Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2016-10-04T19:18:31Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_Sabrina_Concluída 22.04.15_Corrigido_VERSÃO FINAL sem assinaturas_com ficha catalografica_com menção de APROV~1.pdf: 1129690 bytes, checksum: 50a74fb8c1db07ca01d5877c4b969206 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-04T19:18:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_Sabrina_Concluída 22.04.15_Corrigido_VERSÃO FINAL sem assinaturas_com ficha catalografica_com menção de APROV~1.pdf: 1129690 bytes, checksum: 50a74fb8c1db07ca01d5877c4b969206 (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / Facepe / Pigmentos carotenóides são largamente distribuídos na natureza, podendo ser encontrados em vegetais, animais, e micro-organismos tais como as leveduras do gênero Rhodotorula que apresentam elevada produção destes compostos. O objetivo deste estudo foi avaliar a produção de pigmentos carotenóides por Rhodotorula spp. em fermentação submersa, utilizando como fonte de carbono o resíduo (glicerina residual) da produção de biodiesel. As leveduras utilizadas foram: R. glutinis UFRPE; R. glutinis URM6683; R. aurantiaca URM6687; R. glutinis URM6691; R. glutinis URM6692; R. minuta URM6693; e R. glutinis URM6695. A seleção das leveduras foi realizada determinando-se o crescimento em meio de cultivo a base de glicerina residual (30 a 100 g.L-1) como substrato (único ou adicionado de glicose) e duas diferentes fontes de nitrogênio (uréia e sulfato de amônio). A extração dos carotenóides foi realizada com os solventes DMSO (Dimetil Sulfóxido), acetona e éter de petróleo. Os carotenóides totais foram determinados por espectrofotometria e o betacaroteno por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC/CLAE). O estudo demonstrou que o fornecimento de glicerina residual e sulfato de amônio numa relação carbono/nitrogênio (C/N) igual a 1,07 favoreceu o crescimento das leveduras e a produção de carotenóides. Todas as leveduras produziram carotenóides em quantidades variáveis sendo que a R. minuta URM6693 apresentou uma produção volumétrica de betacaroteno igual a 1,021 mg.L-1 determinado pelo HPLC. Conclui-se que a glicerina residual pode ser utilizada como fonte de carbono para a produção de carotenóides, entre eles o betacaroteno. / Pigments carotenoids are widely distributed in nature and can be found in plants, animals, and microorganisms such as the Rhodotorula yeasts that present high production of these compounds. The objective of this study was to evaluate the production of carotenoid pigments by Rhodotorula spp. in submerged fermentation, using as a source of carbon residue (residual glycerin) of biodiesel production. The yeasts were: R. glutinis UFRPE; R. glutinis URM6683; R. aurantiaca URM6687; R. glutinis URM6691; R. glutinis URM6692; R. minuta URM6693; and, R. glutinis URM6695. The selection of yeast was performed by determining growth in the fermentation medium based on the residual glycerin (30 a 100 g.L-1) as substrate (single or glucose added) and two different nitrogen sources (urea and ammonium sulfate). The extraction of carotenoids was performed with the solvents DMSO (Dimethyl Sulfoxide), acetone and petroleum ether. Total carotenoids were determined by spectrophotometry and beta-carotene by High Performance Liquid Cromatography (HPLC). The study showed that the supply of residual glycerine and ammonium sulfate in a ratio carbon/nitrogen (C/N) equal to 1,07 favored the growth of yeast and production of carotenoids. All yeasts produced carotenoids in varying amounts being that R. minuta URM6693 presented a volumetric production of beta-carotene equal to 1,021 mg.L-1 certain by HPLC. It follows that the residual glycerin can be used as a carbon source for the production of carotenoids, including beta-carotene.

Submitted by Caroline Falcao (caroline.rfalcao@ufpe.br) on 2017-06-07T16:59:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) 2012-Dissertacao-FlavioLopes.pdf: 1974201 bytes, checksum: d403ec49ecc5be27ebcf54b9f6f2a5de (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-07T16:59:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) 2012-Dissertacao-FlavioLopes.pdf: 1974201 bytes, checksum: d403ec49ecc5be27ebcf54b9f6f2a5de (MD5) Previous issue date: 2012-06-27 / Dentre os processos utilizáveis para a purificação de correntes residuais oriundas da obtenção das manufaturas advindas do petróleo, destaca-se a extração em fase líquida, utilizada, por exemplo, na desaromatização dos óleos básicos parafínicos. As correntes residuais obtidas nesta desaromatização podem ser purificadas utilizando esta mesma técnica, para propiciar sua utilização em outros fins industriais. Na indústria de pneus, a necessidade de diminuição dos altos teores de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) apresentados pelos extratos residuais da indústria petroquímica já foi observada por órgãos ambientais e governamentais. Deve-se considerar a seletividade e o rendimento para a escolha do solvente a utilizar. Tais características conferem eficiência no procedimento de purificação dos extratos obtidos, com a diminuição dos teores de HPA do extrato aromático, por exemplo, utilizado pela indústria de pneus como plastificante e extensor da borracha. Estudos de extração em fase líquida para sistemas ternários são comuns. Entretanto, dados experimentais de equilíbrio líquido-líquido (ELL) multicomponente, entre solventes e extratos contendo compostos poliaromáticos, para aplicação na extração de HPA em matriz alifática de alto ponto de ebulição (acima de 300ºC), são muito escassos ou inexistentes. Além disso, os dados de ELL de sistemas ternários foram medidos em temperaturas próximas da ambiente, distantes das temperaturas de interesse industrial (acima de 70ºC). Neste trabalho foram medidos dados de ELL para os sistemas sulfolane + n-hexadecano + xileno + pireno; dietileno glicol (DEG)+ n-hexadecano + xileno + pireno; N-metil - pirrolidona (NMP) + monoetileno glicol (MEG)+ n-hexadecano + xileno + pireno. Os equilíbrios estudados nos apresentaram resultados adversos na eficiência de extração. Para o sistema com sulfolane, houve uma boa eficiência na extração do pireno, o que não ocorreu com os sistemas com DEG e NMP+MEG, fato comprovado pelos gráficos das linhas de amarração (tielines) obtidos para cada um dos sistemas e com os cálculos de coeficiente de partição (D) e eficiência da extração (S). Para a extração do xileno, os sistemas apresentaram o aceitável na realidade industrial: o aproveitamento de extração dos três sistemas foi baixo. / Among the usable processes for the purification of residual currents originating from the obtaining of the manufacture originating of the petroleum, we highlight out the extraction in liquid phase, used, for example, in the desaromatization of the basic paraffinic oils. The residual currents obtained in this desaromatization can be purified using this same technique, to propitiate its use in other industrial ends. In the industry of tires, the need of decrease of the high grades of polycyclic aromatic hidrocarbons (HPA) presented by the residual extracts of the petrochemical industry was observed already by environmental and government bodies. It should be considered the selectivity and the income for the choice of the solvent to use. Such characteristics check efficiency in the procedure of purification of the obtained extracts, with the decrease of the grades of HPA of the aromatic extract, for instance, used by the industry of tires as plasticizer and extending of the rubber. Extraction studies in liquid phase for ternary systems are common. However, experimental data of multicomponent liquid-liquid balance (ELL), between solvents and extracts containing composed polyaromatics, for application in the extraction of HPA in head office aliphatic of high ebullition point (above 300ºC), healthy very scarce or inexistent. Besides, the data of ELL of ternary systems were measured in near temperatures of the atmosphere, distant of the temperatures of industrial interest (above 70ºC). In this work they were measured data of ELL for the systems sulfolane + n-hexadecane + xylene + pyrene; diethyilene glycol (DEG) + nhexadecane + xylene + pyrene; N-methyl - pyrrolidone (NMP) + monoethylene glycol (MEG) + n-hexadecane + xylene + pyrene. The studied balances us they presented adverse results in the extraction efficiency. For the system with sulfolane, there was a good efficiency in the extraction of the pyrene, what didn't happen with the systems with DEG and NMP+MEG, proven fact for the tielines graphs obtained for each one of the systems and with the calculations of partition coefficient (D) and extraction efficiency (S). To the extraction of the xylene, the systems presented what is wanted in the industrial reality: the use of extraction of the three systems was low.

Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos, Escola de Química e Alimentos, 2007. / Submitted by Caroline Silva (krol_bilhar@hotmail.com) on 2012-09-25T18:50:40Z No. of bitstreams: 1 purificao de ficocianina de spirulina platensis atravs de sistema aquoso bifsico e caracterizao cintica da desnaturao trmica.pdf: 1169483 bytes, checksum: 91e10f6deec4d439a925bcb5d565c5a5 (MD5) / Approved for entry into archive by Bruna Vieira(bruninha_vieira@ibest.com.br) on 2012-12-01T01:00:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 purificao de ficocianina de spirulina platensis atravs de sistema aquoso bifsico e caracterizao cintica da desnaturao trmica.pdf: 1169483 bytes, checksum: 91e10f6deec4d439a925bcb5d565c5a5 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-12-01T01:00:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 purificao de ficocianina de spirulina platensis atravs de sistema aquoso bifsico e caracterizao cintica da desnaturao trmica.pdf: 1169483 bytes, checksum: 91e10f6deec4d439a925bcb5d565c5a5 (MD5) Previous issue date: 2007 / A microalga Spirulina platensis apresenta em sua biomassa compostos de alto valor agregado como a ficocianina, um pigmento azul usado como corante natural na indústria alimentícia e de cosméticos e de grande interesse na indústria farmacêutica devido as suas propriedades terapêuticas, fatos estes que tornam sua obtenção com alto grau de pureza e sua caracterização uma possibilidade atraente. A presente dissertação teve como objetivos estudar e otimizar o processo de purificação do extrato aquoso de ficocianina de Spirulina platensi, com e sem células, por Sistema Aquoso Bifásico (SAB) polietilenoglicol (PEG)/fosfato de potássio variando-se a massa molar do polímero, 1500, 4000, 6000 ou 8000 Da, assim como estudar a cinética de desnaturação térmica do extrato aquoso de ficocianina, avaliando sua estabilidade entre 50 e 65°C para valores de pH entre 5 e 7 e estabelecer o modelo cinético para cada uma das situações propostas. Verificou-se que o pH 6 proporcionou a melhor purificação da ficocianina que se concentrou na fase de topo, rico em PEG, em todos sistemas estudados. A análise de efeitos, realizada através de quatro planejamentos fatoriais completos (22 ensaios + 3 pontos centrais), evidenciou que o aumento do percentual de sal causou um incremento no fator de purificação e o inverso ocorreu para o percentual de PEG. A otimização do processo de purificação através de quatro planejamentos fatoriais completos tipo delineamento central composto rotacional (DCCR) (22 ensaios + 4 pontos axiais + 3 pontos centrais) estabeleceu que os SABs compostos por PEG 1500 e 8000 e fosfato de potássio, com 7 e 23% e 4 e 22,5%, respectivamente, atingiram fatores de purificação máximos de 1,6 vezes para a ficocianina, com recuperação total da proteína no primeiro e de 57% no segundo e que os formados pelos PEG 4000 e 6000, compostos ambos por 4% de polímero e 21% de sal, alcançaram fatores de purificação de 2,1 e 2,2 vezes, recuperando 100 e 73,5% da proteína-alvo. A extração e a purificação da ficocianina em SAB polietilenoglicol/fosfato de potássio pH 6 integrando essas duas etapas, composto pelo PEG 1500 alcançou valores de pureza para a ficocianina superiores aos obtidos com o sistema convencional, em todos os percentuais estudados, enquanto que para o PEG 6000, as purezas da proteína alcançadas nos ensaios do sistema convencional foram todas superiores às obtidas no outro. Os sistemas integrados compostos por 15% de PEG 1500 e 13% de fosfato de potássio e 5% de PEG 4000 e 18% de sal, alcançaram, nessa ordem, 0,73 e 0,79 de pureza (A620/A280), valores estes que classificam esta ficobiliproteína como de grau alimentar, superior a 0,7. As concentrações de ficocianina obtidas nas fases de topo desses dois sistemas respectivamente, 2,67 e 1,60 mg.mL-1, evidenciam que o sistema composto pelo PEG 4000 foi mais eficiente que os demais pois alcançou a maior pureza conjugada a maior concentração da proteína. Para a caracterização cinética da desnaturação térmica da ficocianina, o modelo foi assumido como de primeira ordem e entre 50 e 55°C, o extrato aquoso de ficocianina foi mais estável a pH 6 e entre 57 e 65°C em pH 5, sendo então, na faixa de temperaturas estudadas, mais instável a pH 7. As energias de ativação para os extratos de ficocianina foram de 87,36, 135,57 e 111,14 kcal/gmol, para os valores de pH 5, 6 e 7. A adição do agente estabilizante sorbitol, entre 10 e 50% ampliou o tempo de meiavida, provando que a descoloração da ficocianina é relacionada com a desnaturação da cadeia protéica e, através de testes estatísticos de diferença de médias, pode-se definir que ao final de 40 minutos de tratamento térmico, o extrato de ficocianina de pH 5 manteve cerca de 80% de sua concentração média relativa com adição de 30% (p/p) de sorbitol, para o pH 6, com 40% (p/p) de agente estabilizante, a concentração foi mantida em cerca de 86% e para o pH 7, a partir de 10 minutos, todas as concentrações de sorbitol adicionadas ocasionaram concentrações médias relativas de ficocianina diferentes significativamente e com 50% (p/p) de sorbitol 85% da concentração da proteína se manteve. / Spirulina platensis microalgae presents in its biomass high added value compounds like phycocyanin, a blue pigment used as a natural colorant in the food and cosmetic industry also of great interest in the pharmaceutical industry due to its therapeutic properties. These facts make obtaining it with a high purity level and its characterization an attractive possibility. The present paper aimed at studying and optimizing the purification process of the phycocyanin aqueous extract from Spirulina platensis with and without cells through aqueous two-phase systems (ATPS) polietilenoglicol (PEG)/potassium phosphate by varying the polymer molar mass, 1500, 4000, 6000 or 8000 Da, as well as studying the thermal denaturization kinetics of the phycocyanin aqueous extract by evaluating its stability between 50 and 65°C for pH values between 5 and 7 and establishing the kinetic model for each proposed situation. It was verified that the pH 6 provided the best phycocyanin purification which was concentrated in the top phase in all the studied systems. The effect analysis done for the four full factorial designs (22 trial plus + 3 central points), made clear that the increase of the salt percentage caused an increment in the purification factor and the inverse occurred for the PEG percentage. The optimization of the purification process through four full factorial design CCRD (22 trial + 4 axial points + 3 central points) established that the ATPS composed by PEG 1500 and 8000 and potassium phosphate, with 7 and 23% and 4 and 22.5%, respectively, reached maximum purification factors of 1.6 fold for the phycocyanin, with total protein recovery in the first and 57% in the second and that the ones formed by PEG 4000 and 6000, both composed by 4% of polymer and 21% of salt, reached purification factor of 2.1 and 2.2 fold, recuperating 100 and 73.5% of the target protein. The phycocyanin extraction and purification in SAB polyethylene glycol/potassium phosphate pH 6, integrating these two phases, composed by PEG 1500, reached purity values for phycocyanin higher than the ones obtained with the conventional system in all studied percentages, while for PEG 6000, all protein purities obtained in the conventional system trials were higher than the ones obtained in the other. The integrated systems composed by 15% of PEG 1500 and 13% of potassium phosphate and 5% of PEG 4000 and 18% of salt, reached, in this order, 0.73 and 0.79 of purity (A620/A280). These values classify this phycobiliprotein as of food grade, higher than 0.7. The concentrations of phycocyanin obtained in the top phases of these two systems, respectively, 2.67 and 1.6 mg.mL-1, make clear that the system composed by PEG 4000 was more efficient than the others because it reached the biggest purity along with to the highest protein concentration. For the kinetic characterization of the phycocyanin thermal denaturization, the model was assumed as of first order and, between 50 and 55°C, the phycocyanin aqueous extract was more stable at pH 6 and between 57 and 65°C at pH 5, thus, being more stable at pH 7 for the ranges of temperature studied. The activation energy for the phycocyanin extracts were 87.36, 135.57 and 111.14 Kcal/gmol for pH 5, 6 and 7 values. The addition of the sorbitol stabilizing agent between 10 and 50% increased the half-life, proving that the phycocyanin discoloration is related to the denaturization of the protein chain and, through statistical tests of average differences, it is possible to define that, at the end of 40 minutes of thermal treatment, the pH 5 phycocyanin extract kept about 80% of its relative average concentration with the addition of 30% (w/w) of sorbitol, for pH 7, with 40% (w/w) of stabilizing agent, the concentration was kept at about 86% and for pH 7, from 10 minutes on, all the sorbitol concentrations added caused significantly different phycocyanin relative average concentrations and with 50% (w/w) of sorbitol, 85% of the protein concentration was kept.

A própolis vermelha brasileira tem atraído interesses científicos e econômicos devido às suas variadas atividades biológicas. Este produto natural possui composição química variada de acordo com a região na qual é encontrado, sendo necessária uma completa caracterização química para cada tipo de própolis, a fim de se elucidar os compostos presentes e responsáveis pela atividade biológica observada. Neste trabalho, buscou-se caracterizar quimicamente os extratos da própolis vermelha brasileira, avaliar sua atividade antitumoral, bem como alguns mecanismos de morte celular, além de investigar o padrão proteico de células tumorais de laringe (Hep-2) e não tumorais de rim (Hek-293) tratadas e não tratadas com extratos da própolis vermelha através da análise proteômica comparativa. A caracterização química mostrou que a própolis apresenta moléculas complexas, principalmente isoflavonoides, que possuem importantes atividades biológicas, dentre elas a atividade antitumoral. A atividade citotóxica de duas frações e do extrato hidroalcoólico da própolis foi avaliada na linhagem tumoral Hep-2, a qual se revelou mais citotóxica nos tratamentos com as frações investigadas. Os ensaios de citometria mostraram que as células que receberam tratamento apresentaram menor potencial de membrana mitocondrial, maior quantidade de células em apoptose tardia (TUNEL e Anexina-V/PI), menor geração de espécies reativas do oxigênio e o aumento de fragmentação do DNA. Além disto, as colorações revelaram a presença de corpos apoptóticos e condensação de cromatina. A análise proteômica permitiu a comparação dos mapas proteicos da linhagem Hep-2, na ausência ou presença de extratos da própolis vermelha, com a linhagem não tumoral Hek-293. Estas proteínas foram classificadas de acordo com os processos biológicos as quais estão envolvidas. Além disto, doze proteínas identificadas na linhagem Hep-2 apresentaram expressão reduzida comparada ao grupo controle, dentre as quais muitas estão presentes em grande quantidade em outros tumores e são consideradas biomarcadores tumorais. Os resultados, de forma geral, mostram que a própolis interfere em um conjunto de eventos intracelulares e, assim, passa a ser uma candidata promissora para inibir o crescimento celular e contribuir para os diferentes passos relacionados com o processo de carcinogênese. Embora os mecanismos moleculares pelos quais a própolis vermelha interaja com o metabolismo das células permaneçam ainda desconhecidos, estudos adicionais servirão para melhor elucidar a atividade antitumoral da própolis vermelha brasileira e de suas frações. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES. / The Brazilian red propolis has attracted scientific and economic interests due to its varied biological activities. This natural product has diversify chemical composition according to the region in which it is found, then it is necessary a complete chemical characterization for each type of propolis, in order to elucidate the present compounds and responsible for the biological activity observed. In this work, we attempted to chemically characterize the extracts of Brazilian propolis, evaluate their antitumor activity as well as some cell death mechanisms, and to investigate the protein profile of larynx tumor cells treated and not treated with propolis extracts through comparative proteomic analysis. The chemical characterization showed that propolis has complex molecules, particularly isoflavones, which present significant biological activities, such as antitumor activity. The cytotoxic activity of two fractions and of the hydroalcoholic extract of propolis was assessed in Hep-2 tumor cell line, which proved to be more cytotoxic treatments in the investigated fractions. Flow cytometric assays showed that treated cells had lower mitochondrial membrane potential, increased amount of cells in late apoptosis (TUNEL and Annexin-V / PI), less generation of reactive oxygen species and increase in DNA fragmentation. Furthermore, the staining revealed the presence of apoptotic bodies and chromatin condensation. The proteomic analysis has allowed comparison of the maps of the protein Hep-2 cell line, in the absence or presence of propolis extracts, with non-tumor cell line Hek-293. These proteins were classified according to the biological processes which they are related. Besides, twelve identified proteins in Hep-2 showed reduced expression from the control group. Between them, many are presented in large quantities in other tumors and are considered tumor biomarkers. The results in general show that propolis interferes with a series of intracellular events and hence becomes a promising candidate to inhibit cell growth and contribute to the different steps relating to the process of carcinogenesis. Although the molecular mechanisms by which propolis interact with the metabolism of the cells remain unknown, further study will serve to better elucidate the antitumor activity of Brazilian propolis and its fractions.

Orientador: Maria Angela de Almeida Meireles / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-16T13:27:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Assis_AndrevonRandowde_D.pdf: 2206633 bytes, checksum: 9265b736a9f6b08f532f4ab3410e4304 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A Achyrocline satureioides é uma planta nativa do sudeste da América do Sul sendo conhecida popularmente como ¿marcela¿ ou ¿macela¿, e cujas inflorescências são empregadas na medicina popular no tratamento de cólicas e dor epigástrica, na regulação menstrual, como sedativo e antiespasmódico. A extração com fluidos supercríticos (SFE) é um processo que possibilita a obtenção de produtos com propriedades funcionais de interesse para a indústria de alimentos, farmacêutica e de cosméticos, sendo uma tecnologia que não agride o meio ambiente. Neste trabalho foi montada uma unidade de extração supercrítica constituída por 2 extratores de 1 L cada e que pode operar simulando um processo contínuo de extração e com reciclo de CO2. Foi elaborado um procedimento operacional através de estudos com cravo-da-índia e, posteriormente com marcela. Verificou-se o desempenho de dois separadores, observando a necessidade do uso de separadores com maior capacidade. Avaliou-se o sistema de reciclo de CO2 observando ser satisfatório / Abstract: Achyrocline satureioides is a plant native to southeastern of South America and it is known as "marcela" or "marcela", and whose flowers are used in folk medicine to treat colic and epigastric pain in menstrual regulation, as a sedative and antispasmodic. Supercritical fluid extraction (SFE) is a process that enables the achievement of products with functional properties of interest to the food, pharmaceuticals and cosmetics industries. This technology does not harm the environment. In this work was developed a supercritical extraction unit consisting of two extractors of 1L each that can operate simulating a continuous process of extraction and recycling of CO2. It was prepared an operating procedure of studies with clove and after with ¿macela¿. It was studied two separators, noting the need to use separators with longer capacity. We evaluated the system for recycle of CO2 observing satisfactory operation / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Maria Angela de Almeida Meireles / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-16T14:58:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Prado_JulianaMartindo_D.pdf: 100413689 bytes, checksum: 97d764a34b988429121c4bc52191c70c (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O objetivo do presente trabalho foi avaliar a viabilidade técnica e econômica da instalação de uma planta industrial de extração supercrítica (SFE) em território nacional. Para o desenvolvimento deste trabalho o cravo-da-índia (Eugenia caryophyllus) foi selecionado como matéria-prima modelo. A validação da metodologia proposta foi realizada utilizando matérias-primas de perfil agronômico e tipo de extrato diferentes do cravo: gengibre (Zingiber officinale), resíduo de cana-de-açúcar (Saccharum spp), cidrão (Aloysia triphylla) e semente de uva (Vitis vinifera). Para os experimentos em escala de laboratório foram utilizadas duas unidades SFE com extratores de diferentes volumes, de 4,6 a 290 mL, a fim de se obterem dados de rendimento global e cinéticos. Os parâmetros de processo obtidos através do ajuste das curvas de extração foram utilizados para adaptar o processo da escala laboratorial para a operação de uma planta piloto com extrator de 5 L. As análises químicas dos extratos foram realizadas por cromatografia gasosa, cromatografia em camada delgada e outras técnicas, a fim de determinar o perfil fitoquímico dos produtos obtidos. Os dados de rendimento global, juntamente com a composição química dos extratos, foram analisados a fim de selecionar a temperatura e a pressão ótimas de operação para duas matérias-primas: cravo (313 K/15 MPa) e gengibre (313 K/30 MPa). Após a determinação das curvas cinéticas de extração em escala de laboratório para as cinco matérias-primas, utilizou-se o critério de aumento de escala de manutenção da proporção entre massa de solvente e massa de matéria-prima (S/F) constante. Foi possível reproduzir com sucesso, em escala piloto 14-17 vezes maior, as curvas previamente determinadas em escala de laboratório para todas as matérias-primas. Foi realizado ainda o estudo da etapa de separação dos extratos em escala piloto, utilizando três separadores em série operando sob diferentes condições de temperatura e pressão. Extratos de diferentes aspectos físicos e composições químicas foram obtidos pela simples manipulação das condições operacionais dos separadores, caracterizando diferentes produtos. A estabilidade do extrato de gengibre armazenado a 255 K foi avaliada; durante os 4 primeiros meses de armazenamento houve significativa alteração na composição química do extrato, e nos 18 meses posteriores esta apresentou-se estável. A partir do custo de manufatura dos extratos calculado, foi demonstrado que o processo SFE no Brasil é economicamente viável para extratores industriais com volume de 50 a 500 L, dependendo da matéria-prima a ser processada. Reunindo dados técnicos e econômicos, para SFE de cravo-da-índia a 313 K/15 MPa, 52 min e S/F de 3,6 apresentam a melhor relação entre custo, rendimento e qualidade do produto. Para o resíduo de cana, os parâmetros otimizados foram 60 min e S/F de 4,8 a 333 K/35 MPa. Para SFE de semente de uva a 313 K/35 MPa, 240 min e S/F de 6,6 foram os parâmetros selecionados / Abstract: The objective of the present work was to evaluate the technical and economical viability of installing an industrial scale supercritical fluid extraction (SFE) plant in Brazil. In this work, clove (Eugenia caryophyllus) was selected as model raw material. The validation of the methodology proposed was done using raw materials of different agronomic profiles and extract types: ginger (Zingiber officinale), sugarcane (Saccharum spp) residue, lemon verbena (Aloysia triphylla) and grape (Vitis vinifera) seed. For lab scale experiments, two SFE units with extraction vessels of different volumes were used, of 4.6 to 290 mL, to obtain global yield and extraction kinetics data. The process parameters established by fitting the extraction curves were used to adapt the process from lab scale to a pilot plant equipped with a 5 L extractor. The chemical analyses of the extracts were done by gas chromatography, thin layer chromatography and other techniques, to determine the phytochemical profile of the products obtained. Global yield and chemical composition data were evaluated to determine optimum extraction temperature and pressure for two raw materials: clove (313 K/15 MPa) and ginger (313 K/30 MPa). After determining the overall extraction curves at lab scale for the five raw materials, the scale-up criterium adopted was maintaining solvent to feed ratio (S/F) constant. The curves previously determined at lab scale were successfully reproduced for 14-17 fold scale-up to pilot scale for all raw materials. The separation step of SFE process was studied at pilot scale, using three separators displayed in series, operating under different temperature and pressure conditions. Extracts of different physical aspects and chemical compositions were obtained by manipulating the separators operation conditions, characterizing different products. The stability of ginger extract stored at 255 K was evaluated; during the first 4 months of storage there was significant alteration of the extract¿s chemical composition, and during the next 18 monts it was stable. From manufacturing cost calculated for the extracts, it was demonstrated that the SFE process is economically viable in Brazil for industrial scale extractors of 50 to 500 L, depending on the raw material processed. Gathering technical and economical data, for clove, SFE at 313 K/15 MPa, 52 min and S/F of 3.6 presents the best relation between cost, yield and product quality. For sugarcane residue, the optimized parameters were 60 min and S/F of 4.8 at 333 K/35 MPa. As for grape seed, SFE at 313 K/35 MPa, 240 min and S/F of 6.6 were the selected parameters / Doutorado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Maria Angela de Almeida Meireles / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-17T10:13:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_DiegoTresinaridos_D.pdf: 5800925 bytes, checksum: 355208e3c8e107bfa760e2e6b7f00d0d (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A indústria de alimentos está constantemente à procura de compostos que apresentam propriedades físicas e químicas para melhorar seus produtos. A maioria destes compostos são aditivos com propriedades antioxidantes, corantes ou aditivos com efeitos positivos sobre a saúde humana. Aditivos naturais são sempre preferíveis aos compostos sintéticos. Flavonóides e carotenóides são duas das principais classes de pigmentos funcionais pelas quais as indústrias de alimentos, cosmética e farmacêutica têm apresentado maior interesse. No entanto, estes compostos apresentam uma série de limitações ao serem aplicados em produtos processados. Diversos fatores, tais como luz, temperatura, pH, entre outros, desencadeiam a degradação oxidativa destes pigmentos funcionais limitando não só a aplicação final destes, mas também restringindo toda a cadeia do processo: desde a escolha do método de extração do pigmento da fonte vegetal até o tratamento que o produto formulado irá sofrer após a sua formulação passando pela escolha do método de redução do tamanho e/ou encapsulação das partículas visando a melhora da taxa de dissolução, biodisponibilidade e estabilidade destes compostos. Tecnologias de extração, micronização e estabilização de pigmentos funcionais por encapsulação em matrizes poliméricas utilizando fluidos pressurizados podem representar uma alternativa ambientalmente correta, uma vez que estão incluídas no conceito de "química verde" e do desenvolvimento sustentável, e economicamente viável em relação aos respectivos métodos convencionais, onde grandes quantidades de solventes orgânicos, longos tempos de processo e altas temperaturas são requeridas, o que pode promover a degradação, isto é, perda de cor e capacidade antioxidante, condições estas normalmente utilizadas nos processos convencionais. Adicionalmente, processos de extração e formação de partículas utilizando fluidos supercríticos permitem um fácil e eficiente controle do processo através de pequenas variações nas condições de operação (Pressão, Temperatura, etc.). Apesar de comercialmente encontrarem-se disponíveis equipamentos distintos para cada processo mencionado uma unidade para pesquisa que possibilite o estudo de diferentes processos com fluidos pressurizados proporcionaria uma melhor relação custo-benefício associada a esta tecnologia. Portanto, uma unidade multipropósito para o desenvolvimento de processos com fluidos pressurizados que possibilite a extração e formação de partículas de pigmentos funcionais, bem como de outros compostos bioativos em um único equipamento foi projetada, construída e testada. Processos de extração utilizando CO2 supercrítico ou líquidos pressurizados como solventes, assistidos por dióxido de carbono a alta pressão; de formação de partículas encapsuladas ou não via RESS (Rapid Expansion of Supercritical Solutions) e SAS (Supercritical fluid Anti-Solvent) foram desenvolvidos na unidade multipropósito produzindo resultados semelhantes aos obtidos por equipamentos similares, reprodutíveis e melhores do que quando utilizando processos convencionais / Abstract: The food industry is continuously searching compounds that present physical and chemical properties to improve their products. Most of them are additives with antioxidant properties, colorants or additives with positive effects to human health. Natural additives are always preferred to synthetic compounds. Flavonoids and carotenoids are two of the major functional pigments class that food, cosmetic and pharmaceutical industries are more interested recently. Nevertheless, these compounds present a series of limitations when applied to processed products. Several factors, such as light, temperature, pH, among others, trigger the oxidative degradation of theses functional pigments limiting not only their final applications, but also restricting all the process chain: from the choice of the extraction method of the pigment from the vegetable source, passing through the choice of the particle reduction and/or encapsulation technique aiming the improvement of the dissolution rate, biodisponibility and stability of these compounds. Technologies for extraction, micronization and stabilization of functional pigments into polymeric matrices using supercritical fluids may represent an environmentally friend alternative, once they are inserted in the concept of green chemistry and sustainable development, and economically viable comparing to conventional methods, wherein large amounts of organic solvents, long process time and high temperatures are required, that can promote degradation, i. e., color and antioxidant activity loss, conditions normally employed on conventional processes. Moreover, extraction and particle formation processes utilizing supercritical fluids permit an easy and efficient process control with little variation on operational conditions (Pressure, Temperature, etc.). Despite distinct commercial equipments are available to carry out each mentioned process a unit for research that can be used to carry out different processes with pressurized fluids would lead to a better cost-benefit relation associated to this technology. Therefore, a multipurpose unit to develop processes with pressurized fluids that can be used for extraction and particle formation purposes of functional pigments, as well as of other bioactive compounds using the same apparatus was designed, constructed and tested. Extraction processes using supercritical CO2, employing pressurized liquid solvents, assisted by high pressure carbon dioxide; particle formation processes to obtain encapsulated or non encapsulated particles via RESS (Rapid Expansion of Supercritical Solutions) and SAS (Supercritical Anti-Solvent) were done using the multipurpose unit producing comparable experimental results to those obtained by similar equipments. Good reproducibility and better results than those obtained using conventional processes were observed employing our home-made apparatus / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Rubens Maciel Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-18T00:25:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lodi_Leandro_M.pdf: 2994476 bytes, checksum: 76d1a0310770d2c2352f95d0f41c04af (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A crescente demanda por óleos leves nas últimas décadas está forçando a indústria de petróleo a desenvolver processos novos e mais eficientes, além de adaptar e otimizar os existentes no processamento dos óleos crus pesados, extra-pesados e seus resíduos. A extração com diferentes solventes na região do supercrítico apresenta-se como alternativa técnica potencialmente viável quando comparada à extração convencional. O uso do fluido supercrítico possui algumas vantagens como: maior rendimento, melhor qualidade do produto óleo desasfaltado (ODES) e do asfalto, bem como a acessibilidade de recuperação do solvente. Entretanto, um importante passo no estudo destes processos, para viabilização industrial, têm-se os testes em escala piloto, nos quais se inicia a definição das variáveis de processo e econômicas. Os processos piloto fazem parte de etapas importantes para definição da viabilidade ou não de um processo, fornecendo, ainda, importantes dados para as avaliações de segurança do processo e estabelecimento das salvaguardas, as quais estabelecerão um processo seguro para operadores e instalações. Neste trabalho é apresentada uma proposta de montagem de unidade piloto para processo de desasfaltação em diferentes condições de operação. Tal processo servirá para pesquisa de novas alternativas com possibilidade de variações das condições de processo: temperatura, pressão e composição. O processo possibilitou que os resultados obtidos por meio dos experimentos sejam confiáveis e passíveis de implantação em processo industrial em grande escala / Abstract: The increase demand for light oils in the last decade is carrying to the petroleum industry to develop new processes and more efficient, besides to adapt and to optimize the existent process related to the crude oil (being heavy and extra - heavy) and its fractions obtained from distillation processing. Extraction process with different solvents in the supercritical area represents an alternative technique potentially viable when compared to conventional extraction. The supercritical fluid has specific advantages such as: higher yield, better quality of deasphalted oil and the asphalt, and also, the solvent recovery. Furthermore, experimental trials in a pilot scale are considered important tool to study these processes in terms of the operating and economic variables. In accordance to Seider and co-workers (2003), processes in pilot scale make part of the important steps for feasibility definition or not of them. In addition, the pilot process provides significant data for safe process and safety-guard evaluation, to apply in the safety of people and locations. In this work is presented a proposal for assembling a deasphalting pilot unit which will be operated at different conditions (temperature and pressure) in the normal region (related to liquid phase) and supercritical region. This study allowed to obtain important results regarding to screening variables of the deasphalting process. In the same sense, results showed that collected data are reliable and they might be used for the implantation in a large scale of the process / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Elias Basile Tambourgi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-06T05:30:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fischer_GilvanAnderson_D.pdf: 1330009 bytes, checksum: a03c001d3375eaae07873f0e8dd8d168 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Bromelina é um conjunto de enzimas proteolíticas encontradas nos vegetais da família Bromeliaceae, da qual o abacaxi é o mais conhecido. A bromelina tem diversos usos, todos baseados em sua atividade proteolítica. Com a necessidade de desenvolver novos processos de purificação e concentração desses compostos a extração líquido-líquido por micela reversa mostra-se como uma técnica atrativa, pois possui a capacidade de solubilizar biomoléculas específicas de uma solução aquosa, como o extrato bruto do abacaxi. Dentre os equipamentos disponíveis para a extração líquido-líquido foi usada uma micro-coluna de campânulas pulsantes, visando a separação e purificação de biomoléculas em operação contínua. A melhor condição de extração da bromelina com micelas reversas em operação batelada foi aplicada na coluna de extração. Com o objetivo de encontrar as condições ótimas de operação da coluna foi utilizada a técnica de planejamento de experimentos do tipo estrela, de forma a abranger toda região de operação. Para isto variouse a razão Vazão Fase Leve/Vazão Total e o intervalo entre os pulsos na entrada para determinar as variações na saída do rendimento de proteína total e o fator de purificação. Os valores dos pontos ótimos para as variáveis respostas encontrados foram: fator de purificação de 5 vezes e produtividade de 1,28 mg/min. E as condições operacionais que levam ao ótimo das respostas foram: Vazão Fase Leve/Vazão Total de 0,67 e intervalo entre os pulsos de 1 s. Para representar a dinâmica de operação da coluna de extração usouse uma simples aproximação baseada nas redes neurais, pois este modelo de conexão tem a habilidade de aprender procedimentos complexos do sistema físico. As entradas foram representadas pelos passados e presentes valores da razão vazão fase leve/vazão total e no intervalo entre os pulsos, e as saídas o valor presente do rendimento de proteína total e o fator de purificação. Com o objetivo de encontrar a melhor topologia, treinou-se a rede com o algoritmo Regularização Bayesiana, variando-se o número de neurônios da camada intermediária para encontrar o melhor modelo. A topologia final da rede neural foi 16-9-2, com funções de ativação sigmoidal. Observou-se o bom desempenho da rede neural com respeito à Proteína Total e o Fator de Purificação em toda a faixa de valores desejada / Abstract: Bromelain is a set of proteolitics enzymes found in vegetables of the Bromeliaceae family, from which pineapple is known more. Bromelain has several uses, ali based on its proteolitics activity. There is the necessity to develop new processes for purification and concentration of these composites, the liquid-liquid extraction for reversed micelles reveals as one attractive technique, therefore it has had the specific capacity of getting soluble biomolecules of an aqueous solution, as the crude extract of the pineapple. Amongst equipment for the liquid-liquid extraction available it was developed a microcolumn of pulsed caps, with the purpose to get an equipment for the accomplishment of extraction processes liquid-liquid, appropriate for the separation and purification of biomolecules in continuous operation. The best condition of bromelain extraction with reversed micelles in batch operation was applied in the extraction column. To find the best operation conditions of the column, the star design of experiments was used, covering ali region of operation. For this it had been varied the ratio between low density phase to total flow and the range of time between pulses on the input to determine the variations of the total protein yield and purification factor on output each three minutes. The best values found were: 5 for purification factor and 1.28 mg/min for productivity. And operational conditions that lead to results were: 0.67 for the ratio between low-density phase to total flow and 1 s for range of time between pulses. To represent the dynamics of operation of the extraction column a simple approach based on the neural networks was used, therefore this model of connection has the ability to leam complex procedures of the physical system. The input had been represented by the pasts and presents values of the ratio between low density phase to total flow and the range of time between pulses, and the outputs the present value of the total protein yield and purification factor. To find the best topology, the network was trained with Bayesian Regularization algorithm, varying the number of neurons on hidden layer to find the best model. The final topology of the neural network was 16-9-2, with sigmoid activation functions. It was observed that the performance of the neural network is good with respect to the total protein yield and purification factor in ali range of values desired. / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Elias Basile Tambourgi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-06T11:03:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cesar_AnaClaudiaWabiszczewicz_D.pdf: 433934 bytes, checksum: b603e81d6b5be21cf414417fb7c4a679 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O Brasil encontra-se entre um dos maiores produtores mundiais de abacaxi ocupando o terceiro lugar no ranking mundial. Visando o aproveitamento do material considerado resíduo agrícola (caule e folhas) e resíduos do processamento do fruto, muitos estudos tem sido realizados para a obtenção de enzimas proteolíticas do abacaxi. As enzimas proteolíticas de origem vegetal são provenientes principalmente do figo (ficina), do mamão (papaína) e do abacaxi (bromelina). Por bromelina entende-se o conjunto de enzimas proteolíticas produzidas por plantas da família das Bromeliaceae. É uma enzima de amplo uso na indústria alimentícia para o amaciamento de carne e clarificação da cerveja, para o amaciamento de couro, e na indústria farmacêutica, em medicamentos destinados a distúrbios de digestibilidade,e também por sua ação antiinflamatória e antimucolítica. O desenvolvimento de novos processos de extração e purificação de proteínas é muito importante, uma vez que esta é uma etapa limitante na produção de bioprodutos. O presente trabalho propõe um processo de recuperação da bromelina do fruto de abacaxi por técnica de precipitação do caldo prensado com etanol frio onde foram obtidos resultados demonstrando que em uma precipitação em 1 estágio com 80% v/v de etanol a 5°C é possível recuperar praticamente toda a enzima originalmente presente, aumentando de 3 a 5 vezes a atividade específica inicial e purificação através da extração líquido-líquido em duas fases aquosas, formado por duas fases aquosas imiscíveis ou parcialmente miscíveis entre si , obtidas pela adição de polímeros hidrofílicos ou um desses polímeros e um sal , como o sistema PEG ( polietileno glicol ) e o fosfato de potássio. O trabalho apresenta um estudo sobre os custos do processo e estimativas sobre o preço de venda e retorno sobre o investimento , demonstrando a viabilidade econômica da proposta quer para utilização como pré-processo nos tradicionais sistemas cromatográficos, quer para sua comercialização direta, como alternativa para o produtor do abacaxi, ou do fabricante de sucos e compotas / Abstract: Brazil is one of the world¿s largest producers of pineapples, its production being the third one in the world. To take advantage of the residues from fruit processing, many studies have been conducted to obtain proteolytic enzymes from them. These proteolytic enzymes are extracted mainly from fig (ficine), papaya (papain), and pineapple (bromelain). Bromelain is a mixture of proteolytic enzymes found in Bromeliaceae family. It is an enzyme with ample use in food industry for meat tenderizer and beer clarification, in leather and pharmaceutical industries, in drugs for digestion disorders, anti-inflammatory action, and anti-colitis action. The development of new extraction and purification processes of proteins is very important, as this is a limiting step in the production of byoproducts. The present work proposes a recovery process of bromelain from pineapples by precipitation of their pressed juice with cold ethanol, whereby a one stage precipitation with 80% v/v of ethanol at 5°C made possible the recovery of practically all originally present enzyme, increasing from 3 to 5 times the initial specific activity and purification by a liquid-liquid extraction in two aqueous phases, formed by immiscible aqueous phases or partially miscible ones, which are obtained from the addition of hydrophilic polymers or one of these polymers and a salt, such as PEG system (polyethylene-glycol) and potassium phosphate. This work presents a study about the costs of this process and the estimated sale prices as well as its return of investment, showing its economic viability, whether it is for use as a pre-process in traditional chromatographic systems or direct commercialisation, as an alternative for the pineapple producer of the juice market / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química