Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T06:47:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 289742.pdf: 1987286 bytes, checksum: 6a7efe66fe9c5ba5dc23f5ec50127b8a (MD5) / A tecnologia estabelecida para a produção industrial de biodiesel é baseada na transformação química de óleos vegetais com metanol, utilizando catalisadores homogêneos para promover a clivagem das moléculas de triglicerídeos e gerar uma mistura de ésteres de ácidos graxos. Novas tecnologias vêm sendo pesquisadas, sobretudo no desenvolvimento de catalisadores e processos contínuos. O presente trabalho teve como objetivo estudar a reação de alcoólise enzimática do óleo de palma com etanol visando à produção de biodiesel em sistema contínuo na ausência e presença de solvente (terc-butanol); para tanto, foram utilizadas as lipases de Pseudomonas fluorescens imobilizada em suporte híbrido polissiloxano - álcool polivinílico (AK SiO2-PVA) e de Candida antarctica, imobilizada comercialmente, Novozym® 435. Foi determinado o comportamento da reação de alcoólise em reator do tipo tanque agitado com cesta e do tipo leito fixo. Os ésteres etílicos foram quantificados por cromatografia gasosa. Foi possível obter ésteres etílicos em ambos os reatores testados. Os ensaios realizados no reator tipo tanque agitado com cesta utilizando a Novozym® 435 mostraram que o solvente não influenciou na concentração e na velocidade de formação dos ésteres etílicos, no entanto provocou um aumento no rendimento. Nos experimentos realizados no reator tipo leito fixo com a lipase AK SiO2-PVA, a presença de solvente interferiu somente no rendimento dos ésteres etílicos. Por outro lado, nos ensaios realizados com a lipase Novozym® 435, a concentração, a velocidade específica de formação e o rendimento dos ésteres etílicos aumentaram na presença do terc-butanol no meio reacional. Para a lipase AK SiO2-PVA, a vazão de alimentação do reator tipo leito fixo de 0,025 mL min-1, correspondente a um tempo espacial de 4,6 h, proporcionou maiores produtividades em ésteres etílicos, tanto na presença quanto na ausência de solvente. De maneira geral, os sistemas testados se mostraram robustos e estáveis, permanecendo no estado estacionário por longo período, principalmente quando se utilizou a lipase Novozym® 435.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-11-10T03:11:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 335960.pdf: 1177335 bytes, checksum: 2eb70c6d081d67e2c8f5ba56666ea456 (MD5) Previous issue date: 2015 / Os antioxidantes são amplamente utilizados em alimentos e cosméticos para controlar o processo de oxidação. Entretanto, a quantidade de antioxidantes obtidos a partir de recursos naturais não é suficiente para atender à demanda atual e muitas vezes alguns destes antioxidantes, como o ácido L-ascórbico, não são estáveis em determinados produtos. Com isso, diversos métodos têm sido desenvolvidos visando à produção de antioxidantes estáveis tanto em produtos hidrofílicos como lipofílicos. A catálise enzimática para produção de ascorbil oleato a partir do ácido L-ascórbico usando ácido oleico está sendo investigada como um método de síntese alternativo ao método químico. O estudo da produção deste composto via síntese enzimática em sistemas alternativos, como banho de ultrassom é considerado uma tecnologia inovadora, visto que na literatura há poucos relatos da síntese de ascorbil ésteres, porém, com resultados vantajosos, o que a torna uma tecnologia promissora e passível de ser explorada em outros sistemas. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi propor uma nova tecnologia para a produção enzimática de ascorbil oleato a partir de ácido L-ascórbico e ácido oleico, empregando a lipase Novozym 435, em sistema assistido por ultrassom. Estudos cinéticos foram realizados nas razões molares de ácido L-ascórbico:ácido oleico de 1:3, 1:6 e 1:9, 100% da potência do ultrassom (132 W), temperatura de 50, 60 e 70 ºC, 20 mL de terc-butanol, com ou sem adição de peneira molecular (2,5; 5; 10 e 20% (m/m)), com de 5% (m/m) da enzima. Ensaios controle sem utilização do ultrassom durante a reação de síntese enzimática de ascorbil oleato também foram realizados. Pela avaliação cinética do efeito da razão molar dos substratos e da temperatura foi identificado que a máxima conversão em ascorbil oleato (66%) foi obtida na razão molar de 1:9 e temperatura de 70 °C, porém as cinéticas apresentaram comportamento instável. O uso de peneira molecular pré-ativada no meio reacional (20%) levou a um comportamento mais estável da reação e uma conversão máxima em ascorbil oleato de 60%. Desta forma, a síntese enzimática de ascorbil oleato em sistema assistido por ultrassom mostra-se uma tecnologia bastante promissora.<br> / Abstract : Antioxidants are widely used in food and cosmetics to control the oxidation process. However, the amount of antioxidants obtained from natural resources is not sufficient to meet current demand and often these are not stable in certain products, such as L-ascorbic acid. Thus, several methods have been developed aiming stable antioxidants production either in hydrophilic products such as lipophilic. The enzymatic catalysis to ascorbyl oleate production from L-ascorbic acid using oleic acid is being investigated as an alternative method of synthesis instead of chemical methods. The study of the production of this compound via enzymatic synthesis in alternative systems such as ultrasound bath is considered an innovative technology, since in the literature there are only reports of other ascorbyl esters synthesis, with advantageous results, which makes it a promising and capable technology to be explored in other systems. In this context, the aim of this study was to propose a new technology for the enzymatic production of ascorbyl oleate from L-ascorbic acid and oleic acid, using Novozym 435 lipase, in system assisted by ultrasound. Kinetic studies were performed in molar ratios of L-ascorbic acid:oleic acid 1:3, 1:6, 1:9, 100% of the power of the ultrasound (132 W), temperature 50, 60 and 70 °C, 20 mL terc-butanol, with or without addition of molecular sieves, preactivated or not (2.5, 5, 10 and 20% (w/w)), and 5% (w/w) of the enzyme. Testing control without ultrasound use during the enzymatic synthesis of ascorbyl oleate was also conducted. By the kinetic study of the molar ratio of the substrate temperature and was identified that the maximum conversion acorbil oleate (66%) was obtained in a molar ratio of 1:9 and a temperature of 70 °C, but the kinetics exhibited unstable behavior. The use of pre-activated molecular sieve in the reaction system (20%) led to a more stable and a maximum conversion of 60% ascorbyl oleate. In this, the enzymatic synthesis of ascorbyl oleate in system assisted by ultrasound is shown to be a very promising technology.

Submitted by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2016-02-15T14:03:58Z No. of bitstreams: 1 Juliana Stolze Efeito...2015.pdf: 1337321 bytes, checksum: 6fdad9cde6d0cc06bd37fdbe677450ae (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2016-02-15T14:04:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Juliana Stolze Efeito...2015.pdf: 1337321 bytes, checksum: 6fdad9cde6d0cc06bd37fdbe677450ae (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-15T14:04:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Juliana Stolze Efeito...2015.pdf: 1337321 bytes, checksum: 6fdad9cde6d0cc06bd37fdbe677450ae (MD5) Previous issue date: 2015 / Fundação Oswaldo Cruz, Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Introdução: as doenças cardiovasculares acometem milhares de pessoas no mundo. Destas, a doença arterosclerótica está entre as de maior morbimortalidade. Para a avaliação da necessidade de intervenções hemodinâmicas e/ou revascularização miocárdica, há a necessidade da realização do cateterismo (CATE), procedimento de imagem indicado para evidenciar pontos de obstrução e determinar a melhor estratégia cirúrgica. Para a realização do CATE utiliza-se heparina sódica (5000 UI) in bolus. Atualmente, sabe-se que a heparina interfere no remodelamento de partículas lipoproteicas por liberação da lipoproteína lipase (LPL) e da lipase hepática (LH), essa ação pode alterar o transporte reverso do colesterol (TRC), em função de modificações no metabolismo das lipoproteínas. Métodos: foram selecionados por conveniência 20 pacientes, 10 do sexo masculino e 10 do sexo feminino, ambos os sexos, entre 45 e 73 anos, admitidos no Hospital Ana Neri, submetidos à cineangiocoronariografia (CATE). Todas as determinações laboratoriais foram realizadas antes e depois do CATE. Resultados: houve aumento significativo da atividade da lipase e diminuição da concentração dos triglicérides depois do CATE na análise geral e estratificada pelo sexo (p<0,05; Teste t pareado). A razão HDL-C/apoA aumentou significativamente depois do CATE, já a razão LDL-C/apoB não aumentou, nem diminuiu nas análises geral e estratificada por sexo. Enquanto a razão de risco cardiovascular TG/HDL-C diminuiu significativamente, a ApoB/apoA aumentou significativamente na análise geral e estratificada por sexo depois do CATE. As análises de correlações tiveram comportamentos diferentes, sendo a significância estatística encontrada dependente do grupo analisado (geral, masculino e feminino). A concentração do não-HDL-C, semelhante à determinação da haptoglobina, tiveram diminuição significativa na análise geral e no sexo masculino depois do CATE (p<0,05; Teste t pareado), o grupo feminino não mostrou significância. As taxas de incorporação de colesterol livre e fosfolípides não foram significativas depois do CATE. Conclusão: A administração in bolus de heparina sódica interfere no remodelamento de partículas lipoproteicas, sendo este fato evidenciado pelas variações das razões de risco, tais como, HDL-C/apoA, TG/HDL-C. O percentual de incorporação dos fosfolípides e colesterol livre na HDL mostrou-se influenciado em relação ao sexo, o que o torna relevante dado aos resultados encontrados. A utilização de razões de risco e ainda suas correlações mostraram-se melhores indicadores de desfecho sugestivo de doença cardiovascular nessa casuística do que quando avaliados apenas os marcadores séricos do perfil lipídico isoladamente. / Introduction: cardiovascular diseases affect thousands of people worldwide. Of these, the atherosclerotic disease is one of the most morbidity and mortality. To evaluate the need for hemodynamic interventions and / or CABG, the catheterization (CATE) is performed, an imaging procedure to evidence obstruction and to determine the best surgical strategy. To perform CATE, is necessary to use in bolus sodium heparin (5000 IU). Currently, it is known that heparin interferes with the remodeling of the lipoprotein particles by releasing lipoprotein lipase (LPL) and hepatic lipase (HL), this action may alter the reverse cholesterol transport (TRC), by changes in lipoprotein metabolism. Methods: were selected by convenience 20 patients, 10 male and 10 female, both gender, between 45 and 73 years old, admitted to the Hospital Ana Neri, who underwent coronary angiography (CATE). All laboratory measurements were performed before and after CATE. Results: were significant increase in lipase activity and decreased concentration of triglycerides after CATE, in the overall analysis and stratified by sex (p<0.05, paired t test). The HDL-C/apoA ratio increased significantly after CATE, since the LDL-C/apoB ratio has not increased or decreased in the general analysis, and stratified by gender. While TG/HDL-C cardiovascular risk ratio decreased significantly, ApoB/apoA increased significantly in the overall analysis, and stratified by sex after CATE. The correlation analysis had different behaviors, and the statistic significance found, were dependent of the group analyzed (generally male and female). The concentration of non-HDL-C, similar to the determination of haptoglobin, had a significant decrease in the overall analysis and in males after CATE (p<0.05, paired t-test), the female group do not show significance. The free cholesterol and phospholipids incorporation rates were not significant after the CATE. Conclusion: The administration of in bolus sodium heparin interferes in lipoprotein particles remodeling, by evidences from risk ratios variations, such as HDL-C/apoA, and TG/HDL-C. The percentage of phospholipids and free cholesterol incorporation in HDL shows sex influences, which makes it relevant to the obtained results. The use of hazard ratios and their correlations were better surrogate markers at these casuistic of cardiovascular disease than when serum markers of lipid profile were evaluated alone.

SIQUEIRA, A. K. P. B. Síntese de derivados de vitamina A utilizando lipase de Candida antartica imobilizada (Novozyme 435). 93 f. 2007. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2007. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-22T11:56:23Z No. of bitstreams: 1 2007_dis_akpbsiqueira.pdf: 2640363 bytes, checksum: 7ea1a23b71959517bd2e732af8b11303 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-28T18:24:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_dis_akpbsiqueira.pdf: 2640363 bytes, checksum: 7ea1a23b71959517bd2e732af8b11303 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-28T18:24:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_dis_akpbsiqueira.pdf: 2640363 bytes, checksum: 7ea1a23b71959517bd2e732af8b11303 (MD5) Previous issue date: 2007-08-31 / The main objective of this work was to synthesize vitamin A derivatives through an enzymatic route, as an alternative to chemistry route, more aggressive to the environment. The conversion of retinyl acetate into retinyl palmitate would result in a product with better market acceptance, since it is more stable than the ester used as substrate. Retinyl adipate synthesis, on the other hand, was studied in order to prepare a new vitamin A derivative. Both Vitamin A derivatives synthesized in this work were aiming the industrial production of cosmetics and foods. In this context, immobilized Candida antarctica type B lipase (Novozyme 435 with 571,48 UI/g ± 55,47) was used to catalyze the conversion of the substrates retinyl acetate, palmitic and adipic acids. In addition to these, molecular sieves was also added since the proposed reactions release water to the reaction media, which is not favorable to the desired ester synthesis. The retinyl palmitate synthesis was investigated by two factorial experimental design, using a total reactional volume of 2 mL. In the first, three variables were analyzed: rate between substrates, type of solvent and temperature. Retinyl acetate was kept in 0,1 mmol and palmitic acid varied between 0,1 and 0,5 mmol. Considering the acid partition coefficient, toluene and hexane were tested as solvents. The temperatures varied between 25 and 40°C, following a 23 factorial experimental design blocked with central points. In the second design, the influence of lipase (25, 50 e 75 mg) and molecular sieves (20, 50, 80 mg) amounts were studied using toluene or hexane as solvent, in accordance with a 32 factorial design. Experiments in a larger scale were performed not only to the produce retinyl palmitate, which was submitted to termic stability tests, but also to retinyl adipate, which is not commercially available and thereof it was recovered from the reactional media and identified by nuclear magnetic resonance. The statistical analysis of the results allowed the observation of significant effects. In the first planning, temperature and their interaction with the molar rate between the substrates were the significant variables. In the second, enzyme and the molecular sieves quadratic relation were significant in the yield of synthesis with toluene, but only the enzyme was significant when hexane was utilized. The retinyl palmitate separation was performed in silica C18 column and the purified sample was analyzed by differential scanning calorimetric – DS with a thermal event around 6.54ºC. In the case of retinyl adipate, no separation procedure was effective since there is a mixture formed between retinyl and diretinyl adipates. / O objetivo desta dissertação foi sintetizar derivados de vitamina A por rota enzimática, como alternativa à rota química, que é caracteristicamente mais agressiva ao meio ambiente. A síntese do palmitato de retinila resultaria em produto com melhor aceitação de mercado, já que é mais estável do que o éster que foi utilizado como substrato, acetato de retinila. Já a síntese de adipato de retinila, tinha como principal finalidade, disponibilizar um novo derivado de vitamina A. Para ambos, visava-se a aplicação nas indústrias farmacêutica, cosmética e alimentícia. Nesse contexto, utilizou-se lipase de Candida antarctica tipo B imobilizada (Novozyme 435 com 571,48 UI/g ± 55,47) e os substratos acetato de retinila, ácidos palmítico e adípico. Além destes, peneira molecular (PM) 3Ǻ também foi adicionada, já que as reações propostas liberam água para o meio reacional, desfavoredendo a síntese do éster desejado. Dois planejamentos foram realizados para se avaliar a síntese de palmitato de retinila, ambos em volume reacional total de 2 mL. No primeiro, três variáveis foram analisadas: proporção entre os substratos, solvente e temperatura. A quantidade de acetato de retinila foi mantida em 0,1 mmol e a do ácido palmítico variando entre 0,1 e 0,5 mmol. Levando em consideração o coeficiente de partição do ácido utilizado, foram testados tolueno e hexano. As temperaturas variaram entre 25 e 40°C, de acordo com o planejamento fatorial 23 blocado com ponto central. No segundo, estudou-se a influência da quantidade de lipase (25, 50 e 75 mg) e PM (20, 50, 80 mg) em tolueno e hexano, conforme planejamento fatorial 32. Ensaios em maior escala foram realizados não apenas para o palmitato, o qual foi submetido a teste de estabilidade térmica, mas também para o adipato, que por não ser comercializado precisou ser separado da reação e identificado por ressonância magnética nuclear. Com uma análise estatística dos resultados, pôde-se observar que os parâmetros que tiveram efeito significativo no primeiro planejamento, foram a temperatura e a interação desta com a razão molar entre os substratos. No segundo, tanto a enzima como a relação quadrática da PM foram significantes no rendimento de síntese com tolueno, e apenas a enzima, quando utilizado o hexano. A separação do palmitato de retinila foi realizada em coluna de sílica C18, tendo sido avaliada em calorimetria exploratória diferencial (do inglês, differencial screening calorimetry - DSC) e observado eventos térmicos por volta de 6,54ºC. Quanto ao adipato de retinila, nenhum procedimento de separação foi eficaz para a separação da mistura formada entre o mesmo e o adipato de diretinila.

COSTA FILHO, E. H. Estudo da produção enzimática de biodiesel utilizando óleo residual e etanol. 97 f. 2008. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-23T11:34:10Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_ehcostafilho.pdf: 932754 bytes, checksum: 3388661e41b561eea89b6b0f53803afb (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-28T14:52:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_ehcostafilho.pdf: 932754 bytes, checksum: 3388661e41b561eea89b6b0f53803afb (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-28T14:52:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_ehcostafilho.pdf: 932754 bytes, checksum: 3388661e41b561eea89b6b0f53803afb (MD5) Previous issue date: 2008-10-09 / Biodiesel is a mixture of fatty acid alkyl esters produced by the reaction between vegetable oils and short chain alcohols, like methanol and ethanol, using a catalyst that can be acid, basic or enzymatic. However, the high cost of the raw material when refined vegetable oil is used, have made biodiesel production economically unattractive. Therefore, research with waste oils has increased, showing the technical viability of the production of biodiesel using the residential and industrial residues as raw material. Another variable that has influenced this type of reaction is the type of alcohol. In Brazil, the use of ethanol is interesting because the country has become one of the top worldwide producers of ethanol from vegetables sources, a cheaper and less toxic product than methanol, decreasing our petroleum dependence. The type of catalyst also influences biodiesel production. Alkali is the catalysts that is more often used in industry, but when the vegetable oil has a high acid value, it can not be used because soap is produced, diminishing the esters yield. In this case an acid or an enzyme is used as a catalyst. Based on the previous explanation, the results of this work correspond to the study of enzymatic production of biodiesel using waste oil and ethanol. The immobilized Candida antarctica lipase (Novozym 435) behavior was studied in the oleic acid esterification, studying the effect of the variables that has influence in the process. The variables chosen were: temperature (30 – 50oC), molar ratio acid:alcohol (1:1 – 1:6) and water content (0 – 20%). The reaction were performed in closed reactors with a capacity of 250 mL containing 10 g of oil, a known amount content of alcohol, pre-determined by experimental design and enzyme content of 5% p/p, based on the oil mass. The reaction medium was kept under constant stirring, 200 rpm. Maximum conversion of 88,36% was achieved when high molar ration, the lower temperature and water content values were used. However, by the kinetic study, it can be concluded that it is not necessary to use an alcohol excess to achieve good conversions. After that, the behavior of Candida Antarctica lipase B immobilized in chitosan was studied in acid oleic esterification. A slower initial rate of reaction was observed in comparison to Novozym 435. The behavior of both lipases was also studied in the esterification of waste coconut oil, showing good stability and giving a conversion of about 80% in 60 minutes. Both biocatalyst could be reused 10 times, keeping the same activity. In order to compare the behavior of Novozym 435 in two different mediums, an experimental design was performed with waste cotton oil, which had a low acid value. The same negative influence of the temperature and molar ratio was observed, but with a high reaction time, getting a maximum conversion of 82,66% in 72 hours of reaction. To calculate the conversions, the decreasing of the acid value was used when the raw material had a high acid value, and when the raw material had a low acid value the glycerol production was used. / O biodiesel é uma mistura de ésteres alquílicos de ácidos graxos resultante da reação entre óleos vegetais e álcoois de cadeia curta, como metanol ou etanol, auxiliada por um catalisador, que pode ser ácido, básico ou enzimático. Entretanto, o alto custo da matéria-prima quando se utiliza óleo vegetal de grau alimentício tem inviabilizado economicamente a produção desse biocombustível. Por isso, as pesquisas com óleo residual tem aumentado, mostrando a viabilidade técnica da produção de biodiesel a partir de resíduos residenciais e industriais. Outro fator que influencia a reação de produção de biodiesel é o tipo de álcool. No Brasil, o uso do etanol é interessante desde que o nosso país se tornou um dos maiores produtores mundiais de etanol vegetal, um produto mais barato e menos tóxico que o metanol, diminuindo assim a nossa dependência do petróleo. O catalisador também exerce influência nesse tipo de reação. Os catalisadores mais usados industrialmente são as bases, mas quando o óleo vegetal tem um alto teor de ácidos graxos livres, o que acontece, geralmente, com os óleos residuais, não é possível usar catalisador básico por favorecer a formação de sabão e diminuir o rendimento em ésteres. Nesse caso, usa-se um catalisador ácido ou enzimático. Partindo dessa premissa, os resultados constantes nessa dissertação correspondem ao estudo da produção enzimática de biodiesel utilizando óleo residual e etanol. Avaliou-se o comportamento da lipase comercial imobilizada de Cândida antarctica tipo B (Novozym 435) na esterificação do ácido oléico comercial, estudando as variáveis que influenciam no processo. As variáveis escolhidas foram: temperatura (30-50o C), razão molar ácido:álcool (1:1-1:6) e a concentração de água presente no meio (0-20%). As reações foram conduzidas em erlenmeyers de 250 mL fechados contendo 10 g de óleo e a quantidade de álcool pré-determinada pelo planejamento de experimentos, mantendo-se a agitação fixa em 200rpm e a concentração de enzima em 5% m/m baseada na massa de óleo medida, obtendo-se uma conversão máxima de 88,36% na condição de maior razão molar, menor temperatura e menor concentração de água. Entretanto, pelo estudo cinético concluí-se que não é necessário um excesso de álcool para conseguir boas conversões. Em seguida, avaliou-se o comportamento de uma lípase do tipo B de Cândida antarctica imobilizada em quitosana na esterificação do ácido oléico, observando um comportamento semelhante ao da Novozym 435 mas com uma taxa inicial de reação mais lenta. Avaliou-se também o comportamento das duas lípases na esterificação do óleo de coco residual ácido, observando uma boa estabilidade para ambos os biocatalisadores que forneceram uma conversão acima de 80% com 60 minutos de reação e puderam ser reutilizados por no mínimo 10 vezes consecutivas sem perda considerável de atividade. Para comparar o comportamento da Novozym 435 em dois meios distintos, realizou-se um planejamento experimental fatorial com um óleo de algodão residual de baixa acidez livre, observando a mesma influência negativa da temperatura e da razão molar entre reagentes, mas com um tempo de reação maior, pois uma conversão máxima de 82,66% só foi atingida com 72 horas de reação. Para o cálculo da conversão, utilizou-se a redução do índice de acidez quando a matéria-prima tinha um alto teor de ácidos graxos livres e o método do periodato de sódio na determinação da glicerina quando a matéria-prima tinha uma baixa acidez livre.

SANTOS, J. C. S. Estudo de parâmetros nas reações de síntese enzimática de biodiesel por intermédio de fluídos supercríticos. 102 f. 2011. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-28T17:53:02Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_jcssantos.pdf: 2234538 bytes, checksum: 11f0729209f0c26e2d12e5f92b3e1e83 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-28T18:06:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_jcssantos.pdf: 2234538 bytes, checksum: 11f0729209f0c26e2d12e5f92b3e1e83 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-28T18:06:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_jcssantos.pdf: 2234538 bytes, checksum: 11f0729209f0c26e2d12e5f92b3e1e83 (MD5) Previous issue date: 2011-02-25 / Biodiesel production by enzymatic esterification reaction using supercritical fluids can be used for the synthesis of biofuel. The objective of this study was to evaluate the operational parameters of enzymatic synthesis in supercritical medium. The 1st step was the preparation of the biocatalyst by immobilization of lipase from Candida antarctica type B (Calb) by covalent bond using chitosan as support. In the immobilization procedure, it was the following as activating agents: glycidol, glutaraldehyde and ethylenediamine (EDA). The 2nd step was the measurement of hydrolysis of the immobilized enzyme, this was evaluated by hydrolysis of butyrate p.nitrophenyl butyrate (PNPB). In order to determine the best operational conditions of the reacton, it was enzyme suport conducted a experimental design (2^3), in the following parameters: molar rather alcohol oil, temperature, and then the best result was obtained when using chitosan 5% (w/v) - glyoxyl -EDA-glutaraldehyde, of 18.95 U / g. In Step 3, we carried out the esterification reactions using oleic acid, ethanol and carbon dioxide as supercritical fluid. It should be noticed that the amount of oleic acid used in these reactions was constant, with 1 g of immobilized enzyme, corresponding to 10% by weight oleic acid. An experimental design was conducted to evaluate the operational conditions molar ratio, reaction time and temperature. The highest rate was 46.9% at a temperature of 29.9 °C, molar ratio ethanol: oleic acid equal to 4.50:1, and a reaction time of 6.50 hours. The temperature affected the conversion within the range studied. The parameter molar ratio alcohol: oleic acid in the intervals studied (2.5:1, 4.5:1, 6.5:1) showed that the values with the lowest ratio of molar ratio with the highest conversion rates. It was observed a lost of catalytic activity during the recycling procedure. Additionally, it should be mentioned that a low conversion of ethyl esters, might be solved with the use of zeolite to remove water from medium, once it believed that that the presence of water precludes the maximum conversion. / A produção de biodiesel pela reação de esterificação enzimática por intermédio de fluidos supercríticos pode ser usado na síntese de biocombustíveis. O objetivo deste trabalho foi avaliar parâmetros operacionais de síntese enzimática de oleato de etila em meio supercrítico. A primeira etapa foi a preparação do biocatalisador através da imobilização da lipase de Candida antarctica tipo B (CalB), por ligação covalente, utilizando quitosana como suporte. No procedimento de imobilização, realizou-se a ativação do suporte, utilizando como agentes ativantes: glicidol, glutaraldeído e/ou etilenodiamina (EDA). O segundo passo consistiu da medida da hidrólise da enzima imobilizada, que foi avaliada pela hidrólise do butirato de para-nitrofenila (pNPB). Em ordem para determinar a melhor condição operacional da reação, foi conduzido um planejamento experimental (2^3), com os seguintes parâmetros: razão molar álcool:ácido graxo, temperatura, e tempo de reação, então o melhor resultado foi obtido usando quitosana 5% (m/V) - Glioxil-EDA-Glutaraldeído, de 18,95 U/g. No terceiro passo, realizou-se as reações de esterificação utilizando ácido oleico, álcool etílico e dióxido de carbono como fluido supercrítico. A quantidade de óleo usada nestas reações foi constante, com 1,0 g de biocatalisador correspondendo a 10% da massa de óleo. Um planejamento experimental foi realizado para se avaliar as condições operacionais (razão molar, tempo de reação e temperatura). O maior valor de conversão foi de 46,9% para uma temperatura de 29,9 °C, razão molar etanol: ácido oleico igual 4,50: 1 e tempo reacional de 6,5 horas. O aumento da temperatura influenciou a conversão positivamente, dentro do intervalo estudado. O parâmetro razão molar álcool: ácido oleico nos intervalos estudados (2,5:1; 4,5:1; 6,5:1) mostrou que os valores com a menor relação de razão molar possuem as maiores taxas de conversão. Ocorreu a perda de atividade catalítica durante os procedimentos de reciclo. Adicionalmente, a baixa conversão de ésteres etílicos pode ser solucionada com o uso de zeólita para remoção de água do meio, uma vez que se acredita que a presença de água impossibilita a máxima conversão.

Lipases (E.C. 3.1.1.3) são enzimas capazes de catalisar tanto a hidrólise como a síntese de ésteres, destacando-se pelo seu vasto potencial de aplicação industrial. Estas enzimas, quando imobilizadas em suportes sólidos, podem ser reutilizadas ou aplicadas em reatores contínuos. Este trabalho foi realizado em três etapas e teve como objetivos preparar e selecionar um derivado de lipase imobilizada estável, realizar a caracterização do suporte e do suporte com a enzima imobilizada, otimizar o processo de síntese de ésteres e comparar sua produtividade em diferentes modelos de reatores. A lipase de Thermomyces lanuginosus foi imobilizada em Immobead 150 por nove métodos distintos de imobilização para selecionar o processo mais estável e com melhor eficiência catalítica. A imobilização da enzima por ligação covalente multipontual através dos grupamentos epóxi do suporte demonstrou ser a melhor opção, e dessa forma, o derivado passou a ser denominado de ImmTLL. Utilizando-se uma carga proteica de 150 mg g-1 obteve-se resultados similares a outros derivados imobilizados comerciais, tanto para síntese de ésteres de aroma (butirato de butila) quanto para a síntese de biodiesel. Embora não apresente um perfil uniforme de tamanho de poro, o suporte Immobead 150 é classificado como mesoporoso. As partículas esféricas possuem um diâmetro médio de 155 μm, com cerca de 1.000 μmol de grupos epóxi por grama de suporte, elevada hidrofobicidade e boa estabilidade térmica. Além disso, o processo de imobilização provocou uma diminuição do volume de poros e da área superficial específica, confirmando o revestimento da superfície do suporte pela enzima imobilizada, porém a sua morfologia não foi afetada. Os parâmetros reacionais da síntese de aromas em reações em batelada foram otimizados, possibilitando obter cerca de 84 % de conversão (para cada grama de suporte obteve-se uma produtividade de 270,3 mmol L-1 h-1) em 4 h de reação. Após oito ciclos de uso e reuso, o ImmTLL manteve 86 % da conversão inicial. Reatores contínuos de leito fixo e de leito fluidizado também foram testados, sendo a melhor vazão de substrato 0,02 mL min-1. A maior produtividade, por grama de suporte, foi 1.015,6 mmol L-1 h-1 obtida com o reator de leito fixo. Neste reator, o derivado apresentou boa estabilidade operacional, tendo ao final de 30 dias de operação uma conversão de 63 % da inicial. A comparação entre as configurações de reatores permitiu estabelecer o melhor desempenho de produtividade e estabilidade do ImmTLL, demonstrando que é um derivado robusto e versátil, e com bom potencial de aplicação para a síntese de ésteres de aromas. / Lipases (EC 3.1.1.3) are enzymes capable of catalyzing both the hydrolysis and the synthesis of esters, standing out for their wide potential for industrial application. These enzymes, when immobilized on solid supports, can be reused or applied in continuous reactors. This work was performed in three stages and its objective was to prepare and select a stable immobilized lipase derivative, to characterize the support and the support with the immobilized enzyme, to optimize the process of ester synthesis and to compare their productivity on different models of reactors. The Thermomyces lanuginosus lipase was immobilized on Immobead 150 by nine different immobilization methods to select the most stable process and the best catalytic efficiency. The enzyme immobilization by covalent multipoint attachment on the support epoxy groups showed better results, thus, the derivative was designed as ImmTLL. It was obtained similar results to other commercial immobilized derivatives, for both synthesis of aroma esters (butyl butyrate) and biodiesel, when using a support protein load of 150 mg g-1. Although Immobead 150 did not present an uniform profile of pore sizes, it was classified as mesoporous support. The spherical particles presented a mean diameter of 155 μm, having approximately 1,000 μmol of epoxy groups per gram of support, a high hydrophobicity, and a good thermal stability. The immobilization process resulted in a decrease of the pore volume and specific surface area, confirming the coating surface of the support with the immobilized enzyme. However, its morphology was not affected. The reaction parameters of aromas synthesis reactions in batch was optimized, allowing to obtain a conversion around 84 % in 4 h of reaction (for each gram of support was obtained a productivity of 270.3 mmol L-1 h-1). After eight cycles of use, the ImmTLL maintained 86 % of the initial conversion. Continuous packed-bed and fluidized-bed reactors were also tested, and the best substrate flow rate was 0.02 ml min-1. The highest productivity, per gram of support, was 1,015.6 mmol L-1 h-1 that was obtained with a packed-bed reactor. In this reactor the derivative showed good operational stability, reaching a conversion of 63 % after 30 days of operation, related to the initial value. This comparison among the reactors parameters allowed establishing the best productivity performance and stability of ImmTLL, showing that it is a robust and versatile derivative, and presents good applicability for the synthesis of flavor esters.

A Doença de Depósito de Ésteres de Colesterol (DDEC) é uma Doença Lisossômica de Depósito, herdada de modo autossômico recessivo, causada pela deficiência da enzima Lipase Ácida (LA). Essa enzima, quando deficiente, resulta na redução da hidrólise de ésteres de colesterol e triglicerídios levando ao acúmulo progressivo de ésteres de colesterol nos lisossomos, apresentando-se como doença de depósito em diversos órgãos, particularmente o fígado, mas também no baço, glândulas adrenais, nódulos linfáticos da mucosa intestinal, endotélio vascular e músculo. Além disso, pode-se encontrar, como achados laboratoriais, hipercolesterolemia, hipertrigliceridemia e deficiência de HDL. Hepatomegalia, no entanto, pode apresentar-se como único e mais precoce sinal da doença. Há poucos relatos de casos no Brasil com o diagnóstico de DDEC e, o Serviço de Genética Médica do Hospital de Clínicas de Porto Alegre, um serviço de referência em diagnóstico de doenças lisossômicas, não possuía registro de casos com esse diagnóstico. Foi padronizada a técnica para medir a atividade da LA em leucócitos e sangue impregnado em papel filtro com o objetivo de encontrar casos suspeitos e diagnosticar DDEC. Foram analisadas 50 amostras de pacientes que preenchiam critérios de inclusão, tendo sido diagnosticado um caso positivo para deficiência de LA. Como os sinais e sintomas da DDEC são muitas vezes sutis e inespecíficos, um alto grau de suspeição é necessário para aumentarmos o diagnóstico desta doença pouco conhecida e possivelmente subdiagnosticada. / The Cholesterol Ester Storage Disease (CESD) is an autosomal recessive lysosomal storage disease, caused by the deficiency of the Acid Lipase enzyme (AL). This enzyme, when deficient, results in the reduced hydrolysis of cholesterol esters and triglycerides leading to a progressive accumulation of cholesterol esters in lysosomes, presenting as storage disease in many organs, particularly the liver, but also in spleen, adrenal glands, lymph nodes, intestinal mucosa, muscle and vascular endothelium. Furthermore, as laboratory findings, it can presents with hypercholesterolemia, hypertriglyceridemia, and HDL deficiency. Hepatomegaly, however, can present as single early sign of the disease. The Medical Genetics Service of the Hospital de Clínicas de Porto Alegre lacked the technique to diagnose CESD, and, therefore, had no reported cases with the diagnosis. A technique for measuring the activity of LA in leukocytes and in dried blood spots was standardized in order to screen and diagnose suspected cases of CESD. We analyzed 50 samples from patients who met inclusion criteria and diagnosed one positive case for AL deficiency. As the signs and symptoms of CESD are often subtle and nonspecific, a high index of suspicion is necessary for us to increase the diagnosis of this less known and potentially underdiagnosed disease.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2013-06-25T22:57:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 305326.pdf: 1337063 bytes, checksum: 0ca9a71018ddda65bed3ab6109b81156 (MD5) / O presente trabalho analisa o processo de produção de biodiesel etanólico de óleo de palma em reator de leito fixo, operando em modo contínuo. Para tal, foram realizados ensaios em um reator de vidro com diâmetro interno de 1,56 cm, comprimento de 10,5 cm e volume total de 20 mL. O leito foi empacotado com aproximadamente 4,5 g da lipase de Candida antartica, imobilizada comercialmente, Novozym®435. O substrato foi composto por etanol e óleo de palma nas razões molares de 9:1 e 12:1, com 30% (v/v) de terc-butanol como solvente, quando presente. O sistema foi mantido à temperatura de 50 °C. Neste trabalho avaliou-se o efeito do tempo espacial, do uso do solvente terc-butanol e do efeito da razão molar entre etanol e o óleo de palma, na conversão e produção de ésteres etílicos. Os ésteres etílicos foram determinados através de cromatografia gasosa e o teor de glicerol através de técnica utilizando periodato de sódio. Verificou-se através dos ensaios que dentro da faixa de tempos espaciais estudada (0,5-3 h), a produtividade em ésteres etílicos mostrou ser maior para menores valores de tempo espacial, sendo observado que a conversão em ésteres etílicos se manteve praticamente constante. Neste faixa de tempo espacial, os rendimentos em ésteres etílicos foram maiores que 79%. A presença do solvente terc-butanol na reação causou uma maior desativação da lipase Novozym®435, indicando que o uso do solvente pode ser danoso para o biocatalisador. O uso de um excesso de etanol em relação ao óleo de palma com razão molar superior a 9:1, não aumentou o rendimento em ésteres etílicos na reação biocatalisada, além de causar uma maior desativação no biocatalisador. Os resultados obtidos demonstraram que o sistema utilizado é adequado para a síntese de biodiesel em modo contínuo, sendo possível atingir um estado estacionário em todas as condições estudadas. / This work analyzes the production process from ethanolic biodiesel of palm oil in a packed bed reactor and operating in continuous mode. To do so, tests were conducted in a glass reactor with internal diameter of 1.56 cm, length of 10.5 cm and a total volume of 20 mL. The reactor was packed with approximately 4.5 g of Candida antartica lipase, commercially immobilized, Novozym®435. The substrate was formed by ethanol and palm oil in molar ratios of 9:1 and 12:1, with 30% (v/v) of terc-butanol as solvent, when it is present. The system was maintained at 50° C. This study evaluated the effect on spatial time, use of terc-butanol solvent effect and molar ratio effect between palm oil and ethanol, in the conversion and production of ethylic esters. Ethylic esters were determined by gas chromatography and glycerol content through a technique using sodium periodate. It was verified through testing that within the range of spatial time studied (0.5-3 h), ethylic esters productivity proved to be higher for lower values of spatial time, even when it was observed a constant conversion on ethylic esters. In this range of spatial time studied, the yields of ethylic esters were higher than 79%. The presence of terc-butanol solvent in the reaction caused a greater deactivation of Novozym®435 lipase, indicating the use of solvent may be harmful to the biocatalyst. The use of ethanol in excess in relation to the palm oil with molar ratios greater than 9:1 did not increase the yield on ethylic esters in the biocatalyzed reaction, and it causes a higher deactivation in the biocatalyst. Results showed the system used is suitable for biodiesel synthesis in continuous mode, and it is possible to reach a steady state in all of the studied conditions.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:30:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 325244.pdf: 2006026 bytes, checksum: c45cb2a49d052935b78a1620436c44ff (MD5) Previous issue date: 2013 / Os diacilgliceróis são emulsificantes com alto valor agregado utilizados como aditivos funcionais em alimentos, na medicina e na indústria de cosméticos. Este trabalho apresenta informações experimentais para a obtenção de diacilgliceróis ricos em ácidos graxos ácidos graxos essenciais ômega-3 eicosapentaenóico (EPA) e docosahexaenóico (DHA), através da glicerólise enzimática de óleo de peixe, em sistemas com diferentes surfactantes de grau alimentício, utilizando a Lipozyme TL® IM como biocatalisador. Através do estudo cinético em condições reacionais pré-estabelecidas, onde foram testados os surfactantes Tween 65, Tween 80, Tween 85 e Lecitina de soja, obteve-se maior formação de diacilgliceróis (21,40%), com o Tween 65, após 48h de reação, e este surfactante foi escolhido para a continuidade do estudo através de planejamento experimental. Também foi realizado um planejamento para a reação de glicerólise sem surfactante, a fim de estudar os efeitos da interação entre enzima e o glicerol na formação de diacilgliceróis. Os experimentos foram realizados de acordo com planejamentos de experimentos pré-estabelecidos, variando a temperatura, concentração da enzima, razão molar óleo:glicerol. Para o experimento com o Tween 65, A produção máxima foi de 20,76% de diacilgliceróis em 6 horas de reação de glicerólise enzimática, à temperatura de 40 °C, concentração de enzima 25% (m/m de substrato), razão molar entre óleo de peixe e glicerol de 1:0,5, concentração de surfactante (Tween 65) de 5%. O experimento sem surfactante resultou na produção aproximada de 13,76% de diacilgliceróis, à temperatura de 70 °C, concentração de enzima de 5% (m/m de substrato), razão molar entre óleo de peixe e glicerol de 1:0,5 após 6 horas de reação.<br> / Abstract : The diglycerides are emulsifiers with high added value used as functional additives in food, medicine and cosmetics industry. This paper presents experimental data to obtain diglycerides rich in essential fatty acids omega-3 eicosapentaenoic acid ( EPA ) and docosahexaenoic fatty acid ( DHA ) by enzymatic glycerolysis fish oil, on systems with different food-grade surfactants, using the Lipozyme® TL IM as biocatalyst. Through kinetic study in pre-established reaction conditions where Tween 65, Tween 80, Tween 85 surfactant and soybean lecithin were tested yielded increased formation of diglycerides (21,40wt%), and Tween 65, 48h reaction, and this surfactant was chosen for continued study through experimental design. Was also carried out planning for the reaction glycerolysis without surfactant in order to study the effects of the interaction between enzyme and glycerol in the formation of diglycerides. The experiments were performed according to predetermined schedules of experiments varying the temperature, enzyme concentration, molar ratio of oil:glycerol. For the experiment with the Tween 65, the maximum yield was 20,76wt% of diglycerides in 6 hours of enzymatic glycerolysis reaction at a temperature of 40 °C, enzyme concentration 25wt% (based on total substrates) molar ratio between fish oil and glycerol 1:0,5, surfactant ( Tween 65) at 5wt%. The experiment without surfactant resulted in production of about 13.76wt% of diglycerides at a temperature of 70 °C, enzyme concentration of 5wt% (based on total substrates) molar ratio of fish oil and glycerol 1:0,5 after 6 hours of reaction.