Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2012. / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:15:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 317591.pdf: 3129243 bytes, checksum: d7b42ec071eae28103026b8d9b652c38 (MD5) Previous issue date: 2012 / A Araucaria angustifolia é a única espécie do seu gênero com ocorrência natural no Brasil, onde originalmente suas florestas ocupavam cerca de 20 milhões de ha. Devido à importância econômica da espécie foi gerado um intenso processo de exploração madeireira predatória, resultando atualmente em remanescentes fragmentados e empobrecidos que somam percentuais entre 21,9 a 26,9%, da área original no Estado de Santa Catarina. Atualmente a espécie encontra-se na lista de espécies ameaçadas da IUCN, do Estado e do País. Esta ação antrópica aliada a condições de ambiente de ocorrência proporcionaram diferenças entre áreas quanto à estrutura demográfica e principalmente no que se refere ao porte médio das plantas. Estas diferenças podem ser percebidas no planalto catarinense quando comparadas populações sob diferentes condições edafo-climáticas e diferentes históricos de uso e conservação. Diferenças entre estas populações também podem ser observadas em relação à produção de pinhão, com populações produzindo mais que outras e alternando a produção entre anos enquanto outras se mantêm em produção estável entre os anos. Estas variações são consideradas moderadas, o que leva a uma não sincronia de produção numa escala regional. É possível considerar que a produção de pinhão se diferencia entre locais e entre anos, no entanto, não é possível afirmar que a espécie apresente, em níveis regionais, anos de maior ou menor produção, não se enquadrando no conceito de masting. Em relação à oferta de pinhão, esta possui uma distribuição com alto grau de sazonalidade, concentrada em torno de um período (entre maio e junho) e diferenciado entre populações e entre os anos. Observou-se também que tanto as variedades precoces quanto tardias ocorrem em baixa frequência e que a quantidade de pinhão disponível em relação às datas legais confere forte pressão sobre as variedades precoces (#São José#) e tardias (Caiová e #Macaco#), acarretando em possíveis prejuízos à regeneração. Embora estas populações apresentem diferenças significativas em relação à forma dos indivíduos, à produção e oferta de pinhão, entre estas populações ocorre baixa divergência genética, o que reforça a importância destas como mantenedoras da diversidade genética representada pelo conjunto. Os índices genéticos encontrados indicam que o conjunto apresenta características que podem favorecer a conservação genética a médio e longo prazo. Além disso, os resultados indicam a eficiência do sistema empregado para a produção de pinhões por parte dos agricultores familiares como um processo de conservação on farm para Araucaria angustifolia. Desta forma, ressalta-se a necessidade de estabelecer complementariedades entre os anseios pelo uso do pinhão como fonte de alimento e renda e as demandas intrínsecas à espécie. Políticas públicas associadas à coleta do pinhão podem favorecer os processos de conservação pelo uso da espécie. <br> / The Araucaria angustifolia is the only species of its genus with natural occurrence in Brazil where its forest originally occupied about 20 million hectares. Due to the species economic importance an intense process of predatory logging was generated, resulting in currently fragmented and impoverished remnants totaling percentages between 21.9 to 26.9% of its original area in the state of Santa Catarina. Currently, the species is found on several endegered epecies lists, including the IUCN. This anthropogenic exploitation together with environmental conditions provide differences between areas regarding the demographic structure and especially in regards to the average size of the plants. These differences can be seen in the plateaus of Santa Catarina when compared with populations under different soil and climatic conditions and different historical use and conservation. Differences between these populations can also be observed in relation to pinhão production, with some populations producing more than others and some alternating production between years while others#production remains stable between years. These variations are considered moderate, which leads to a non-synchronized production on a regional scale. The production of pinhão differs between locations and between years, however, it is not possible to state that the species has years of greater or lesser production at a regional level, which does not follow the concept of masting.In regards to the supply of pinhão, this distribution has a high degree of seasonality, concentrated around a specific period (between May and June) and differentiated between populations and between years. It was also observed that both early and late varieties late occur at low frequencies and the amount of pinhão legally available confer a strong selection pressure on the "São Jose",Caiová and #Macaco# varieties, resulting in possible impairment of regeneration. Although these populations differ significantly in relation to the form of individuals, the production and supply of pinhão, between these populations is of low genetic divergency, which reinforces the importance of these as keepers of genetic diversity, as well as its ability to present a strong reference to genetic conservation in the short-term and long-term. Furthermore, the results indicate the efficiency of the system used for the production of pinhões by the farmers as a process of on farm conservation for Araucaria angustifolia. Thus, there is a need to establish complementarities between the use of the pinhão as a source of income and food and the demands inherent to the species. Public policy associated with the pinhão collection processes may favor the conservation of the species through its use.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2012-10-26T10:49:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 310680.pdf: 3307003 bytes, checksum: 2b8df3a73d1046494084822f00d66959 (MD5) / O pinhão-manso (Jatropha curcas L.) é uma planta de crescimento rápido e tem sido sugerida para a produção de biocombustível, principalmente por suas sementes possuírem alto conteúdo de óleo (32 % a 52 %). Devido à oscilação no preço do petróleo e a grande preocupação com o meio ambiente, muito se tem investido em combustíveis alternativos como o biodiesel. A rota mais utilizada para sua produção é a transesterificação catalítica alcalina homogênea, porém, possui um alto custo e alto tempo reacional. Uma alternativa é a transesterificação não-catalítica, que permite altas conversões e a redução do tempo de reação. Então, o presente trabalho teve por objetivo produzir biodiesel a partir de sementes de pinhão-manso e etanol em reator supercrítico, bem como realizar a caracterização da biomassa empregada e do produto obtido. Os experimentos foram desenvolvidos no LCP/UFSC e no LEDBIO/UFT. Foram realizadas análises físico-químicas das sementes (teor de umidade, teor de cinzas e acidez) e a extração do óleo para seis diferentes granulometrias em soxhlet com hexano. O óleo foi analisado quanto suas características físicas (densidade e viscosidade cinemática) e químicas (índice de acidez, índice de saponificação e teor de ácidos graxos). Para a produção de biodiesel no reator supercrítico foi adotado o planejamento fatorial 23 com ponto central, sendo empregadas três faixas de temperatura (245 ºC, 255 ºC e 265 ºC), três relações molares óleo/álcool (1 : 10, 1 : 20 e 1 : 30) e três granulometrias de sementes (inteiras, cortadas ao meio e trituradas), sendo que ao final o efeito de cada variável e de suas interações foram calculados. Os rendimentos em extração do óleo das sementes de pinhão-manso e da produção de biodiesel foram calculados, e as amostras obtidas no processo analisadas por GC/MS. As sementes apresentaram em média 5,28 % de umidade, 3,16 % de cinzas, 5,66 % de acidez e entre 6,53 % a 53,63 % de óleo para as diferentes granulometrias utilizando extrator soxhlet com hexano. O óleo apresentou em média: densidade de 0,9173 g/cm3 a 25 ºC, viscosidade cinemática de 20,03 mm2/s a 40 ºC, índice de acidez de 11,8 mg KOH/g, índice de saponificação de 188,22 mg KOH/g e era constituído principalmente por ácidos graxos insaturados (79,5 %), em sua maioria por ácidos graxos olêico (39,7 %) e linolêico (38,7 %). No reator supercrítico, o rendimento em óleo variou de 48,20 % a 108,17 % quando comparado com a extração utilizando soxhlet, e o rendimento em biodiesel variou entre 29,44 % a 63,00 %. Pela acidez apresentada as sementes possivelmente sofreram deterioração no período de armazenamento, sendo que óleo apresentou características físicas e químicas e de conteúdo de óleo semelhantes da literatura. Com o uso do reator supercrítico conseguiu-se extrair uma quantidade maior de óleo, porém, os rendimentos em biodiesel foram intermediários, possivelmente em função do tempo de residência e os modos de operação. Através da caracterização química das amostras verificou-se que em média os ésteres corresponderam a 64,73 % dos compostos presentes, sendo identificados também glicerídeos, ácidos graxos, fenóis e cetonas. / The jatropha (Jatropha curcas L.) is a plant of rapid growth and has been suggested for biofuel production, mainly for its seeds have high oil content (32% to 52%). Due to the fluctuation in oil prices and great concern for the environment, much has been invested in alternative fuels like biodiesel. The route most commonly used for its production is transesterification homogeneous alkaline catalyst, however, it is high cost and high reaction time. An alternative is the non-catalytic transesterification, which allows high conversions and reduced reaction time. The present work aimed to produce biodiesel from Jatropha seeds and ethanol in supercritical reactor, as well as perform the characterization of biomass used and product. The experiments were carried out in LCP/UFSC and LEDBIO/UFT. Analysis physicochemical were performed for the properties of seeds (moisture content, ash content and acidity) and the extraction of oil for six different particle sizes with hexane. The oil was analyzed for its physical properties (density, kinematic viscosity) and chemical properties (acid value, saponification value, fatty acid content). For the production of biodiesel in the reactor supercritical was adopted factorial design 23 with center point, and employed three temperature ranges (245 ºC, 255 ºC and 265 ºC), three molar ratios oil/ethanol (1 : 10, 1 : 20 and 1 : 30) and three seed sizes (whole seed, seed in half and seed crushed) and the effect of each variable and their interactions were calculated. The yields of extraction of oil from the seeds of jatropha and biodiesel production were calculated, and the samples obtained in the process analyzed by GC/MS. The seeds had on average 5.28% moisture content, 3.16% ash content, 5.66% acidity and oil content of 6.53% to 53.63% for the different particle sizes using soxhlet extractor with hexane. The Jatropha oil had on average density 0.9173 (g/cm3 at 25 °C), kinematic viscosity 20.03 (mm2/s at 40 °C), acid value 11.8 (mg KOH/g) and saponification value 188.22 (mg KOH/g), and was consisted mostly of unsaturated fatty acids (79.5%), mainly oleic acid (39.7%) and linoleic acid (38.7%). In the supercritical reactor, the yield of oil extraction ranged from 48.20% to 108.17% when compared with extraction using hexane, and the biodiesel yield ranged from 29.44% to 63.00%. The seeds probably suffered deterioration in the storage period because it had a high acidity, the oil has physical and chemical characteristics and oil content similar to that found in other studies. With the use of supercritical reactor it was possible to extract a greater amount of oil, however, the yields were intermediate biodiesel, possibly as a function of residence time and modes of operation. Through the chemical characterization of the samples was found that on average the esters corresponding to 64.73% of the compounds present, and also identified glycerides, fatty acids, phenols and ketones.