Nos últimos anos, a pesquisa ambiental tem se defrontado com a questão dos chamados disruptores endócrinos (EDCs). A estes compostos, tais como: produtos farmacêuticos, hormônios naturais e sintéticos, pesticidas, substâncias tensoativas, polímeros de baixa massa molecular e diversos outros contaminantes orgânicos presentes em efluentes municipais e industriais, atribui-se à capacidade de alterar o funcionamento do sistema endócrino. Estrogênios e progestogênios, naturais ou sintéticos, são excretados pela urina de mamíferos, e uma pequena porção nas fezes, e via efluentes de estações de tratamento de esgoto (ETE) entram em vias aquáticas, podendo causar alterações em organismos aquáticos, tais como feminização ou hermafroditismo. Neste contexto, no presente trabalho foi descrito uma metodologia analítica para a extração em fase sólida empregando cartucho C18, dos hormônios naturais, estrona (E1) e 17?-estradiol (E2), e dos hormônios sintéticos, levonorgestrel e 17?-etinilestradiol (EE2) (presentes em anticoncepcionais orais), a partir de uma matriz de esgoto sintético. Foram utilizados dois sistemas cromatográficos neste estudo, ambos de mesmo modelo (SLC-10A, Shimadzu), os quais consistiram em um injetor manual (seringa), com um volume de injeção ajustado para 20µL, e duas bombas modelo LC-10ADVP (Shimadzu). Foram utilizados dois tipos de detectores, um sistema DAD modelo SPD-M10AVP (Shimadzu) e um espectrofluorímetro modelo RF-551 versão 2.4 (Shimadzu). A separação foi feita em coluna C18 (250 X 4,6 mm, 5 µm) com um fluxo de 1 mL min-1. A condição ideal para separação foi o modo isocrático: 48/52 ACN:H2O. O comprimento de onda selecionado para quantificação no sistema de detecção DAD foi: 240nm para o levonorgestrel e 280nm para E1, E2 e EE2. No detector espectrofluorímetro, os comprimentos de onda selecionados para a excitação e emissão dos analitos E1, E2 e EE2 foram: 280nm e 306nm, respectivamente. Para se efetuar o estudo de recuperação, uma matriz simulando esgotos sanitários foi utilizada com o intuito de se ter uma amostra controle (testemunha) livre dos analitos de interesse, devido à dificuldade em se obter uma amostra de esgoto “real" livre destes hormônios. As amostras de esgoto sintético foram fortificadas em três níveis de concentração. Tomou-se 5 replicatas de 100,0mL de amostra testemunha (esgoto sintético) para cada nível de fortificação, estas amostras foram dopadas com os hormônios estudados. Após adaptações de metodologias descritas na literatura, a extração foi feita segundo o procedimento: condicionamento do cartucho (500mg/6mL) com 7mL de acetonitrila, 5mL de metanol e 5mL de água em uma razão de fluxo de 3mL min-1; percolagem de 250,0mL de amostras de esgoto bruto e efluentes tratados pela ETE-Araraquara com fluxo de 1mL min-1; secagem do cartucho por 1 hora a vácuo; eluição dos analitos com 6mL de acetonitrila com fluxo de 1mL min-1; secagem do extrato eluído em corrente de nitrogênio; reconstituição da amostra em 0,5mL de metanol. As amostras de esgoto sintético foram dopadas com os padrões estudados, para análise realizada no sistema DAD, a 0,250?g L-1 para levonorgestrel e 2,50?g L-1 para E1, E2 e EE2 (nível 1); 0,375 ?g L-1 para levonorgestrel e 3,75 ?g L-1 para E1, E2 e EE2 (nível 2); 0,500?g L-1 para levonorgestrel e 5,00?g L-1 para E1, E2 e EE2 (nível 3). Para análise realizada no sistema fluorescente, as amostras de esgoto sintético foram dopadas com os padrões estudados a 0,750?g L-1 para E1; 0,150?g L-1 para E2 e 0,250?g L-1 para EE2 (nível 1); 1,00 ?g L-1 para E1; 0,150?g L-1 para E2 e 0,200?g L-1 para EE2 (nível 2); 1,25?g L-1 para E1; 0,250?g L-1 para E2 e 0,300 ?g L-1 para EE2 (nível 3). Valores de recuperação entre 83-123% com coeficientes de variação menores do que 13,5% foram obtidos para todos os hormônios analisados pelos dois sistemas de detecção (DAD e Fluorescente). Esses dados demonstram a eficiência do método quanto à exatidão e precisão para os níveis de fortificação estudados. O método proposto foi utilizado para avaliar a presenças dos hormônios em afluentes (esgoto bruto) e efluentes da ETE-Araraquara. As amostras coletadas na ETE foram analisadas em triplicata. Foi identificado e quantificado o hormônio natural E2 (31ng L-1) em amostras obtidas antes do tratamento de esgoto. Não foram detectadas concentrações dos analitos em amostras obtidas após o tratamento. / In recent years environmental research has been faced with the issue of the endocrine disrupting chemicals (EDCs). Such compounds, such as: pharmaceutical products, natural and synthetic hormones, pesticides, tensive active substances, low mass molar polymers and many other organic contaminants that appear in municipal and industrial effluents, have the capacity of altering the manner in which the endocrine system works. Natural or synthetic estrogens and progestogens are excreted through the urine of mammals, and a small portion through faeces, and via effluents from sewage treatment plants (STP) flow into aquatic ducts, with the possibility of causing alterations in the aquatic organisms, such as feminization or hermaphroditism. Within this context, the present work describes an analytic methodology for solid phase extraction (SPE) using C18 cartridge of the natural hormones, estrone (E1) and 17?-estradiol (E2), and the synthetic hormones levonorgestrel and 17?-ethinylestradiol (EE2) (found in oral contraceptives) from a synthetic waste matrix. Two chromatographic systems were used in this study, both from the same model (SLC-10A, Shimadzu), a DAD system model SPD-M10AVP (Shimadzu) and a spectrofluorimeter model RF-551 type 2.4 (Shimadzu). Separation was performed in column C18 (250 X 4,6 mm, 5 ?m) with a flux of 1 mL min-1. The ideal separation condition was the isocratic mode: 48/52 ACN:H2O. To carry out the recuperation study, a matrix simulating sewers was used with the objective of having a control sample (witness) free of the samples under scrutiny of the difficulty in obtaining a “real" sewage sample free of these hormones. The samples of synthetic sewage were boosted in three levels of concentration. Recuperation values between 83-123% with variation coefficients lower than 13,5% were obtained for all studied hormones by both systems of detections (DAD and Fluorescent). These data demonstrate the efficiency of the method concerning the accuracy and precision for the fortification levels that were studied. The proposed method was used to assess the presence of hormones in inffluents (raw sewage) and effluents of Araraquara-STP. The natural hormone E2 (31ng L-1) was identified and quantified in samples obtained prior to sewage treatment. No concentrations of analytes in the samples were obtained after the treatment.

Esta tese apresenta uma metodologia para classificação automática de achados mamográficos em mamas densas através de uma abordagem híbrida de classificadores e extração de atributos, como parte de um esquema computadorizado de auxílio ao diagnóstico (CAD) para mamografia. Foram implementadas duas redes Backpropagation. Uma responde pela classificação de clusters de microcalcificações, através de atributos descritores geométricos, em duas classes - suspeito e não suspeito. A outra rede classifica nódulos utilizando descritores geométricos e uma entrada com informação extraída de atributos de intensidade, produzindo na saída dois tipos de informação: presença ou não do nódulo, e constatada a presença do nódulo, classificação da região de interesse (RI) entre as categorias BI-RADS. As respostas de um \"clusterizador\" de RIs através de atributos de intensidade serviram de entrada para essa rede fornecendo uma informação de grau de densidade da RI. Uma interface foi desenvolvida para a apresentação dos resultados a fim de fornecer informações mais detalhadas da classificação e do caso analisado. Os resultados do classificador foram analisados através de análise estatística de sensibilidade e especificidade, e também por curvas ROC. Os resultados obtidos ficaram próximos a 89% de acerto total (verdadeiros-positivos mais verdadeiros-negativos) para nódulos produzindo valor de Az superior a 0,92 e ultrapassaram 75% de acerto da classificação entre as classes BI-RADS. Na classificação dos clusters os acertos totais do classificador ficaram próximos de 90%, com Az superior a 0,94. Para ambos tipos de lesões, as taxas de respostas falsas-negativas ficaram abaixo de 0,1, o que significa baixo erro em relação à não detecção da doença quando o sinal está presente. O classificador apresentado nesse trabalho é a conclusão de uma etapa importante do esquema CAD que vem sendo desenvolvido pelo grupo, além de possibilitar a disponibilização de mais uma ferramenta automática de auxílio ao diagnóstico do câncer de mama aos serviços de mamografia. / This thesis presents a methodology for automatic classification of mamographic findings in image of dense breast through hybrid approach of classifiers and features extraction techniques, as part of a computer-aided diagnostic (CAD) scheme for mammography. Two Backpropagation neural networks were implemented. One for microcalcifications clustered classification, through geometric descriptors, in two classes - suspect and non-suspect. The other neural network classifies nodules using geometric descriptors and additional information from intensity features extracted, producing in the output two kinds of information: presence or not of the nodule, and if nodule is present in the image, classification among BI-RADS categories. The result of clustering technique by using intensity features is presented as a new input to neural network, supplying density degree of image. An interface was developed for results presentation in order to supply more detailed information from the classifier outputs and of the analyzed case. The results of the classifier were analyzed through sensibility and specificity statistical analysis, and also for ROC curves. The results were close to 89% of total accuracy (positive-true plus negative-true) for nodules producing value of Az more than 0,92 and 75% of accuracy to classification among BI-RADS categories. In the cluster classification the total accuracy is about 90%, and Az greater than 0,94. In both kinds of lesions, negative-false result rates were below 0,1, which means low error related to the fail to detect the disease when the signal is present. The classifier presented in this work is the conclusion of an important stage of the CAD scheme that has been developed by the group, besides making possible the availability of one more automatic tool of aid to the breast cancer diagnosis to be used in mammography centers.

O emprego de solventes no processo de obtenção de óleos de sementes oleaginosas é um processo amplamente empregado, sendo o hexano o solvente tradicionalmente adotado. O objetivo principal desta dissertação de mestrado foi avaliar a viabilidade da substituição do hexano por etanol no processo de extração de óleo de soja. A utilização de etanol apresenta vantagens bastante atrativas como: menor toxicidade, boa seguridade operacional além deste ser obtido de fonte biorenovável. A produção de etanol em larga escala no Brasil torna, ainda, o processo vantajoso do ponto de vista econômico, além de ser um solvente facilmente recuperado para posterior reutilização no processo devido às suas características físico-químicas. Desta forma, neste trabalho foram realizados experimentos de cinética de extração e experimentos de extração sólido-líquido na condição de equilíbrio, nos quais foram avaliadas as variáveis: temperatura (40 a 90 °C) e hidratação do solvente (0 a 12%). Através da execução destes experimentos e a avaliação estatística dos resultados foi possível determinar os rendimentos de óleo e proteína, monitorar o comportamento dos compostos minoritários (ácidos graxos livres) e da água presente na matéria-prima, avaliar a qualidade da fração proteica resultante do processo de extração, além da composição química dos óleos obtidos. Assim, os resultados mostraram que o aumento do teor de água no etanol suprimiu fortemente a extração de óleo enquanto que a elevação da temperatura favoreceu a extração. Já a proteína exibiu um comportamento contrário ao óleo, sendo que o aumento da hidratação do solvente elevou a extração destes compostos e o aumento da temperatura diminuiu o teor de proteínas na fase extrato. Quanto à hidratação da fase extrato, pôde-se notar que esta foi independente da temperatura e que existe um equilíbrio entre a umidade do sólido e o nível de hidratação do etanol. A elevação da temperatura também aumentou a extração de ácidos graxos livres e a avaliação do perfil químico e da composição em AGL dos óleos obtidos via etanol mostrou que estes apresentaram composição típica de óleo de soja, independente da condição adotada. A qualidade da fração proteica resultante da extração do óleo, avaliada na forma de solubilidade de nitrogênio e análise térmica (DSC), mostrou que a proteína também foi fortemente influenciada pela presença da água no solvente e pelo aumento da temperatura, apresentando menores valores de solubilidade conforme o aumento do teor de água no etanol e da temperatura do processo. Diante dos resultados, pode-se inferir que é viável tecnicamente a utilização de etanol no processo de extração de óleo de soja, no entanto as condições de hidratação do solvente e temperatura devem ser consideradas devido à influência destas sobre as características da fração proteica do farelo desengordurado. / The use of solvents in the extraction of oil from oilseeds is a widely employed process and the hexane is the solvent traditionally adopted. The aim of this work was to evaluate the feasibility of replacing hexane by ethanol in the soybean oil extraction process. The use of ethanol has very attractive advantages such as: low toxicity, good operational security, as well as being obtained from a biorenewable source. The large scale production of ethanol in Brazil also makes the process advantageous from the economics point of view, besides being a solvent easily recovered for reuse in the process due to its physicochemical characteristics. Thus, in this work were performed experiments of kinetics of extraction and experiments of solid-liquid extraction in equilibrium condition in which the variables evaluated were: temperature (ranging from 40 to 90 °C) and solvent hydration (0 to 12% of water). The accomplishment of these experiments and the statistical evaluation of the results made possible to determine the yields of oil and protein, monitor the behavior of minor compounds (free fatty acids) and of the water present in raw material, evaluate the quality of the protein fraction resulting from oil extraction process, and the chemical composition of the extracted oils. Then, the results showed that increasing in water content of ethanol suppresses strongly the extraction of oil while the increase of temperature increases the extraction. About protein, it exhibits an opposite behavior to the oil, with the rise in water content of the solvent increasing the extraction of such compounds and the rise of temperature decreases in the protein content of extract phase. Regarding the hydration of the extract phase, it can be seen that this is temperature independent and that there is equilibrium between the solid matrix and the moisture level of the solvent ethanol. The increase in temperature also increases the extraction of free fatty acids and the evaluation of the chemical profile and composition in FFA of oils obtained via ethanol showed that they had typical composition of soybean oil, regardless the condition adopted. The quality of the protein fraction resulting from oil extraction evaluated as nitrogen solubility and thermal analysis (DSC) showed that the protein is also strongly influenced by the presence of water in the solvent and by increasing the temperature, with lower values of solubility with increasing water content in the ethanol and the process temperature. From the results, it can be inferred that it is technically feasible to use ethanol in the soybean oil extraction process, however hydration conditions of the solvent and temperature must be considered due to the influence of these on the protein fraction characteristics of the defatted meal.

O Escândio é um elemento terra rara, utilizado principalmente em ligas de alumínio, células combustíveis de óxido sólido e na produção de lâmpadas de haletos metálicos. Apesar de ser o 31° elemento mais abundante na crosta terrestre, raramente é encontrado concentrado na crosta terrestre, e sua produção é sempre associada ao processamento de outros minerais na forma de um subproduto, ou a recuperação de sucata. Minérios de Níquel podem conter teores de Sc variando de 50 a 350ppm e resíduos gerados durante seu processamento pode concentrar o Sc acima de 1000ppm. A recuperação do Escândio de um resíduo da cadeia de produção do Níquel foi estudada, de modo a obter um óxido com pureza acima de 99,0% para aplicações industriais. O resíduo utilizado é um precipitado, na forma de hidróxido, e contém principalmente Fe, Cu, Ni e Co, sendo o teor de Escândio em base seca aproximadamente 1000ppm. O processo de recuperação proposto consiste na lixiviação atmosférica do resíduo, precipitação seletiva para concentração do escândio e extração por solventes. A lixiviação atmosférica em meio sulfúrico 2,0mol.L-1 a 70°C permitiu a recuperação de 92,5% do Escândio contido no resíduo. Entretanto, não foi seletiva, lixiviando também parte dos demais metais presentes. Após a lixiviação para concentrar o Escândio, antes da extração por solventes, foi realizada uma precipitação com NaOH. O intuito foi precipitar o Fe, principal contaminante presente no lixiviado, entretanto ocorreu a co-precipitação de 95,5% do Sc junto a 65,6% Fe em pH 2,0. O precipitado representou uma concentração do Escândio do resíduo em 5,6 vezes. Esse concentrado de Escândio obtido foi dissolvido em solução de H2SO4 para recuperação do Escândio por extração por solventes. O extrante escolhido foi o Cyanex 923, uma mistura de óxidos alquil-fósfinicos. O mecanismo de extração do Sc pelo Cyanex 923 observado foi a solvatação e a estequiometria da reação 1:2. Foi observado um aumento na extração do Sc com o aumento da concentração de H+. O processo de extração do Sc com o Cyanex 923 é exotérmico, sendo favorecido a temperatura ambiente. O teor de Fe na solução aquosa antes da extração é 35 vezes maior que o Escândio, e apesar do Cyanex 923 ser mais seletivo para o Sc do que para o Fe, parte do Fe é co-extraído. O Fe co-extraído foi removido da fase orgânica por meio de uma lavagem com H2SO4 3mol.L-1 com uma perda de Sc de 1,3%. A reextração do Sc na fase orgânica não foi efetiva utilizando ácidos fortes devido a formação de um complexo estável. Foi utilizado ácido oxálico, técnica consolidada para reextração de terras raras, para recuperação do Sc da solução orgânica e a recuperação do Sc foi de 84,3% para uma solução com 4,0% de ácido oxálico. O oxalato de Sc precipitado foi recuperado por filtração e calcinado a 600°C. O óxido obtido apresentou pureza mínima de 99,0%. / Scandium is a rare earth element, used mainly in special aluminum alloys, SOFC\'s and metal halide lamps production. Despite of being the 31st element more abundant in Earth\'s Crust, it is rarely found concentrated in ores, and its production is always related to other minerals processing as a by-product or scrap recovering. Scandium content in Nickel ore may vary between 50 and 350ppm and residues produced during its processing can concentrate Sc above 1000ppm. Scandium recovery from a residue of Nickel processing was studied in order to obtain an oxide with purity higher than 99,0% for industrial applications. The residue used is a hydroxide precipitate, which contains mainly Fe, Cu, Ni and Co, Sc content is around 1000ppm (dry basis). The recovery process proposed consists in atmospheric leaching of the residue, selective precipitation to concentrate the Scandium and solvent extraction. The atmospheric leaching in sulfuric acid 2,0mol.L-1 at 70°C allowed the recovery of 92,5% of the Scandium present in the residue. However it was not selective and part of the other metals present in the residue were also leached. After leaching, in order to concentrate the Sc before solvent extraction, a precipitation with NaOH was performed. The initial aim was to precipitate the Iron - main contaminant present in the leach liquor - nevertheless it occurred the co-precipitation of 95,5% of the Sc besides 65,6% of Fe in pH 2,0. The precipitantion represented a concentration of the Sc in the residue of 5,6 times. The Scandium concentrate obtained was dissolved in a sulfuric acid solution to Sc recovery by solvent extraction. The extractant selected was Cyanex 923, a mixture of alkyl-phosphinic oxides. The mechanism of extraction of Scandium observed was solvation and reaction stechiometry was 1:2. It was observed an increase in Sc extraction rates by increasing the concentration of H+. The extraction of Scandium with Cyanex 923 is exothermic, and favorable at room temperature. The Iron content in aqueous solution before extraction is 35 times higher than that of Scandium, and even though Cyanex 923 being more selective for Sc than Fe, part of the Fe is co-extracted. The Fe co-extracted was removed of the organic phase by H2SO4 3mol.L-1 scrubbing with a Sc loss of 1,3%. The stripping of Scandium from organic phase was not accomplished by using strong acids due to formation of a stable complex. Afterwards, it was used oxalic acid - a technique consolidated for rare earths stripping - and the Sc recovery of organic phase was 84,3% with a solution of 4,0% oxalic acid. The Scandium oxalate precipitated was recovered by filtration and calcinated at 600°C. The Scandium oxide obtained presented 99,0% minimum purity.

Os óleos essenciais cítricos possuem uma ampla variedade de aplicações em diversos ramos das indústrias químicas, farmacêuticas, de alimentos, entre outras. Na indústria de cosméticos, mais precisamente no ramo de perfumaria, os ativos naturais cítricos (provenientes dos óleos de bergamota, limão, lima, mandarina, laranja, etc) são empregados nas formulações de colônias, cremes hidratantes e loções. Além disso, estes compostos são largamente utilizados como agentes aromatizantes nas indústrias alimentícias e farmacêuticas e empregados como matéria-prima para as indústrias de aromas. Com o objetivo de melhorar a qualidade dos óleos essenciais e sua capacidade aromatizante, alguns processos têm sido desenvolvidos para enriquecer a mistura com compostos oxigenados, os quais são reportados como os principais responsáveis pelo aroma característico da fruta. Tal processo é comumente conhecido como desterpenação e consiste na concentração destes compostos pela retirada de hidrocarbonetos terpênicos do óleo e pode ser realizado por meio da extração líquida ou extração por solvente. Neste contexto, esta dissertação de mestrado teve como finalidade estudar da viabilidade técnica do processo de desterpenação de óleo essencial cítrico modelo composto por limoneno e linalol. Os experimentos foram conduzidos em coluna de discos rotativos perfurados (PRDC) sob condição de temperatura controlada e pressão ambiente local. O equipamento operou de modo contínuo e contracorrente, utilizado como solventes soluções de etanol com teores de água de 30 e 40% (em massa), velocidade de rotação dos discos de 150, 200 e 250 rpm e razão entre a vazão mássica de solvente e alimentação de 0,5; 1,25; 2,5 e 3,0. Avaliou-se, também, o comportamento da densidade e viscosidade das fases extrato e rafinado oriundas da coluna de extração. Através deste estudo foi possível verificar que a tecnologia de desterpenação de óleos essenciais por meio da extração líquido-líquido é viável podendo ser aplicada à processos contínuos utilizando equipamento PRDC, por exemplo, sendo possível a obtenção de frações enriquecidas do composto oxigenado (linalol). / Citrus essential oils are used in a wide variety of applications in various branches of the chemical, pharmaceutical, food and other industries. In the cosmetics industry, specifically in the field of perfumery, natural citrus assets (from the essential oils of bergamot, lemon, lime, mandarin, orange, etc.) are used in the formulations of colonies, moisturizing creams and lotions. Furthermore, these compounds are widely used as flavoring agents in food and pharmaceutical industries and as raw material for the flavor industry. With the aim to improve the quality of essential oils and its flavoring ability, some processes have been developed to enrich the mixture with oxygenated compounds, which are reported as the main responsible for the characteristic aroma of the fruit. Such process is commonly known as deterpenation, and consists in concentration of these compounds by the removal of terpene compounds from the essencial oil and can be performed by liquid or solvent extraction. In this context, the purpose of this dissertation of master\'s degree was to carry out a study of the technical feasibility of deterpenation process of a citrus essential oil model composed by a mixture of limonene and linalool. The experiments of deterpenation were conducted in a perforated rotating discs contactor (PRDC) under controlled conditions of temperature and local environment al pressure. The equipment was operated in continuously and countercurrently mode, using as solvents ethanol solutions with 30 and 40% of water contents (by mass), rotation of discs speed of 150, 200 and 250 rpm and the mass flow rate of the solvent and feed ratio of 0.5, 1.25, 2.5 and 3.0. The behavior of the density and viscosity of the extract and raffinate phases from the extraction column was also evaluated. It was found that the deterpenation of essential oils by liquid-liquid extraction technology is feasible and can be applied to continuous processes using PRDC column extraction type, for instance, being possible to obtain enriched fractions of oxygenated compounds (linalool).

Um dos principais setores do sistema agroindustrial brasileiro é composto pelo processamento de oleaginosas. Sua importância não se deve apenas ao seu produto principal, o óleo, mas também à fração desengordurada, composta por proteínas. Tradicionalmente, hexano é o solvente empregado na extração de óleos vegetais e, por esta razão, os objetivos principais deste trabalho foram estudar a viabilidade de substituição deste solvente por solventes alcoólicos na extração do óleo de farelo de arroz e, neste sentido, avaliar o impacto desta mudança nas características do óleo e da fração proteica. Foram realizados experimentos de extração sólido-líquido na condição de equilíbrio com a finalidade de avaliar a influência das variáveis de processo, tipo de solvente (etanol ou isopropanol), teor de água no solvente (0, 6 ou 12%) e temperatura (50 a 80 °C), na extração do óleo de farelo de arroz. Através dos experimentos de extração foi possível caracterizar os extratos obtidos e o farelo desengordurado em termos de rendimento de extração de compostos lipídicos, proteicos e minoritários, além da caracterização da fração proteica presente no rafinado, em termos de solubilidade e análise térmica. De maneira geral, os resultados mostraram influência da água no solvente no sentido da supressão da extração de óleo e, por outro lado, observou-se que o aumento da temperatura favoreceu o processo de extração lipídica. No caso do conteúdo proteico presente no extrato, observou-se que a hidratação do solvente e a temperatura favoreceram a extração de proteínas. A elevação da temperatura de processo favoreceu também, a extração de γ-orizanol, porém o aumento da água no solvente diminuiu a extração deste composto minoritário. A água também exerceu forte influência na quantidade de acilgliceróis e ácidos graxos livres transferidos para o extrato, porém, para o teor de fosfolipídeos, essa influência foi menor. As condições de processo não afetaram significativamente a composição do óleo, que se mostrou típica de óleo de farelo de arroz. Com relação à fração proteica, a solubilidade e propriedades térmicas, que definem o grau de desnaturação proteica, sofreram forte influência do grau de hidratação do solvente e da temperatura de processo, uma vez que à medida que a quantidade de água no solvente e a temperatura foram aumentados, notou-se uma diminuição no índice de solubilidade de nitrogênio. A partir dos resultados obtidos pode-se inferir que a extração de óleo de farelo de arroz com solventes alternativos, etanol e isopropanol, é possível, porém, as condições de processo devem ser muito bem avaliadas de maneira que este seja viável e os produtos oriundos, tanto o óleo de farelo de arroz quanto a fração proteica, possuam qualidade adequada para serem destinados à fins alimentícios. / One of the main areas of the Brazilian agroindustrial system is composed by the processing of oilseeds. Its importance is not only due to its main product, the oil, but also to the defatted fraction, composed of proteins. The hexane is the solvent traditionally used in vegetable oils extraction and, for that matter, the main objectives of this paper were to study the feasibility of substitution of t his solvent for alcoholic solvents on the rice bran oil extraction and also evaluate the impact of this change on the oil characteristics and the protein fraction. Some solid-liquid extraction experiments on balance condition were made to evaluate the variables on the process, such as the solvent type (ethanol or isopropanol), solvent water content (0, 6 or 12%) and temperature (50 to 80 °C) in the rice bran oil extraction. This way, the results show water influence on the solvent suppressing the oil extraction, and, on the other hand, the temperature increase benefits the process. Through extraction experiments, it was possible to characterize the obtained extracts and the defatted bran in terms of lipid, protein and minorities compound extraction, besides the characterization of the protein fraction present on the raffinated in terms of solubility and thermal analysis. In general, the results showed the water solvent influence in order to suppress the oil extraction and, on the other hand, it has been observed that the temperature increase benefited the lipid extraction process. Related to the protein content present in the extract, it was observed that the solvent hydration and temperature benefited the protein extraction. The temperature increase on the process also benefited the the γ-oryzanol extraction, however, the water solvent increase decreased the extraction of this minority compound. The water also has a strong influence on the amount of acylglycerol and free fatty acid transferred to the extract, however, for the phospholipids content, there is a decreasing influence. The process conditions did not have a significant affection on the oil composition, which is typical on rice bran oil. Regarding the protein fraction, solubility and thermal properties, which define the protein denaturing degree, there was a strong influence of the solvent hydration degree and the processing temperature, once the amount of water in the solvent and temperature are increased, it was noticed the decrease on the nitrogen solubility index. Based on the results it is possible to infer that the rice bran oil extraction with alternative solvents, ethanol and isopropanol, is possible, however, the process conditions must be well evaluated in order to be viable and the originated products, as well the rice bran oil as the protein fraction, have the proper quality for food purposes.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Informática e Computação. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Tese de mestrado. Engenharia de Minas e Geo-Ambiente. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Orientador: Marcela Aparecida Guerreiro Machado / Resumo: A microalga Chlorella possui ácidos graxos poli-insaturados, vitaminas e alto conteúdo proteico. Desse modo, estudos recentes têm explorado o uso de microalgas para obtenção de lipídios, principalmente os de maior valor comercial como o ácido ɣ-linolênico. Estre trabalho objetivou propor um método de cultivo para a microalga Chlorella vulgaris e extração do óleo. Os experimentos foram realizados em duplicata de acordo com o arranjo ortogonal de Taguchi, a partir da qual foram organizadas duas etapas: na primeira foram viabilizados cultivos nos quais os fatores de interesse pudessem ser avaliados em dois níveis de operação: Aeração (1,67 e 3,33L/min), NO3 (0,25 e 0,50 g/L), PO4 -3 (0,35 e 0,65 g/L), NaHCO3 (0,25 e 0,50 g/L), intensidade de luz (0,85 e 14,50 K luz) e fotoperíodo (12 e 24 h). Em tal etapa correu também a colheita, floculação, secagem e moagem da biomassa. Na segunda etapa foram realizadas as extrações lipídicas de acordo com e uso de solventes como o clorofórmio e metanol, utilizou-se também o banho de ultrassom para as extrações dos teores lipídicos. Obteve melhor resultado a concentração de biomassa algal, a qual atingiu a concentração de nitrato (0,50 g/L), concentração de bicarbonato de sódio (0,50 g/L), fosfato (0,65 g/L) e fotoperíodo de 12 em 12hs. O melhor resultado para a extração lipídica ocorreu conforme a metodologia de Zorn (2017), com aproximadamente 2,5% mais eficiente e obteve o seguinte resultado para os fatores, no nível alto são: aeração (3,33... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The micro-algae Chlorella has polyunsaturated fatty acids, vitamins and high protein content. Thus, recent studies have explored the use of microalgae to obtain lipids, especially those with higher commercial value such as β-linolenic acid. The objective of this work was to propose a method of cultivation for the microalga Chlorella vulgaris and extraction of the oil. The experiments were carried out in duplicate according to Taguchi's orthogonal arrangement, from which two stages were organized: in the first, cultures were feasible in which the factors of interest could be evaluated at two levels of operation: aeration (1.67 e 3.33L/min), PO4 -3 (0.35 and 0.65 g / L), NaHCO 3 (0.25 and 0.50 g / L), NO 3 (0.25 and 0.50 g / L) , light intensity (0.85 and 14.50 K light) and photoperiod (12 and 24 h). In this stage also the harvest, flocculation, drying and milling of the biomass took place. In the second stage, the lipid extractions were performed according to the use of solvents such as chloroform and methanol, and the ultrasonic bath was used to extract the lipid contents. The best results were the algal biomass concentration, which reached the concentration of nitrate (0.50 g / L), sodium bicarbonate (0.50 g / L), phosphate (0.65 g / L) and photoperiod every 12 hours The best result for the lipid extraction occurred according to the Zorn (2017) methodology, with approximately 2.5% more efficient and obtained the following result for the factors, at the high level are: aerati... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Zeólitas e carvão ativado são materiais eficazes para o tratamento de efluentes devido a sua grande área superficial e possibilidades de funcionalização, que permitem o desenvolvimento de novos materiais derivados visando a processos de concentração/remoção de contaminantes, por exemplo, em águas. A preparação de nanocompósitos magnéticos e sua aplicação na remoção seletiva de poluentes em meio aquoso tornou-se viável devido as interações distintas que ocorrem entre zeólita e carvão ativado com compostos orgânicos, íons metálicos e compostos nitrogenados. Assim, novos materiais voltados para sistemas de tratamento de águas residuais e monitoramento ambiental foram desenvolvidos com base em materiais bem estabelecidos. Os nanocompósitos foram caracterizados estrutural e morfologicamente por técnicas de microscopia eletrônica de varredura, termogravimetria, espectroscopia no infravermelho, espalhamento de luz, difração de raios x, bem como suas capacidades de adsorção. Foi avaliado também a viabilidade de aplicações em métodos analíticos, como pré-concentração por extração em fase sólida magnética (M-SPE), e, para tratamento de efluentes em amostras reais. Contaminação por cromo (VI), outras espécies potencialmente tóxicas e amônio foram removidos de águas residuais, gerando produtos tratados com níveis de contaminantes suficientemente baixos para atenderem as recomendações da EPA (Environmental Protection Agency) e CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente), permitindo seu descarte na natureza. Os materiais demonstraram ser adequados para pré-concentração rápida, eficiente, economicamente competitiva e ambientalmente amigável de amostras por M-SPE para quantificação analítica de espécies orgânicas ou inorgânicas, por técnicas analíticas convencionais. Assim, foi demonstrado a possibilidade de determinação simultânea de elementos potencialmente tóxicos e de outros cátions metálicos em concentrações traço (ppb), diretamente no material compósito magnético, por espectroscopia de fluorescência de raios X de energia dispersiva (EDX), além da quantificação de traços de compostos orgânicos semi-voláteis por cromatografia emfase gasosa com detector por espectrometria de massas, aumentando a sensibilidade para além do limite nominal de detecção por essas técnicas. / Zeolites and activated carbon are effective materials for the treatment of effluents due to their large surface area and functionalisation possibilities, which allow the development of new derived materials aiming at the concentration/removal of contaminants from water, for example. The preparation of magnetic nanocomposites and their application in the selective removal of pollutants in aqueous media has become feasible due to the distinct interactions that occur between zeolite and activated carbon with organic compounds, metal ions and nitrogen compounds. Thus, new materials for wastewater treatment and environmental monitoring systems were developed based on well-established materials. The nanocomposites were structural and morphologically characterized by scanning electron microscopy, thermogravimetry, infrared spectroscopy, light scattering, x-ray diffraction, as well as their adsorption capacities, viability of applications in analytical methods such as preconcentration by extraction in magnetic solid phase, M-SPE, were evaluated, and the composite materials Cmag and Zmag applied for treatment of real samples. Chromium (VI) contamination, heavy metal cations and ammonium were removed from wastewater, generating treated products with levels of contaminants low enough to meet the EPA and CONAMA recommendations, allowing their disposal in the wild. The materials have been shown to be suitable for rapid, efficient, economically competitive and environmentally friendly preconcentration of samples per M-SPE for analytical quantification of organic or inorganic species by conventional analytical techniques. Thus, it was demonstrated the possibility of simultaneous analysis of heavy metals and other metal cations in trace concentrations (ppb), directly in the magnetic composite material, by dispersive energy X-ray fluorescence spectroscopy (EDX), in addition to the quantification of traces of volatile organic compounds (VOC) by gas chromatography with mass spectrometry detector, increasing the sensitivity beyond the nominal limit of detection by these techniques.