Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-11-10T03:08:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 335885.pdf: 2610962 bytes, checksum: f704cb592baae927de064d99fbfdf01c (MD5) Previous issue date: 2015 / Neste trabalho foram desenvolvidos dois métodos para a obtenção de cerâmicas porosas pela emulsificação de uma suspensão de alumina. O primeiro usou parafina fundida; e o segundo, óleo de girassol, como agentes formadores de poros. Em ambos os casos, foi usado colágeno como agente estabilizador, que permite a consolidação do sistema emulsionado antes da etapa de sinterização, e também como surfactante para as amostras com o óleo de girassol. Além disso, a adição de colágeno causa uma diminuição do tamanho médio de poros, devido ao aumento da viscosidade da fase contínua combinada com uma diminuição da energia interfacial. As cerâmicas porosas produzidas com parafina e com óleo de girassol apresentaram uma porosidade entre 53-75%. As amostras com parafina apresentaram um tamanho médio de poros entre 9-25 µm. As amostras com parafina sem colágeno apresentaram um tamanho médio de poros de até 57 µm. Já para as amostras com óleo de girassol, o tamanho médio de poros apresentou valores entre 6-13 µm. Um planejamento experimental com base no método de Taguchi foi utilizado para determinar as influências de diferentes parâmetros nos processos realizados. Para as emulsões com parafina foram estudados fatores como o teor de sólidos na suspensão de alumina, o tempo de ultrassom na emulsão final antes da etapa de secagem, o teor de parafina com relação à suspensão de alumina e a taxa de aquecimento no estágio inicial do tratamento térmico. A influência destes parâmetros foi observada nos resultados como tamanho médio de poros, porosidade e interconectividade dos poros. Os fatores que mais se evidenciaram foram o teor de sólidos na suspensão de alumina e a proporção de parafina com relação à suspensão. A resistência mecânica à compressão para duas amostras feitas com parafina apresentou valores de 24 e 46 MPa, que se diferenciaram apenas nas taxas de aquecimento iniciais utilizadas, sugerindo que os estágios iniciais do tratamento térmico têm fundamental importância nas características microestruturais finais das cerâmicas porosas. Para as emulsões com óleo de girassol, os fatores e suas influências estudadas foram o teor de óleo de girassol com relação à suspensão de alumina, o teor de colágeno na emulsão e diferentes velocidades de agitação. A influência destes parâmetros foi observada nos resultados como a viscosidade, o tamanho médio de poros e porosidade. As emulsões apresentaram um comportamento pseudoplástico descrito pela equação de Herschel-Bulkley, e os parâmetros reológicos relevantes estão relacionados com oviiteor de óleo de girassol, com a velocidade de agitação e o teor de colágeno. A combinação das análises térmicas DTG/DTA/FTIR para uma amostra a verde feita com óleo de girassol, mostrou que a queima dos orgânicos ocorre com maiores perdas de massa na faixa de temperatura entre 450-460 °C. Pequenas frações de monóxido de carbono e traços de hidrocarbonetos e de outros gases também foram detectados.<br> / Abstract : In this work two methods were developed to produce highly porous ceramics from emulsification of alumina-collagen slurries. The procedures difference lies on the emulsifier and its interaction with the slurry. Sunflower oil and melted paraffin were used as pore-forming agent. Collagen acts as a suspension stabilizer and promotes the system consolidation before sintering. Moreover, collagen also behaves as surfactant in the sunflower oil slurries. Furthermore, collagen addition diminishes the average pore size, what is attributed to viscosity increase caused by collagen in the continuous phase associated to a lowering of the interfacial energy. Porous ceramics produced with oil and paraffin present porosity values between 53 and 75%. Paraffin-based samples present average pore size between 9 and 23 µm. Samples with paraffin but without collagen present a comparatively higher average pore size (57 µm). On the other hand, the sunflower oil-based samples exhibit lower average pore size between 9-23 µm. Taguchi design was used to determine the effect of different factors on the methods. For emulsions with paraffin the factors were: volume fraction of solids in the alumina suspensions, ultrasound time in the final emulsion before drying, paraffin quantity and heating rate of the initial heat treatment. The influence of these parameters was observed on the average cell size, porosity and cell interconnectivity. The most remarkable factors were the solids loading in the suspension and paraffin:suspension ratio in the emulsified system. The paramount factors were the initial heating rates for paraffin-based porous ceramics. Differences in the mechanical properties values for compression (~22 MPa) suggest a relationship between this factor and the final ceramic microstructure. For sunflower oil case, factors were sunflower oil amount, collagen amount and stirring rate. The influence of these parameters was observed in results as viscosity, the average cell size and porosity. The emulsions exhibited pseudoplastic behavior described by the Herschel-Bulkley model, and the relevant rheological parameters are related to the sunflower oil content, the stirring rate and collagen content. Thermal analysis (DTG/DTA/FTIR) of green samples of oil-based ceramics portrays the organics burnout as critical in the temperatures range of 450-460 °C. Small fractions of carbon monoxide, traces of hydrocarbons and other gases were detected.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-07-04T04:03:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 346682.pdf: 3020190 bytes, checksum: cbda2a4f3af233416b319b831e62b800 (MD5) Previous issue date: 2017 / Um dos principais problemas enfrentado pela indústria petrolífera está relacionado à quantidade de água de produção gerada durante o processo de extração de petróleo e, consequentemente, a destinação final deste efluente, o qual deve passar por processos de tratamento visando atender as especificações para descarte nos oceanos ou injeção em poços de petróleo. Dessa forma, a presente pesquisa teve como objetivo avaliar a eficiência da integração dos processos de eletroflotação e filtração granular descendente no tratamento de água de produção de petróleo, utilizando para isso um efluente simulado preparado pela mistura de água de torneira, óleo lubrificante e NaCl. Para este fim, primeiramente foram estudados em sistema piloto, os efeitos das variáveis operacionais: taxa de escoamento do efluente, densidade de corrente elétrica e concentração de NaCl para a otimização do processo de eletroflotação e, posteriormente, foi estudada a integração dos processos. O desempenho do sistema piloto foi determinado por meio da redução do teor de óleos e graxas (TOG) do efluente tratado. De acordo com os resultados obtidos, o processo de eletroflotação teve o seu melhor desempenho com uma taxa de escoamento do efluente de 62,0 m3m-2d-1, densidade de corrente elétrica de 80,0 A m-2 e concentração de NaCl de 7900 mg L-1. Nessas condições, o processo de eletroflotação apresentou uma redução do TOG inicial (361,88 mg L-1) de mais de 94 % (20,15 mg L-1) após 180 min de eletrólise. Com a integração dos processos estudados, obteve-se uma redução média do TOG do efluente de mais de 98 % (6,42 mg L-1) ao longo de 12 h de tratamento, com um consumo energético do reator eletroquímico de 1,47 kWh m-3. Os processos integrados demonstraram ser também eficientes na redução de outros poluentes do efluente, além do TOG. Foram reduzidos 99,88 % de turbidez, 99,12 % de cor aparente, 90 % da absorbância no UV a 254 nm e 40 % de carbono orgânico dissolvido. Esses resultados demonstram a eficiência da integração dos processos de eletroflotação e filtração granular descendente na redução do TOG do efluente estudado a níveis aceitáveis pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) (< 29 mg L-1) e encorajam a aplicabilidade dessa tecnologia como um processo de tratamento para a indústria petroquímica.<br> / Abstract : One of the main problems faced by the oil industry is related to the amount of produced water generated during the oil extraction process and, consequently, the final destination of this effluent, which must undergo treatment processes in order to meet the specifications for disposal in the oceans or injection into oil wells. Thus, the present research had as objective to evaluate the efficiency of the integration of the processes of electroflotation and down-flow granular filtration in the treatment of water of petroleum production, using a simulated effluent prepared by the mixture of tap water, lubricating oil and NaCl. For this purpose, the effects of the operational variables: effluent flow rate, electric current density and NaCl concentration for the optimization of the electroflotation process were first studied in a pilot system, and the integration of the processes was studied later. The performance of the pilot system was determined by reducing the oils and grease content (OG) of the treated effluent. According to the results obtained, the electroflotation process had its best performance with an effluent flow rate of 62.0 m3m-2d-1, electric current density of 80.0 A m-2 and NaCl concentration of 7900 mg L-1. Under these conditions, the electroflotation process showed a reduction of the initial OG (361.88 mg L-1) of more than 94 % (20.15 mg L-1) after 180 min of electrolysis. With the integration of the studied processes, a mean reduction of the OG of the effluent of more than 98 % (6.42 mg L-1) was achieved over a 12 hour treatment, with an energy consumption of the electrochemical reactor of 1.47 kwh m-3. The integrated processes have also been shown to be efficient in reducing other effluent pollutants besides OG. 99.88 % turbidity, 99.12 % apparent color, 90 % UV absorbance at 254 nm and 40 % dissolved organic carbon was reduced. These results demonstrate the efficiency of the integration of the processes of electroflotation and descending granular filtration in reducing the OG of the studied effluent to levels acceptable to the national council of the environment (CONAMA) (< 29 mg L-1) and encourage the applicability of this technology as a process for the petrochemical industry.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-12-05T03:11:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348928.pdf: 5165462 bytes, checksum: 06ca9630ba49231762e2300272d1e51d (MD5) Previous issue date: 2017 / Cerâmicas celulares foram processadas por emulsificação de óleo de soja e gordura vegetal hidrogenada em suspensões aquosas de alumina utilizando gelatina como agente gelificante e dodecil sulfato de sódio como surfactante. As medidas reológicas das suspensões emulsificadas com óleo de soja e gordura vegetal mostraram um comportamento pseudoplástico descrito pela equação de Herschel-Bulkley e a viscosidade foi influenciada pela taxa de agitação e concentração de sólidos. Um planejamento Taguchi foi utilizado para avaliar o impacto relativo da concentração de sólidos, da concentração de óleo/gordura em relação à suspensão e da taxa de agitação nas características microestruturais dos corpos sinterizados. O comportamento térmico dos corpos a verdes foi analisado pela curva de TGA e até 600 °C os aditivos orgânicos foram eliminados. A queima para remoção desses compostos foi realizada em mufla com taxa de aquecimento de 2 ºC/min até 1100 °C, seguido de um patamar isotérmico de 2 h. Em seguida, a sinterização foi realizada em forno tubular sob taxa de aquecimento de 2 ºC/min até 1550 °C, com um patamar final de 2 h. As micrografias das cerâmicas celulares apresentaram células esféricas, abertas e fechadas e o diâmetro médio de poro variou entre 4 e 39 µm para as cerâmicas desenvolvidas com óleo de soja e entre 3 e 47 µm para as cerâmicas desenvolvidas com gordura vegetal. A análise de imagem das microtomografias de raios X mostrou distribuição heterogênea de poros, e a porosidade aberta, a qual foi estimada pelo método de Arquimedes, foi dependente apenas da concentração da fase orgânica. Para as cerâmicas celulares desenvolvidas com óleo de soja, a porosidade aberta exibiu valores na faixa de 16 a 53% e para as cerâmicas celulares desenvolvidas com gordura vegetal, esse valor ficou entre 21 e 47%. A resistência mecânica à compressão diminuiu com o aumento da porosidade aberta para todas as cerâmicas sinterizadas. Os valores máximos obtidos foram 62 e 51 MPa para as cerâmicas desenvolvidas com óleo de soja e gordura vegetal, respectivamente. / Abstract : Cellular ceramics were processed by emulsification of soybean oil and hydrogenated vegetable fat in alumina suspensions using gelatin as gelling agent and dodecyl sodium sulfate as surfactant. The rheological measurements of the emulsified suspensions with soybean oil and hydrogenated vegetable fat showed a shear thinning behavior described by the Herschel-Bulkley equation and the viscosity was influenced by the stirring rate and the solids concentration. A Taguchi plan was used to assess the relative impact of solids loading, oil/fat concentration in relation to the suspension and stirring rate on the microstructural characteristics of the sintered bodies. The thermal behavior of the green body was analyzed by TGA curve and the organics additives were burned out under 600 °C. Pyrolysis for removing these components was carried out in a muffle with heating rate of 2 ºC/min up to 1100 °C, followed by a 2 h isothermal plateau. Then, sintering was performed in a tubular furnace under heating rate of 2 ºC/min until 1550 °C with a final 2 h sintering plateau. Micrographs of the cellular ceramics showed spherical, open and closed cells and the average pore diameter varied between 4 and 39 µm for the ceramics developed with soybean oil and between 3 and 47 µm for the ceramics developed with vegetable fat. The X-ray microtomography image analysis showed heterogeneous pore distribution, and the open porosity, which was estimated by the Archimedes method, was dependent only the organic phase concentration. For the cellular ceramics developed with soybean oil the open porosity showed values in the range of 16 to 53% and for the cellular ceramics developed with vegetable fat this value was between 21 to 47%. The compressive strength decreased with the increase of open porosity for all the sintered ceramics. The maximum values obtained were 62 and 51 MPa for the ceramics developed with soybean oil and vegetable fat, respectively.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T21:05:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 104401.pdf: 9412301 bytes, checksum: 22dfba7b6140ea0bec3e4163da50098b (MD5) Previous issue date: 1996 / Extração do óleo essencial de alecrim com dióxido de carbono supercrítico, identificação dos compostos obtidos no extrato por cromatografia gasosa de alta resolução acoplada a espectrometria de massa, determinação das melhores condições de temperatura e pressão visando otimizar a solubilidade do óleo e análise da influência destas variáveis no extrato. Modelagem das curvas de extração e predição da solubilidade de compostos orgânicos em dióxido de carbono supercrítico.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-05-24T17:40:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339047.pdf: 13057318 bytes, checksum: 6c1b51600edfbe368ed076f808d13c59 (MD5) Previous issue date: 2015 / O trigo é atualmente a maior commodity primária, estando entre os três cereais mais cultivados no mundo. Constitui a base da alimentação humana, em mais de 40 países, sendo que 58% do total produzido, é destinado à panificação. O grão de trigo é composto por três partes, que são separadas durante o processo de moagem. Do endosperma obtém-se a farinha de trigo branca. O germe e o farelo eram preliminarmente destinados à alimentação animal, ou seja, subaproveitados com relação aos benefícios potenciais em micronutrientes, antioxidantes, minerais e fibras, que auxiliam na prevenção das doenças crônicas não transmissíveis. Atualmente, a indústria de alimentos está ciente da crescente demanda dos consumidores por produtos saudáveis, com baixas calorias e adicionados de fibras alimentares. Nesse sentido, estudos têm mostrado alternativas para substituir a gordura, havendo destaque para os amidos modificados que possuem benefícios funcionais, por exemplo: modificando a firmeza do miolo e o volume dos pães. Por isso, os objetivos deste estudo foram: elaborar pães com diferentes percentuais de farinha de trigo integral (caracterizada com a presença do farelo e do germe e, com diferentes tamanhos de partículas) e de um amido de milho modificado enzimaticamente (Selectamyx C150) funcionando como substituto de gordura, bem como analisar a qualidade desses pães. Como forma de adaptar a metodologia de elaboração dos pães, experimentos preliminares foram realizados usando o substituto de gordura e uma gordura comercial, resultando na publicação de um artigo que faz parte deste material como sendo o Apêndice F. Foi feita a avaliação das misturas de farinha de trigo integral com adição de substituto de gordura, com relação aos aspectos físico-químicos e reológicos. A análise de teor de glúten indicou que o trigo usado no experimento é forte, tecnologicamente viável para ser aplicado à panificação e possui valores de índice de glúten dentro da faixa indicada para farinhas comerciais. Tanto a análise de dextrose equivalente quanto a de microestrutura do amido estudado, mostraram que o substituto de gordura pode ser indicado à aplicação tecnológica na fabricação de pães integrais. A partir da Metodologia de Superfície de Resposta, foram encontrados modelos matemáticos preditivos para volume específico e firmeza. Foi encontrado apenas efeito significativo linear da farinha de trigo integral, tanto para o volume específico quanto para firmeza, já que os modelos foram ajustados para estas respostas, sendo constatado que houve tendência inversa entre as mesmas. Os resultados da análise de imagem digitalizada, usada para verificar a qualidade dos pães, mostraram que a área celular média diminuiu, com o aumento do percentual de farinha de trigo integral, independentemente do percentual de substituto de gordura utilizado. E, que o método Ostu demonstrou mais fidedignamente a estrutura do miolo dos pães analisados, e por isso, é o algoritmo de binarização mais indicado à representatividade estrutural. Os resultados do perfil de textura instrumental e sensorial (com avaliadores treinados) dos pães elaborados mostraram que, independentemente do teor de substituto de gordura usado, os pães com teores menores que 60% de farinha de trigo integral apresentaram características de serem mais macios, elásticos e coesivos do que os demais, e que, os pães mais firmes e, com maior mastigabilidade, possuem os maiores teores de farinha de trigo integral. Os resultados do parâmetro firmeza instrumental predizem o comportamento das amostras estudadas, o que confere confiança à metodologia e ao uso do texturômetro. O substituto de gordura pode funcionar como uma substância anti-firmeza. E, o treinamento sensorial executado foi bem sucedido, o que pode ser comprovado pelo fato das correlações entre a avaliação instrumental e sensorial terem valores elevados, ou seja, estarem fortemente correlacionadas. Considerando-se os resultados, pode-se concluir que o uso de todas as partes do grão de trigo, na forma de farinha de trigo integral, juntamente com o substituto de gordura, à elaboração de pães integrais é uma boa forma de beneficiar a dieta, a partir da ingestão de nutrientes saudáveis, aspecto indicado à prevenção de doenças.<br> / Abstract : Wheat is currently the largest primary commodity, being among the three most cultivated cereal in the world. It is the basis of human nutrition in more than 40 countries, with 58% of total production intended for baking. The wheat grain is composed of three parts, which are separated during the grinding process. White flour is obtained from the endosperm. The germ and the bran were preliminarily intended for animal feed, that are underutilized in relation to the potential benefits of micronutrients, antioxidants, minerals and fiber, which help in the prevention of chronic diseases. The food industry is aware of the growing consumer demand for healthier products with low calories and added fiber. In this sense, studies have shown alternatives to replace fat - replacement, with emphasis on modified starches which have functional benefits, for example: by changing the hardness of the crumb and the volume of the bread. Therefore, the objectives of this study were to develop bread with different percentages of whole wheat flour (characterized by the presence of the bran and germ, and with different particle sizes) and an enzymatically modified corn starch (Selectamyx C150) functioning as a fat replacer, as well as analyze the quality of bread. In order to adapt the methodology of bread preparation, preliminary experiments were done using fat replacer and commercial fat, resulting in the publication of an article that is part of this material as Appendix F. Evaluation of flour blends were made with whole wheat flour and fat replacer, with respect to physical, chemical and rheological behavior. The gluten content analysis indicated that the wheat used in the experiment is strong, technologically feasible to apply for baking and it has gluten index values within the stated range for commercial flours. Both the dextrose equivalent analysis and the starch microstructure analysis showed that the fat replacer can be indicated to the technological application in the manufacture of breads. From the Response Surface Methodology, mathematical models for specific volume and hardness were found. Only significant linear effect of whole wheat flour was found both for the specific volume and hardness, since the models were adjusted for these responses, being observed that there was an inverse tendency between them. The results of the digital image analysis, used to verify the quality of breads, showed that the average cell area decreased with the increase of the percentage of whole wheat flour, regardless of the percentage of the fat replacer used. Ostu method showed more faithfully the crumb structure of the analyzed breads, and therefore, the binarization algorithm is best suited to the structural representation. The results of instrumental and sensory texture profile (with trained panelists) of the prepared breads showed that irrespective of fat replacer used, the loaves with lower than 60 percent whole wheat flour showed characteristics of being softer, more elastic and more cohesive than the others, and the harder breads are chewier and have the highest whole wheat content. The results of instrumental hardness parameter predict the behavior of the samples, which gives confidence to the methodology and the use of a texturometer. The fat replacer can function as an anti-firming substance. And the sensory training performed was successful, which is evidenced by the fact that correlations between instrumental and sensory evaluation have high values, in other words, they are strongly correlated. Considering the results, it can be concluded that the use of all parts of the wheat grain in the form of whole wheat flour, along with fat replacer and preparation of breads is a good way to benefit from the diet, eating healthy nutrients and decreasing calories, aspects indicated to disease prevention.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Nutrição / Made available in DSpace on 2012-10-26T11:20:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 309931.pdf: 648490 bytes, checksum: 649ee5e1faa19618c8d8ba240144b7e2 (MD5) / A regulação do metabolismo lipídico é fundamental para a homeostase do organismo e um dos principais fatores de transcrição envolvido neste processo é o receptor ativado por proliferadores de peroxissoma alfa (PPAR?). Diversas moléculas são capazes de ativá-lo, incluindo os ácidos graxos polinsaturados ômega 3. Alguns peixes, como o salmão, são boas fontes alimentares de ômega 3, portanto o objetivo do estudo foi investigar o efeito do consumo de óleo de salmão na expressão do gene PPAR? e na concentração de triglicerídeos séricos e hepáticos de ratos realimentados com dieta rica em frutose após jejum prolongado. Foram utilizados 31 ratos machos da linhagem Wistar, com peso aproximado de 180-200 g. Os animais foram mantidos em gaiolas individuais e distribuídos aleatoriamente em quatro grupos: Grupo Controle (GC, n=8), Grupo Frutose (GF, n=7), Grupo Óleo de Salmão I (GSFI, n=8) e Grupo Óleo de Salmão II (GSFII, n=8). Após um período de adaptação, os grupos experimentais receberam, por sete dias, dieta com óleo de salmão como fonte lipídica. Em seguida, foram mantidos em jejum durante 48 horas e realimentados com dieta rica em frutose por 24 horas. O grupo GSFII difere do GSFI por ter recebido dieta com óleo de salmão antes e após a realimentação com frutose. As rações experimentais foram preparadas segundo as recomendações do American Institute of Nutrition para a dieta AIN-93G. Ao final dos 17 dias de experimento os animais foram sacrificados por decapitação e foram coletadas amostras de sangue e tecido hepático para análises bioquímicas e moleculares. O tecido adiposo (epididimal e retroperitoneal) foi removido e pesado para comparação entre grupos. Os dados foram analisados por meio do software STATA 11.0, considerando como estatisticamente significativo o valor de p<0,05. O teste estatístico para comparação entre grupos foi o teste ANOVA ou Kruskall-Wallis, dependendo das características da variável de desfecho, com pós-teste de Bonferroni. A dieta rica em frutose foi capaz de aumentar a gordura hepática total nos animais e o óleo de salmão foi efetivo em reduzir este mesmo efeito. No entanto, não houve diferença em relação à concentração de triglicerídeos hepáticos. Também não houve influência no perfil lipídico sérico, exceto para a fração HDL-c, que apresentou redução nos animais que consumiram a dieta rica em frutose. A expressão do gene PPAR? não apresentou diferença entre os grupos. Assim, conclui-se que neste estudo o óleo de salmão apresenta benefícios, principalmente em relação à redução da gordura total hepática, o que pode contribuir para a melhora da saúde cardiovascular

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2013-03-04T19:16:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 303477.pdf: 2662013 bytes, checksum: 4f7212291f40e5de14de7d1b5109106c (MD5) / Este trabalho ilustra três linhas de pesquisa que se interconectam para atingir um objetivo final, o de verificar a potencialidade de produção de biodiesel a partir de um material de partida ainda pouco estudado: o óleo de vísceras de frango e uma lipase obtida de uma cepa selvagem. Para isso, foram isoladas dezenove cepas fúngicas de um efluente bruto de um abatedouro de frangos, sendo que, destas, apenas três apresentaram atividade lipolítica. Através do cultivo das cepas em quatro formulações de meios de cultivo submersos, foi observado que o isolado 17 apresentou o maior valor de atividade enzimática, de 20,71 U/mL em meio de cultivo constituído por 50 mL efluente bruto de abatedouro de frangos, 0,5% (m/v) de peptona, pH inicial de 5,5, 0,25% (m/v) de óleo de oliva, 1% (m/v) de óleo de vísceras, 1% (m/v) de tween 80, 2% (m/v) de extrato de levedura, 1% (m/v) de NH4Cl, 0,1% (m/v) de NaNO3, 0,1% (m/v) de KH2PO4 e 0,01% (m/v) de MgSO4. Por esse motivo, esse isolado foi selecionado para os experimentos seguintes de otimização da produção de lipase, que consistiram de um planejamento Plackett-Burman seguido por um planejamento composto central rotacional. Os resultados mostraram que, através do uso de um meio constituído por 50 mL efluente bruto de abatedouro de frangos, 0,5% (m/v) de peptona, pH inicial de 5,5, 0,25% (m/v) de óleo de oliva, 3,41% (m/v) de óleo de vísceras, 2% (m/v) de tween 80, 2% (m/v) de extrato de levedura, 1% (m/v) de NH4Cl, 0,1% (m/v) de NaNO3, 0,1% (m/v) de KH2PO4 e 0,05% (m/v) de MgSO4, foi possível obter um máximo de rendimento de atividade enzimática de 43,51 U/mL. O extrato bruto foi concentrado utilizando-se sulfato de amônio a 40%. O concentrado enzimático foi imobilizado em esferas de quitosana/argila ativadas com glutaraldeído 3% (v/v). O rendimento de imobilização atingido foi de 80%. A análise do comportamento de atividade enzimática do extrato bruto e da enzima imobilizada foi realizado frente a diferentes temperaturas, pH(s), solventes, íons metálicos e tempo de estocagem. Para esses ensaios observou-se que a enzima imobilizada adquiriu maior estabilidade, porém a mesma não foi estável após cinco ciclos de reuso para a reação de hidrólise. Ensaios para obtenção de ésteres etílicos foram realizados com quatro sistemas diferentes envolvendo óleo de soja refinado, óleo de vísceras, extrato bruto enzimática e uma lipase comercial (Novozym 435). Os resultados revelaram que os ensaios utilizando óleo de soja com a lipase comercial e com a lipase do extrato bruto acarretaram nos maiores valores de conversão em ésteres, de 90,32 e 54,58%. Já os ensaios utilizando o óleo de vísceras com Novozym 435 e extrato bruto acarretaram em 35,17% e 28,11%. Apesar do fato do uso dos últimos sistemas apresentarem baixas taxas de conversão em ésteres, é importante ressaltar que os estudos realizados não são suficientes para descartar a possibilidade do uso deste tipo óleo para a produção de biodiesel.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:14:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012 / Nanocápsulas poliméricas apresentam grande potencial para a liberação controlada de compostos ativos em uma variedade de produtos. A polimerização em miniemulsão é uma técnica versátil, com alta eficiência de nanoencapsulação e pode ser obtida em uma única etapa. Quando materiais biocompatíveis e biodegradáveis são usados, a aplicabilidade das nanocápsulas pode ser ampliada, principalmente nas áreas cosmética, alimentícia e farmacêutica. Na indústria têxtil, a morfologia e o tamanho das nanocápsulas podem garantir que estas penetrem facilmente nos espaços entre as fibras de algodão e então sejam fixadas, possibilitando a liberação controlada do composto encapsulado para atender uma finalidade específica. Em particular, a adição de fragrâncias com duração cada vez mais longa vem sendo um desafio e uma grande meta das indústrias têxteis. Devido à sua hidrofobicidade, óleos vegetais são apropriados para serem utilizados como co-estabilizador nas miniemulsões, reduzindo a degradação difusional das gotas de monômero. Por apresentarem diversas propriedades interessantes, tais como emolientes, umectantes e antioxidantes, o uso dos óleos vegetais como composto a ser encapsulado também deve ser explorado. Dessa forma, o presente trabalho visa estudar a obtenção de nanocápsulas contendo óleos vegetais e fragrâncias via polimerização em miniemulsão e o controle da liberação do aroma encapsulado. Na etapa de nanoencapsulação, foram estudados os efeitos de diferentes co-monômeros hidrofílicos, co-estabilizadores, aromas e concentrações de iniciador. Os métodos aplicados proporcionaram a obtenção de nanopartículas de, aproximadamente, 140 nm e a técnica de polimerização em miniemulsão se apresentou versátil na nanoencapsulação de óleos vegetais e fragrâncias. As nanocápsulas contendo aroma foram submetidas à impregnação em tecidos de algodão e a liberação do aroma foi monitorada. Os resultados obtidos revelaram que, após 10 dias, a perda do aroma não encapsulado foi de 85,7%, enquanto para o aroma encapsulado foi de apenas 38,2% nos quatro primeiros dias e manteve-se constante até o 10º dia de análise, evidenciando a eficácia das nanocápsulas na liberação controlada da fragrância.<br> / Abstract : Polymeric nanocapsules show a strong potential for controlled and targeted delivery of active compounds in a variety of products. Miniemulsion polymerization is a versatile technique with high encapsulation efficiency that can be obtained in a single step. When biodegradable and biocompatible materials are used, the applicability of nanocapsules can be enhanced, mostly in cosmetics, food and pharmaceutical fields. In the textile industry, nanocapsules size and morphology ensure that they can easily penetrate the spaces between cotton fibers and then be fixed, allowing the controlled delivery of the encapsulated compound to meet a specific purpose. Particularly, the addition of fragrances with a longer duration is becoming a challenge and a great goal for the textile industries. Due to its high hydrofobicity, vegetable oils are very suitable as costabilizers in miniemulsions, decreasing the diffusional degradation of monomer droplets. Because they have different interesting properties, such as emollient, wetting and antioxidant, vegetable oils use as encapsulated compounds should be explored. Thus, this paper aims to study the nanoencapsulation of vegetable oils and fragrances via miniemulsion polymerization and the control of the encapsulated scent duration. In the nanoencapsulation step, the effect of different hydrophilic monomers, costabilizers, scents and initiator concentrations were studied. The applied methods produced nanoparticles with 140 nm and the miniemulsion polymerization technique was versatile for the nanoencapsulation of vegetable oils and fragrances. Nanocapsules containing scents were impregnated in cotton fabrics and the scent loss was monitored. The results revealed that, after ten days, the loss of non-encapsulated scent was about 85,7%, while the fragrance release of encapsulated scent was only 38,2% during the first four days and remained unchanged until the 10th day. This fact demonstrates the effectiveness of nanocapsules in the controlled liberation of the fragrance.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:06:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319466.pdf: 1007269 bytes, checksum: d48120caac2cf34a5e4f645d35c4e551 (MD5) Previous issue date: 2013 / Este trabalho apresenta dados experimentais referentes à glicerólise de óleo de soja e óleo de canola utilizando como catalisador a enzima Novozym 435 em sistema livre de solvente e em ultrassom, para a produção de emulsificantes, monoacilgliceróis (MAGs) e diacilgliceróis (DAGs). Os experimentos com ambos os óleos foram realizados em modo batelada visando o estudo do efeito das variáveis de processo: temperatura (40 a 70 ºC), concentração de enzima imobilizada (2,5 a 10%, m/m, em relação aos substratos), relação molar de glicerol: óleo (0,8:1 a 3:1), agitação (0 a 1200 rpm) e potência do ultrassom (0 a 100%) na produção dos compostos de interesse. O ultrassom e a agitação foram estudados com o intuito de melhorar o contato entre os substratos imiscíveis (óleo e glicerol) e a enzima. Os resultados mostraram que a glicerólise catalisada por lipase em meio livre de solvente com auxílio do ultrassom pode ser uma potencial rota para a produção de altos conteúdos de MAGs e DAGs. Os resultados também mostraram que os maiores níveis de produtos, MAGs + DAGs, foram obtidos quando a razão molar utilizada foi de 0,8:1, para ambos os óleos estudados. Altos conteúdos de MAGs e DAGs foram obtidos usando relação molar de glicerol:óleo de 0,8:1 e concentrações de enzima de 10% (m/m), em 3 horas de reação, 70 ºC, 600 rpm e 40% de potência de ultrassom. Os maiores conteúdos da mistura de MAGs + DAGs (~75% m/m) foram obtidos utilizando relação molar de glicerol:óleo de 0,8:1, 70 ºC, 900 rpm, 120 minutos de reação, concentração de enzima de 10% (m/m) e 40% de potência de ultrassom, para o óleo de canola. Já o óleo de soja teve seus melhores resultados de conteúdo de MAGs + DAGs (~65% m/m) quando se utilizou a relação molar de glicerol:óleo de 0,8:1, 70 ºC, 900 rpm, 90 minutos de reação, concentração de enzima de 10% (m/m) e 40% de potência de ultrassom. Este estudo descreve a viabilidade da produção de compostos de alto valor agregado, monoacilgliceróis e/ou diacilgliceróis, utilizando óleos de relativo baixo custo e com ótimas características nutricionais. <br> / Abstract : This work presents experimental data referred to the glycerolysis of soybean and canola oils, using Novozym 435 as catalyst, in a solvent-free system under the effect of ultrasound bath, for the obtainment of monoacylcglycerols (MAGs) and diacylglycerols (DAGs) emulsifiers. The experiments with both oils were carried out in batch mode, focusing the study of the process variables: temperature (40 to 70 degree Celsius), concentration of the immobilized enzyme (2.5 to 10% w/w, related to the substrate amount), glycerol:oil molar ratio (0.8:1 to 3:1), agitation (0 to 1200 rpm) and ultrasound potency (0 to 100%) in the production of the compounds of interest. The ultrasound and the agitation effects were analyzed in order to improve the interaction between the immiscible substrates (oil and glycerol) and the enzyme. The results showed that glycerolysis catalyzed by lipase in a system without solvent with the application of ultrasound can be a potential route for the production of high contents of MAGs and DAGs. The results also revealed that higher levels of the desired products, MAGs + DAGs, were obtained when the molar ratio applied was 0.8:1 to both studied oils. High contents of MAGs and DAGs were obtained using this molar ratio and the enzyme concentration of 10% (m/m), during 3 hours of reaction, 70 degree Celsius, 600 rpm and 40% of ultrasound potency. The highest content of the MAGs + DAGs mixture (~75% m/m) was obtained utilizing the molar ratio glycerol:oil of 0.8:1, 70 °C, 900 rpm, 120 minutes of reaction, enzyme concentration of 10% (w/w) and 40% of the ultrasound potency, for the canola oil. For the soybean oil, the better results of the MAGs + DAGs mixture (~65% w/w) were obtained when it was used the molar ratio glycerol:oil of 0.8:1, 70 °C, 900 rpm, 90 minutes of reaction, enzyme concentration of 10% (w/w) and 40% of the ultrasound potency. This study therefore described the viability of the production of compounds of high value (mono and/or diacylglycerols), using relatively cheap oils with great nutritional characteristics.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:09:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 317609.pdf: 3502516 bytes, checksum: 0439c1ef1123f292f637ce787b52f6d1 (MD5) Previous issue date: 2013