Orientadores: Yoon Kil Chang, Manuel Salvador Vicente Plata Oviedo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-13T03:16:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Conto_LeilaneCostade_M.pdf: 2123146 bytes, checksum: 3aa7f490a9b5357b74bc04129c3d30a7 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O pinhão, semente da Araucaria angustifolia (Betortoloni, Otto Kuntze), possui alto teor de carboidratos, principalmente amido. A literatura escassa e contraditória, em alguns pontos, indica a necessidade de um conhecimento aprofundado sobre as características do amido de pinhão, principalmente voltado ao método de extração e à modificação química para a obtenção de características específicas para sua aplicação. O presente trabalho procurou: estudar a extração de amido de pinhão por três metodologias distintas (Wosiacki e Cereda, Bello-Pérez et al. E Teixeira et al .- modificada) com e sem estocagem prévia dos pinhões; estudar as propriedades químicas, físicas e reológicas do amido nativo de pinhão extraído de sementes armazenadas por longos períodos e estudar o efeito da temperatura de processo e da concentração de cloro ativo na modificação química por oxidação nas principais propriedades do amido de pinhão. Todos os dados obtidos foram avaliados estatisticamente por análise de variância e teste de médias de Tukey (p < 0,05). Das três metodologias de extração utilizadas para pinhões in natura com 0 e 12 meses de estocagem, o método proposto por Bello-Pérez et al. (2006) foi considerado o mais apropriado a ser utilizado na extração do amido devido ao maior rendimento observado após a constatação de que o tempo de estocagem influencia nas características de rendimento e coloração do amido de pinhão. O amido de pinhão obtido por este método apresentou 14,37% de umidade, 0,06% de proteínas, 0,29% de fibra bruta, 0,06% de matéria mineral, 1,34% de lipídios e 27,25% de amilose (b.s). Os grânulos do amido de pinhão foram de tamanhos e formatos irregulares, predominando as formas arredondadas e ovais, com presença marcante da cruz de Malta. Na oxidação do amido do pinhão, amostras foram tratadas com hipoclorito de sódio nas concentrações de 0,5 g, 1,0 g, 2,25 g, 3,5 g e 4 g de cloro ativo por 100 g de amido nas temperaturas de 20 ºC, 23 ºC, 32 ºC, 41 ºC e 45 ºC. O efeito das variáveis independentes foi avaliado através do Método de Superfície de Resposta, seguindo um Delineamento Composto Central Rotacional 22, com 4 pontos centrais e 4 pontos axiais. A aplicação de hipoclorito de sódio no amido de pinhão obtido de matéria-prima estocada, extraído segundo Bello-Pérez et al., proporcionou modificações nas suas principais propriedades tecnológicas. A concentração de cloro ativo exerceu efeito significativo sobre o índice de solubilidade em água, o teor de carboxilas e carbonilas, o teor de amilose e o percentual de transmitância de luz (650 nm) do amido de pinhão. O efeito da temperatura como variável independente foi observado apenas no índice de solubilidade em água, no teor de carbonilas e no percentual de transmitância de luz (650 nm) do amido de pinhão. A oxidação foi mais intensa quando o amido foi tratado com 3,5% de cloro ativo, seguido do tratamento com 4% de cloro ativo, onde foram observados o aumento no teor de carboxilas e carbonilas e a redução do teor de amilose / Abstract: The Brazilian pine, seed of Araucaria angustifólia (Betortoloni, Otto Kuntze), has a high carbohydrate content, principally starch. The literature is scarce and contradictory in some points, indicating the need for a profound understanding of the characteristics of the starch of this pine, mainly with respect to extraction methods and to chemical modification to obtain specific characteristics for defined applications. The present study aimed at the following: to study the extraction of starch from Brazilian pine seeds by three distinct methodologies (Wosiacki & Cereda, Bello-Pérez et al. and Teixeira et al. - modified) with and without storage of the seeds; to study the chemical, physical and rheological properties of the native starch extracted from seeds stored for long periods, and to study the effect of the process temperature and active chlorine concentration on the chemical modification by oxidation of the main properties of the Brazilian pine starch. All the data obtained were statistically evaluated using the variance analysis and Tukey¿s means test (p = 0.05). Of the three extraction methodologies used on in natura Brazilian pine seeds stored from 0 to 12 months, the method proposed by Bello- Pérez et al. (2006) was considered to be the best for the extraction of starch, after showing that the storage time influences the characteristics of yield and color of the pine starch. The Brazilian pine starch obtained presented 14.37% moisture content, 0.06% proteins, 0.29% crude fiber, 0.06% mineral matter, 1.34% lipids and 27.25% amylose (d.w.b.). The starch granules showed irregular sizes and forms, oval and rounded forms predominating, with a marked presence of the Maltese cross. In the oxidation of the pine starch, the following concentrations of sodium hypochlorite were used: 0.5 g, 1.0 g, 2.25 g, 3.5 g and 4 g of active chlorine per 100 g starch, at temperatures of 20 ºC, 23 ºC, 32 ºC, 41 ºC and 45 ºC. The effect of the independent variables was evaluated using response surface methodology with a complete compound rotational design (22 with 4 central points and 4 axial points). The application of sodium hypochlorite to pine starch extracted from the stored raw material, extracted according to Bello-Pérez et al. (2006), resulted in modifications of the principle technological properties. The active chlorine concentration exerted a significant effect on the water solubility index, the carbonyl and carboxyl contents, the amylase content and the percentage of light transmittance (650 nm) of the Brazilian pine starch. The effect of temperature as an independent variable was only observed on the water solubility index, the carbonyl content and the percentage of light transmittance (650 nm) of the Brazilian pine starch. Oxidation was more intense when the starch was treated with 3.5% active chlorine, followed by the treatment with 4% active chlorine, where increases in the carboxyl and carbonyl contents and reductions in the amylase content were observed / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Orientadores: Angela Maria Moraes, Paulo de Tarso Vieira e Rosa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-14T08:50:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Egydio_JulianaAndrade_M.pdf: 10367421 bytes, checksum: 38511c53be9bd466f1d1a050abd0a1e7 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Nos últimos anos o cultivo de células animais tornou-se uma importante tecnologia de produção de vacinas e proteínas terapêuticas recombinantes. Durante o crescimento in vitro de células animais, alterações nas condições ambientais ótimas do cultivo podem resultar em perda de viabilidade. Uma forma de controlar a apoptose, que é um processo de morte celular programado, é a inclusão de agentes antioxidantes no meio de cultura. O licopeno, cuja principal fonte é o tomate, tem despertado crescente interesse devido às suas propriedades antioxidantes e por apresentar atividade de proteção contra o câncer e doenças do coração. A caracterização da atividade biológica do licopeno in vitro é dificultada pelo fato de que solventes potencialmente tóxicos são empregados para sua obtenção. Assim, a extração de licopeno de tomate empregando CO2 supercrítico, consiste em uma opção atraente. Neste trabalho desenvolveu-se um processo de obtenção de licopeno de suco de tomate a partir de extração com CO2 supercrítico, em diferentes condições de temperatura e pressão, sem a etapa prévia de secagem do material, mas pela substituição de parte da água por etanol. Após a caracterização do extrato quanto à atividade antioxidante, a aplicabilidade do extrato como agente antiapoptótico foi avaliada no cultivo de células animais, especificamente da linhagem Drosophila melanogaster S2. Foram obtidos rendimentos na faixa de 7,7% a 76,9%, com efeito estatisticamente significativo apenas para a temperatura. Através da análise por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), observou-se que o licopeno é o principal composto presente nos extratos obtidos, com picos de 82,7% em média. O estudo da atividade antioxidante indicou que o extrato obtido à 40 ºC e 350 bar apresenta maior capacidade antioxidante, de 49,7% pelo método do DPPH_ e 38,2% pelo método do rubreno. Nos ensaios de citotoxicidade, o mesmo extrato não apresentou efeito citotóxico às células S2 em concentrações inferiores a 0,182 mg/mL quando disperso no solvente DMSO, entretanto quando disperso em THF, mostrou-se citotóxico às células. O extrato dissolvido em DMSO apresentou elevado potencial para ser utilizado como agente antiapoptótico no cultivo de células S2, resultando em proteção superior a 92% contra a apoptose induzida por H2O2. / Abstract: In recent years the cultivation of animal cells has become an important technology for the production of vaccines and therapeutic recombinant proteins. During in vitro culture of animal cells, changes in optimum environmental conditions may result in loss of viability. One way to control apoptosis, a process of programmed cell death is the inclusion of antioxidants in the culture medium. Lycopene, whose main source is tomatoes, has attracted increasing interest due to its antioxidant activity and because it can provide protection against cancer and heart diseases. The characterization of the biological activity of lycopene in vitro is complicated by the fact that potentially toxic solvents are used for their production. Thus, the extraction of lycopene from tomatoes using supercritical CO2 is an attractive option. In this work, a process was developed for obtaining lycopene from tomato juice by extraction with supercritical CO2 at different conditions of temperature and pressure, without the prior step of drying the material, but replacing water by ethanol. After characterizing the extract regarding its antioxidant activity, the applicability of the extract as an antiapoptotic agent was evaluated for the cultivation of animal cells, specifically the Drosophila melanogaster S2 cell line. Yields in the range of 7.7% to 76.9% were observed, with statistically significant effect only for the temperature. The analysis by high performance liquid chromatography (HPLC) indicated that lycopene was the main compound present in the extracts obtained, with peaks of 82.7% in average. The extract obtained at 40 ºC and 350 bar showed the highest antioxidant capacity, equal to 49.7% by the DPPH_ method and 38.2% by the rubrene method. The same extract showed no cytotoxic effect on S2 cells concentrations up to 0.182 mg/mL when dispersed in the solvent DMSO, however, when dispersed in THF, it proved to be cytotoxic to cells. The extract dissolved in DMSO showed strong potential to be used as an antiapoptotic agent in the culture of S2 cells, resulting in protection above 92% against apoptosis induced by H2O2. / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Antonio Jose de Almeida Meirelles, Christianne Elisabete da Costa Rodrigues / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-08T12:11:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sa_LeticiaAndradede_M.pdf: 1111674 bytes, checksum: 4740d77e5f31018175a3214d8d9ef4da (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O processo de desacidificação do óleo de soja por extração líquido-líquido (ELL) foi estudado em uma coluna de discos rotativos perfurados (PRDC), operada de modo contínuo e contra-corrente. Foram estudados sistemas-modelo formados por óleo de soja refinado com adição artificial de aproximadamente 2% de ácido linoléico comercial. Até o momento, os estudos de desacidificação de óleos vegetais por ELL realizados no Laboratório de Extração, Termodinâmica Aplicada e Equilíbrio (ExTrAE) haviam sido feitos com óleos que apresentavam teores mais altos de acidez (3 a 8%). O diferencial deste trabalho está no fato de o óleo de soja bruto apresentar baixa acidez (cerca de 2%). Outro diferencial foi a utilização de temperatura superior (50 °C) à ambiente e teor mais elevado de água no solvente, permitindo diminuir a perda de óleo neutro sem uma diminuição significativa da capacidade de o solvente extrair os ácidos graxos livres. Os experimentos foram analisados por metodologia de superfície de resposta, que permitiu avaliar a influência do teor de água no etanol (0 a 12% em massa) e da velocidade de rotação dos discos (50 a 150 rpm) na transferência de acidez e na perda de óleo neutro. Os resultados experimentais mostraram que é possível obter um óleo refinado com teor de acidez abaixo do exigido pela legislação (< 0,3%) quando se utiliza etanol anidro. Entretanto, para se atingir este objetivo utilizando altos teores de água no solvente, deve-se aumentar a altura da região de extração da coluna para transferir maior quantidade de ácidos graxos livres e para que a perda de óleo neutro seja no máximo 3%, inferior ao valor das perdas relatadas na literatura para o refino químico / Abstract: The deacidification process of soybean oil by continuous liquid-liquid extraction (LLE) was evaluated in a perforated rotating discs contactor column (PRDC). It were studied model-systems formed by refined soybean oil with artificial addition of approximately 2% of commercial linoleic acid. Until the moment, the studies of vegetable oils deacidification by LLE accomplished in the Laboratory of Extraction, Applied Thermodynamic and Equilibrium (ExTrAE) had been carried out with oils that presented higher acidity (3 to 8%). The differential of this work is in the fact that the crude soybean oil has low acidity level. Another differential was the use of a temperature (50 °C) higher than the environment and higher water contents in the solvent, allowing to reduce the loss of neutral oil without a significant reduction of the capacity of the solvent to extract the free fatty acids. The experiments were analyzed by response surface methodology, that allowed to evaluate the influence of the water in the ethanol (0 to 12% in mass) and the rotating speed of the discs (50 to 150 rpm) in the acidity transfer and on the loss of neutral oil. The experimental results showed that it is possible to obtain a refined oil with low acidity, below the required by legislation (< 0.3%) when anhydrous ethanol is used. However to reach this objective using high contents of water in the solvent, the height of the extraction region of the column must be increased to transfer greater to amount of free fatty acids and so that the loss of neutral oil is low (maximum 3%), less than the value of losses related in literature for the chemical refining / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Fernando Antonio Cabral / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-08T22:16:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LopesFilho_Genival_M.pdf: 416602 bytes, checksum: 4ccc5298df0fb2a67696261d6015fda9 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Pitanga (Eugenia uniflora) é uma fruta nativa do Brasil e amplamente distribuída nos países da América do Sul. Atualmente, seu uso é para a obtenção de polpas e sucos, mas quando se fala do seu potencial antioxidante e propriedades farmacológicas, a pitanga ainda é pouco estudada. Os carotenóides por sua vez, são amplamente conhecidos pelo seu poder corante, valor nutricional, atividade antioxidante e proteção contra algumas doenças. No presente trabalho, foram obtidos extratos a partir dos frutos liofilizados da pitanga usando o dióxido de carbono supercrítico como solvente de extração, nas condições de 40°C e 60°C e nas pressões de 100, 150, 200, 250, 300, 350 e 400 bar. Os ensaios foram realizados em duplicata. Os extratos foram saponificados com KOH metanólico e a análise dos carotenóides foi realizada por cromatografia líquida de alta eficiência com detector de arranjo de diodos. O maior rendimento global em extrato foi de 1,03% na condição de 60°C e 350 bar. Quanto à composição de carotenóides, os extratos apresentaram uma composição complexa sendo b-criptoxantina, licopeno e rubixantina os carotenóides majoritários. A condição de maior concentração de carotenóides totais nos extratos foi a 60°C e 250 bar perfazendo 5474ìg/g, sendo licopeno, rubixantina e cis-licopeno os carotenóides majoritários nesta condição, representando, respectivamente, 49, 22 e 17% do total. Contudo, a melhor condição operacional para extração de rubixantina foi a 40°C e 300 bar (1485 ìg/g). A variação das condições operacionais de temperatura e pressão indicou que o dióxido de carbono supercrítico é seletivo no fracionamento dos diferentes carotenóides, sendo que na isoterma de 60°C não foi detectada a presença de b- criptoxantina nos extratos quando a pressão variou de 200 a 300 bar. Notou-se que para pressões acima de 250 bar, nas duas isotermas, não houve influência das condições operacionais de extração nas concentrações de a e b-caroteno nos extratos / Abstract: Pitanga (Eugenia uniflora) is a fruit native from Brazil and widely distributed in South America. Nowadays, it is used for obtaining pulps and juices, in spite of this, there are few studies analyzing its antioxidant activity and pharmacological properties. On the other hand, the carotenoids, are widely known for their coloring power, nutritional role, antioxidant activity and protection against some diseases. In the present work, extracts of freeze-dried powder of fruits of pitanga were obtained by supercritical carbon dioxide extraction. The operational conditions were as follows: pressures of 100, 150, 200, 250, 300, 350 and 400 bar and temperatures of 40 and 60°C. The assays were conducted in duplicate. The extracts were saponified with 10% methanolic KOH and the carotenoid analysis was carried out by high performance liquid chromatography (HPLC) with diode array detector. The larger global yield was achieved at 60°C and 350 bar (1,03%). All extracts showed a complex carotenoid composition with b-cryptoxanthin, lycopene and rubixanthin as the major carotenoids. The condition of higher carotenoid content in the extract was 60°C and 250 bar, reaching 5474 ìg/g, being lycopene, rubixanthin and cislycopene the major carotenoids, representing, respectively, 49, 22, and 17% of the total amount. However, the best operational condition for rubixantin extraction was at 40°C and 300 bar (1485 ìg/g). The variation of pressure and temperature showed that supercritical carbon dioxide is selective for carotenoids extraction, as was confirmed at 60°C and pressures among 200 and 300 bar. In this condition any b-cryptoxanthin in the supercritical extracts was detected. For pressures above 250 bar, there was no influence of pressure and temperature on the concentration of a and b-carotene in pitanga extracts / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Elias Basile Tambourgi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-09T00:59:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Navarro_FabianaMariaSalvador_D.pdf: 9206706 bytes, checksum: 57151816223e7adf0ae76b5ee6685196 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O óleo de farelo de arroz tem sido considerado como um óleo superior devido às suas características químicas, sendo equiparável aos óleos de soja, milho e algodão. O óleo do farelo de arroz é rico em vitaminas, apresenta baixa incidência de ingredientes responsáveis pelo colesterol e alto teor de tocoferóis (vitamina E) que garantem uma alta estabilidade, retardando a rancidez e o aparecimento de sabores indesejáveis. Dentre os diversos meios conhecidos para extração do óleo de sementes oleoginosas, o mais comumente utilizado é o de extração por solvente, sendo o hexano utilizado para este fim. A desacidificação de óleos vegetais por extração líquido-líquido tem-se mostrado como rota alternativa na obtenção de óleos vegetais com teores aceitáveis de ácidos graxos livres. A razão para a utilização deste novo processo está no fato de consumir menor quantidade de energia, pois é realizado a temperatura ambiente e pressão atmosférica. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo estudar a variação das razões solvente/óleo durante o processo de extração líquido-líquido na desacidificação do óleo de farelo de arroz, bem como da variação da solução de solventes utilizados no mesmo. Os resultados obtidos no presente trabalho permitiram concluir que a razão 10:1 solvente etanol/óleo apresentou os melhores resultados na extração líquido-líquido, pois consome menor quantidade de solvente e tempo de processo resultando em um pequeno percentual de ácido graxo livre no óleo de farelo de arroz, conseqüentemente em uma grande quantidade de remoção. E que apesar de se utilizar soluções de solventes (1:1 metanol/etanol e 1:1 isopropílico/etanol) à razão de 10:1 solvente/óleo na desacidificação do óleo de farelo de arroz durante o processo de extração líquido-líquido, estes não apresentaram resultados maiores ou mais significativos do que quando se utiliza somente o etanol como solvente / Abstract: The oil of rice bran has been considered as superior oil which had its chemical characteristics, being similar to oils of soy, com and cotton. The oil of the rice bran is rich in vitarnins, presents low incidence of responsible ingredients for the cholesterol and high leveI oftocopherols (vitamin E) that they guarantee a high stability, being late the rancidity and the appearance undesirable of flavors. Amongst the diverse ways known for extraction it oil of oilseeds, the most used is of extraction for solvent, being the hexane used for this purpose. The vegetal oil deacidification for liquid-liquid extraction has revealed as altemative way in the vegetal oil attainrnent with acceptable of free fatty acid. The reason for the use of this new process is in the fact to consume minor quantity of energy; therefore it is submitted the ambient temperature and atmospheric pressure. In this context, the present work has as objective to study the variation of the rations solventloil during the liquid-liquid extraction process in the deacidification of the rice bran oil, as well as the variation of the solvent solution used. The results gotten in the present study had allowed to conclude that the ration 10:1 solvent ethanol/oil presented the best ones result in the liquid-liquid extraction, because consume minor quantity of solvent and process time, resulting in a small percentage of free fatty acids in the rice bran oil, obtaining a bigger quantity of removal. Although to use solvents solutions (1: 1 methanol/ethanol and 1:1 isopropanol/ethanol) 10:1 solventloil in the rice bran oil deacidification during the liquid-liquid extraction process, these had not presented bigger or more significant results then that when ethanol is used alone as solvent. Keys Words: extraction liquid-liquid; deacidification; rice bran oil / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Orientadores: Maria Regina Wolf Maciel, Rubens Maciel Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-14T19:21:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Quirino_FilipeAugustoBarral_M.pdf: 2305218 bytes, checksum: 4442e2951234a27e439a18c7f1fcd9d6 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A desasfaltação do petróleo é um dos principais processos primários no refino de óleo cru. O estudo do processo de desasfaltação tem merecido atenção considerável nas últimas décadas, devido ao aumento das reservas de óleos crus pesados. No Brasil, grande parte das reservas exploradas produz óleos pesados, uma vez que a crescente redução no processamento de petróleos leves aliada à crescente demanda por combustíveis e lubrificantes de melhor qualidade força a indústria nacional de petróleo a desenvolver processos novos e mais eficientes para o refino do petróleo e seus resíduos. Os asfaltenos, encontrados em grande quantidade nos petróleos pesados, devem ser removidos do óleo de modo a se obter rendimentos mais altos no processo de craqueamento catalítico e produzir um óleo desasfaltado (DAO) mais leve. A extração de asfaltenos de um resíduo de petróleo com fluido supercrítico apresenta-se como uma alternativa viável para o processo de desasfaltação de resíduo de vácuo na produção de óleo lubrificante. Neste trabalho, foi estudado um processo de desasfaltação de petróleo pesado através da extração com fluido supercrítico. Toda a problemática do equilíbrio de fases do sistema foi avaliada através da construção computacional de diagramas de fases ternários para a mistura asfalto-óleosolvente. Foi selecionado um modelo termodinâmico capaz de predizer o equilíbrio de fases na desasfaltação para as condições supercríticas do solvente. Uma unidade de desasfaltação a propano foi simulada através de simulador comercial de processos, a fim de remover asfaltenos, resinas e demais componentes pesados de um óleo cru. Simulações foram realizadas considerando processo de extração líquido-líquido e separação supercrítica. Uma análise de sensitividade foi conduzida de modo a avaliar a influência das principais variáveis operacionais no processo. A eficiência da extração e a qualidade dos produtos foram verificadas com variações sistemáticas em variáveis independentes, de modo a obter rendimentos mais elevados na remoção de asfaltenos e recuperação de frações leves, visando a otimização do processo. O estabelecimento desta plataforma de simulação e os resultados obtidos foram de fundamental importância, por não serem facilmente encontrados na literatura aberta. A avaliação computacional da planta de desasfaltação servirá de base para o projeto e operação de planta piloto, a qual validará os dados obtidos. / Abstract: Petroleum deasphalting is one of the major primary processes in crude oil refining. The study of deasphalting has gained considerable attention in the last few decades due to the increase in heavy crude oil reserves. In Brazil, the majority of the explored reserves produce heavy oils. The increasing reduction in the processing of light oils, added to the increasing demand for fuels and lube oils of better quality, force the Brazilian oil industry to develop new and upgraded processes for the refining of crude oil and their residues. Asphaltenes, which are found in large amount in heavy oils, must be removed from the oil in order to get higher yields in the fluid catalytic cracking process (FCC) and to produce lighter deasphalted oil (DAO). The extraction of asphaltenes from petroleum residues though supercritical fluid is presented as a viable alternative for the vacuum-residue deasphalting, in the lube oil production. In this work, a deasphalting process of heavy crude oil through supercritical fluid extraction was studied. All the problematic of the system phase equilibrium was evaluated through the computational construction of phase ternary diagrams for the asphalt-oil-solvent mixture. A thermodynamic model capable to predict the phase behavior in the deasphalting process for the supercritical conditions of the solvent was selected. A propane deasphalting unit was simulated using a commercial process simulator, in order to remove asphaltenes, resins and heavy components from the crude. Simulations were carried out considering liquid-liquid extraction and supercritical separation. A sensitivity analysis was carried out in order to evaluate the influence of the main operational variables on this process. The efficiency of the extraction and the product quality was verified with systematic variations in the independent variables, in order to obtain higher yields in asphaltene removal and in light oil fractions recovery, aiming the process optimization. The establishment of this kind of simulation as well as the obtained results was very important because they are not easily found in the open literature. The computational evaluation of the deasphalting plant will serve as basis for operation and design of a pilot plant, which can validate the simulation data. / 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 2018-08-15T00:12:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Elias_MoacyrJorge_D.pdf: 3281919 bytes, checksum: a06d734eab8439e1da9e683c7b3eb667 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A bromelina, enzima presente no abacaxi, hidrolisa ligações peptídicas das proteínas; tem aplicação em diversas áreas envolvendo alimentos, medicina e nutrição animal. No abacaxi a bromelina está presente no talo, na polpa e na casca do fruto. Visando avaliar a bromelina presente no fruto brasileiro Ananás comosus L. Merril, variedade pérola, enfocando seu aproveitamento quando recuperada a partir dos resíduos da industrialização, foram pesquisadas, em comparação com a bromelina pura, condições de pH e temperatura para maior atividade, estabilidade térmica ao longo do tempo em várias temperaturas e a cinética da sua atividade catalítica, empregando caseína como substrato. O extrato foi obtido pela trituração da casca e do talo interno do fruto e a reação de hidrólise, com pH controlado, efetuada em reator com 75 mL de volume útil sob constante agitação. Após a reação foi retirada amostra, adicionada em tubo contendo ácido tricloroacético e centrifugado, analisando a absorbância do sobrenadante. Atividade e a cinética foram expressas em mmol tirosina / L.minuto pela absorbância a 280 nm dos aminoácidos aromáticos gerados na hidrólise da caseína. Foram empregadas três relações enzima / substrato (em massa): 1 / 25, 1 / 50 e 1 / 125 para os ensaios relativos ao planejamento experimental em estrela tendo como ponto central pH em 7,0 e temperatura de 35 °C, os resultados foram tratados fornecendo as equações do modelo e as superfícies de resposta; as equações foram tratadas matematicamente fornecendo gráficos da melhor atividade em função da temperatura; os resultados do planejamento experimental mostraram similaridade entre a bromelina dos resíduos do fruto e a bromelina pura tomada como padrão. Para a estabilidade térmica os ensaios foram efetuados determinando a atividade para a relação 1 / 25 sob temperaturas variando entre 25 °C e 62 °C ao longo de 180 minutos com duas faixas de pH: a de melhor atividade definida no planejamento experimental (5,5 a 6,5) e entre 3,3 e 3,5; os resultados foram tratados analisando o gráfico da atividade em função do tempo mostrando que o modelo de ordem um é adequado para descrever a inativação térmica da enzima e que ela ocorre de maneira mais acentuada na faixa de pH 3,3 a 3,5 com valor do fator de freqüência k0 (minuto-1) 2,5 x1032 vezes maior para o extrato. Os ensaios para determinar a cinética da atividade catalítica da bromelina sobre a caseína foram efetuados a temperatura constante de 35 °C e pH de máxima atividade definido no planejamento experimental para cada uma das três relações enzima / substrato estudadas; foram elaboradas as curvas da concentração de aminoácidos formados ao longo do tempo (zero a 15 minutos) e os resultados tratados calculando a derivada das curvas no tempo zero (velocidade inicial); o modelo de Michaelis - Menten mostrou ser adequado para descrever o mecanismo de hidrólise da caseína pela bromelina e os resultados indicam que os valores da velocidade máxima (Vmax) e da constante de Michaelis (Km) são maiores para o extrato dos resíduos do fruto do que para a bromelina pura. / Abstract: The bromelain, enzyme found in pineapple, hydrolyses peptide protein bonds; there is application in several areas involving food, medicine and animal nutrition. In pineapple the bromelain is present in the flesh, skin and core of the fruit. Aiming to evaluate the bromelain present in Brazilian fruit Ananas comosus L. Merril, pérola type, focusing its use from industrialization residues recovering, it was searched, comparing with pure bromelain, pH conditions and temperature for higher activity, thermal stability along the time under several temperatures and the kinetics of its catalytic activity, using casein as a substrate. The extract was obtained crushing the skin and core of the fruit and the hydrolysis reaction, with controlled pH, done in a 75 mL net volume reactor under constant stirring. After reaction a sample was taken, added to a tube with tri chloroacetic acid and centrifuged, analyzing the supernatant absorbance. Activity and kinetics were expressed as mmol of tyrosine / L.min from absorbance at 280 nm of aromatic amino acids generated by casein hydrolysis. Three enzyme / substrate ratio were employed (weight basis):1 / 25, 1 / 50 and 1 / 125 for star type experimental design assays with central point at 7.0 for pH and at 35 °C for temperature, the results were processed giving the model equation and surface responses, the equations were mathematically treated giving graphics of best activity as a function of temperature; the experimental design results showed similarity between bromelain from fruit residues and pure bromelain taken as reference. The assays for thermal stability were carried out by activity determination for 1 / 25 ratio under temperatures varying from 25 °C and 62 °C during 180 minutes for two pH ranges: that for best activity defined from experimental design (5.5 to 6.5) and between 3.3 to 3.5; the results were treated by the analysis of the graphics of activity as a function of time showing that the order one model is adequate to describe the enzyme thermal inactivation and that it is stronger at pH range of 3.3 to 3.5 with values of frequency factor k0 (minute-1) 2.5 x1032 times bigger for the extract.The assays to determine the kinetics of bromelain catalytic activity on casein were carried out at constant temperature of 35 °C and pH of maximum activity defined by experimental design for each one of the three studied enzyme / substrate ratio; curves were built for the concentration of formed amino acids along the time (from zero to 15 minutes) and the results treated calculating the curves derivative at time zero (initial rate); the Michaelis - Menten model showed to be adequate to describe the casein hydrolysis mechanism of casein by bromelain and the results indicate that the maximum reaction rate (Vmax) values and the Michaelis constant (Km) values are bigger for the fruit residues extract than that for pure bromelain. / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Elias Basile Tambourgi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-15T00:05:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barros_KleberVanioGomes_M.pdf: 726082 bytes, checksum: f7ee21d9c4e2a18b7c38d3e3a1baccd2 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O curauá (Ananas erectifolius) é uma planta fibrosa proveniente da Amazônia brasileira, pertencente à família Bromeliaceae e ao gênero Ananas. A bromelina é uma protease de origem vegetal, obtida de diversas espécies da família Bromeliaceae. A bromelina tem utilização bastante difundida em processos industriais nas áreas alimentícia e farmacêutica. Efeitos antiinflamatórios da enzima, como também, o seu uso no tratamento da angina, na indigestão entre outros, estão documentados na literatura científica. Estudos de métodos para purificação de biomoléculas que viabilizem a sua obtenção em larga escala com custo reduzido são importantes áreas de pesquisa na biotecnologia. A extração líquido-líquido através de sistemas bifásicos aquosos (SBA) pode ser usada como técnica de pré-purificação de bioprodutos. Estes sistemas formam duas fases aquosas imiscíveis ou parcialmente miscíveis entre si. Podem ser formados a partir da mistura de dois polímeros ou de um polímero e um sal, a exemplo do sistema PEG (polietilenoglicol)/fosfato de potássio. Foi estudada a enzima bromelina derivada das folhas de ambas as variedades: curauá branco e curauá roxo. Pesquisou-se também a recuperação da enzima por extração líquido-líquido em sistemas de duas fases aquosas PEG/fosfato. Realizou-se ensaios em batelada para a extração e recuperação da enzima, utilizando como indicador o coeficiente de partição. Obteve-se fatores de purificação da enzima bromelina para o sistema fosfato de potássio e polietileno glicol 4000 e 6000, nos pH de 7,0; 8,0 e 9,0 a 25 °C. Estudou-se a partição em três diferentes "tie-lines". Analisou-se a influência do pH e do comprimento das linhas de amarração no coeficiente de partição da enzima. Na purificação da bromelina derivada das folhas do curauá branco, observou-se os melhores resultados no sistema bifásico aquoso PEG 4000/Fosfato em pH 7,0. Observou-se que o sistema PEG 6000/Fosfato em pH 7,0 apresentou os melhores resultados em relação à purificação da enzima bromelina derivada das folhas do curauá roxo. / Abstract: The curauá (Ananas erectifolius) is a fibrous plant from brazilian Amazon, belonging to the Bromeliaceae family and Ananas genus. Bromelain is a protease from vegetable origin, obtained from several species of this family. The bromelain has widespread use in industries process, such as in food and pharmaceutical areas. Antiinflammatory effects enzyme and also it uses in angina treatment, indigestion among others are documented in scientific literature. Methods' studies to purification of biomolecules that allow their achievement in large scale with low cost are important research's areas in biotechnology. The liquid-liquid extraction through aqueous twophase system (ATPS) can be used as technical of pre-purification of bioproduct. These systems form aqueous two-phase immiscible or partially miscible within themselves. They can be obtained by the addition of two polymers or one polymer and a salt, such as the PEG - poly(ethyleneglycol) - and potassium phosphate salt system. In the present report we characterized the bromelain enzyme that comes from the leaves of white curauá and purple curauá, and also investigated the recuperation of the enzyme by liquid-liquid extraction in aqueous two-phases PEG-phosphate systems (ATPS). The assays to extraction and recovery of the enzyme were carried out in batch mode, using the partition coefficient as indicator. Getting to factors purification of the enzyme bromelin to PEG 4000 and 6000 and potassium phosphate salt in ATPS, at pH 7.0, 8.0 and 9.0 at 25 ºC. We studied the partition through three different tie-lines. The influences of pH and tie-line length in partition coefficient of enzyme were analyzed. In the purification of bromelain derived from the leaves of white curauá, we observed the best results in PEG 4000/phosphate ATPS at pH 7.0. Furthermore, the system PEG 6000/phosphate at pH 7.0 showed the best results in relation to the purification of the enzyme bromelain derived from the leaves of purple curauá. / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Pedro Ramos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Economia / Made available in DSpace on 2018-08-15T19:54:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Piacente_FabricioJose_D.pdf: 6077591 bytes, checksum: 09ead5e9e1f104dcc344b0b17226c68e (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O projeto aqui apresentado tem por tema a análise da evolução dos dois sistemas de extração de sacarose de cana-de-açúcar que têm sido utilizados na produção de açúcar e álcool no Brasil: o sistema de moendas e o de difusão. O primeiro é um sistema de separação física e de ampla utilização no mundo e no Brasil desde o período colonial. O sistema de difusão é um processo químico, desenvolvido no século XIX para extrair açúcar da beterraba e que foi adaptado e desde então vendo sendo empregado também no processamento da cana, em outros centros açucareiros do mundo. O objetivo desta tese é identificar e discutir as trajetórias desses dois sistemas, tendo como foco seus desenvolvimentos pela indústria ofertante de equipamentos para a fabricação de derivados da cana. Buscar compreender quais foram os fatores que levaram à utilização quase que exclusiva do sistema de moenda no Brasil até meados de 1980 e por que depois desse período, o sistema de extração por difusão vem sendo adotado por algumas firmas. / Abstract: Not informed / Doutorado / Desenvolvimento Economico, Espaço e Meio Ambiente / Doutor em Desenvolvimento Economico

Orientador: Elias Basile Tambourgi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-10T17:39:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_JulianaFerrari_M.pdf: 1163600 bytes, checksum: 2fad54014afb77b7e2ead964968cb026 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A bromelina é uma protease de origem vegetal, obtida de diversas espécies da família Bromeliaceae, que está presente no talo e no fruto do abacaxi. O uso da bromelina é baseado em sua atividade proteolítica nas indústrias alimentícias e principalmente na farmacêutica brasileira. A bromelina é muito bem documentada pelos seus efeitos curativos em todas as condições inflamatórias, além de ter sua eficácia provada na cura de vários outros problemas de saúde, tais como: angina, indigestão e problemas respiratórios. Vários métodos de purificação da bromelina estão em estudo, sobretudo da bromelina do talo. A extração líquido-líquido é aplicada há muitos anos como uma valiosa técnica laboratorial de separação. Esta pode ser usada como um passo da pré-purificação usando um sistema de duas fases aquosas. Esses sistemas foram testados com sucesso, são sistemas formados por duas fases aquosas imiscíveis ou parcialmente miscíveis entre si, obtidas pela mistura de polímeros hidrofílicos ou um desses polímeros e um sal, como o sistema PEG (polietileno glicol) e o fosfato de potássio. O presente trabalho estudou a caracterização da enzima e a recuperação da bromelina presente na casca e talo do abacaxi, por extração líquido-líquido em sistemas de duas fases aquosas PEG/ fosfato. Realizou-se ensaios em batelada para a extração e recuperação da enzima, utilizando como indicador o coeficiente de partição. Obtiveram-se diagramas de fases para o sistema fosfato de potássio e polietileno glicol 1500 e 4000 nos pH¿s de 6 a 11, a 25 °C. Estudou-se três diferentes ¿tie-lines¿. Analisou-se a influência do pH e do comprimento das ¿tie-lines¿ no coeficiente de partição da enzima / Abstract: The bromelains are proteases from vegetable origin, obtained from several species of Bromeliaceae family, which are found in pineapple¿s stem and fruit. The bromelains uses are based on its proteolytic activity on food industries and mostly at Brazilian pharmaceutical industry. The bromelains has been documented by its therapeutic effects at all inflammatory conditions, in addition to its attested efficiency of cure of various health problems, such as angina, indigestion and respiratory problems. Various bromelains¿ purification methods has been studied, particularly of stem¿s bromelain. Aqueous two-phase systems has been applied for several years as a good laboratorial separation technique and they can be used as a prepurification step. These systems have been tested with large success. The systems are formed by two aqueous phases immiscible or partially miscible within themselves, obtained by the addition of hydrophilic polymers or one hydrophilic polymer and a salt, such as the poly(ethylene glycol) ¿ PEG ¿ and potassium phosphate salt systems. This work studied the enzyme characterization and recuperation presented in the pineapple¿s stem and skin, by aqueous two-phase systems liquid-liquid extraction. Batch assays were performed aiming the enzyme extraction and recuperation, using the partition coefficient as indicator. The phase diagrams from PEG and potassium phosphate salts aqueous two-phase systems were obtained for PEG molecular weight of 1500 and 4000 at pH 6.0 to 11.0, at 25 ºC. Three different tie-lines were also studied. The pH and tieline length influence on the enzyme partition coefficient were analysed. / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química