw material, it was expected that the minimum cost of manufacture coincided with the tCER. Thus, as considering vetiver extraction process significant part of the extract it is obtained in the first minutes of the process, the lower costs of manufacture occur with lower cycles of extraction. The estimate of manufacture costs resulted in values as low as 24 US$/kg of extract / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Fernando Antonio Cabral / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-08T22:12:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FollegattiRomero_LuisAlberto_M.pdf: 666792 bytes, checksum: 9ae97012c5bd9df738d34f847f6ef5b7 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A extração supercrítica do óleo das sementes de sacha inchi (plukenetia volubilis L.) usando CO2 como solvente é apresentada neste estudo. O objetivo foi investigar os principais efeitos das variáveis de processo como a pressão, a temperatura e o diâmetro médio de partícula (0,387, 0,595 e 0,842 mm) no rendimento da extração. O rendimento de extração aumentou com a diminuição do diâmetro de partícula, indicando a importância do efeito da difusão intra-partícula nas partículas maiores (0,842 mm). A extração supercrítica foi realizada a 30 e 40 MPa, temperaturas de 40, 50 e 60°C, utilizando 0,842 mm de diâmetro de partícula a uma vazão de 1,5L de CO2/min. O rendimento máximo de extração para as sementes trituradas foi de 92%, obtido a 40MPa, 60°C e 0,842 mm de diâmetro médio de partícula. Para extração por prensagem a frio, seguida da extração supercrítica a 40Mpa, 60ºC e 0,716 mm de diâmetro médio geométrico da partícula o rendimento total de extração foi de 99%. A solubilidade do óleo da semente de Sacha inchi em dióxido de carbono supercrítico (SC-CO2) foi medida nas temperaturas de 40 e 60 °C e pressões entre 10 e 40 MPa. Os valores de solubilidade mostraram um comportamento retrógrado, abaixo de 35 MPa a solubilidade diminuiu com o aumento da temperatura.A tendência observada acima desta pressão foi um aumento da solubilidade com o aumento da temperatura a pressão constante. O modelo matemático de Chrastil foi usado para correlacionar os valores experimentais de solubilidade. O conteúdo de óleo determinado com hexano em equipamentos soxhlet foi de 54,32% e o rendimento de óleo extraído por prensagem a frio foi de 46,8%. As características físicas e químicas do óleo foram obtidas. As composições em ácidos graxos do óleo obtido por SC-CO2 e do óleo obtido com hexano não apresentaram diferenças significativas. O principal ácido graxo foi o ácido alfa-linolênico (Ômega-3) aproximadamente 50,5%, seguido peloácido linoléico (34,12%) e ácido aléico (14%). O conteúdo de ácidos graxos livres (AGL) e de tocoferóis (tocoferol e tocotrienol) dos óleos obtidos por SC-CO2, solvente e prensagem a frio foram determinados. O conteúdo de tocoferóis so óleo extraído com SC-CO2 variou de 222,8 a 306,8 mg/100g, do óleo extraído por prensagem a frio foi 278,4 mg/100g e do óleo extraído com hexano foi 238,7 mg/100g. O teor de AGL no óleo extraído com hexano foi de 2,98% (medido como % de ác. Linolênico), ligeiramente menor do que aquele extraído por prensagem a frio (3,75%) e SC-CO2 (3,97-4,26%). O óleo de sementes de Sacha inchi pode ter grande potencial debtro do mercado crescente de óleos especiais / Abstract: The supercritical fluid extraction of oil from sacha inchi (plukenetia volubilis L.) seeds, using Co2 as a solvent, it is presented in this study. The objective was to investigate the main process parameters such as extraction pressure and temperature, mean particle size of (0,387, 0,595 and 0,842 mm) on the extraction yield. The extraction yield increased as the particle size decreased, indicating the importance of the effect of the intraparticle diffusion in larger particles (0,84 mm). The extraction was carried out at operating pressures of 30 and 40 MPa, operating temperatures of 40, 50 and 60°C, particle 0,84 mm and flow rate of CO2 1,5L/min. Maximum extraction yield was 92% obtained at 40 MPa, 60°C, 0.84 mm of particle sizes and 1.5 L of CO2/min. For the cold-pressed extraction, followed of supercritical extraction 40 MPa, 60ºC and 0,716 mm of geometric average diameter of the particle, the maximum extraction yield was 99%. The solubility of Sacha inchi seed oil in supercritical carbon dioxide (SC-CO2) were measured in the temperatures from 40 to 60 °C and pressures between 10 and 40 MPa. Under working conditions, the values of solubility showed retrograde behavior. Solubility, increase with pressure and temperature above the crossover pressure, which found between 30 and 40 MPa, and decreased with temperature below the crossover pressure. Mathematical modeling (Chrastil) of the solubility. The oil content was 54,32% and 46.80% determined bu solvent extraction and cold-pressed, respectively. Physical and chemical characteristics of the oil were obtained. The results in terms of fatty acid compositions of oil obtained with SC-CO2 were compared with those obtained when hexano was used as the solvent, and no significant differences between the oils extracted by both methods were found. The main fatty acid was alpha-linolênico acid (Ômega-3) making up 50.5%, followed by linoleic acid (34,12%) and oleic acid (14%). The level of FFA and tocol composition (tocoferol and tocotrienol) contents of the oils obtained by SC-CO2, solvent and cold-pressed extraction was determined. Tocol content of the SC-CO2 - extracted oil varied from 222.85 to 306.82 mg/100g, which was higher than that of hexane-extraced oil (238.72 mg/100g) and cold-pressed oil (278.4 mg/100g). The level of FFA in the solvent-extraced oils (2.98%) (% as ác. Linolenic) was lower than cold-pressed extraced oil (3.75%) and SC-CO2)-extraced oils (3.97-4.26%). Sacha inchi seed oil may have potential in the growing specialty oil market / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientadores: Kil Jin Park, Antonio Jose Silva Maciel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-09T19:03:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pighinelli_AnnaLeticiaMontenegroTurtelli_M.pdf: 1008857 bytes, checksum: 645adb76848448e5ec10c976d564395f (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O biodiesel é um combustível produzido a partir de triacilglicerídios encontrados na natureza, como óleos vegetais e gorduras animais. Tem ocupado posição de destaque no Brasil, principalmente após a criação de uma lei que autoriza sua mistura ao diesel. Todo o destaque dado ao novo combustível exige um estudo completo de toda sua cadeia produtiva, a qual compreende desde a parte agrícola, com fornecimento e processamento das matérias-primas (grãos oleaginosos) até a parte química via reações de transesterificação. A prensagem mecânica de grãos oleaginosos é uma alternativa viável para pequenas comunidades de agricultores e sua eficiência depende das condições iniciais da matéria-prima, como sua temperatura e teor de umidade. A transesterificação, embora seja uma reação química simples, pode ser otimizada, em função das condições experimentais como razão molar entre triacilglicerídios e álcool, concentração de catalisador e temperatura da reação. Neste trabalho, os grãos de amendoim e de girassol foram prensados, conforme condições experimentais estabelecidas. Os óleos brutos obtidos foram caracterizados e utilizados na transesterificação metílica com hidróxido de potássio. Para a extração mecânica de óleo de amendoim, as condições ótimas situam-se próximas dos maiores valores de temperatura e teor de umidadedos grãos, sendo essas duas variáveis significativas para nível de confiança adotado (95%). Para os grãos de girassol, as condições ótimas de prensagem situam-se próximas dos menores valores de temperatura e teor de umidade. Nesse caso, as variáveis significativas foram o teor de umidade e a interação temperatura e teor de umidade. Na transesterificação do óleo de amendoim, a única variável significativa foi a razão molar, com melhores rendimentos na nregião de maior razão molar. Para o girassol, a concentração de catalisador foi a única variável significativa e as condições ótimas estão na região de menor concentração de catalisador / Abstract: Biodiesel is a fuel produced from triglycerides found in nature, like vegetable oils and animal fats. It has occupied an important position in Brazil, especially after the creation of a law that authorizes its mixture in diesel. All the focus gave to this new fuel demands a complete study of all productive chain, that comprehend from agriculture sector, by raw-material (oilseeds) supplying and processing to chemical sector by means of transesterification reactions. The mechanical expelling of oilseeds is a viable alternative to small agriculture communities and its efficient depends on raw-materials initial conditions, like grain temperature and moisture content. Transesterification reaction, even so its simplicity, can be optimized by experimental conditions like molar ratio between triglycerides and alcohol, catalyst concentration and reaction temperature. In this work, peanuts and sunflower grains were expelled, in experimental established conditions. The unpurified oils obtained were characterized and used in methylic transesterification with potassium hydroxide. For peanut screw pressing, optimal conditions were near the highest temperature and moisture content values, being this two variables significantly to 95% of confidence. For sunflower grains, optimal conditions were near the lowest temperature and moisture content values. In this case, variables significantly were moisture content and interaction between temperature and moisture content. In peanut oil?s transesterification reaction, the unique variable significantly was molar ratio and the best results were found to highest values of molar ratio. For sunflower's oil transesterification, with catalyst concentration as single variable significantly, optimal conditions were found to lowest catalyst concentration / Mestrado / Maquinas Agricolas / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador: Jose Pedrazzolli Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-15T08:01:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cruz_AlessandrodeCarvalho_M.pdf: 6535924 bytes, checksum: 32e397fd65c63f6c293df90358e9eff3 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Neste trabalho, a codeína foi determinada em plasma humano, através de metodologia analítica baseada no acoplamento da extração sólido-líquido "online" HPLC-MS/MS por electrospray positivo. O método foi desenvolvido visando a injeção direta de amostras plasmáticas sem prévio tratamento. O padrão interno utilizado foi o tramadol. O tempo total de análise foi de 3 min./amostra e devido ao sincronismo entre a corrida cromatográfica e a extração "on-line" automatizada o método possibilita a análise de mais de 400 amostras por dia. O uso de coluna monolítica (Chromolith Performance RP-18e, 100 mm x 4.6 mm) e extração em fase sólida automatizada (sistema Prospekt 2) demonstrou ser altamente eficiente em relação à resolução dos picos cromatográficos, tempo de retenção e pressão no interior da coluna cromatográfica. A curva de calibração foi definida com o intervalo de concentração de 5 à 200 ng/mL, atingindo boa linearidade. Excelentes resultados foram alcançados em relação à precisão e exatidão intra e inter-dia apresentando uma variação de 2.33 à 7.25% (CV%) e 2.35 à 9.97% (RE%), respectivamente. A metodologia analítica desenvolvida neste trabalho, baseada no acoplamento "on-line" SPE-HPLC-MS/MS apresentou boa seletividade, robustez, exatidão e precisão, bem como uma alta produtividade nas análises para determinação de codeína em plasma humano / Abstract: A specific LC-MS/MS method was developed and validated for automated determination of codeine in human plasma, using on-line solid-phase extraction (SPE) system coupled with positive ion electrospray ionization tandem mass spectrometry. Method allowed plasma direct injection onto cartridge without sample pre-treatment. Total analysis time per run was 3 min, allowing high-throughput for codeine determination. SPE on-line along monolithic column (Chromolith Performance RP-18e, 100 mm x 4.6 mm) demonstrated to be highly effective in terms of backpressure, separation speed and peak asymmetry. Calibration curves range was linear 5.0-200 ng/mL. Method showed an excellent intra-assay and inter-assay precision ranged from 2.33 to 7.25% (CV%) as well as great intra-assay and inter-assay accuracy, ranging from -2.35 to 9.97% (RE%). SPE-LC-MS/MS method provided selectivity, robustness, accuracy, precision and high-throughput to assess codeine pharmacokinetics in human plasma samples / Mestrado / Mestre em Farmacologia

Orientador: Fernando Antonio Cabral / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-15T20:29:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SanchezCamargo_AndreadelPilar_M.pdf: 1763111 bytes, checksum: fb811fe66c73cb991c3e4abf5c786d7b (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O rendimento de processamento e a composição centesimal dos resíduos de camarão-rosa (Farfantepenaeus paulensis) foram investigados. Os resultados indicaram que nos resíduos de camarão (cabeça, casca e caudas liofilizadas) apresenta-se um alto conteúdo protéico (48,8% b.s.) e um alto nível de resíduo mineral (27,0% b.s.). Os resíduos de camarão apresentaram um baixo teor de lipídeos (4,9% b.s.), embora seja alto quando comparado com outra classe de camarões capturados no Brasil. A composição de ácidos graxos mostrou que os lipídeos extraídos contém um alto teor de ácidos graxos insaturados, principalmente EPA (C20:5; n-3) e DHA (C22:6; n-3). A fim de estabelecer um processo eficiente e ambientalmente amigável da recuperação de lipídeos e astaxantina (ASX) (o principal carotenóide e antioxidante presente nos resíduos), foram comparados três tipos de processo de extração: a) Extração com solvente orgânico, b) Extração supercrítica com CO2, tendo como variáveis de processo, pressão (200-400 bar) e temperatura (40-60°C) e c) Extração supercrítica com CO2 e etanol como co-solvente, variando a concentração do etanol na mistura de solvente extrativo (5, 10 e 15% m/m). Os resultados mostraram que a máxima quantidade de astaxantina extraída do residuo foi de 53 ± 2 µg de ASX/g de resíduo b.s., quando empregado como solvente uma mistura 60% (v/v) n-hexano em álcool isopropílico (IPA). Por sua vez, a extração com CO2 supercritico, mostrou que a melhor condição de extração dos carotenóides foi a 370 bar e 43°C(20,72 µg ASX/g de resíduo b.s.). Observou-se que a pressões maiores do que 300 bar e temperaturas entre 40 e 50 °C, os extratos atingiram concentrações de astaxantina maiores de 1000 µg ASX/g de extrato b.s, valor similar ao encontrado na extração com IPA e n-hexano, mostrando a extração supercrítica como uma tecnologia alternativa. O uso de co-solvente mostrou um aumento na extração tanto de lipídeos quanto de astaxantina, indicando que a maior condição de extração destes compostos foi atingida quando utilizo-se 15% m/m de etanol (93,8% na recuperação de lipídeos e 62,8% na recuperação de astaxantina). Por sua parte, a extração dos ácidos graxos poliinsaturados aumentou conforme a temperatura e a pressão aumentaram e a medida que era adicionado etanol ao CO2. A astaxantina foi identificada em todos os extratos por meio da comparação com o seu padrão puro por cromatografia de camada delgada (CCD) e quantificada por espectrofotometria / Abstract: The yield processing by-products and the proximate composition of shrimp waste from the redspotted shrimp (Penaeus paulensis) was investigated. Shrimp¿s waste (freeze-dried head, shell and tail) was found of high protein content (48,8 % dry wt.) and high level of ash (27,0 % dry wt.). The shrimp waste had low lipid content (4,9% dry wt.), although it was higher than other kind of shrimp captured in Brazil. The fatty acid compositions showed that the lipids had high content of fatty acids unsaturated, mainly EPA (C20:5; n-3) and DHA (C22:6; n-3). In order to establish an efficient and environmentaly friendly recovery of lipids and astaxanthin (ASX) (the major carotenoid and antioxidant present in the waste) was compared three types of extraction process: a) extraction with organic solvents, b) Supercritical CO2 extraction, with the process variables pressure (200-400 bar) and temperature (40-60 °C) and c) extraction with supercritical CO2 and ethanol as cosolvent, varying the concentration of ethanol in the extractive solvent mixture (5 , 10 and 15% (w/ w)).The results showed that the maximum amount of astaxanthin extracted from the residue was 53,30 µg ASX / g of waste (dry wt.), when used as solvent a mixture of hexane and isopropyl alcohol (IPA) at a ratio of 60: 40 (% v/v). The supercritical CO2 extraction, showed that the best condition of extraction of carotenoids was 370 bar and 43 °C (20,72 µg ASX / g of waste dry wt.). It was observed that the higher pressure of 300 bar and temperatures between 40 and 50 ° C, reached concentrations of astaxanthin in the extract over 1000 ASX µg/gextract, this value was similar to that extraction with the extraction with IPA and nhexane, showing the supercritical extraction as a competitive technology. The use of co-solvent showed an increase in both lipid and astaxanthin extraction, showing that the optimum extraction of these compounds was achieved when used 15% (w/w) ethanol (93.8 % lipid recovery and 62.8 % astaxanthin recovery). With regard, the extraction of polyunsaturated fatty acids, their content in the extract was improved as the temperature and pressure increased and as ethanol was added to CO2. Astaxanthin was identified in all extracts by comparing with their standard pure by Thin Layer Chromatography (TLC) and quantified by spectrophotometry / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientadores: Fernando Antonio Cabral, Pedro Melillo de Magalhães / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-15T23:29:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MartinezCorrea_HugoAlexander_D.pdf: 12984734 bytes, checksum: 34a2c042bc6939af2af1c5d398b6e2cc (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Esta pesquisa teve por objetivo a obtenção de extratos naturais por meio da combinação de processos de extração. Extratos foram obtidos a partir de extração em uma etapa ou em duas etapas; neste último caso a primeira etapa foi com CO2 supercrítico (400 bar, 60 °C) e a segunda etapa, etanol (25 °C) ou água (60 °C). Foram empregadas as seguintes matrizes vegetais: B. dracunculifolia, E. uniflora, C. longa L. , A. annua e B. pilosa. Todos os extratos foram caracterizados quanto ao conteúdo de compostos fenólicos totais, de flavonóides totais e concentração de algumas substâncias alvo específicas: ácido 3,5-diprenil-4-hidroxicinâmico (DHCA, artepillin C) em extratos da B. dracunculifolia, artemisinina em extratos de A. annua e curcumina em extratos de C. longa L. Foi determinada a atividade antioxidante pelos métodos do DPPH e descoloração de beta caroteno (DBC), e atividade antiplasmódica. O estudo foi complementado com a obtenção de dados experimentais de solubilidade de esqualeno em CO2 supercrítico a 40, 50 e 60 °C nas pressões de 100, 200, 300 e 400 bar. Dados de solubilidade da artemisinina em CO2 supercrítico reportados na literatura foram usados. Para este dois sistemas foi estudada a capacidade de equações de estado e modelos empíricos na descrição termodinâmica do seu comportamento.A análise de resultados mostrou que a combinação de processos resulta em uma estratégia eficiente para obtenção de extratos com diferentes composições e funcionalidade. Nesse sentido, a influência da extração supercrítica como primeira etapa é dependente da matriz vegetal estudada e do solvente empregado na segunda etapa. Nas matrizes B. dracunculifolia, B. pilosa e A annua, processos em etapa única com etanol permitem obter extratos mais concentrados em compostos da família dos flavonóides. O CO2 supercrítico e etanol permitiram obter extratos mais concentrados em artemisinina (95,1 mg/g e 95,6 mg/g). Artepilin C foi extraído com maior eficiência com CO2 supercrítico (17,26 mg/g e 26,40 mg/g para duas amostras da B. dracunculifolia). Para processo em duas etapas, a influência da extração com CO2 supercrítico sobre a etapa posterior de extração etanólica foi positiva, obtendo-se extratos 1,6 vezes mais concentrados em curcumina a partir da C. longa, e em compostos fenólicos a partir da B. dracunculifolia, C. longa, A, annua e B. pilosa. Os resultados para atividade antioxidante mostram que extratos etanólicos (E, SCE) apresentam alta atividade para extratos de B. dracunculifolia, E. uniflora e C. longa, tanto no método do DPPH, quanto no método de descolaração do ß-caroteno (DBC). Em relação à atividade antiplasmódica, a extração etanólica em duas etapas, a partir de B. pilosa, permitiu obter extratos mais ativos dentre os estudados, com concentração inibitória (IC50) igual a 126,3 µg/mL. A modelagem termodinâmica de dados de solubilidade de artemisina e esqualeno em scCO2 mostrou que a equação cúbica de Peng-Robinson apresentou melhor descrição do comportamento termodinâmico em relação à equação GC EOS (equação de estado por contribuição de grupos). O modelo GC EOS, descreve parcialmente o comportamento experimental da solubiliade do esqualeno em dióxido de carbono supercrítico, resultando fortemente dependentes dos parâmetros dos compostos puros e dos métodos usados na predição dos mesmos / Abstract: This study aimed to obtain extracts by combination of extraction processes. These extracts were obtained from single extraction step or two steps, in the latter case the first step was with supercritical CO2 (60 °C and 400 bar) and a second step, ethanol (25 °C) or water (60 °C). We used the following matrices plant B. dracunculifolia, E. uniflora, C. longa L. A. annua and B. pilosa. All extracts were analyzed for content of total phenolics, total flavonoids and concentration of specific target substances: 3.5-cinnamic acid-4-hydroxycinnamic (DHCA, artepillin C) in extracts of B. dracunculifolia, artemisinin in extracts of A. annua and curcumin in extracts of C. longa L. Functional properties were determined: antioxidant activity by DPPH and ß-carotene bleaching (DRB) assays and antiplasmodial activity. The study was complemented with the experimental determination of squalene solubility in supercritical CO2 at 40, 50 and 60 ° C at pressures of 100, 200, 300 and 400 bar. Data solubility of artemisinin in supercritical CO2 reported in the literature were used. For these two systems we studied the ability of equations of state and empirical models in the thermodynamic description of their behavior. The results showed that combination processes is an effective strategy to obtain extracts with different compositions and functionality. It was found that the influence of supercritical CO2 extraction as a first extraction step varies with plant matrix and solvent used on the second step. For B. dracunculifolia, B. pilosa and A. annua, ethanolic one-step processes, produces more concentrated extracts on flavonoids compounds. The supercritical CO2 and ethanol on single step process allows to obtain more concentrated extracts on artemisinin (95.1 mg/g and 95.6 mg/g, respectively). Artepillin C was more efficiently extracted from B. dracunculifolia with supercritical CO2 (17.26 mg/g and 26.40 mg/g for two samples of B. dracunculifolia). For two step process, positive influence of previous supercritical CO2 extraction on the later ethanolic stage, producing extracts 1.6 times more concentrated on curcumin from C. longa, and phenolic compounds from B. dracunculifolia, C. Longa, A. anua and B. pilosa. Results for antioxidant activity showed that ethanolic extracts (E, SCE) from B. dracunculifolia, E. uniflora and C. longa, had high activity on DPPH and ß-carotene bleaching (DBC) assays. For antiplasmodial activity, ethanolics extracts from B. pilosa on two steps process were the most active among those studied, with inhibitory concentration (IC50) equal to 126.3 mg / mL. Thermodynamic modeling for artemisinin and squalene solubility in supercritical CO2 showed best performance for Peng-Robinson equation in to describing thermodynamic behavior than GC EOS Equation (Group contribution Equation of State), which partially describes the behavior of squalene solubility. In all cases the results were found strongly dependent on the parameters of pure compounds and methods used to predict them / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientadores: Maria Regina Wolf Maciel, Antonio Jose de Almeida Meirelles / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-11T14:05:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gitirana_LucianaLintomen_D.pdf: 2222416 bytes, checksum: a70434bb137c8a74550f9b83da7277f0 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Esse estudo objetiva uma avaliação crítica do processo de extração líquido-líquido de ácidos orgânicos, produzidos principalmente por fermentação. Os ácidos orgânicos de interesse nesse trabalho são: ácido cítrico, ácido málico, ácido succínico e ácido tartárico. O estudo engloba, de uma forma geral, a recuperação e a purificação dos ácidos orgânicos selecionados e, para esse propósito, envolve a caracterização termodinâmica dos sistemas envolvidos, a modelagem termodinâmica e a simulação do processo de extração líquidolíquido. Os dados de equilíbrio líquido-líquido foram obtidos a 25oC, e os alcoóis, 2- Butanol e n- Butanol foram avaliados como extratantes, considerando os sistemas ternários e os quaternários, com o efeito ¿salting out¿, onde o sal MgCl2 foi adicionado. A Modelagem Termodinâmica do equilíbrio líquido-líquido, através do Método de Contribuição de Grupos (UNIFAC-Larsen) e da Modelagem Molecular (NRTL e NRTL Eletrolítico), foi realizada em alguns casos considerando a presença de eletrólitos fortes provenientes da dissociação do sal nos sistemas quaternários, com efeito, ¿salting out¿ / Abstract: This study aims a critical evaluation of the liquid-liquid extraction process of organic acids, produced by fermentation. The organic acids of interest in this work are: citric acid, malic acid, succinic acid and tartaric acid. The study includes the recovery and the purification of the chosen organic acids, the thermodynamic characterization of the systems, thermodynamic modelling and simulation of the liquid-liquid extraction process. The liquid-liquid equilibrium data were obtained at 25oC, and the alcohols, 2-Butanol and n-Butanol were evaluated as extractants, considering the ternary systems and quaternary systems with salting out effect, where the salt MgCl2 was added. The Thermodynamic Modelling of the liquid-liquid equilibrium data, though the group contribution Method (UNIFAC-Larsen) and though Molecular Modelling (NRTL and the so-called electrolytic NRTL), was carried out in some cases considering the presence of strong electrolytes from the salt dissociation in the quaternary systems with salting out effect / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

Orientadores: Fernando Antonio Cabral, Maria Cristina Marcucci / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-11T16:33:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Diehl_LosianeCristinaPaviani_D.pdf: 2190860 bytes, checksum: 14ff7d870d5d338ac4dd225c63db07b9 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O objetivo deste trabalho foi investigar a influência da temperatura, pressão e porcentagem de etanol como co-solvente no processo de extração e fracionamento com dióxido de carbono supercrítico de princípios ativos presentes no extrato etanólico de própolis (EEPS) e da própolis bruta. Os experimentos foram realizados nas temperaturas de 20 °C, 35 °C e 50 °C, pressões de 150, 200 e 250 bar e adição de etanol como co-solvente nas proporções de 0 %, 5 % 10 % e 15 %. A identificação dos compostos presentes nos extratos foi feita por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC) frente a quatro marcadores (compostos fenólicos): ácido 3,5-diprenil-4-hidroxicinâmico (DHCA, também conhecido como Artepillin C), ácido 3-prenil-4-hidrocinâmico (PHCA), ácido 4-hidroxicinâmico (ácido p-cumárico) e 4¿-metoxi-3,5,7-tridroxiflavona (canferide). A atividade antioxidante dos extratos foi baseada no sequestro do radical 2,2-difenil-1-picrilhidrazila (DPPH) pelos extratos de própolis analisados e o resultado é expresso em ED50. A atividade antimicrobiana in vitro foi avaliada pelo método de difusão em disco contra três microorganismos patogênicos: Staphylococcus aureus (ATCC 29213), Candida albicans (ATCC 10231) e Escherichia coli (ATCC 25922). O extrato etanólico de própolis teve um rendimento médio de 39,45 % e uma alta atividade antioxidante, ou seja, um ED50 de 7,58 µg/mL. O experimento de extração supercrítica a partir do EEPS realizado na condição de 20 °C e pressão de 250 bar apresentou uma alta atividade antioxidante, cerca de 7,91 mg/mL, muito próximo com o valor obtido para o EEPS. A extração supercrítica a partir do extrato etanólico de própolis com adição de 5, 10 e 15 % não apresentou resultados satisfatórios. Os maiores rendimentos globais para a extração supercrítica da própolis bruta, foi obtido quando adicionou-se 15 % de etanol como co-solvente. O extrato etanólico de própolis seco (EEPS) apresentou um halo de inibição de 10 mm frente ao S. aureus. O extrato etanólico de própolis e os extratos obtidos via supercrítica não apresentaram atividade antimicrobiana contra Candida albicans e Escherichia coli / Resumo: O objetivo deste trabalho foi investigar a influência da temperatura, pressão e porcentagem de etanol como co-solvente no processo de extração e fracionamento com dióxido de carbono supercrítico de princípios ativos presentes no extrato etanólico de própolis (EEPS) e da própolis bruta. Os experimentos foram realizados nas temperaturas de 20 °C, 35 °C e 50 °C, pressões de 150, 200 e 250 bar e adição de etanol como co-solvente nas proporções de 0 %, 5 % 10 % e 15 %. A identificação dos compostos presentes nos extratos foi feita por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC) frente a quatro marcadores (compostos fenólicos): ácido 3,5-diprenil-4-hidroxicinâmico (DHCA, também conhecido como Artepillin C), ácido 3-prenil-4-hidrocinâmico (PHCA), ácido 4-hidroxicinâmico (ácido p-cumárico) e 4¿-metoxi-3,5,7-tridroxiflavona (canferide). A atividade antioxidante dos extratos foi baseada no sequestro do radical 2,2-difenil-1-picrilhidrazila (DPPH) pelos extratos de própolis analisados e o resultado é expresso em ED50. A atividade antimicrobiana in vitro foi avaliada pelo método de difusão em disco contra três microorganismos patogênicos: Staphylococcus aureus (ATCC 29213), Candida albicans (ATCC 10231) e Escherichia coli (ATCC 25922). O extrato etanólico de própolis teve um rendimento médio de 39,45 % e uma alta atividade antioxidante, ou seja, um ED50 de 7,58 µg/mL. O experimento de extração supercrítica a partir do EEPS realizado na condição de 20 °C e pressão de 250 bar apresentou uma alta atividade antioxidante, cerca de 7,91 mg/mL, muito próximo com o valor obtido para o EEPS. A extração supercrítica a partir do extrato etanólico de própolis com adição de 5, 10 e 15 % não apresentou resultados satisfatórios. Os maiores rendimentos globais para a extração supercrítica da própolis bruta, foi obtido quando adicionou-se 15 % de etanol como co-solvente. O extrato etanólico de própolis seco (EEPS) apresentou um halo de inibição de 10 mm frente ao S. aureus. O extrato etanólico de própolis e os extratos obtidos via supercrítica não apresentaram atividade antimicrobiana contra Candida albicans e Escherichia coli / Abstract: The objective of this work is to investigate the influence of temperature, pressure and percentage of ethanol as a co-solvent in the process of extraction and fractionation with supercritical carbon dioxide of active ingredients present in dry ethanolic extract of propolis (EEP) and crude propolis. The experiments were conducted under temperature conditions of 20 °C, 35 °C and 50 °C, pressure on the conditions of 150, 200 and 250 bar and the addition of ethanol as co-solvent in the proportions of 0 %, 5 %, 10 % and 15 %. The identification of compounds present in the extracts was measured by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) against four markers (phenolic compounds): 3,5-diprenyl- 4-hydroxycinnamic acid (DHCA, also known as Artepillin C), 3-prenyl-4- hydroxycinnamic acid (PHCA), 4-hydroxycinnamic acid (p-coumaric acid) and 4'- methoxy-3 ,5,7-tridroxyflavone (Kaempferide). The antioxidant activity for all extracts were evaluated by the DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) free radical scavenging method, the results was expressed in ED50. The antimicrobial activity using disk diffusion were determined against three pathogenic microorganisms: Staphylococcus aureus (ATCC 29213), Candida albicans (ATCC 10231) and Escherichia coli (ATCC 25922). The global yield of the extraction of ethanolic extract of propolis was 39.45% and had a high antioxidant activity, ED50 of 7.58 µg /mL. The experiment of supercritical extraction of the EEP conducted on the condition of 20 °C and pressure of 250 bar resulted in an extract with about 7.91 mg/mL, very close to the value obtained for the EEP. The supercritical extraction from ethanol extract of propolis with the addition of 5, 10 and 15% of what did not present satisfactory results. The global yield of supercritical extraction of crude propolis, was obtained when added 15% of ethanol as a co-solvent. The ethanolic extract of propolis (EEP) presented an inhibition halo of 10 mm for S. aureus. The ethanolic extract of propolis and the extracts obtained by supercritical technology did not show antimicrobial activity against Candida albicans and Escherichia coli / Abstract: The objective of this work is to investigate the influence of temperature, pressure and percentage of ethanol as a co-solvent in the process of extraction and fractionation with supercritical carbon dioxide of active ingredients present in dry ethanolic extract of propolis (EEP) and crude propolis. The experiments were conducted under temperature conditions of 20 °C, 35 °C and 50 °C, pressure on the conditions of 150, 200 and 250 bar and the addition of ethanol as co-solvent in the proportions of 0 %, 5 %, 10 % and 15 %. The identification of compounds present in the extracts was measured by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) against four markers (phenolic compounds): 3,5-diprenyl- 4-hydroxycinnamic acid (DHCA, also known as Artepillin C), 3-prenyl-4- hydroxycinnamic acid (PHCA), 4-hydroxycinnamic acid (p-coumaric acid) and 4'- methoxy-3 ,5,7-tridroxyflavone (Kaempferide). The antioxidant activity for all extracts were evaluated by the DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) free radical scavenging method, the results was expressed in ED50. The antimicrobial activity using disk diffusion were determined against three pathogenic microorganisms: Staphylococcus aureus (ATCC 29213), Candida albicans (ATCC 10231) and Escherichia coli (ATCC 25922). The global yield of the extraction of ethanolic extract of propolis was 39.45% and had a high antioxidant activity, ED50 of 7.58 µg /mL. The experiment of supercritical extraction of the EEP conducted on the condition of 20 °C and pressure of 250 bar resulted in an extract with about 7.91 mg/mL, very close to the value obtained for the EEP. The supercritical extraction from ethanol extract of propolis with the addition of 5, 10 and 15% of what did not present satisfactory results. The global yield of supercritical extraction of crude propolis, was obtained when added 15% of ethanol as a co-solvent. The ethanolic extract of propolis (EEP) presented an inhibition halo of 10 mm for S. aureus. The ethanolic extract of propolis and the extracts obtained by supercritical technology did not show antimicrobial activity against Candida albicans and Escherichia coli / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientadores: Maria Regina Wolf Maciel, Martin Aznar / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-11T22:03:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Machado_AlexBarreto_M.pdf: 1251594 bytes, checksum: 12614335c44f56e98288ed9de32033db (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Observa-se que, nos últimos anos, a procura por novos processos de separação para a recuperação de ácidos orgânicos, dentre eles o ácido acrílico, a partir de seu caldo de fermentação, tem sido intensa. O processo de extração líquido-líquido apresenta-se como uma alternativa das mais viáveis para sistemas diluídos, quando se utiliza solventes apropriados e de baixa toxicidade. Na parte computacional do trabalho em questão, inicialmente, realizou-se um estudo do software Aspen Plus no que se refere à obtenção de dados termodinâmicos (parâmetros binários) e curvas binodais. Realizou-se, também, a validação do software obtendo regressões de dados experimentais envolvendo fenol e alguns solventes retirados da literatura. Algumas curvas de extração (curvas binodais), testando diferentes solventes para extração do ácido acrílico, foram construídas. As curvas binodais simuladas no Aspen também auxiliaram na escolha dos pontos experimentais, uma vez que, desta maneira, já se conhecia a região de formação de duas fases dos sistemas em estudo e pôde-se orientar a coleta destes dados laboratoriais sem o consumo excessivo de reagentes e de tempo. A parte experimental deste projeto envolve a obtenção de dados de ELL dos sistemas ternários ácido acrílico - água e os seguintes solventes: diisopropil éter, isopropil acetato, 2-etil 1-hexanol, 4- metil 2-pentanona; além do levantamento dos dados de ELL dos sistemas quaternários: ácido acrílico+água+diisopropil éter+sal, usando como sais MgCl2 e CaCl2 de concentrações de 5 e 10%, respectivamente, e ácido acrílico+água+isopropil acetato+sal, usando como sais MgCl2 e CaCl2 de concentrações de 5 e 10% respectivamente. Os resultados encontrados foram muito satisfatórios, permitindo-se construir curvas de solubilidades e realizar as regressões utilizando os modelos de coeficiente de atividade UNIQUAC e NRTL, determinando-se os parâmetros binários. Foram realizadas comparações entre os 4 solventes de extração e entre os sistemas quaternários envolvendo sais. / Abstract: It is observed that, in the last years, the search for new separation processes for recovering organic acids, such as acrylic acid produced from renewable sugar, has been intense. The liquid-liquid extraction process appears as the most viable alternative for diluted systems, since suitable solvents are used. Related to the computational part of this work, initially, a study using the software Aspen Plus for obtaining thermodynamic data (binary parameters) and binodal curves were carried out. Some extraction curves (binodal curves), testing different solvents for acrylic acid extraction, were obtained. Binodal curves simulated with Aspen Plus were very important in choosing experimental points, since, in this way, it was possible to know the region where there are immiscible two phases and, so, to facilitate the obtention of experimental data without excessive consumption of reagents and time. In the experimental section of this work, experimental data of liquid liquid equilibria (LLE) were obtained for the ternary systems acrylic acid + water + solvents (diisopropyl ether, isopropyl acetate, 2-ethyll 1-hexanol, 4 - methyl 2-pentanona), beyond obtain LLE data for the quaternary systems acrylic acid + water + diisopropyl ether + salt (using MgCl2 or CaCl2, with concentrations of 5 and 10%, respectively) and system acrylic acid + water + isopropyl acetate + salt (using MgCl2 and CaCl2 with concentrations of 5 and 10%, respectively). The results obtained were very satisfactory. Experimental solubility curves and regressed curves, using UNIQUAC and NRTL models for the activity coefficient calculations, through the binary parameters, were carried out. The results obtained with four solvents were compared and the ternary and quaternary systems (involving salts) also were compared among themselves. / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química