Orientadores: Rubens Maciel Filho, Maria Regina Wolf Maciel / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-17T07:37:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CardenasConcha_ViktorOswaldo_D.pdf: 4772708 bytes, checksum: f60b1666b16ba98bbf53116f33ee385b (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Atualmente, o Brasil tem uma grande demanda do consumo de asfalto, devido à reconstrução e à construção de novas estradas. O investimento em tecnologia para garantir esta demanda, não somente no aspecto quantitativo, mas também no aspecto qualitativo do asfalto é imprescindível. Este projeto tem por objetivo geral o estudo em escala piloto, do processo de desasfaltação supercrítica de resíduos pesados e ultrapesados do petróleo obtidos por destilação a vácuo convencional e por destilação molecular. O trabalho visa a substituição do processo de extração líquido-líquido hoje utilizado para desasfaltação a nível de laboratório, procurando introduzir ganhos operacionais, tais como redução de tempo de processamento e aumento da quantidade dos materiais obtidos, ou seja, otimização do processo. Uma modelagem computacional do processo de desasfaltação supercrítica, também foi realizada, validada com dados experimentais, estudando o efeito das propriedades termodinâmicas e operacionais do processo, com o objetivo de obter ganhos operacionais. Além disto, foram realizados: um estudo sobre a extração supercrítica ou quase-crítica de asfaltenos e resinas de resíduos de petróleo, experimentos e obtenção dos dados em uma unidade de separação supercrítica; mapeamento das regiões de operação ótima do processo utilizando o planejamento de experimentos acoplado com o modelo matemático, e por fim, comparação dos resultados obtidos através de desasfaltação supercrítica, com os resultados obtidos pela via tradicional (extração líquido-líquido) no laboratório de Valoração do CENPES / Abstract: Nowadays, Brazil has a great demand for asphalt due to the reconstruction and construction of the new roads. The investment in technology to guarantee this demand is necessary in the qualitative and quantitative aspects. This work has as general aim the study in pilot scale of the supercritical deasphalting process using heavy and ultra heavy residues produced from conventional and molecular distillation. The work intends the replacement of the liquid liquid extraction process used for deasphalting in laboratory, aiming to introduce operational gain, such as processing time reduction and the increase of the material quantity obtained, that is to say, the process optimization. A computational modeling of the supercritical deasphalting process was done and it was validated with experimental data. The effect of the thermodynamics and operational properties of the process was studied with the aim to obtain operational gain. Furthermore, the supercritical and near critical extraction of the asphaltenes and resins were studied, experiments were carried out in the equipment and the data were obtained in the supercritical separation unit. The mapping of the regions of the process optimal operation using experimental design united with mathematical model was realized. The comparation of the results obtained in supercritical deasphalting unit with the results obtained with the conventional process (liquid liquid extraction) in CENPES Valoration Laboratory were done to conclude this work / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

Orientadores: Fernando Antonio Cabral, Losiane Cristina Paviani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-21T23:56:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paula_JuliaTeixeirade_M.pdf: 2661007 bytes, checksum: 54793467279c439979f86fae6e09b9c5 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Extratos de folhas de Arrabidaea chica (Humb. Bonpl.) Verlot foram obtidos usando dióxido de carbono supercrítico (scCO2), etanol e água como solventes. Dois tipos de extração sequencial em leito fixo foram realizados: o primeiro tipo em três etapas, usando o scCO2 na primeira etapa, o etanol na segunda e a água na terceira, nas temperaturas de 40 °C e 50 °C e pressões de 300 bar e 400 bar; o segundo tipo em duas etapas, usando o dióxido de carbono supercrítico em uma primeira etapa, seguida de uma segunda extração com uma mistura de scCO2/etanol/água em diferentes proporções, a 40 °C e 300 bar. Para comparação, foram realizadas algumas extrações convencionais: uma extração convencional etanólica a temperatura ambiente, uma extração convencional hidroalcoólica com uma mistura de etanol, água 70:30 (v:v) a temperatura ambiente, uma extração hidroalcoólica com uma mistura de etanol, água 70:30 (v:v) a 40 °C e 300 bar e três extrações aquosas convencionais (40 °C, 50 °C e 80 °C). Todos os extratos foram caracterizados quanto ao rendimento global, às respectivas cinéticas de extração, conteúdo de compostos fenólicos totais, flavonoides totais, antocianinas monoméricas totais, carajurina e luteolina. A cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) foi empregada na determinação quantitativa de dois compostos selecionados: 6,7-dihidroxi-5,4'-dimetoxi flavilium (carajurina) e luteolina, além do monitoramento qualitativo dos outros dois pigmentos presentes na A. chica: pigmento (1) 6,7,3',4'- tetra-hidroxi-5-metoxi flavilium e pigmento (2) 6,7,4'- trihidroxi-5-metoxi flavilium. Nos processos de extração em leito fixo em três etapas, o rendimento total acumulado das três etapas, nas quatro condições operacionais de temperatura e pressão, variaram entre 22 % e 27 %, sendo o maior rendimento global alcançado na condição de 50 °C e 300 bar. O maior teor de compostos fenólicos totais (178,2 mg EAG/g extrato) e flavonoides totais (373,2 mg EC/ g extrato) foi obtido pelo processo realizado com a mistura 80,8 % scCO2, 19,2 % de etanol e 0 % de água. Os extratos etanólicos apresentaram maior teor de carajurina e a maior concentração de luteolina foi obtida no extrato convencional hidroalcoólico com uma mistura de etanol, água 70:30 (v:v). Na extração com scCO2 puro, obteve-se o menor rendimento de extração e foi seletiva para extrair carajurina / Abstract: Extracts from Arrabidaea chica (Humb. Bonpl.) Verlot leaves were obtained using supercritical carbon dioxide (scCO2), ethanol and water as solvents. Two types of sequential extraction were carried out in a fixed bed: the first type in three stages, using scCO2 in the first step, the ethanol in the second step and water in the third step at temperatures of 40 °C and 50 °C and pressures of 300 bar and 400 bar; the second type in two steps, using supercritical carbon dioxide in a first step, followed by a second extraction with a mixture of scCO2/ethanol/water in different proportions, at 40 °C and 300 bar. For comparison, some conventional extractions were performed: an ethanolic extract conventional at room temperature, a conventional hydroalcoholic extraction with a mixture of ethanol, water 70:30 (v: v) at room temperature, a hydroalcoholic extraction with a mixture of ethanol, water 70:30 (v: v) at 40 °C and 300 bar and three extractions conventional aqueous (40 °C, 50 °C and 80 °C). All extracts were analyzed for global yield, the respective kinetics of extraction, total phenolic compounds, total flavonoid, anthocyanins monomeric total, carajurin and luteolin. The high performance liquid chromatography (HPLC) was used for quantitative determination of two selected compounds: 6,7-dihydroxy-5, 4'-dimethoxy flavilium (carajurina) and luteolin, besides for monitoring qualitatively the other two pigments present in A. chica: pigment (1) 6,7,3 ', 4'-tetrahydroxy-5-methoxy flavilium and pigment (2) 6,7,4' - trihydroxy-5-methoxy flavilium. In the three stages extraction processes in fixed bed, the global yield of the three steps accumulated in the four operational conditions of temperature and pressure ranged between 22 % and 27 %, with the highest overall efficiency achieved in the condition of 50 °C and 300 bar. The highest content of total phenolic compounds (178.2 mg GAE / g extract) and total flavonoid (373.2 mg CE / g extract) was obtained by the process performed with the mixture scCO2 80.8 %, 19.2 % ethanol and 0 % water. The ethanol extracts showed a high level of carajurin and the highest concentration of luteolin was obtained in conventional hydroalcoholic with a mixture of ethanol, water 70:30 (v: v). In pure scCO2 extraction, the lowest extraction yield was achieved and it selective to extract carajurin / Mestrado / Engenharia de Alimentos / Mestra em Engenharia de Alimentos

Orientador: Everson Alves Miranda, Paulo de Tarso Vieira e Rosa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-18T17:30:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_MaxAdilsonLima_M.pdf: 2358919 bytes, checksum: 4bfe6ce2439dc359cd00e7a3a2bb2d86 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Madeiras sofrem ataques de fungos que comprometem a sua resistência e valor de mercado, levando a indústria madeireira a buscar fungicidas capazes de reduzir as perdas no setor. Nesse contexto, a espécie Senna reticulata aparece como possibilidade promissora, pois estudos preliminares revelaram a existência de substâncias, ainda não identificadas, em diferentes partes dessa planta com atividade fungicida e/ou fungistática. Assim, o presente trabalho objetivou a obtenção de compostos antifúngicos a partir de folhas secas de S. reticulata por extração convencional e supercrítica. Estudou-se o efeito da temperatura, pH, força iônica e tipo de solvente (água, etanol e composição destes) sobre a concentração de compostos fenólicos e proteínas nos extratos produzidos em tanque agitado. Na extração supercrítica, estudou-se o efeito da pressão e da temperatura sobre a concentração de compostos fenólicos nos extratos. Na extração convencional a composição do solvente, temperatura e pH apresentaram efeito sobre a concentração de compostos fenólicos e proteínas nos extratos. Para a extração supercrítica, o rendimento dos extratos foi afetado pela pressão do sistema. No entanto, o extrato com o menor rendimento em massa teve o maior teor de compostos fenólicos. Nos testes de atividade antifúngica, todos os extratos convencionais apresentaram ação contra os fungos utilizados. Os extratos supercríticos em baixas concentrações (baixas concentrações foram necessárias devido à utilização de etanol como solvente/diluente) apresentaram pequena ou nenhuma atividade sobre o crescimento dos fungos. Portanto, a extração convencional mostrou ser uma técnica promissora para a obtenção de extratos com efeito antifúngico de S. reticulata por apresentar alto rendimento, atividade antifúngica considerável, tempo de extração curto / Abstract: Wood suffers fungal attacks which undertake its resistance and market value, taking the wood industry to search for fungicides capable of to reduce losses in the sector. In this context, Senna reticulata appears as a promising possibility because preliminary studies revealed the existence of yet unidentified substances from various parts of this plant with fungicide and/or fungistatic activity. Thus, this work aimed to obtain antifungal compounds from dried leaves of S. reticulata by conventional and supercritical extraction. We studied the effect of temperature, pH, ionic strength, and type of solvent (water, ethanol and composition of this two) on the concentration of phenolic compounds and proteins in the extracts produced using stirred tanks. In the supercritical extraction we studied the effect of pressure and temperature on the phenolic compounds extraction. In the conventional extraction the solvent composition, temperature, and pH showed effect on the concentration of phenolic compounds and proteins in the extracts. For the supercritical extraction, yield of extracts was affected by the pressure of the system. However, the extract with the lowest yield in mass, had the highest content of phenolic compounds. In tests for antifungal activity, all conventional extracts showed activity against the fungi used. Supercritical extracts at low concentrations (low concentration required due to the ethanol used as a solvent/diluents) showed small and no activity on fungal growth. Therefore, the conventional extraction showed to be as a promising technique for obtaining extracts with antifungal effect from S. reticulata because of high yield, considerable antifungal activity, and short extraction time / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Julian Martínez / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-26T22:24:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aguiar_AnaCarolina_D.pdf: 3211663 bytes, checksum: 1dba9003e81cefba0f37a83236458c50 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Neste trabalho a caracterização, a extração e o encapsulamento de extratos de pimentas Capsicum com tecnologia supercrítica foram estudados. Inicialmente, 20 variedades de pimentas foram caracterizadas quanto à concentração de capsaicinoides. Foi observada uma grande variação entre a composição dos capsaicinoides, sendo que a capsaicina e a dihidrocapsaicina foram os compostos majoritários. Com base nos resultados obtidos, foram selecionadas duas pimentas para obtenção de extratos com dióxido de carbono (CO2) supercrítico: a pimenta malagueta para extração de capsaicinoides e a pimenta biquinho para a extração de capsinoides. No que diz respeito à extração supercrítica (SFE) de pimenta malagueta, verificou-se que as concentrações mais elevadas de capsaicinoides foram obtidas com as menores pressões, indicando que pode haver competição entre capsaicinoides e outros compostos solúveis no CO2 supercrítico à pressões mais elevadas. O maior rendimento global foi obtido nas maiores pressões devido ao aumento da densidade do solvente. A pimenta biquinho apresentou uma concentração considerável de capsinoides. O processo de SFE com CO2 resultou em baixos rendimentos globais de extração quando comparado com os resultados obtidos empregando métodos a baixa pressão. Por outro lado, o extrato obtido com a menor densidade do CO2 apresentou uma alta concentração de capsinoides, sugerindo que o CO2 supercrítico sem cossolventes pode ser empregado para a obtenção destes compostos. Adicionalmente, foi realizada uma estimativa de custos de manufatura dos extratos supercríticos de pimenta malagueta nas condições otimizadas de extração (15 MPa e 40 °C) e o resultado obtido foi comparado com o valor comercial de um extrato com as mesmas características. Verificou-se que o processo de SFE de oleorresina de pimenta malagueta pode ser economicamente viável. Em uma segunda etapa, uma unidade de precipitação pelos métodos Antissolvente Supercrítico (SAS) e Extração Supercrítica de Emulsões (SFEE) foi desenvolvida e avaliada quanto ao desempenho de precipitação do poli(ácido lático) (PLLA) puro e coprecipitação de PLLA e ?-caroteno por SAS, e formação de partículas em suspensão de Hi-Cap 100® de oleorresina de pimenta malagueta por SFEE. Os ensaios de SAS para precipitação do PLLA puro e coprecipitação do PLLA com ?-caroteno resultaram em partículas com distintas morfologias em função das condições operacionais empregadas. Embora não tenha sido possível avaliar a influência dos parâmetros operacionais nas partículas obtidas por SAS, a realização dos experimentos foi fundamental para atestar o funcionamento da unidade desenvolvida. As emulsões formadas por ultrassom apresentaram alta estabilidade e a partir dos ensaios cinéticos determinou-se que o tempo apropriado de injeção na coluna de precipitação era de 10 min após a emulsificação. Os ensaios de SFEE resultaram em suspensões com baixa porcentagem de retenção de capsaicinoides, possivelmente devido à alta taxa de extração desses compostos durante a SFE e à perda de oleorresina verificada no frasco de coleta. Quanto ao teor de solvente residual, observou-se que quanto menor a perda de oleorresina, maior a concentração de solvente na suspensão. O diâmetro médio das partículas em suspensão apresentou pouca variação em relação ao diâmetro médio das emulsões injetadas, indicando que o tamanho de partícula está mais relacionado com o tamanho e natureza das gotículas de emulsão do que com as condições de transferência de massa do processo / Abstract: The characterization, extraction and encapsulation of extracts from Capsicum peppers with supercritical technology were studied. Initially, 20 varieties of peppers were characterized in terms of concentration of capsaicinoids. A large variation in the composition of capsaicinoids was observed, whereas capsaicin and dihydrocapsaicin were the major ones. Based on these results, two peppers were selected to obtain extracts with supercritical carbon dioxide (CO2): malagueta for capsaicinoids extraction and biquinho to capsinoids extraction. Regarding the supercritical fluid extraction (SFE) of malagueta pepper, higher concentrations of capsaicinoids were obtained at lower pressures, indicating that there may be competition between capsaicinoids and other compounds soluble in supercritical CO2 at higher pressures. The global yield was greater at higher pressures due to the increase of the solvent density. The extracts from biquinho pepper showed a considerable concentration of capsinoids. The SFE process with CO2 resulted in global extractions yields lower than those obtained using low pressure extraction methods. Moreover, the extract obtained at lower CO2 density had a high concentration of capsinoids, which suggests that supercritical CO2 without cosolvents may be employed to obtain these compounds. Additionally, an estimate of the manufacturing cost of supercritical extracts of malagueta peppers at the optimized conditions (15 MPa and 40 °C) was performed and the result was compared with the commercial value of an extract with the same characteristics. It was found that the SFE process of malagueta pepper oleoresin may be economically viable. In a second stage, a unit of precipitation by Supercritical Antisolvent (SAS) and Supercritical Fluid Extraction of Emulsions (SFEE) methods was developed and evaluated in terms of the precipitation performance of pure PLLA and coprecipitation of poly(lactic acid) (PLLA) and ?-carotene by SAS, and particle formation in suspensions of Hi-Cap 100® and malagueta pepper oleoresin by SFEE. The SAS experiments for precipitation of pure PLLA and coprecipitation of PLLA with ?-carotene resulted in particles with different morphologies when comparing the operating conditions. Although it was not possible to evaluate the influence of operating parameters on the particles obtained by SAS, the experiments were important to demonstrate the operation of the assembled precipitation unit. The emulsions formed by ultrasound showed high stability, and from kinetic experiments it was determined that the appropriate injection time in the precipitation column was 10 min after emulsification. The SFEE experiments resulted in suspensions with low retention percentage of capsaicinoids, possibly due to the high rate of extraction of these compounds during the SFE and the loss of oleoresin verified in the collection flask. Regarding the residual solvent content in the suspensions, it was observed that the smaller the loss of oleoresin, the higher the solvent concentration in the suspension. The average mean diameter of the particles in suspension showed little variation from the average mean diameter of the injected emulsion, indicating that the particle size is more related to the size and nature of the emulsion droplets than to the mass transfer conditions of the process / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutora em Engenharia de Alimentos

O óleo do fígado de cação-azul tem um valor nutricional elevado e é rico em inúmeras substâncias ativas, tais como o esqualeno, vitamina A e ácidos graxos poli-insaturados. A proposta desta pesquisa foi obter o óleo de fígado de cação-azul (Prionace glauca) sob condições brandas de temperatura usando extração com fluido supercrítico (SFE) e estudar o processo de microencapsulação deste, utilizando o sistema de formação de partículas por soluções ou suspensões em gás saturado (PGSS). Para estudar os parâmetros de extração supercrítica do óleo de cação-azul, utilizou-se em um primeiro momento o fígado de beijupirá (Rachycentron canadum) como modelo e realizou-se extrações supercríticas a diferentes condições de temperatura (T, 50, 60 e 70 °C) e vazão de CO2 (5, 8 e 11 g CO2/min) sob uma mesma pressão (P) de 250 bar. Considerando as condições de maior rendimento, definiu-se para o fígado de cação-azul um delineamento de blocos completos, com 5 níveis de P (100, 150, 200, 250 e 300 bar) e 2 níveis de T (50 e 60°C). Com os diferentes óleos de fígado de cação-azul (OFCA) óleo de fígado de beijupirá (OFB) e óleo de fígado de tubarão comercial (OFTC), foram realizadas medidas físico-químicas (densidade, viscosidade, índice de refração, índice de acidez, valor de peróxido e índice de saponificação) e quantificou-se os ativos de interesse neste estudo, esqualeno, vitamina A e ácidos graxos essenciais. O OFCA com maior teor de esqualeno foi usado para a etapa de formação de micropartículas por meio da técnica PGSS, na qual partículas foram geradas usando como agentes de impregnação amidos modificados (Hi Cap® 100 e Purity Gum Ultra®) e caracterizadas. O OFB apresentou rendimentos distintos quando diferentes condições operacionais foram aplicadas, variando de 40 a 58% e estes resultados contribuíram para a definição das condições de extração do óleo de fígado de cação-azul. As características físico-químicas foram compatíveis com óleos sem refino, destacando-se o elevado teor de acidez (13,6 - 17% expresso como ácido oleico), que se julgou característico deste óleo. Foram encontrados ácidos graxos de elevado valor biológico. Os teores de ácidos graxos monoinsaturados foram de 41,2 a 49 g/ 100 de OFB e ácidos graxos poli-insaturados variaram de 21,8 a 25,3 g/ 100g de OFB. O esqualeno nos óleos variou de 354 a 462 mg/ 100g de OFB, reforçando o potencial desta matriz para diversas aplicações. Os rendimentos das extrações do OFCA variaram de 0 a 60%, considerado, para os maiores valores, superiores aos métodos convencionais. O OFCA apresentou parâmetros físico-químicos como densidade de 0,920 a 0,922 g.mL-1, viscosidade de 52 a 56 Pa.s, índice de refração de 1,4760 a 1,4785, índice de acidez de 1,1 a 2,2% em ácido oleico, valor de peróxido de 10 a 24 meq de O2 ativo/ kg de OFCA e índice de saponificação de 171 a 556 mg KOH/ g de OFCA comparáveis a óleos de pescados refinados. Os ensaios de quantificação de esqualeno e vitamina A indicaram valores de 171 a 534mg de esqualeno/ 100 de OFCA e 579 a 3.682 Retinol equivalente/ g de OFCA. As micropartículas geradas exibiram um considerável índice de retenção de óleo na superfície, de 74 a 82% e, além disso, parâmetros como alta solubilidade e baixa higroscopicidade dos amidos modificados tornam estas partículas amplamente aplicáveis na área de alimentos. O estudo do comportamento dos amidos modificados Hi Cap® 100 e Purity Gum Ultra® em contato com CO2 supercrítico não indicou expansão volumétrica nas amostras sob as condições avaliadas. Embora os óleos extraídos com CO2 supercrítico tivessem características de óleos refinados, as análises de estabilidade das micropartículas mostraram a necessidade de refino para uma maior shelf life do produto. Os teores de esqualeno, composto encontrado em todos os dias e em todos os tratamentos analisados, decresceu ao longo do período de estudo da estabilidade (de 0 a 60 dias). / Blue shark liver oil has a high nutritional value and is rich in numerous active substances, such as squalene, vitamin A, polyunsaturated fatty acids. The purpose of this study was to obtain blue shark liver oil (Prionace glauca) under mild temperature conditions using supercritical fluid extraction (SFE) and to study the microencapsulation process of the oil using the particle formation system from gas saturated solution/suspension (PGSS). To study the supercritical extraction parameters of blue shark liver oil (BSLO), cobia liver (Rachycentron canadum) was used as a model and supercritical extractions were performed at different conditions of temperature (T, 50, 60 and 70 °C) and CO2 flow rate (5, 8 and 11 g CO2/min), under the same pressure (P) of 250 bar. Considering the higher yield conditions, it was set for the blue shark liver one complete block design with 5 levels of P (100, 150, 200, 250 and 300 bar) and 2 T levels (50 and 60 °C). With the different BSLO, cobia liver oil (CLO) and purchased shark liver oil (PSLO), physicochemical measurements (density, viscosity, refractive index, acid number, peroxide value and saponification number) were performed and the active of interest in this study (squalene, vitamin A and essential fatty acids) were quantified. The BSLO with the highest squalene content was used for microparticle formation step by the PGSS technique in which particles were generated using modified starches as impregnation agents (Hi Cap® 100 and Purity Gum Ultra®) and characterized. CLO had different yields, ranging from 40 to 58%, when different operating conditions were applied and these results contributed to the definition of extraction conditions of BSLO. The physicochemical characteristics were consistent with oils without refining, highlighting the high acid content (13.6 to 17% oleic acid), which was considered characteristic of CLO. The CLO has high biological value fatty acids. The levels of monounsaturated fatty acids were 41.2 to 49 g/ 100 of CLO and polyunsaturated fatty acids ranged from 21.8 to 25.3 g/ 100 g of CLO. Squalene in oils ranged 354 - 462 mg/ 100g of CLO, reinforcing the potential of this matrix for several applications. BSLO yields of extractions ranged 0-60%, considered for the highest values superior to conventional methods. BSLO showed physicochemical parameters such as density from 0.920 to 0.922 g.mL-1, viscosity from 52 to 56 Pa.s, refractive index of 1.4760 to 1.4785, acid number from 1.1 to 2.2% oleic acid, peroxide value from 10 to 24 meq of active O2/ kg of BSLO and saponification number of 171-534 mg KOH/ kg of BSLO comparable to refined fish oils. The squalene and vitamin quantification assays indicated values of 161.30 to 542.55 mg of squalene/ 100g of BSLO and 579-3,682 retinol equivalent/ g of BSLO. The generated microparticles showed considerable oil retention index on the surface, 74-82% and, in addition, parameters such as low hygroscopicity and high solubility of modified starches makes these particles widely applicable in the food area. The behavior study of modified starches Hi Cap® 100 and Purity Gum Ultra® in contact with supercritical CO2 has not indicated volumetric expansion in the samples under the conditions evaluated. Although the oil extracted with supercritical CO2 had refined oils characteristics, analyzes the stability of the microparticles showed the necessity of refining for greater shelf life of the product. Squalene found decreased along the stability study period (0 to 60 days), however, it was found in every day and analyzed in all treatments. The squalene content, the compound found in every day and for all treatments analyzed, decreased along the stability study period (0 to 60 days).

Made available in DSpace on 2015-04-30T14:05:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000467627-Texto+Completo-0.pdf: 2210744 bytes, checksum: aad8668a5522012bd1f3603c51df5d00 (MD5) Previous issue date: 2015 / The Baccharis genus has more than 500 species discribed and 90% occur in South America. It has highlighted important feature in the folk medicine being used for digestive problems. Studies report the presence of phenolic compounds and phenolic acids in its non-volatile extracts. Non-volatile extracts are obtained by infusion and/or maceration of parts of the plant in solvent. One way to obtain pure extracts without the need of evaporation of the solvent is the extraction by supercritical fluid. The aim of the present study was to obtain non-volatile compounds of seven Baccharis species: Baccharis microdonta, B. megapotamica, B. vulneraria, B. usteri, B. trimera, B. tridentata, B. uncinella by supercritical extraction in different conditions of operation, analyze them in different chromatographic methods and test its biological activities such as antioxidant and antimicrobial. As it shows high antioxidant potencial and high availability in the nature, the B. uncinella species were selected to continue our studies in order to perform the supercritical impregnation of the extract in sutures, one polymer matrix of PLGA. The antioxidant activity was the chosen characteristic to aggregate in the suture with the objective to enhance the healing were it is used. The results obtained shows that the impregnated material was not visualized through image analysis, but quantification and liberation tests as well as antioxidant activity shows that the impregnation has occurred. The impregnation condition at 150 bar showed superior results in relation to the impregnation at 200 bar, about 50% more mass impregnated and a 30% higher antioxidant activity. / O gênero Baccharis possui mais de 500 espécies descritas sendo que 90% destas ocorrem na América do Sul. Possui importante destaque na medicina popular sendo utilizadas para problemas digestivos. Estudos reportam a presença de compostos fenólicos como flavonoides e ácidos fenólicos em seus extratos não voláteis. Extratos não voláteis normalmente são obtidos por infusão e/ou maceração de partes de planta em solvente. Uma forma de obtenção de extratos puros sem necessidade de evaporação do solvente é a extração por fluido supercrítico.O objetivo do presente estudo foi obter compostos não voláteis de sete espécies de Baccharis: Baccharis microdonta, B. megapotamica, B. vulneraria, B. usteri, B. trimera, B. tridentata, B. uncinella por extração supercrítica em diferentes condições de operação, analisá-los por diferentes métodos cromatográficos e testar suas atividades biológicas tais como atividade antioxidante e antimicrobiana. Por apresentar um potencial antioxidante elevado e grande disponibilidade na natureza, a espécie B. uncinella foi selecionada para dar continuidade aos estudos e realizar a impregnação supercrítica do extrato selecionado em fios de sutura, uma matriz polimérica de PLGA.A atividade antioxidante foi a característica escolhida para agregar ao fio de sutura com o objetivo de potencializar a cicatrização do local onde for aplicado. Os resultados obtidos mostram que o material impregnado não foi visualizado através da análise de imagens, mas testes de quantificação e liberação, assim como de atividade antioxidante, comprovaram que ocorre a impregnação do extrato. A condição de impregnação a 150 bar apresentou resultados superiores em relação a impregnação a 200 bar, aproximadamente 50% mais massa impregnada e e uma atividade antioxidante 30% maior.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:55:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000435352-Texto+Completo-0.pdf: 1328330 bytes, checksum: 1ab78f3333dabdd8c83b32bc552e53f2 (MD5) Previous issue date: 2011 / Achyrocline satureioides, also known as Marcela is an aromatic herb widely used in Brazil and other South American countries, due to its medicinal properties. The marcela presents in its composition phenolic substances which are attributed antioxidant activity and volatile components. In this work we studied the processes of distillation by steam distillation and supercritical extraction, to evaluate the use of these techniques in obtaining the non-volatile and volatile extracts of marcela from its aerial parts, in order to obtain new products with aromatic notes. The extraction of essential oil of marcela was performed by employing the technique of steam distillation in five pressures (1. 0, 1. 5, 2. 0, 2. 5 and 3. 0 bar), and is performed for each experimental condition the determination of the yield curve of essential oil versus time. For the extracts obtained by this technique, essential oils, the analysis was performed on the chemical composition of the extract through chromatography coupled with mass spectrometry (GC/MS). In relation to non-volatile extracts, they were obtained through the use of supercritical extraction process in four pressures (90, 100, 110 and 120 bar) at two temperatures (303. 15 and 313. 15 K) and each condition also yield curves were generated versus time. The extracts were assessed for their aromatic potential by assessing olfactometric. For both processes was carried out mathematical modeling of the curves, using models based on mass transfer consistent with the extraction technique that successfully represented the curves for both techniques. Regarding the assessment olfactometric both extracts volatile and non volatile aromatic potential presented, highlighting the sample extracted by steam distillation at 2. 5 bar. / Achyrocline satureioides, também conhecida como marcela é uma ervaaromática muito usada no Brasil e em outros países da América do Sul, devido as suas propriedades medicinais. A marcela apresenta em sua composiçãosubstâncias fenólicas as quais se atribuem atividade antioxidante e componentes voláteis. Neste trabalho foram estudados os processos de destilação por arraste a vapor e extração supercrítica, visando avaliar o uso destas técnicas na obtenção dos extratos voláteis e não voláteis da marcela a partir de suas partes aéreas, a fim de se obter produtos com novas notas aromáticas. A extração do óleo essencial de marcela foi executada através do emprego da técnica de arraste a vapor em cinco pressões (1,0; 1,5; 2,0; 2,5 e 3,0 bar), sendo realizada para cada condição experimental a determinação da curva de rendimento de óleo essencial versus tempo. Para os extratos obtidos por essa técnica, os óleos essenciais, foi realizada a análise da composição química do extrato via cromatografia gasosa acoplada com o espectrômetro de massas (CG/EM). Em relação aos extratos não voláteis, os mesmos foram obtidos através do uso do processo de extração supercrítica em quatro pressões (90, 100, 110 e 120 bar) em duas temperaturas (303,15 e 313,15 K)e para cada condição também foram geradas curvas de rendimento versus tempo. Os extratos obtidos foram avaliados quanto ao seu potencial aromático através de uma avaliação olfatométrica. Para ambos os processos foi realizada a modelagem matemática das curvas, utilizando modelos baseados na transferência de massa condizente com a técnica de extração que representaram com êxito as curvas para ambas as técnicas. Em relação à avaliação olfatométrica, tanto os extratos voláteis como os não voláteis apresentaram potencial aromático, destacando a amostra extraída por arraste a vapor a 2,5 bar.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000437800-Texto+Completo-0.pdf: 2143579 bytes, checksum: 27291e3f6641f7a5b986a21239266159 (MD5) Previous issue date: 2012 / The decaffeination of leaves of yerba mate is economically attractive, since it allows to obtain products of commercial interest and caffeine, a byproduct used in food and pharmaceutical industries. In this work we used the extraction and precipitation with supercritical carbon dioxide to obtain the decaffeinated yerba mate and micro/nanoparticles of the caffeine. The decaffeinated yerba mate and extract were obtained from the dry leaves on automated pilot plant. The mathematical modeling was realized with the extraction curves defining the condition of the pressure and temperature for higher yield and lower caffeine content in yerba mate. For the micronization process based on the use of supercritical carbon dioxide as antisolvent (SAS process, Supercritical AntiSolvent) it was used a semi-continuous pilot plant. The influence of the initial concentration, the temperature and the pressure in the yield, in the particle size, in the morphology and polymorphism were analyzed. The results demonstrated that carbon dioxide is selective for caffeine and the condition which obtains higher yields of extract and less content of the caffeine in the extracted yerba mate was 15. 0 MPa and 323,15 K. The average reduction of caffeine in yerba mate was 40%. The particles were micronized from caffeine solution with dichloromethaneand the analysis of the product showed a narrower range of sizes (2. 5 to 6. 5 μm) in comparison to unprocessed caffeine (12. 2 μm) with an increment of the purity of caffeine. We also found that with proper selection of process parameters such as temperature, pressure and initial concentration, it is possible to produce particles of caffeine with different degrees of crystallinity and distinct quantities of polimorphics. / A descafeinização de folhas de erva-mate é economicamente atrativa, pois possibilita a obtenção de produtos descafeinados de interesse comercial e cafeína, um bioproduto utilizado na indústria alimentícia e farmacêutica. Neste trabalho utilizaram-se a extração e a precipitação supercrítica com dióxido de carbono para obtenção da erva mate descafeinada e de micro/nanopartículas de cafeína. A ervamate descafeinada e o extrato foram obtidos a partir da erva-mate seca em uma planta piloto automatizada. Com as curvas de extração procedeu-se a modelagem matemática definindo qual a condição de pressão e temperatura de extração para maior rendimento e menor teor de cafeína na erva-mate. O processo de micronização baseou-se no uso do dióxido de carbono supercrítico como antisolvente (processo SAS–Supercritical Antisolvent) em uma planta piloto semicontínua. A influência da concentração inicial, temperatura e pressão no rendimento, tamanho de partícula, morfologia e polimorfismo foram analisados. Os resultados demonstraram que o dióxido de carbono é seletivo para a cafeína e que a condição em que se obtém o maior rendimento de extrato e menor quantidade em massa de cafeína na erva-mate extraída é a de 15,0 MPa e 323,15 K. A redução média da cafeína na erva-mate foi de 40%. As partículas de cafeína foram micronizadas a partir de soluções com diclorometano. A análise do produto apresentou uma faixa mais estreita de tamanhos (2,5 a 6,5 μm) em comparação com a cafeína não processada (12,2 μm), com aumento de pureza da cafeína. Foi encontrado também que com adequada seleção dos parâmetros do processo como temperatura, pressão e concentração inicial, é possível produzir partículas de cafeína com distintos graus de cristalinidade e diferentes quantidades dos polimórficos.

O óleo do fígado de cação-azul tem um valor nutricional elevado e é rico em inúmeras substâncias ativas, tais como o esqualeno, vitamina A e ácidos graxos poli-insaturados. A proposta desta pesquisa foi obter o óleo de fígado de cação-azul (Prionace glauca) sob condições brandas de temperatura usando extração com fluido supercrítico (SFE) e estudar o processo de microencapsulação deste, utilizando o sistema de formação de partículas por soluções ou suspensões em gás saturado (PGSS). Para estudar os parâmetros de extração supercrítica do óleo de cação-azul, utilizou-se em um primeiro momento o fígado de beijupirá (Rachycentron canadum) como modelo e realizou-se extrações supercríticas a diferentes condições de temperatura (T, 50, 60 e 70 °C) e vazão de CO2 (5, 8 e 11 g CO2/min) sob uma mesma pressão (P) de 250 bar. Considerando as condições de maior rendimento, definiu-se para o fígado de cação-azul um delineamento de blocos completos, com 5 níveis de P (100, 150, 200, 250 e 300 bar) e 2 níveis de T (50 e 60°C). Com os diferentes óleos de fígado de cação-azul (OFCA) óleo de fígado de beijupirá (OFB) e óleo de fígado de tubarão comercial (OFTC), foram realizadas medidas físico-químicas (densidade, viscosidade, índice de refração, índice de acidez, valor de peróxido e índice de saponificação) e quantificou-se os ativos de interesse neste estudo, esqualeno, vitamina A e ácidos graxos essenciais. O OFCA com maior teor de esqualeno foi usado para a etapa de formação de micropartículas por meio da técnica PGSS, na qual partículas foram geradas usando como agentes de impregnação amidos modificados (Hi Cap® 100 e Purity Gum Ultra®) e caracterizadas. O OFB apresentou rendimentos distintos quando diferentes condições operacionais foram aplicadas, variando de 40 a 58% e estes resultados contribuíram para a definição das condições de extração do óleo de fígado de cação-azul. As características físico-químicas foram compatíveis com óleos sem refino, destacando-se o elevado teor de acidez (13,6 - 17% expresso como ácido oleico), que se julgou característico deste óleo. Foram encontrados ácidos graxos de elevado valor biológico. Os teores de ácidos graxos monoinsaturados foram de 41,2 a 49 g/ 100 de OFB e ácidos graxos poli-insaturados variaram de 21,8 a 25,3 g/ 100g de OFB. O esqualeno nos óleos variou de 354 a 462 mg/ 100g de OFB, reforçando o potencial desta matriz para diversas aplicações. Os rendimentos das extrações do OFCA variaram de 0 a 60%, considerado, para os maiores valores, superiores aos métodos convencionais. O OFCA apresentou parâmetros físico-químicos como densidade de 0,920 a 0,922 g.mL-1, viscosidade de 52 a 56 Pa.s, índice de refração de 1,4760 a 1,4785, índice de acidez de 1,1 a 2,2% em ácido oleico, valor de peróxido de 10 a 24 meq de O2 ativo/ kg de OFCA e índice de saponificação de 171 a 556 mg KOH/ g de OFCA comparáveis a óleos de pescados refinados. Os ensaios de quantificação de esqualeno e vitamina A indicaram valores de 171 a 534mg de esqualeno/ 100 de OFCA e 579 a 3.682 Retinol equivalente/ g de OFCA. As micropartículas geradas exibiram um considerável índice de retenção de óleo na superfície, de 74 a 82% e, além disso, parâmetros como alta solubilidade e baixa higroscopicidade dos amidos modificados tornam estas partículas amplamente aplicáveis na área de alimentos. O estudo do comportamento dos amidos modificados Hi Cap® 100 e Purity Gum Ultra® em contato com CO2 supercrítico não indicou expansão volumétrica nas amostras sob as condições avaliadas. Embora os óleos extraídos com CO2 supercrítico tivessem características de óleos refinados, as análises de estabilidade das micropartículas mostraram a necessidade de refino para uma maior shelf life do produto. Os teores de esqualeno, composto encontrado em todos os dias e em todos os tratamentos analisados, decresceu ao longo do período de estudo da estabilidade (de 0 a 60 dias). / Blue shark liver oil has a high nutritional value and is rich in numerous active substances, such as squalene, vitamin A, polyunsaturated fatty acids. The purpose of this study was to obtain blue shark liver oil (Prionace glauca) under mild temperature conditions using supercritical fluid extraction (SFE) and to study the microencapsulation process of the oil using the particle formation system from gas saturated solution/suspension (PGSS). To study the supercritical extraction parameters of blue shark liver oil (BSLO), cobia liver (Rachycentron canadum) was used as a model and supercritical extractions were performed at different conditions of temperature (T, 50, 60 and 70 °C) and CO2 flow rate (5, 8 and 11 g CO2/min), under the same pressure (P) of 250 bar. Considering the higher yield conditions, it was set for the blue shark liver one complete block design with 5 levels of P (100, 150, 200, 250 and 300 bar) and 2 T levels (50 and 60 °C). With the different BSLO, cobia liver oil (CLO) and purchased shark liver oil (PSLO), physicochemical measurements (density, viscosity, refractive index, acid number, peroxide value and saponification number) were performed and the active of interest in this study (squalene, vitamin A and essential fatty acids) were quantified. The BSLO with the highest squalene content was used for microparticle formation step by the PGSS technique in which particles were generated using modified starches as impregnation agents (Hi Cap® 100 and Purity Gum Ultra®) and characterized. CLO had different yields, ranging from 40 to 58%, when different operating conditions were applied and these results contributed to the definition of extraction conditions of BSLO. The physicochemical characteristics were consistent with oils without refining, highlighting the high acid content (13.6 to 17% oleic acid), which was considered characteristic of CLO. The CLO has high biological value fatty acids. The levels of monounsaturated fatty acids were 41.2 to 49 g/ 100 of CLO and polyunsaturated fatty acids ranged from 21.8 to 25.3 g/ 100 g of CLO. Squalene in oils ranged 354 - 462 mg/ 100g of CLO, reinforcing the potential of this matrix for several applications. BSLO yields of extractions ranged 0-60%, considered for the highest values superior to conventional methods. BSLO showed physicochemical parameters such as density from 0.920 to 0.922 g.mL-1, viscosity from 52 to 56 Pa.s, refractive index of 1.4760 to 1.4785, acid number from 1.1 to 2.2% oleic acid, peroxide value from 10 to 24 meq of active O2/ kg of BSLO and saponification number of 171-534 mg KOH/ kg of BSLO comparable to refined fish oils. The squalene and vitamin quantification assays indicated values of 161.30 to 542.55 mg of squalene/ 100g of BSLO and 579-3,682 retinol equivalent/ g of BSLO. The generated microparticles showed considerable oil retention index on the surface, 74-82% and, in addition, parameters such as low hygroscopicity and high solubility of modified starches makes these particles widely applicable in the food area. The behavior study of modified starches Hi Cap® 100 and Purity Gum Ultra® in contact with supercritical CO2 has not indicated volumetric expansion in the samples under the conditions evaluated. Although the oil extracted with supercritical CO2 had refined oils characteristics, analyzes the stability of the microparticles showed the necessity of refining for greater shelf life of the product. Squalene found decreased along the stability study period (0 to 60 days), however, it was found in every day and analyzed in all treatments. The squalene content, the compound found in every day and for all treatments analyzed, decreased along the stability study period (0 to 60 days).

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