Orientadores: Marco Aurélio Zezzi Arruda, Anne-Hélène Fostier / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-20T06:38:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lehmann_EraldoLuiz_M.pdf: 2472831 bytes, checksum: 9197e3f8344d1f42efcc6e44cd1ffe01 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Nessa Dissertação foram avaliados um sistema de injeção em fluxo com geração de hidretos acoplado a um espectrômetro de absorção atõmica com atomizador forno metálico de liga Inconel 600® (FI-HG-MF-AAS), bem como a técnica de extração assistida por micro-onda (MAE) como método de preparo de amostra para especiação de arsênio inorgânico. Para o sistema FI-HG-MF-AAS, condições brandas (pH tamponado em 4,5 e concentração de tetraidridoborato(1-) 0,1% (m/v)) foram utilizadas para que apenas a espécie Asi(III) gerasse o seu respectivo hidreto (arsano - AsH3), atingindo-se limites de detecção de 2,0 mg L e quantificação de 6,6 mg L, tornando o método adequado para uso em análises que atendam a portaria de potabilidade de água de acordo com o Ministério da Saúde e Organização Mundial da Saúde (WHO). O Asi(V) não apresentou qualquer sinal nas condições brandas, e apenas o uso de L-cisteína como pré-redutor foi eficiente para sua conversão a Asi(III). O teste de recuperação foi realizado utilizando material de referência NIST 1643e, Traços de elementos em água, com 60,45 mg L de arsênio total. O resultado mostra que Asi(III) não está presente na amostra em concentração acima do limite de detecção, e usando L-cisteína na concentração de 3% (m/v), obteve-se 60,5 mg L de Asi total, atingindo 100% de recuperação. A técnica de extração assistida por micro-onda mostrou-se eficaz para a extração de As total no material certificado de plâncton BCR414, atingindo um nível 93% de recuperação. Também se mostrou eficiente para manter as espécies de As inorgânico (Asi(III) e Asi(V)) inalteradas, sendo assim uma técnica promissora para o preparo de amostras para a análise de especiação / Abstract: In this work a Flow Injection - Hydride Generation - Metallic Furnace - Atomic Absorption Spectrometry (FI-HG-MF-AAS) system was evaluated, using an Incone600 ® alloy tube as a metallic oven, as well as the technique of microwave-assisted extraction (MAE) for sample preparation aiming speciation of inorganic arsenic. For the FI-HG-MF-AAS system, mild conditions (buffered media at pH 4.5 and concentration of tetrahydridoborate (1-) 0.1% (m/v)) allow that only iAs(III) generates hydride (arsane - AsH3), reaching a detection limit of 2.0 m gL and limit of quantification of 6.6 mg L, making suitable for its use in analysis according to Brazilian's Ministry of Health and World Health Organization (WHO) for drinking water. The inorganic As(V) did not show signal in mild conditions, and only the use of L-cysteine as pre-reducing agent was efficient in its conversion to inorganic As(III). The recovery test was carried out using reference material NIST 1643e, Trace elements in water, with 60.45 mg L of total arsenic. The result shows that inorganic As(III) is not present at concentration above the limit of detection, and using L-cysteine 3% (w/v), was obtain a total inorganic As concentration of 60.5 mg L, reaching a recovery of 100%. Microwave-assisted extraction technique was effective for the extraction of the total arsenic in certified plankton BCR414material, reaching a recovery level of 93%. Additionally, it also proved to be effective in preserving the species of unchanged inorganic arsenic, making it a promising technique for sample preparation aiming a speciation analyzes / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química

Orientador: Maria Angela de Almeida Meireles / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-21T18:37:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Albuquerque_CarolinaLimaCavalcantide_D.pdf: 12275950 bytes, checksum: 7b9310d247098014de7bd14f47104232 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Este trabalho apresenta um estudo do processo de extração supercrítica (SFE) de óleo de urucum, para obter sementes desengorduradas e extrato rico em tocotrienóis. O trabalho consistiu em um estudo dos parâmetros do processo, do aumento de escala e da viabilidade econômica. Uma revisão da agroindústria do urucum mostrou uma tendência crescente de seu uso devido ao aumento da demanda dos consumidores por produtos naturais e que as sementes são ricas em tocotrienóis, substâncias com ação antioxidante e hipocolesterolêmica. No entanto, a valorização socioeconômica dos produtores, a obtenção de extrato com maior qualidade e o aproveitamento dos subprodutos dos processos foram os principais pontos que ainda precisavam ser aprimorados. Desde que a tecnologia supercrítica tem a vantagem de obter extratos e resíduo livres de solvente, agregando valor aos produtos e subprodutos do processo, um estudo preliminar de viabilidade econômica do processo SFE de óleo de urucum com CO2 supercrítico foi realizado, usando os dados disponíveis na literatura. O estudo mostrou que a SFE de óleo de urucum com dados não otimizados foi viável, uma vez que os custos de manufatura (COM) dos extratos, para as diversas escalas industriais, foram iguais a US$ 382,82/kg (100 L), US$ 258,54/kg (500 L) e US$ 232,88/kg (1000 L). Diante disso, condições otimizadas de processo foram determinadas com ensaios experimentais em 313 e 333 K e 20, 31, e 40 MPa. A quantidade máxima de óleo foi obtida em 333 K/40 MPa. Nestas condições, um experimento cinético (OEC) foi realizado e o COM do extrato foi estimado em função do tempo de extração. Com a otimização do tempo de processo, o COM do extrato para as capacidades de 100 e 500 L decresceu para US$ 124,58/kg e US$ 109,27/kg, respectivamente. Um extrato mais concentrado em ?-tocotrienol, (14,6±0,4)%, foi obtido em 313 K/20 MPa. Nesta condição, foi obtido o menor teor de bixina no extrato, (0,9 ± 0,1)%. Logo, extrato rico em substâncias funcionais e sementes desengorduradas, e ricas em bixina para posterior extração, foram obtidas com o COM viável para diferentes escalas industriais. OECs em equipamento de 5 L, em 313 K/20 MPa, validaram o critério de aumento de escala usado na simulação do processo para a estimativa do COM: manter constantes a razão entre a massa de solvente e a massa de matéria-prima (S/F) e o tempo de residência do solvente, obtidos em escala de laboratório. As OECs em ambas as escalas apresentaram desempenho similares, tanto em rendimento de extrato, quanto de tocotrienóis. Os valores de COM dos extratos foram estimados para os cenários de investidor, produtor e indústria de colorantes, com custo de matéria-prima variando de 0,00-2,20 US$/kg. Para o cenário do investidor, o tempo de processo favorável do ponto de vista econômico foi em 105 minutos, com COM de (115±5) US$/kg para uma unidade de 500 L e S/F de 8,7. Para os cenários, produtor e a indústria, os menores COMs foram (40±6) US$/kg, (15±2) US$/kg, e (12±1) US$/kg, para as capacidades de 50, 300 e 500 L, respectivamente, em 28 minutos e S/F de 3,1. O tempo de retorno de investimento variou entre 1-5 anos, para o produtor, que vende tanto o óleo, quanto o resíduo gerado: sementes desengorduradas e ricas em bixina; e para a indústria de colorantes, que utilizam as sementes desengorduradas para a produção do colorante, além de poder vender o óleo. Este estudo mostrou que a SFE é economicamente viável para escalas a partir de 50 L. Além disso, tem a vantagem de produzir sementes com teor de óleo reduzido/controlado e extrato com concentrações diferentes em ?-tocotrienol, apenas ajustando as condições operacionais do processo / Abstract: This work presents a study of the supercritical fluid extraction (SFE) of annatto oil to obtain defatted seeds and extract rich in tocotrienols. The work consisted in studying the process parameters, the scale-up and economic feasibility. A review of the annatto agribusiness showed a trend of using annatto due to the increasing consumer demand for natural products because the seeds are rich in tocotrienols, which are antioxidant and hypocholesterolemic substances. However, the socioeconomic evaluation of the producers, the recovery of higher quality extract, and the use of process byproducts were found as the main points that still needed to be improved. Supercritical Technology has the advantage of obtaining solvent-free extracts and residue that add value to the products and byproducts of the process. Thus, a preliminary study of economic feasibility of the SFE process of annatto oil was carried out using the available data in literature. The study showed that the SFE of annatto oil was ecnomically feasible with no data optimized, since the cost of manufacturing (COM) of extracts, for various industrial scales, were US$ 382.82/kg (100 L), US$ 258.54/kg (500 L) e US$ 232.88/kg (1000 L). Therefore, optimized conditions of the process were determined with the experimental assays at 313 e 333 K and 20, 31, and 40 MPa. Largers amounts of oil were obtained in 333 K/40 MPa. In these conditions, kinect experiments were carried out and the COM of extracts was estimated as a function of extraction time. The optimization of process time decreased the COM for the capacities 100 e 500 L to US$ 124.58/kg to US$ 109.27/kg respectively. Extract more concentrated in ?-tocotrienol, (14.6 ± 0.4)% was obtained at 313 K/20 MPa. In this condition, the lowest bixin content was obtained in the extract, (0.9 ± 0.1)%. Therefore, an extract rich in functional substances and defatted seeds, and rich in bixin for later extraction were obtained with different feasible COM for industrial scales. The overall extraction curves (OECs) determined in a 5 L unit at 313 K/20 MPa showed that the scaling-up criterion used in the SFE simulation to estimate the COM was validated. The criterion was to keep constant the mass of solvent to mass of feed ratio (S/F) and the solvent residence time obtained in laboratory scale. The OECs in both scales had similar performance, with similar yield of extract and tocotrienols. The COM of the extracts was estimated for different scenarios considering three different stakeholders: investor, producer and colorant industries. The raw material cost ranged from 0.00 to 2.20 US$/kg. In the investor's scenario, the best process time, from the economic standpoint, was 105 minutes, with COM (115±5) US$/kg for a 500 L and S/F of 8.7. For producer and industry scenarios, the lowest COMs were (40±6) US$/kg, (15±2) US$/kg, e (12±1) US$/kg, obtained at 28 minutes and S/F of 3.1 for capacities of 50, 300 and 500 L, respectively. The payback period ranged between 1-5 years for the producer selling oil, waste, and defatted seed which has high bixin content. The colorant industry use defatted seeds for colorant production, and sells the oil. This study showed that the SFE is economically feasible for units of at least 50L. Moreover, the process has the advantage of producing seed with reduced or controlled oil content, and extract with different concentrations of ?- tocotrienol, only by adjusting the operating conditions of the process / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutora em Engenharia de Alimentos

Orientador: Julian Martínez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-21T22:31:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_LuizPauloSales_M.pdf: 5215588 bytes, checksum: cb283a60a47e8463b3ab4b9e87526e92 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Este projeto utilizou a tecnologia supercrítica no processo de extração, usando o dióxido de carbono como solvente. Esta tecnologia apresenta-se como uma alternativa para processos que usam solventes orgânicos tóxicos, além de respeitar os princípios da química verde, pautada nos conceitos de desenvolvimento sustentável. Com o objetivo de compreender melhor todos os mecanismos fenomenológicos envolvidos neste processo, bem como poder controlá-los visando à sua otimização, a modelagem matemática é uma opção bastante atrativa. As substâncias capsaicinoides, presente em grandes quantidades em várias espécies de pimenta, responsáveis pela sensação pungente e que, no entanto, possuem comprovadas ações benéficas ao organismo, foram definidas como substâncias alvo. Desta forma, para os estudos dos fenômenos de transferência de massa, três espécies de pimentas, Capsicum frutescens, Capsicum chinense, Capsicum boccatum, foram analisadas quanto aos seus teores de capsaicinoides. A espécie Capsicum frutescens apresentou o maior concentração destas substâncias e foi escolhida como a matéria-prima para etapas posteriores. Um planejamento experimental de extração supercrítica desta espécie de pimenta foi realizado variando a pressão e a temperatura. A partir destas extrações foi observado que a condição de extração de 15MPa e 313 K apresentou a melhor combinação entre rendimento e concentração de capsaicina. Cinéticas de extração realizadas nesta condição, porém variando a vazão de solvente, o diâmetro de partícula e o volume de extração, foram estudadas. Maiores taxas de extração foram obtidas nas maiores vazões e nos menores diâmetros de partícula e volume de leito de extração devido à maior importância do fenômeno convectivo. O modelo de partículas intactas e rompidas de Sovová (1994) foi usado para ajustar os dados experimentais das curvas e obter os parâmetros do modelo. Três tipos de modelagem foram realizadas: ajuste de cada curva individualmente; ajuste simultâneo gerando um conjunto de parâmetros para os pares das duplicatas; ajuste múltiplo que ajustou um valor único do parâmetro XK para cada conjunto de curvas com o mesmo diâmetro de partícula. Com os ajustes foi possível calcular o coeficiente convectivo de transferência de massa de cada condição e o respectivo valor do número de Sherwood experimental. Com os dados experimentais de cada condição foram calculados os números adimensionais de Reynolds e Schimdt. Com estes novos conjuntos de dados de números adimensionais foram realizadas novas modelagens matemáticas e, através destas, propostas novas correlações. Estas novas equações foram baseadas tanto na existência única da convecção forçada quanto na existência, mesmo que pouco significativa, da convecção natural. A eficácia destes novos modelos foi avaliada com a comparação dos coeficientes de transferência de massa convectivos calculados com aqueles ajustados das curvas experimentais, apresentando, em geral, boa similaridade. Por fim, uma extração em escala piloto realizada deu indícios, através dos resultados calculados das novas correlações, que a convecção natural nestas escalas não pode ser desprezada / Abstract: This workt used the supercritical technology in the process of extraction, using carbon dioxide as solvent. This technology is based on concepts of sustainable development and respects the principals of green chemistry. It appears as an alternative to processes that use toxic organic solvents. Mathematical modeling is an interesting tool to understand better all phenomenological mechanisms involved in this process and to be able to control and optimize them. Capsaicinoids, which are responsible for the pungent sensation caused by peppers, have well-known beneficial properties for human organism. These substances are present in large quantities in several pepper species. Capsaicinoids were chosen as target substances for the study of mass transfer phenomena. Capsaicinoid contents were analyzed for three pepper species: Capsicum frutescens, Capsicum chinense, Capsicum boccatum. The species Capsicum frutescens showed higher concentration of these substances and was chosen as raw material for further steps. An experimental design of supercritical extraction from this pepper species was carried out varying pressure and temperature. These extractions showed that the extraction condition of 15 MPa and 313 K gave the best combination of yield and capsaicin concentration. Therefore, extraction kinetics was studied under this condition, varying solvent flow rate, particle diameter and extraction bed volume. The highest extraction rates were obtained for high solvent flow rates, low particle diameters and low extraction bed volume. This can be explained by the greater importance of the convective phenomenon under these conditions. The Sovová¿s model (1994) for intact and broken particles was used to fit experimental data to curves and obtain model parameters. Three types of mathematical modeling were established: (1) fitting of each individual curve, (2) simultaneous fitting creating a set of parameters for pairs of duplicates, (3) multiple fitting that adjsuts a single value for the parameter XK for each set of curves with the same particle diameter. These fits allowed calculating the convective mass transfer coefficient for each condition and the respective values of the experimental Sherwood number. Experimental data was used to calculate dimensionless numbers of Reynolds and Schmidt for of each condition. Other mathematical modelings were performed using these new data sets of dimensionless numbers, which allowed proposing new correlations. These new equations were based on the existence of forced and free convection, even though the importance of the second phenomenon was considered small. The efficiency of these new models was assessed with a comparison of calculated convective mass transfer coefficients to those fitted from experimental curves. A good coherence was found between both. Finally, a pilot scale extraction was performed and the results obtained using the proposed correlations suggested that free convection cannot be neglected at such scales / Mestrado / Engenharia de Alimentos / Mestra em Engenharia de Alimentos

Orientadores: Fernando Antonio Cabral, Luiz Ferreira de França / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-03T21:38:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Peixoto_CamilaArantes_M.pdf: 600363 bytes, checksum: 95564747a5d85efcd82a01c07b415291 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O óleo de palma e seus subprodutos são fontes de tocoferóis. Os tocoferóis, por sua vez , são compostos de grande importância para a indústria alimentícia, farmacêutica e cosmética. Eles agem no organismo como vitaminas lipossolúveis essenciais na nutrição humana por inibirem a formação de radicais livres e seus efeitos nocivos sobre o organismo. Além disso, possuem aplicação tecnológica em alimentos pois são antioxidantes naturais, prevenindo e retardando a rancidez oxidativa dos óleos e também de alimentos com alto teor de lipídios.No refino do óleo de palma, a etapa de desodorização é responsável pela perda em 33% dos tocoferóis totais presentes no óleo, e o destilado formado (DDOP), não tem aplicação tecnológica nem valor comercial. A extração com fluido supercrítico utilizando CO2 como solvente tem sido considerada como uma alternativa para substituir os tradicionais processos de separação que utilizam solvente orgânico. Com a finalidade de verificar a possibilidade de extração de tocoferóis do DDOP utilizando CO2 supercrítico, foram realizados neste trabalho experimentos em um sistema de extração na forma estática para obtenção de dados experimentais de equilíbrio de fases deste sistema multicomponente. Foram realizadas medidas de solubilidade nas condições operacionais de 60 a 90ºC; 20 a 35MPa e tempo de equilíbrio de 6h, de acordo com os testes preliminares realizados. Foi determinada a composição em tocoferóis individuais e totais dos extratos e feita análise da seletividade do CO2 supercrítico em separar os tocoferóis do DDOP em função da temperatura e da pressão.A solubilidade do DDOP em CO2 supercrítico mostrou forte dependência de acréscimos na pressão para cada temperatura estudada. As maiores solubilidades obtidas para o sistema multicomponente foram de 144,85 e 172,19 g/KgCO2 para as condições operacionais de 80ºC e 35MPa e 90ºC e 35MPa; respectivamente. O dióxido de carbono comprovou ser efetivo no fracionamento do DDOP. Observou-se que a seletividade do CO2 supercrítico apresentou valores muito abaixo da unidade, e diminuiu com incrementos nas condições operacionais de temperatura e pressão, o que evidencia que é possível concentrar os tocoferóis na fase pesada mas não recuperá-los do DDOP. Os melhores resultados de seletividade foram obtidos nas condições mais drásticas de temperatura e pressão adotadas, ou seja, para as temperaturas de 80 e 90ºC e para as pressões de 30 e 35MPa, tanto para os tocoferóis totais quanto para os individuais. Os compostos d-Tocotrienol e g-Tocotrienol foram os menos solúveis e o composto a-Tocotrienol foi o mais solúvel em CO2 supercrítico / Abstract: The palm oil and its by-products are source of tocopherols. The tocopherols, in turn, are compounds of great importance for food, pharmaceutical, cosmetic industries. They act in the organism as essential lipossoluble vitamins in human nutrition inhibiting the formation of free radicals and its harmful effect in the organism. Moreover, in food, tocopherols have technological application because of their action as natural antioxidant, preventing and delaying the oxidation of oils and food with high content of lipids. In the refining of palm oil, the stage of desodorization is responsible for the loss in 33% of the total tocopherols present in the oil, and the formed distilled (PFAD) do not have technological application, nor commercial value. The extration with supercritical fluid using CO2 as solvent has been considered as an alternative to substitute the traditional processes of separation that use organic solvent. With the purpose to verify the possibility of extraction of tocopherols of PFAD using supercritical CO2, the experiments were carried out in a static analytical apparatus for the attainment of experimental data of phase equilibria of this multicomponent system. Measures of solubility were carried out in the operational conditions of 60 to 90°C; 20 to 35MPa, and 6 hours of equilibrium time, in accordance with the preliminary tests realized. The composition of the extracts in individual and total tocopherols was determinated and it was analyzed the selectivity of supercritical CO2 in separate the tocopherols of PFAD in function of the temperature and pressure. The solubility of PFAD in supercritical CO2 showed high dependence of additions in the pressure for each studied temperature. The higher solubilities gotten for the multicomponent system were 144,85 and 172,19g/Kg CO2 for the operational conditions of 80ºC and 35MPa and 90ºC and 35MPa, respectively. The supercritical carbon dioxide proved to be effective in the fractionization of PFAD. It was observed that the values of selectivity of supercritical CO2 were below the unit and diminished with the increments in operational conditions of temperature and pressure, what evidenced that is possible to concentrate the tocopherols in heavy phase, but not to recover them of PFAD. The best results of selectivity were gotten in the most drastic conditions of temperature and pressure studded, or either, for the temperatures of 80 and 90ºC and of pressure of 30 and 35MPa, as much for the total tocopherols, how much for the individuals ones. The compounds d-Tocotrienol and g-Tocotrienol were the less soluble, and the compound d-Tocopherol was the most soluble in supercritical CO2 / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-04-11T16:45:54Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Christiane Monte.pdf: 2209030 bytes, checksum: eeebb11c7f77055af279832c47fc6546 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-11T16:45:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Christiane Monte.pdf: 2209030 bytes, checksum: eeebb11c7f77055af279832c47fc6546 (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / A ressuspensão de sedimentos por processos naturais ou atividades antrópicas (como as dragagens) pode afetar a biodisponibilidade de metais-traço. Esta hipótese foi testada numa área da Baía de Sepetiba (RJ) afetada por elevada contaminação por Cd e Zn, que recebe aporte fluvial de efluentes industriais e urbanos. Desta forma, o objetivo geral do presente estudo foi avaliar os efeitos da ressuspensão de sedimentos da região afetada pelo Saco do Engenho (Baía de Sepetiba) sobre a biodisponibilidade de metais-traço potencialmente tóxicos (Cd, Cu, Ni, Pb e Zn), por meio de ensaio laboratoriais, como estratégia de abordagem visando subsidiar a avaliação de risco ambiental associado à dragagem. Amostras de 12 pontos de amostragem foram coletadas próximas ao Canal do Saco do Engenho e do Porto de Itaguaí e submetidas a dois intervalos de tempo de ressuspensão (1 hora e 24 horas). Com a exceção do Ni, os metais-traço superaram os valores de background locais. Em particular, concentrações muito elevadas de Cd e Zn foram observadas, acima dos valores de background locais 5-71 vezes e 2-56 vezes, respectivamente, e até 16 e 27 vezes acima dos valores orientadores de qualidade de sedimentos de Nível 1 adotados pela Resolução CONAMA 454/2012, respectivamente. Houve predominância da fração fracamente ligada (extraída em HCl 1 mol/L), exceto para o Ni, ocorrendo tendência de redução da biodisponibilidade potencial com a distância do Canal do Saco do Engenho em relação a Cd, Cu, Pb e Zn. As mudanças nas concentrações fracamente ligadas de Cd e Zn após a ressuspensão foram acima dos valores orientadores de Nível 1 em apenas duas amostras. Foi evidenciado que compostos de Fe e Mn são importantes fatores de influencia sobre a fração fracamente ligada aos sedimentos, enquanto o carbono orgânico total (COT) mostrou correlação com Cd, Zn e Cu na fração fortemente ligada aos sedimentos (extraída em HNO3 concentrado), demonstrando a importância da matéria orgânica para a preservação destes metais nesta fração menos susceptível a incorporação biológica. Embora tenham sido encontradas concentrações de sulfetos voláteis em meio ácido (AVS) suficientes para reter os metais simultaneamente extraídos (SEM) na fase sólida na maior parte das amostras, as concentrações de AVS não apresentaram nenhuma correlação com os metais. Os resultados evidenciam que a ressuspensão afeta a biodisponibilidade de diferentes metais, principalmente no primeiro intervalo de tempo (1 hora), refletindo mudanças abruptas em função da exposição a condições oxidantes / The re-suspension of sediments due to natural processes or anthropogenic activities (such as dredging) can influence the trace metal bioavailability. This hypothesis was tested in an area of Sepetiba Bay (RJ) affected by elevated contamination by Cd and Zn, which receive industrial and urban effluents by fluvial input. Therefore, the main objective of this study was to evaluate the effects of re-suspension of sediments from the region affected by Saco do Engenho (Baía de Sepetiba) on the bioavailability of potentially-toxic trace metals (Cd, Cu, Ni, Pb and Zn), by performing laboratory assays, as a strategy to subside the environmental risks associated to dredging. Samples from 12 sampling points were collected near the Saco do Engenho creek and the Itaguaí Harbor, being submitted to two re-suspension time intervals (1 hour and 24 hours). With the exception of Ni, trace metals exceeded local background values. In particular, very high concentrations were found for Cd (5‒71 times local background) and Zn (2‒56 times local background), corresponding to values above sediment quality guideline of Level 1 adopted by the CONAMA resolution 454/2012 (up to 16-times higher for Cd and 27-times higher for Zn). There was predominance of weakly-bound fraction (extracted in 1 mol/L HCl), except for Ni, occurring a tendency of decrease in the potential bioavailability with the distance from the Saco do Engenho creek in relation to Cd, Cu, Pb and Zn. Changes in the weakly-bound concentrations of Cd and Zn after re-suspension were above the Level 1 for two samples only. It was evidenced that Fe and Mn compounds are important factors affecting the weakly-bound fraction, while total organic carbon (TOC) showed correlations with Cd, Zn and Cu strongly-bound fraction (extracted in concentrated HNO3), demonstrating the importance of organic matter for the preservation of these metals in such fraction less susceptible to biological incorporation. Although there were acid-volatile sulfide (AVS) concentrations sufficient to retain simultaneously-extracted metals (SEM) in the solid phase in most samples, the AVS concentrations were not correlated with metals. Results evidence that re-suspension affects the bioavailability of different metals, principally in the first time interval (1 hour), reflecting abrupt changes due to exposure to oxidizing conditions

Orientadores: Rubens Maciel Filho, Dailton de Freitas Rezende / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T02:31:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Custodio_AlineFerrao_M.pdf: 1962631 bytes, checksum: 51b733d6a4d5cc5f583e63880f05a9eb (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Até as duas primeiras décadas do século XX, a extração industrial de oleaginosas se fazia, exclusivamente pelo uso de prensas. As prensas, embora extraíssem um óleo de muito boa qualidade, deixavam resíduos no material sólido (torta) superiores, por exemplo a 5% para grãos como o de soja. Tais resíduos além de implicarem em perda de óleo, afetavam a qualidade da torta, que é também um dos produtos efluentes do extrator. A extração por solvente, por outro lado, é capaz de retirar o óleo, deixando resíduos inferiores a 1%. Após a extração, os sólidos são encaminhados ao dessolventizador e a micela (mistura óleo-solvente) ao sistema de destilação, composto por dois evaporadores em série e uma coluna de dessorção (stripping). A unidade de evaporação é uma das que mais demandam energia em uma planta de processamento. Assim, a modelagem matemática dinâmica deste processo com vistas à otimização do consumo energético e à avaliação do desempenho de políticas de controle torna-se um requisito decisivo para operação economicamente viável. O objetivo geral deste trabalho é desenvolver um modelo dinâmico efetuando análises de sensibilidade paramétrica para um evaporador típico da indústria de extração de óleos vegetais, visando a otimização deste processo, ou seja, a recuperação máxima de solvente e o consumo mínimo de energia. A fim de analisar as condições de operação do sistema, propôs-se um modelo matemático do sistema de evaporação com base no de TONELLI et al. (1990), consistindo em balanços mássicos global e de óleo e de balanço energético em torno do sistema de evaporação. O programa simulador foi construído em linguagem FORTRAN. Este programa, a partir de informações tais como temperatura, pressão e concentração de alimentação, assim como de quais são os componentes envolvidos, calcula propriedades termodinâmicas tais como temperaturas de ebulição, capacidades térmicas e entalpias de misturas. Desse modo, um mínimo de informações são requeridas, permitindo simulações rápidas do processo de evaporação. O programa computacional elaborado permitiu simulações rápidas e com baixos erros numéricos para o processo de evaporação do solvente em uma unidade de dessolventização do óleo após extração convencional. Este programa permitiu ainda avaliações de efeitos para os fatores influentes na evaporação. Considerando-se a intensidade das perturbações realizadas e o nível central dos fatores, o fator fração mássica de óleo na entrada foi o que apresentou o maior efeito. Já a velocidade de escoamento do vapor de água de aquecimento foi o fator com o menor efeito no teor de óleo da micela efluente / Abstract: Until the two first decades of century XX, the industrial extraction of oleaginosas were carried out exclusively by mechanical process. This process allow to extracted oil of very good quality, but it leads the left residues in the solid material (pie) to be very high, for example 5% for grains as of soy. Such residues besides implying in loss of oil, affected the quality of the pie, that is also one of the effluent products of the extractor. The extraction for solvent, on the other hand, is capable to remove the oil, leaving residues to be smaller (1%). After the extraction, the solids are directed to the dessolventizador and miscella (oil-solvent mixture) to the distillation system. Witch is composed by two evaporators in series and a stripping column. The unit of evaporation is one that demands for high energy consumption in a processing plant. Thus, the dynamic mathematical modeling of this process with sights to the reduction of the energy consumption and to the evaluation of the performance of control politics becomes a decisive requirement for economically viable operation. The general objective of this work is to develop a dynamic model of the process witch allow for parametric sensitivity analyze for a typical evaporator for the vegetal oil industry extraction. The aim is to have a tool for either process optimization or maximum recovery of solvent. The deterministic mathematical model is developed through mass and energy balance equation together with heat and mass transfer parameter correlations. The simulator was build up in FORTRAN. The software uses operational information as feed temperature, concentration and pressure witch allows for the calculation of the thermodynamic properties such as thermal temperatures of boiling, capacities and enthalpies of mixtures. In this way, a minimum of information is required, allowing fast simulations of the evaporation process. Through experimental design procedure applied to the deterministic model was possible to identify the main operational variables effects as well as the impact of the extraction array variables has on the process behaviors. The mass oil fraction in the feed was found to have the largest effect. The speed of the water vapor draining for the heating zone was the factor with the loweit effect in the oil miscella effluent / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador:Theo Guenter Kieckbusch / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T03:11:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Azevedo_AlvaroBandeiraAntunesde_D.pdf: 6680894 bytes, checksum: 60053942407d5e9357dce5ebd69879fd (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Resumo: Princípios ativos obtidos diretamente de produtos naturais sã largamente utilizados pelas industrias como matéria prima na formulação de alimentos, medicamentos e cosméticos. A recuperação e purificação destes compostos, por processos convencionais, é laboriosa e em muitos casos inviável. A versátil tecnologia que utiliza 'CO IND. 2¿ supercrítico como solvente apresenta-se como uma alternativa e estes processos. Neste trabalho, visou-se à aplicação desta tecnologia, explorando o uso de co-solventes (metanol, etanol e isopropanol) e de colunas de adsoção (empacotadas com sílica-gel e resina aniônica) para a extração e separação de princípios do café (óleo, cafeína e ácidos clorogênicos) a partir dos grãos verdes. Este trabalho contemplou ainda o projeto e fabricação com tecnologia própria, de uma unidade experimental de extração modular multipropósito para a realização e desenvolvimento de processos a pressões de até 60 Mpa. O processo proposto neste trabalho baseou-se em intercalar etapas de extração com etapas de separação utilizando colunas de adsorção e modificações na polaridade do solvente por adição de co-solventes. Os resultados obtidos mostraram bons rendimentos de extração e de separação dos componentes. O óleo de café foi extraído com rendimentos da ordem de 90%, a cafeína com rendimentos da ordem de 100% e os ácidos clorogênicos com rendimentos da ordem de 82%, em comparação com os métodos convencionais de extração...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Active principles obtained from natural products are widely used as raw materials for a large number of cosmetics, pharmaceutical and food products. The recovery of these compounds by conventional processes is laborious and in many cases may cause irreversible damages. The versatile supercritical solvents technology rises as an alternative to these processes. The aim of this work is the application of supercritical solvents technology, using co-solvents (methanol, ethanol and isopropanol) and adsorption columns (packed with silica-gel or anion-exchange resins) for the extraction and recovery of oil, caffeine and chlorogenic acids from green coffee beans. This work also includes the project and building, with own technology, of a modular multipurpose extraction apparatus for the design and accomplishment of processes until 60 MPa. The proposed process is based on the sequential steps of extraction and separation using adsorption columns and changes in solvent polarity. The obtained results show high extraction yields and separation factors of the compounds. The green coffee oil extraction yields isalmost 90%, caffeine almost 100%, and chlorogenic acids almost 82%. Chromatographic analysis of the refined oil show that the disired refine level was achieved and that caffeine and chlorogenic acids can be concentrated and recovered by adsorption I dessorption steps ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Engenharia de Processos / Doutor em Engenharia Química

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The present paper has the goal evaluate the use of the disposal sheep meat in fitted meat and evaluate its lipid stability through the using of lemon balm bush extract (Lippia alba (Mill) NE Brown). In a first moment was accomplished a characterization of the lemon balm bush extract with the concentrations of 70%, 80% and 90% of ethanol, of their Phenol compositions and total Flavonoid. The extract were also characterized how about their antioxidant activity through the kidnap technique of free radical DPPH .After the extracts being compared the one that got a better result was used in concentrations 0,25%, 0,5% e 0,75% in the manufactured of fitted meat with disposal ovine meat than analyzed on refrigerated stored. The chemistry psycho analyses of the fitted meat were composed by humidity, protein, ash, fattening, pH, and water activity (Aw) TBARS, color and objective texture. The acceptable products tests were determined through the sensorial analysis by the multiple comparison test and acceptable index. The analysis were accomplished in the 1º, 10º, 20º and 30º days of store with the microbiology analysis The results gotten in the centesimal composition of products are according with the demand from the Brazilian Legislation related to the color of the product this presents a coloration with a reddish tonality that is darker and a ruddy with more predomination of red tonality (a*). The values gotten of pH (6,53±0,07) and Aw (0,93±0,004) are according with the expected to the production of fitted meat. The values gotten with Staphylococcus coagulase positive; Salmonella; Total Coliforms and fecal coliforms are founded in a low value to the established limits by the legislation. The acceptable index (IA%) to the attributes of color , flavor and texture were higher to 70%, however the aroma of the product to all the treatments presented the unsatisfied values what it could be more improved. Concluded that is possible elaborated a fitted meat based on ovine meat with the using of 60% of the hock meat and 40% of ovine pallet. / O presente estudo teve por objetivo avaliar a utilização da carne ovina de descarte em embutido cozido e avaliar sua estabilidade lipídica através da utilização do extrato de ervacidreira-de-arbusto (Lippia alba (Mill) NE Brown). Em um primeiro momento realizou-se uma caracterização do extrato de erva-cidreira-de-arbusto extraído com as concentrações de 70%, 80% e 90% de etanol, de suas composições de fenólicos e flavonóides totais. Os extratos também foram caracterizados quanto a atividade antioxidante através da técnica sequestrante de radicais livre DPPH. Após os extratos serem comparados, o que obteve melhor resultado foi utilizado, nas concentrações de 0,25%, 0,5% e 0,75% na fabricação de embutidos cozidos com carne ovina de descarte sendo posteriormente analisadas sob armazenamento refrigerado. As análises físico-químicas dos embutidos foram compostas por umidade, proteínas, cinzas, gordura, pH , atividade de água (Aa) TBARS, cor e textura objetiva. Os testes de aceitabilidade dos produtos foram determinados através da análise sensorial pelo teste de comparação múltipla e índice de aceitabilidade. As análises foram realizadas nos 1º, 10º, 20º e 30º dias de armazenamento juntamente com as análises microbiológicas. Os resultados obtidos na composição centesimal dos produtos estão de acordo com o exigido pela legislação brasileira, com relação a cor do produto, este apresenta uma coloração com uma tonalidade mais avermelhada ou seja, mais escuro e de cor rósea com maior participação da tonalidade vermelho (a*). Os valores obtidos de pH (6,53±0,07) e Aw (0,93±0,004) estão de acordo com o esperado para a produção de embutidos cárneos. Os valores obtidos Staphylococcus coagulase positiva; Samonella; Coliformes totais e coliformes fecais encontram-se com valores inferiores aos limites estabelecidos pela legislação. Os índices de aceitabilidade (IA%) para os atributos de cor, sabor e textura dos produtos foram superiores a 70%, no entanto o aroma do produto para todos os tratamentos apresentou valores insatisfatórios, o que deve ser mais trabalhado. Conclui-se que é possível elaborar embutido cozido a base de carne ovina, com a utilização de 60% de carne do pernil e 40% de paleta ovina.

Fundação de Amparo a Pesquisa no Estado do Rio Grande do Sul / Because of the constant introduction of new technologies to market growth of electronic waste generation has gained importance on the world stage, among these residues are cell phones. Deliver useful life increasingly short. Mobile phones are made up of several components, including LCD screens. In these screens there is a mixture of indium oxide (In) and tin (Sn), known as ITO, which 80-90% consists of In and 10-20% by Sn. There are already several studies that show ideal conditions for comminution and leaching of LCD screens, therefore, this study aims to establish an effective method for concentrating In present in aqueous solution coming from the acid leaching processes and thus regain In the form metal. Tests were conducted electrodialysis (ED), using synthetic solution In2(SO4)3 in order to work with a more environmentally acceptable method. Thus, initially tested for different current densities in a time of 120 minutes, monitoring pH and conductivity and varying the concentration of In every 30 minutes. The In concentration was determined by atomic absorption (AAS). The optimal current density was 0.96 mA/cm2, where was obtained 62.77% current efficiency. After setting the optimal current density applied in the same test of 131 hours, which resulted in a concentration of 521 mg/L In. Despite the use of electrodialysis have been able to concentrate the solution, the value of 521 mg/L is still not enough to recover In for electrowinning. Thus, we apply the solvent extraction method. Was used as DEHPA extractant diluted in commercial kerosene and evaluated the best contact time between the aqueous phase (A) and organic (O), pH, ratio A:O, better DEHPA concentration in the organic phase. For stripping evaluated the best molar concentration of HCl, relative A:O and contact time between phases. The best conditions laid down have been applied in real solution In, obtained leaching LCD screens, with concentration 32.44 mg/L. The best conditions are obtained in the extraction ratio A:O of 40:1, in 20 minutes, at pH 0,5 e obtained a 96,67% efficiency applied after the stripping in the loaded organic solution with In, with respect to 1:10 with concentration of HCl 4M in 10 minutes, resulting in a efficiency of 61,10% and concentration of 7,712 g/L In. Also performed were tests electrowinning (EO) evaluated three different current densities, and 150 A/m² was obtained a 50.71% efficiency at a concentration of 7 g/L. Therefore, two further phases in In recovery process were developed in recovering In its metallic form giving opportunity for new applications, reducing the consumption of natural resources. / Devido a constante introdução de novas tecnologias no mercado, o crescimento da geração de resíduos eletroeletrônicos tem ganhado importância no cenário mundial, dentre esses resíduos estão os telefones celulares. Estes equipamentos apresentam um tempo de vida útil cada vez mais curto. Os celulares são constituídos por diversos componentes, dentre eles as telas de LCD. Nessas telas há uma mistura de óxido de índio (In) e estanho (Sn), conhecida como ITO, onde de 80-90% é composta por In e 10-20% por Sn. Já existem diversos estudos que mostram condições ideais para cominuição e lixiviação das telas de LCD, assim sendo, este trabalho tem por objetivo estabelecer um método eficaz para concentrar o In presente em solução aquosa oriunda dos processos de lixiviação ácida e assim recuperar o In na forma metálica. Foram realizados testes de eletrodiálise (ED), utilizando solução sintética de In2(SO4)3, a fim de trabalhar com um método mais ambientalmente aceitável. Desta forma, inicialmente testou-se diferentes densidades de corrente em um tempo de 120 minutos, monitorando pH e condutividade e variação da concentração do In a cada 30 minutos. A concentração de In foi determinada por absorção atômica (AAS). A densidade de corrente mais adequada dentro das condições experimentais foi de 0,96 mA/cm2, onde se obteve 62,77% de eficiência de corrente. Após a definição da densidade de corrente ideal aplicou-se a mesma num ensaio de 131 horas, onde resultou em uma concentração 521 mg/L de In. Apesar do emprego da eletrodiálise ter conseguido concentrar a solução, o valor de 521 mg/L ainda não é suficiente para recuperar o In por eletro-obtenção. Desta forma, aplicou-se o método de extração por solventes. Utilizou-se como extrator DEHPA diluído em querosene comercial e avaliou-se o melhor tempo de contato entre as fases aquosa (A) e orgânica (O), pH, relação A:O, melhor concentração de DEHPA na fase orgânica. Para a re-extração avaliou-se a melhor concentração molar de HCl, relação A:O e tempo de contato entre as fases. As melhores condições estabelecidas foram aplicadas em solução real de In, obtida de lixiviação de telas de LCD, com concentração 32,44 mg/L. As melhores condições obtidas foram na extração a relação A:O de 40:1, em 20 minutos, com pH 0,5 e obteve-se uma eficiência de 96,67%, após aplicou-se a re-extração na solução orgânica carregada com o In, com relação de 1:10, HCl com concentração 4 M em 10 minutos, resultando em uma eficiência de 61,10% e uma concentração de 7,712 g/L de In. Também foram realizados testes de eletro-obtenção (EO), avaliando três diferentes densidades de corrente, sendo que com 150 A/m² obteve-se uma eficiência de 50,71%, com concentração de 7 g/L. Sendo assim, duas novas etapas no processo de recuperação de In foram desenvolvidas, recuperando In em sua forma metálica dando oportunidade para novas aplicações, reduzindo o consumo de recursos naturais.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Phenolic compounds are secondary metabolites, widely distributed in the plant kingdom, which present antiinflamatory, antibacterial, antiviral, antialergical and antitumoral activities, in addition to antioxidant activities. Even in low concentrations compared to the oxidant substrate, the antioxidant compounds can delay or inhibit free radical oxidation rates. Thus, this study aimed to quantitatively determine and classify the compounds as natural antioxidants isolated and its contribution to the antiradical activity from the chromatographic analysis (HPLC-DAD) and a systematic study of the antiradical activity of antioxidant compounds isolated (patterns reference) and natural (herbal extracts) using in vitro and ex vivo.bem. Furthermore, the antioxidant species bioactivity was assessed from cells of the cortex and permeation cell biomembranes, artificial lipid. Among the antioxidant compounds studied, quercetrin presented protection action against free radicals on cell-based studies (cortex cells), high in vitro and cell-based antiradical actions, and also biomembrane permeations. These responses, when added, can confer to quercitrin higher relevance as a antioxidant at physiological levels when compared to others poliphenols. This work presents a systematic study on antiradical activities of isolated antioxidant compounds (from reference standards) and natural antioxidant compounds (medicinal plant extracts), by using in vitro and ex vivo methods. / Os compostos fenólicos constituem-se por um grupo de metabólitos secundários, amplamente distribuídos no reino vegetal, que apresentam propriedades antinflamatórias, antibacterianas, antivirais, antialérgicas e antitumorais, além de possuírem propriedades antioxidantes. Mesmo presentes em baixas concentrações em relação ao substrato oxidante, os antioxidantes podem atrasar ou inibir as taxas de oxidação dos radicais livres. Desta forma, este estudo teve como objetivo classificar e determinar quantitativamente os compostos antioxidantes isolados e naturais quanto a sua contribuição na atividade antirradicalar a partir da análise cromatográfica (HPLC-DAD) e de um estudo sistemático da atividade antirradicalar de compostos antioxidantes isolados (padrões de referência) e naturais (extratos de plantas medicinais) usando métodos in vitro e ex vivo.bem. Além disso, a bioatividade das espécies antioxidantes foi avaliada a partir de células de córtex e da permeação por biomembranas celulares artificiais lipídicas. Dentre os antioxidantes estudados, a quercitrina apresentou ação protetora contra radicais livres em nível celular (células de córtex), alta ação antirradicalar in vitro e em nível celular (ex vivo), além de permear biomembranas. Essas respostas, quando somadas, podem credenciar a quercitrina com um dos antioxidantes da classe dos polifenóis de maior relevância em nível fisiológico.