Submitted by Luis Carlos Person (lcperson@uol.com.br) on 2012-05-24T22:10:46Z No. of bitstreams: 1 Dissertação LCP.pdf: 3265139 bytes, checksum: 9bd2538cb84771a02aa950b712c43b20 (MD5) / Approved for entry into archive by Gisele Isaura Hannickel (gisele.hannickel@fgv.br) on 2012-05-25T12:46:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação LCP.pdf: 3265139 bytes, checksum: 9bd2538cb84771a02aa950b712c43b20 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-05-25T12:59:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação LCP.pdf: 3265139 bytes, checksum: 9bd2538cb84771a02aa950b712c43b20 (MD5) Previous issue date: 2012-05-22 / One of the major challenges in the world is how to find the answers to solve the problems of global warming, scarcity of food and the growing need for energy. There are many agricultural crops that could be used to help solve this problem. One of them is sunflower (Helianthus Annuus). Sunflower is one of the most important oil seeds in the world that grows very well in the five continents, covering an area of over 54 million acres (or 22 million hectares). Brazil’s share of this acreage is less than 1% and that maybe due to socioeconomic and technological factors. But, it is important to point out, that Brazil has all the necessary conditions to develop and grow this crop. With this backdrop, this paper aims at exploiting the production chain of sunflower, and through its use as a tool for strategic competitiveness, to evaluate the impact of this crop in Brazil. Amongst the many advantages of this crop, the most important ones are: agronomics, physical, chemical and organoleptic properties, in addition to being versatile which allows for the utilization and optimization of all available factors of production. The sunflower planting season is easily adaptable to different soil and climate conditions and could grow anywhere from Rio Grande do Sul to the State of Roraima. Its radicular system (the roots can be two meters long) allows for a better use of nutrients and water from the soil by recycling the nutrients. The seeds have high oil content (30% to 55%) thus increasing the commercial value of its by-products. All of these factors are analyzed at the light of the competitive advantages, economies of scale and scope, demonstrating that with intelligence and pragmatism, the sunflower crop could replicate, with certain advantages, what soybeans represented to Brazilian agribusiness. / Equacionar aquecimento global, escassez de alimentos e a crescente necessidade energética, tornou-se, atualmente, o grande desafio mundial. Existem diversas culturas agrícolas que podem ser exploradas de maneira estratégica e assim colaborar com a solução deste problema. Dentre elas, pode-se destacar a cultura do girassol (Helianthus Annuus). O girassol é uma das quatro maiores culturas oleaginosas no mundo, cultivado com sucesso nos cinco continentes, ocupando uma área de cultivo superior a 22 milhões de hectares. A participação do Brasil nesse montante é inferior a 1%. Acredita-se que essa pequena participação se deva a fatores sócio-econômicos e tecnológicos. Salienta-se, porém que o Brasil, por suas vantagens comparativas naturais e vantagens competitivas construídas possui condições favoráveis para seu desenvolvimento. Diante dos fatos, o objetivo deste trabalho é aprofundar o conhecimento da cadeia produtiva do girassol e através de sua utilização como estratégia de competitividade, avaliar de maneira sistêmica os impactos na matriz agrícola do País. Dentre as inúmeras vantagens dessa cultura, pode-se destacar: características agronômicas, físicas, químicas, organolépticas e versatilidade, que permitem a utilização e otimização dos fatores de produção já disponíveis; época de plantio (adaptabilidade a diferentes condições edafoclimáticas), podendo ser cultivado desde o Rio Grande do Sul até o Estado de Roraima; sistema radicular (raiz pode chegar a dois metros de profundidade), permitindo o melhor aproveitamento dos nutrientes e da água do solo e promovendo a reciclagem de nutrientes; alto teor de óleo nas sementes (30% a 55%) e; alto valor comercial dos co-produtos. Esse conjunto de características é analisado sob a ótica da teoria das vantagens competitivas e das economias de escala e escopo, demonstrando que com inteligência e pragmatismo, a cultura do girassol pode repetir, com vantagens, o que a soja representou para o agronegócio brasileiro.

Orientador: Neuza Jorge / Coorientador: Débora Maria Moreno Luzia / Banca: Ana Carolina da Silva / Banca: Renato Grimaldi / Resumo: Óleos compostos são definidos como a junção de dois ou mais tipos de óleos que podem conferir melhorias nas características nutricionais e físico-químicas, além de aumentar a diversidade de ácidos graxos presentes. Os óleos de soja e girassol são predominantemente poli e monoinsaturados, o que os tornam mais instáveis sob elevadas temperaturas e susceptíveis à oxidação. Por outro lado, o óleo de coco, saturado, tem menor potencial para oxidação e possui elevada estabilidade oxidativa. Óleos compostos podem ser altamente benéficos e servirem como alternativas para consumidores e indústria alimentícia. Portanto, os objetivos do presente trabalho foram avaliar os óleos quando submetidos a altas temperaturas, e, verificar sensorialmente, a aceitação e a diferença no sabor de batatas fritas. Os óleos de soja (S), girassol (G), coco (C) e os compostos soja:coco (SC - 75:25, v/v) e girassol:coco (GC - 75:25, v/v) foram avaliados quanto às propriedades físicoquímicas, sob termoxidação (180ºC/15 h) e fritura (180ºC/4 h). A análise sensorial de batatas fritas nos óleos S, SC, G e GC foi realizada por meio dos testes triangular de similaridade e afetivo com escala hedônica de 9 pontos. Na avaliação da qualidade, foi possível observar que o óleo de coco apresentou menor degradação em relação aos demais. Quanto aos óleos compostos, pode-se destacar o GC como o mais eficiente em inibir a oxidação, devido aos baixos níveis de ácidos graxos poliinsaturados. Na termoxidação, o óleo de coco... / Abstract: Compound oils are defined as the combination of two or more kinds of oils that can add to their nutritional and physicochemical characteristics, besides they can increase the diversity of fatty acids presented. The soybean and sunflower oils are predominantly poly and monosaturated, which make them more unstable over high temperatures and susceptible to oxidation. On the other side, the saturated coconut oil has less potential for oxidation and has high oxidative stability. Compound oils can be highly beneficial and they can be alternatives for consumers and food industries. Thus, the aims of this work were to evaluate oils compounds when submitted to high temperatures as well as to sensorially check the acceptance and the difference in the flavor in French fries. The soybean (S), sunflower (G), coconut (C) and the compounds soybean:coconut (SC - 75:25, v/v), and sunflower:coconut (GC - 75:25, v/v) oils were evaluated as to their physicochemical proprieties under thermoxidation (180ºC/15 h) and frying (180ºC/4 h). The sensorial analysis of the French fries in S, SC, G and GC oils were made using similarity and affective triangle tests with the 9point hedonic scale. In the quality assessment, it was observed that the coconut oil presented less degradation in comparison to the others. As to the compound oils, it can be emphasized that GC is the most efficient in inhibiting oxidation due to the presence of low levels of polyunsaturated fatty acids. In thermoxidation, the ... / Mestre

O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito da suplementação com óleo de girassol, selênio e vitamina E em vacas lactantes, com base no perfil de ácidos graxos e estabilidade oxidativa da gordura do leite, além da aceitabilidade do produto pelos consumidores. Para tal, 32 vacas da raça Jersey em início de lactação foram distribuídas aleatoriamente entre os seguintes tratamentos dietéticos: C) controle; O) inclusão de 4% de óleo de girassol (% na MS); SE) inclusão de 3.000 UI de vitamina E/d + 3,5 mg de selênio/kg de MS; OSE) inclusão de 4% de óleo de girassol + 3.000 UI de vitamina E/d + 3,5 mg de selênio/kg de MS. Foram realizadas análises do perfil de ácidos graxos, TBARS e índice de peróxidos. Para caracterização sensorial do produto final, foram empregados os testes de aceitabilidade e diferença do controle. Os tratamentos dietéticos não influenciaram o desempenho produtivo e a composição do leite (P>0,05). Os animais suplementados com óleo de girassol produziram leite com elevado teor de ácido vacênico (P<0,0001) e ácido esteárico (P<0,05). O leite dos animais que receberam óleo de girassol apresentou menor concentração de C10:0, C12:0 e C14:0 (P<0,05). A inclusão dos antioxidantes na dieta não conseguiu retardar a oxidação do leite (P>0,05). Os resultados da análise sensorial mostraram que os avaliadores conseguiram identificar diferenças na cor das amostras de leite dos grupos tratados e do controle, em relação a um padrão conhecido (P<0,01), obtendo este a maior nota. Concluiu-se que a inclusão de óleo de girassol na dieta de vacas leiteiras resulta em mudanças no perfil de ácidos graxos do leite, com aumento de CLA, sem alterar a susceptibilidade da gordura à oxidação. A suplementação dietética com vitamina E e selênio não representou nenhum benefício à estabilidade oxidativa do leite. Além disso, as mínimas diferenças observadas pelos consumidores, referente às características organolépticas do leite frente a uma amostra padrão indicam que o produto final teria boa aceitação no mercado. / The objective of this study was to evaluate the effect of supplementation with sunflower oil, vitamin E and selenium in lactating cows based on fatty acid profile and oxidative stability of milk fat in addition to the acceptability of the final product by consumers. For this, 32 Jersey cows in early lactation were randomly distributed among the following dietary treatments: C) control; O) inclusion of 4% sunflower oil (% DM); SE) inclusion of 3,000 IU vitamin E/d + 3.5 mg selenium/kg DM; OSE) inclusion of 4% sunflower oil + 3,000 IU vitamin E/d + 3.5 mg selenium/kg DM. Analysis of the milk fatty acid profile, TBARS and peroxide value were performed. For sensory characteristics of the final product, acceptability testing and difference from the control test were conducted. Dietary treatment did not affect cow\'s performance and milk composition (P>0.05). The animals supplemented with sunflower oil produced milk with higher vaccenic acid (P<0.0001) and stearic acid (P<0.05) content. The milk of animals receiving sunflower oil showed the lowest concentrations of C10:0, C12:0 and C14:0 (P<0.05). The inclusion of antioxidants in the diet failed to retard the oxidation of the milk (P>0.05). The results of sensory analysis showed that the evaluators were able to identify differences in the color of the milk samples from control and treated groups, compared to a known standard (P<0.01), to which it was given the highest score. It was concluded that the sunflower oil inclusion in the diet of dairy cows results in changes in milk fatty acids profile, increasing CLA content, without altering the fat susceptibility to oxidation. Dietary supplementation with vitamin E and selenium did not represent any benefit to oxidative stability of milk. Furthermore, the minimum differences observed by consumers, regarding the organoleptic characteristics of milk compared to a known standard indicates that the final product would have good market acceptance.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:41:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RicardoMO_DISSERT.pdf: 2015893 bytes, checksum: dea62cb9390752fd7430293c73c9a1dd (MD5) Previous issue date: 2011-12-06 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / The catalytic cracking of triglycerides presents itself as a possible alternative to the production of biofuels with low emission of pollutants. In this work were synthesized the SAPO-5, the catalysts for the cracking reaction of soybean oil is presented. The solids were powder X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TG/DTG) and infrared spectroscopy (FTIR). The analyses indicated that the synthesis method has employed to obtain materials with high surface area and high acid. The soybean oil thermal and thermal catalytic cracking, realized from the room temperature to 450 ?C in a simple distillation system, has allowed obtaining two liquid fractions, each consisting of two phases, one aqueous and another organic, organic liquid (OL). The OL obtained from first fractions has shown high acid index, even in the thermal catalytic process. The products obtained in the cracking of soybean oil were analyzed by distillation, acid number, infra-red spectroscopy, density, viscosity, carbon residue, cetane number determination and characterization. The analysis of the products obtained in the presence and in the absence of the SAPO-5 permitted to conclude that all the solids tested presented catalytic activity in the deoxygenation of final products only at the second step of the cracking process / O craqueamento catal?tico de triacilglicer?deos se apresenta como uma alternativa vi?vel para a produ??o de biocombust?veis com baixa emiss?o de poluentes. Neste trabalho foi sintetizado o SAPO-5, o catalisador foi utilizado na rea??o de craqueamento do ?leo de Girassol. O s?lido foi caracterizado por difra??o de raios -X, an?lise termogravim?trica, espectroscopia no infravermelho. As an?lises indicaram que atrav?s do m?todo de s?ntese empregado foram obtidos materiais com elevada ?rea espec?fica e alta acidez. A partir do craqueamento t?rmico e termocatal?tico do ?leo de girassol, realizado desde a temperatura ambiente at? 450 oC em um sistema de destila??o simples, foram obtidas duas fra??es l?quidas, cada uma contendo duas fases, uma aquosa e outra org?nica. A primeira fra??o do l?quido org?nico obtido apresentou alto ?ndice de acidez, no processo de craqueamento t?rmico. Os produtos obtidos no craqueamento de ?leo de Girassol foram analisados por destila??o, ?ndice de acidez, espectroscopia no infravermelho, densidade, viscosidade e determina??o do ?ndice de cetano. A an?lise dos produtos obtidos na presen?a e na aus?ncia do SAPO-5, sintetizados permitiu concluir que todos os s?lidos testados apresentaram atividade catal?tica para a desoxigena??o dos produtos finais apenas na segunda etapa do processo de craqueamento

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:41:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JulioCTS_DISSERT.pdf: 2360843 bytes, checksum: 9fc8ef936717b3177303c0d0bd2e0718 (MD5) Previous issue date: 2012-04-19 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / It is known that the head office world energetics is leaning in the fossil fuels. However, the world panorama is changing quickly, for linked reasons to three of the humanity's great concerns in that century beginning: environment, global economy and energy. The biodiesel production is based on the transesterifica??o of vegetable oils or animal fats, using catalysts homogeneous or heterogeneous. The process of heterogeneous transesterifica??o presents lower conversions in comparison with the homogeneous, however, it doesn't present corrosion problems and it reduces to the occurrence of parallel reactions as saponification. In this sense, this work has for purpose the synthesis of a heterogeneous catalyst, KNO3/Al2O3, that soon afterwards was used in the reaction of transesterifica??o of the oil of the Helianthus annuus L. (sunflower). The solid materials (it supports and catalyst) they were analyzed by diffraction of ray-X (XRD) and electronic microscope of sweeping (MEV). After the analysis of Al2O3, a structure monophase amorphous tetragonal was verified, with characteristic patterns of that material, what could not be visualized in the difratograma of the catalyst. The biodiesel obtained with 4% wt. of KNO3/Al2O3 it was what obtained a better cinematic viscosity 8,3 mm2/s, comparing with the norms of ANP, and it also presented the best conversion tax in ethyl ?steres, in accordance with the quantitative measure starting from TG, that was of 60%. While the biodiesel with 6% wt. and with 8% wt. of KNO3/Al2O3 it was it that no transesterificou, because it was observed in the analysis termogravim?trica of those two materials, a single thermal event, that it corresponds the decomposition or volatilization of the triglycerides / Sabe-se que a matriz energ?tica mundial est? apoiada nos combust?veis f?sseis. No entanto, o panorama mundial est? mudando rapidamente, por motivos ligados a tr?s das grandes preocupa??es da humanidade nesse in?cio de s?culo: meio ambiente, economia global e energia. A produ??o de biodiesel ? baseada na transesterifica??o de ?leos vegetais ou gorduras animais, utilizando catalisadores homog?neos ou heterog?neos. O processo de transesterifica??o heterog?nea apresenta convers?es mais baixas em compara??o com o homog?neo, por?m, n?o apresenta problemas de corros?o e reduz ? ocorr?ncia de rea??es paralelas como saponifica??o. Neste sentido, este trabalho tem por finalidade a s?ntese de um catalisador heterog?neo, o KNO3/Al2O3, que em seguida foi utilizado na rea??o de transesterifica??o do ?leo da Helianthus annuus L.(girassol). Os materiais s?lidos (suporte e catalisador) foram analisados por difra??o de raios-X (DRX) e microsc?pio eletr?nico de varredura (MEV). Ap?s a an?lise da Al2O3, foi constatada uma estrutura monof?sica tetragonal amorfa, com padr?es caracter?sticos desse material, o que pode ser visualizado no difratograma do catalisador. O biodiesel obtido com 4% m/m de KNO3/Al2O3 foi o que obteve uma melhor viscosidade cinem?tica 8,3 mm2/s, comparando com as normas da ANP, e tamb?m apresentou a melhor taxa de convers?o em ?steres et?licos, em conformidade com a medida quantitativa a partir da TG, que foi de 60%. Enquanto o biodiesel com 6% m/m e com 8% m/m de KNO3/Al2O3 foi o que n?o transesterificou, pois foi observado na an?lise termogravim?trica desses dois materiais, um ?nico evento t?rmico, que corresponde a decomposi??o ou volatiliza??o dos triglicer?deos

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2016-08-09T17:41:31Z No. of bitstreams: 2 Tese - Patricia Antonio - 2016.pdf: 2346033 bytes, checksum: 5d733f10f72d4427f3e205bc5f8674ad (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-08-10T11:36:49Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Patricia Antonio - 2016.pdf: 2346033 bytes, checksum: 5d733f10f72d4427f3e205bc5f8674ad (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-10T11:36:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Patricia Antonio - 2016.pdf: 2346033 bytes, checksum: 5d733f10f72d4427f3e205bc5f8674ad (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-03-04 / The animal production potential grows fast and food production is always being challenged to meet this need in the nutrition as well as in the economic context. Forage plants are the basis of the diet of ruminants in most production systems in tropical regions. Forage availability varies during the year depending on weather conditions. It turns necessary to have stored forage to supplement the animals. Silage is the most widely used form of stored forage. The tropical grasses ensiling is an alternative to traditional silage crops because it can be used the surplus produced in the rainy season. However, the fermentation process can be altered by many factors, making difficult the production of good quality silage so there is the need of using additives as a means of improving the nutritional and fermentative quality of these types of silages. Thus, this study aimed to use moisture sequestering additives: soybean, canola, sunflower and cotton meal, in the production of B. brizantha silage in order to improve the nutritional value, fermentative value, degradability and digestibility of these silages, thus obtaining information about alternative materials for the production of good quality silage. The experiment was carried out a part in experimental PVC silos and estimated the bromatologic parameters, effluent and gas losses, N-NH3, pH, titratable acidity, protein fractions and silage degradability, and the other part in experimental silos with a capacity of 200 kg to evaluate the performance of sheep fed with these silages through intake and total tract digestibility of nutrients, metabolic and rumen parameters of these animals. The silages of Brachiaria brizantha with sequestering moisture additives were effective in keeping concentrations of plasma metabolic and ruminal profile parameters within the reference levels, increasing the readily soluble A fraction and decreasing the C protein fraction consequently improving the ruminal degradability, and reducing the silage losses. Therefore it is recommended its use as an alternative to ruminant nutrition. / O potencial de produção animal cresce num ritmo acelerado e a produção de alimentos está sempre sendo desafiada a suprir essa necessidade tanto no contexto nutricional quanto econômico. As plantas forrageiras constituem a base da dieta dos ruminantes na grande maioria dos sistemas de produção das regiões tropicais. A disponibilidade de forragem é variável durante o ano, dependendo de condições climáticas. Isto gera a necessidade de se ter forragem conservada sendo a silagem a forma mais utilizada. A ensilagem de capins tropicais é uma alternativa à ensilagem de culturas tradicionais podendo ser utilizada o excedente produzido na época das águas. No entanto, o processo fermentativo pode ser alterado por alguns fatores, dificultando a confecção de silagens de boa qualidade, havendo assim a necessidade do uso de aditivos como meio de melhora da qualidade nutricional e fermentativa desses tipos de silagens. Dessa forma, o presente trabalho visou utilizar aditivos sequestrantes de umidade: farelos de soja, canola, girassol e algodão, na confecção de silagens de Brachiaria brizantha com o objetivo de melhorar o valor nutritivo, valor fermentativo, degradabilidade e digestibilidade dessas silagens, obtendo assim, informações sobre materiais alternativos para a confecção de silagens de qualidade. O experimento foi realizado uma parte em silos experimentais de PVC e estimados os parâmetros bromatológicos, as perdas por efluentes, perdas por gases, N-NH3, pH, acidez titulável, frações proteicas e a degradabilidade da massa ensilada, e outra parte em silos experimentais com capacidade para 200 kg para avaliar o desempenho de ovinos alimentados com essas silagens, através de consumo e digestibilidade total dos nutrientes, parâmetros metabólicos e ruminais destes animais. As silagens de Brachiaria brizantha com aditivos sequestrantes de umidade foram eficientes em manter as concentrações dos metabólicos plasmáticos e parâmetros de perfil ruminal dentro dos níveis de referência, aumentar a fração A prontamente solúvel e diminuir a fração C da proteína consequentemente melhorando a degradabilidade ruminal, e diminuindo as perdas da silagem. Portanto sendo recomendado o seu uso como alternativa para a nutrição de ruminantes.

Mono e diacilgliceróis são produtos empregados na indústria alimentícia, farmacêutica, cosmética e química como emulsificantes e melhoradores de viscosidade de produtos alimentícios, cosméticos e farmacêuticos. No entanto, a forma mais usual de obtê-los é por síntese química, o que acaba rendendo produtos finais caros e com atributos de qualidade, rendimento e de aplicabilidade tecnológica inferiores aos esperados. A busca por formas de obtenção mais racionais, eficientes e com melhor padrão de qualidade destes produtos foi o objetivo principal do trabalho, por meio de hidrólise parcial enzimática, que necessita de condições de reação mais brandas. Foram avaliadas a hidrólise enzimática descontína, empregando como substrato a trioleína técnica, e a hidrólise enzimática descontínua-alimentada, usando como substrato o óleo de girassol médio oléico. Foi utilizada, em ambos processsos, a lipase imobilizada sn-1,3 específica Lipozyme RM IM (de Rhizomucor miehei). A caracterização dos padrões e dos substrados, bem como o acompanhamento da formação dos produtos da hidrólise enzimática foram feitos por determinação da porcentagem de hidrólise, cromatografia em camada delgada (TLC), dos perfis das curvas de fusão e cristalização por calorimetria diferencial de varredura (DSC), cromatografia gasosa (CG) e cromatografia de exclusão de tamanho de alto desempenho (HPSEC). Os parâmetros de hidrólise descontínua foram o tempo de reação, a temperatura e a concentração inicial de substrato. Os parâmetros de hidrólise descontínua-alimentada foram tempo de enchimento e intervalo de alimentação de substrato. Para as respostas analíticas de porcentagem de hidrólise e de composição de frações lipídicas foi aplicado um modelo de regressão múltipla com base em metodologia de superfície de resposta. Os resultados experimentais observados nas reações de hidrólise enzimática descontínua de trioleína técnica mostraram de 24,7 a 34,2% de mono e diacilgliceróis (para 5% de óleo na emulsão) e de 21,4 a 33,6% de mono e diacilgliceróis (para 20% de óleo na emulsão). Os resultados experimentais observados nas reações de hidrólise enzimática descontínua-alimentada de óleo de girassol médio oléico (para 15% de óleo na emulsão), mostraram de 7,9 a 31,8% de mono e diacilgliceróis. Os modelos de superfície de resposta foram considerados significativos e preditivos. As hidrólises obtidas no formato descontínuo e descontínuo-alimentado permitiram efetivamente a obtenção de frações de mono/ diacilgliceróis com vários graus de eficiência de conversão e com corretas identificação e quantificação das frações de lipídios procuradas. As correlações feitas entre porcentagem de hidrólise e entalpias de cristalização e fusão, corroboradas com os resultados qualitativos e/ou quantitativos diretos obtidos na cromatografia de camada delgada (TLC) e de HPSEC, demonstraram que estes atributos podem positivamente indicar a ocorrência efetiva de reação de hidrólise, além de auferir uma escala de desempenho de reação alinhada com o previsto na literatura, à medida que são aumentadas a temperatura, o tempo de hidrólise e a porcentagem inicial de substrato oleoso, sob regime descontínuo, e que puderam ser melhoradas, de forma inovadora, sob parâmetros de tempo total de alimentação e de intervalo de alimentação, sob regime descontínuo-alimentado. A hidrólise parcial enzimática de triacilgliceróis utilizando lipase imobilizada sn-1,3 específica pode ser considerada uma alternativa às vias químicas para a produção de misturas de mono e diacilgliceróis para utilização como aditivos químicos. / Mono and diacylglycerols are products used in the food, pharmaceutical, cosmetic and chemical industries as emulsifiers and viscosity improvers for food products, cosmetics and pharmaceuticals. However, the most usual forms of obtaining them are by chemical synthesis, which ends up yielding expensive final products with attributes of quality, yield and technological applicability lower than expected. The search for more rational, efficient and better quality standards of these products was the aim of the work, through partial enzymatic hydrolysis, which requires milder reaction conditions. Discontinuous enzymatic hydrolysis was evaluated using technical triolein as substrate and discontinuous-fed enzymatic hydrolysis using as the substrate the mid oleic sunflower oil. In both processes, immobilized lipase sn-1,3 specific Lipozyme RM IM (from Rhizomucor miehei) was used. The characterization of the patterns and substrates, as well as the monitoring of the formation of the products from the enzymatic hydrolysis were made by determining the percentage of hydrolysis, thin layer chromatography (TLC), profiles of the melting and crystallization curves by differential scanning calorimetry ( DSC), gas chromatography (GC) and high performance size exclusion chromatography (HPSEC). The parameters of discontinuous hydrolysis were the reaction time, the temperature and the initial substrate concentration. The parameters of discontinuous-fed hydrolysis were filling time and substrate feed interval. For the analytical responses of hydrolysis percentage and composition of lipid fractions a multiple regression model was applied based on response surface methodology. The experimental results observed in the reactions of discontinuous enzymatic hydrolysis of technical triolein indicated amounts of mono- and diacylglycerols from 24.7 to 34.2% (for 5% of oil in the emulsion) and from 21.4 to 33.6% for mono and diacylglycerols with 20% oil in the emulsion. The experimental results observed in the reactions of discontinuous-fed enzymatic hydrolysis of mid oleic sunflower oil (for 15% oil in the emulsion), showed from 7.9 to 31.8% of mono and diacylglycerols. Response surface models were considered significant and viii predictive. The hydrolysis obtained in the discontinuous and discontinuous-fed form allowed to obtain fractions of mono / diacylglycerols with various degrees of conversion efficiency and with correct identification and quantification of the lipid fractions sought. The correlations between the percentage of hydrolysis and enthalpies of crystallization and fusion, corroborated with the qualitative and / or quantitative direct results obtained in thin layer chromatography (TLC) and HPSEC, showed that these attributes can positively indicate the effective occurrence of reaction of Hydrolysis, in addition to achieving a reaction performance scale in line with the literature, as the temperature rate, the hydrolysis time and the initial percentage of oily substrate are increased under a discontinuous regime and can be improved, in a innovative form, under parameters of total filling time and feeding interval, under a fed-batch regime. The partial enzymatic hydrolysis of triacylglycerols using specific sn-1,3-specific immobilized lipase may be considered an alternative to the chemical pathways for the production of mono- and diacylglycerol blends for use as chemical additives.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:46:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bruna.pdf: 2218151 bytes, checksum: 72c1c9063129258699329dd11860a24c (MD5) Previous issue date: 2013-02-21 / There are currently several studies aiming to convert plant biomass, which offers low cost and high generation in a sustainable and alternative energy source, thus adding economic value to the material. Lignocellulosic fibers, after passing through specific pretreatment of hydrolysis, originate fermentable sugars that can be biotransformed on second-generation ethanol. The breaking of this complex results in two main fractions, the cellulosic and the hemicellulosic fractions. The cellulosic one is still a challenge due to the cost, since it requires a pretreatment with high concentrations of acids and high thermal energy, and an enzymatic treatment too. The hemicellulosic fraction is more easily removable and it is composed primarily of xylose, but this sugar is not easily fermentable by traditional yeasts. The Pichia stipitis yeast has been studied due to its ability to use pentoses, appearing to be promising yeast for further industrial application. For this reason, this work aimed to evaluate fermentation parameters such as pH, temperature and agitation for ethanol production by Pichia stipitis ATCC 58376 in a medium consisting of the hemicellulosic hydrolyzate of sunflower meal, a by-product of sunflower oil extraction. In addition, the effects of inoculum adaptation were evaluated through the cultivation of cells in the hydrolyzed one and the reuse of the cells recovered at the end of the fermentation process. Sunflower meal was subjected to acid hydrolysis with sulfuric acid 6% (m/v), 120 atm in 20 min, resulting in a hemicellulosic hydrolyzate with 8.06 g.l-1 of glucose, 49.93 g.L-1 of xylose, 8.67 g.L-1 of arabinose, 3.55 g.L-1 of acetic acid, 0.031 g.L-1 of hydroxymethylfurfural, 0.033 g.L-1 of furfural, and 0.89 g.L-1 of phenols. The hydrolyzed one was detoxified by pH changes and adsorption with activated carbon to reduce or eliminate compounds formed during the hydrolysis, which are toxic to microbial metabolism. After this treatment, there was a reduction of 58% of acetic acid, and furfural, hydroxymethylfurfural and phenols were not detected in the hydrolyzate. Fermentations were conducted according to a factorial 33- DCCR, with 8 major tests, 6 axial and 3 central, totalizing 17 tests in different conditions of pH, temperature and agitation. Data analysis was performed using the STATISTICA 8.0 program. The tests showed no significant difference between them until the period of 72 hours, since in the test 14 (pH 5.0, 30ºC and 234 rpm) and in the 15, 16 and 17 central points (pH 5.0, 30° C and 150 rpm) it was verified the largest concentrations of ethanol, 13.31 g.L-1 and 13.28 g.L-1 respectively after 84 hours, regardless of the condition of the inoculum preparation. Efficiency and productivity were the same for the last five tests (13, 14, 15, 16 and 17): 0.45 g. g-1 and 0.185 g.l-1 .h-1after 84 hours of fermentation. The optimization of the process led to a final production of ethanol of 13.92 g.l-1, 4.38% higher than test 13, yield equivalent to the theoretical, 0, 51g.g-1, and productivity of 0.165 g.L-1.h-1 after 84 hours of fermentation. / Atualmente há vários estudos com objetivo de converter a biomassa vegetal, a qual apresenta baixo custo e alta geração, em uma fonte alternativa e sustentável de energia, agregando valor econômico à matéria. As fibras lignocelulósicas, após passarem por pré-tratamento específico de hidrólise, originam açúcares fermentescíveis que podem ser biotransformados em etanol de segunda geração. A quebra desse complexo resulta em duas frações principais: a celulósica e a hemicelulósica. A fração celulósica é ainda um desafio devido ao custo, já que esta requer um pré-tratamento com altas concentrações de ácidos e grande energia térmica e ainda um tratamento enzimático. A fração hemicelulósica é mais facilmente extraível e constituída principalmente por xilose, porém este açúcar não é facilmente fermentável por leveduras tradicionais. A levedura Pichia stipitis está sendo muito estudada devido a sua capacidade de utilizar pentoses, mostrando ser muito promissora para aplicação industrial. Por essa razão, este trabalho teve como objetivo avaliar parâmetros fermentativos como pH, temperatura e agitação para a produção de etanol por Pichia stipitis ATCC 58376, em meio constituído de hidrolisado hemicelulósico de farelo de girassol, um sub-produto da extração do óleo de girassol. Além disso, foram avaliados os efeitos da adaptação do inóculo pelo cultivo das células no hidrolisado e o reaproveitamento das células separadas ao final de repetições do processo fermentativo. O farelo de girassol foi submetido à hidrolise ácida com ácido sulfúrico 6% (m/v), 120 atm, por 20 min., resultando num hidrolisado hemicelulósico com 8,06 g.L-1 de glicose, 49,93 g.L-1 de xilose, 8,67 g.L-1 de arabinose, 3,55 g.L-1 de ácido acético, 0,031 g.L-1 de hidroximetilfurfural, 0,033 g.L-1 de furfural e 0,89 g.L-1 de fenóis. O hidrolisado foi destoxificado por alterações de pH e adsorção com carvão ativado, a fim de reduzir e/ou eliminar compostos formados durante a hidrólise, que são tóxicos ao metabolismo microbiano. Após esse tratamento, houve redução de 58% de ácido acético e o hidroximetilfurfural, furfural e fenóis não foram detectados no hidrolisado. As fermentações foram conduzidas segundo um esquema fatorial 33 - DCCR, com 8 ensaios principais, 6 axiais e 3 centrais, totalizando 17 ensaios, em diferentes condições de pH, temperatura e agitação. A análise dos dados foi realizada empregando-se o programa STATISTICA 8.0. Os ensaios apresentaram diferença significativa entre si até o período de 72 horas, sendo que no ensaio 14 (pH 5,0, 30ºC e 234 rpm) e nos ensaios 15, 16 e 17 nos pontos centrais (pH 5,0, 30 ºC e 150 rpm) foram verificadas as maiores concentrações de etanol, 13,31 g.L-1 e 13,28 g.L-1, respectivamente, em 84 horas e independentemente da condição de preparo do inóculo. O rendimento e a produtividade foram iguais para os cinco últimos ensaios (13, 14, 15,16 e 17), 0,45 g.g-1 e 0,185 g.L-1.h-1 em 84 horas de fermentação. A otimização do processo levou a uma produção final de etanol de 13,92 g.L-1, 4,38% superior ao ensaio 13, rendimento equivalente ao teórico: 0,51g.g-1 e produtividade de 0,165 g.L-1.h-1 em 84 horas de fermentação.

Mono e diacilgliceróis são produtos empregados na indústria alimentícia, farmacêutica, cosmética e química como emulsificantes e melhoradores de viscosidade de produtos alimentícios, cosméticos e farmacêuticos. No entanto, a forma mais usual de obtê-los é por síntese química, o que acaba rendendo produtos finais caros e com atributos de qualidade, rendimento e de aplicabilidade tecnológica inferiores aos esperados. A busca por formas de obtenção mais racionais, eficientes e com melhor padrão de qualidade destes produtos foi o objetivo principal do trabalho, por meio de hidrólise parcial enzimática, que necessita de condições de reação mais brandas. Foram avaliadas a hidrólise enzimática descontína, empregando como substrato a trioleína técnica, e a hidrólise enzimática descontínua-alimentada, usando como substrato o óleo de girassol médio oléico. Foi utilizada, em ambos processsos, a lipase imobilizada sn-1,3 específica Lipozyme RM IM (de Rhizomucor miehei). A caracterização dos padrões e dos substrados, bem como o acompanhamento da formação dos produtos da hidrólise enzimática foram feitos por determinação da porcentagem de hidrólise, cromatografia em camada delgada (TLC), dos perfis das curvas de fusão e cristalização por calorimetria diferencial de varredura (DSC), cromatografia gasosa (CG) e cromatografia de exclusão de tamanho de alto desempenho (HPSEC). Os parâmetros de hidrólise descontínua foram o tempo de reação, a temperatura e a concentração inicial de substrato. Os parâmetros de hidrólise descontínua-alimentada foram tempo de enchimento e intervalo de alimentação de substrato. Para as respostas analíticas de porcentagem de hidrólise e de composição de frações lipídicas foi aplicado um modelo de regressão múltipla com base em metodologia de superfície de resposta. Os resultados experimentais observados nas reações de hidrólise enzimática descontínua de trioleína técnica mostraram de 24,7 a 34,2% de mono e diacilgliceróis (para 5% de óleo na emulsão) e de 21,4 a 33,6% de mono e diacilgliceróis (para 20% de óleo na emulsão). Os resultados experimentais observados nas reações de hidrólise enzimática descontínua-alimentada de óleo de girassol médio oléico (para 15% de óleo na emulsão), mostraram de 7,9 a 31,8% de mono e diacilgliceróis. Os modelos de superfície de resposta foram considerados significativos e preditivos. As hidrólises obtidas no formato descontínuo e descontínuo-alimentado permitiram efetivamente a obtenção de frações de mono/ diacilgliceróis com vários graus de eficiência de conversão e com corretas identificação e quantificação das frações de lipídios procuradas. As correlações feitas entre porcentagem de hidrólise e entalpias de cristalização e fusão, corroboradas com os resultados qualitativos e/ou quantitativos diretos obtidos na cromatografia de camada delgada (TLC) e de HPSEC, demonstraram que estes atributos podem positivamente indicar a ocorrência efetiva de reação de hidrólise, além de auferir uma escala de desempenho de reação alinhada com o previsto na literatura, à medida que são aumentadas a temperatura, o tempo de hidrólise e a porcentagem inicial de substrato oleoso, sob regime descontínuo, e que puderam ser melhoradas, de forma inovadora, sob parâmetros de tempo total de alimentação e de intervalo de alimentação, sob regime descontínuo-alimentado. A hidrólise parcial enzimática de triacilgliceróis utilizando lipase imobilizada sn-1,3 específica pode ser considerada uma alternativa às vias químicas para a produção de misturas de mono e diacilgliceróis para utilização como aditivos químicos. / Mono and diacylglycerols are products used in the food, pharmaceutical, cosmetic and chemical industries as emulsifiers and viscosity improvers for food products, cosmetics and pharmaceuticals. However, the most usual forms of obtaining them are by chemical synthesis, which ends up yielding expensive final products with attributes of quality, yield and technological applicability lower than expected. The search for more rational, efficient and better quality standards of these products was the aim of the work, through partial enzymatic hydrolysis, which requires milder reaction conditions. Discontinuous enzymatic hydrolysis was evaluated using technical triolein as substrate and discontinuous-fed enzymatic hydrolysis using as the substrate the mid oleic sunflower oil. In both processes, immobilized lipase sn-1,3 specific Lipozyme RM IM (from Rhizomucor miehei) was used. The characterization of the patterns and substrates, as well as the monitoring of the formation of the products from the enzymatic hydrolysis were made by determining the percentage of hydrolysis, thin layer chromatography (TLC), profiles of the melting and crystallization curves by differential scanning calorimetry ( DSC), gas chromatography (GC) and high performance size exclusion chromatography (HPSEC). The parameters of discontinuous hydrolysis were the reaction time, the temperature and the initial substrate concentration. The parameters of discontinuous-fed hydrolysis were filling time and substrate feed interval. For the analytical responses of hydrolysis percentage and composition of lipid fractions a multiple regression model was applied based on response surface methodology. The experimental results observed in the reactions of discontinuous enzymatic hydrolysis of technical triolein indicated amounts of mono- and diacylglycerols from 24.7 to 34.2% (for 5% of oil in the emulsion) and from 21.4 to 33.6% for mono and diacylglycerols with 20% oil in the emulsion. The experimental results observed in the reactions of discontinuous-fed enzymatic hydrolysis of mid oleic sunflower oil (for 15% oil in the emulsion), showed from 7.9 to 31.8% of mono and diacylglycerols. Response surface models were considered significant and viii predictive. The hydrolysis obtained in the discontinuous and discontinuous-fed form allowed to obtain fractions of mono / diacylglycerols with various degrees of conversion efficiency and with correct identification and quantification of the lipid fractions sought. The correlations between the percentage of hydrolysis and enthalpies of crystallization and fusion, corroborated with the qualitative and / or quantitative direct results obtained in thin layer chromatography (TLC) and HPSEC, showed that these attributes can positively indicate the effective occurrence of reaction of Hydrolysis, in addition to achieving a reaction performance scale in line with the literature, as the temperature rate, the hydrolysis time and the initial percentage of oily substrate are increased under a discontinuous regime and can be improved, in a innovative form, under parameters of total filling time and feeding interval, under a fed-batch regime. The partial enzymatic hydrolysis of triacylglycerols using specific sn-1,3-specific immobilized lipase may be considered an alternative to the chemical pathways for the production of mono- and diacylglycerol blends for use as chemical additives.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The great number of seeds in the sunflower head and the temporal distribution of its maturation cause the competition between whorls because of nutritional resources and, consequently, differences in the seed chemical composition from the head regions. As the competition among plants in the sowing line can influence seeds nutrient drainage, this work aimed at evaluating both the chemical composition and the physiologic quality of sunflower plants seed coming from different regions of the sunflower head and plants stemming from high, low vigor seeds that partook of intra-specific competition. Three experiments constituted dealing with seeds coming from one third of the head (peripheral, median and central) were carried out. The experimental design was in randomized blocks with four repetitions, each experiment treatment being distributed on a subdivided plot. In the plots, it was evaluated five proportions of high-vigor seeds placed in the sowing line as it follows: 0,75 (3A:1B); 0,67 (2A:1B); 0,50 (1A:1B); 0,33 (1A:2B), and 0,25 (1A:3B). In the subplot, it was evaluated plants stemming from seeds of high and low vigor and two additional treatments (all plants coming from seeds of high or low vigor, 1A:1A and 1B:1B, respectively). After that, an analysis relating vigor proportions to the head thirds was made. It was evaluated the percentage of proteins, lipids, total carbohydrates, ashes, moisture degree, the weight of a thousand seeds, emergency measures (its initial, ending, and middle times, emergence and average velocity, uncertainty, synchronicity, time variation coefficient and emergency) obtained through emergency test in the sand. It concludes that: a) the proportion of vigor of the seeds in the sowing line interfere in performance of the plants and in seed quality resultant, being that the plants coming of seeds put in major proportion in the line, independently of the vigor have major competitiveness; b) the chemical composition of the sunflower seeds ranged with the position of the seeds in the head. Higher content of carbohydrates and weight of thousand seed were observed in the peripheral third, while the higher content of protein and lipids were obtained of the seeds in the middle third; c) the position of the seed in the head interfered in the variables of germination. Although sunflower head s third peripheral seeds showed a higher emergency ignition in the sand, it showed a lower final time and time variation coefficient, besides being having a higher emergency homogeneity and synchrony. The middle third seeds, on the other hand, showed low emergency homogeneity and synchrony, being more distributed in time. / O grande número de sementes presentes no capítulo de girassol e a distribuição temporal da maturação delas geram a competição entre os verticilos por recursos nutricionais e, logo, diferenças na composição química entre sementes das regiões da inflorescência. Como a competição de plantas na linha de semeadura pode influenciar na drenagem de nutrientes para as sementes, este trabalho objetivou avaliar a composição química e a qualidade fisiológica de sementes de girassol oriundas de diferentes regiões do capítulo e de plantas-mãe originadas de sementes de alto vigor e de baixo vigor que sofreram competição intraespecífica. Foram conduzidos três experimentos constituídos por sementes oriundas dos terços do capítulo (periférico, mediano e central). O delineamento experimental foi em blocos casualizados com quatro repetições. Os tratamentos em cada experimento foram distribuídos em parcelas subdivididas, na quais se avaliaram cinco proporções de sementes com alto vigor colocadas na linha de semeadura: 0,75 (3A:1B); 0,67 (2A:1B); 0,50 (1A:1B); 0,33 (1A:2B) e 0,25 (1A:3B). Nas subparcelas, foram avaliadas as plantas oriundas das sementes de cada nível de vigor (alto e baixo) e dois tratamentos adicionais (todas as plantas oriundas de sementes de vigor alto ou vigor baixo, 1A:1A e 1B:1B, respectivamente). Depois foi feita a análise relacionando-se as proporções de vigor avaliadas e os terços do capítulo. Foram avaliadas a porcentagem de proteínas, lipídeos, carboidratos totais, cinzas, grau de umidade e peso de mil sementes, além das medidas de emergência (tempos inicial, final e médio de emergência, velocidades média e de emergência, incerteza, sincronia, coeficiente de variação do tempo e emergência), obtidas por meio do teste de emergência em areia. Conclui-se que: a) a proporção de vigor das sementes na linha de semeadura interfere no desempenho das plantas e na qualidade das sementes resultantes, e as plantas oriundas de sementes colocadas em maior proporção na linha, independentemente do vigor, têm maior competitividade; b) a composição química das sementes de girassol variou com a posição das sementes no capítulo. Maior teor de carboidratos e peso de mil sementes foram observado no terço periférico, ao passo que maior teor de proteína e lipídeos foi obtido das sementes do terço central; c) a posição da semente no capítulo interferiu nas variáveis da germinação. Embora apresentem maior tempo inicial de emergência em areia, as sementes do terço periférico do capítulo de girassol apresentam menor tempo final e menor coeficiente de variação do tempo, tendo maior homogeneidade e sincronia de emergência. As sementes do terço central, em contrapartida, apresentam menor homogeneidade e sincronia de emergência, sendo mais distribuídas no tempo. / Mestre em Agronomia