Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T21:05:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 104624.pdf: 3263893 bytes, checksum: f75218010205075034b48ba102546ca5 (MD5) Previous issue date: 1996 / A extração supercrítica dos compostos voláteis de um carvão mineral da mina de Butiá-RS foi investigado empregando solventes doadores de hidrogênio (álcoois). Um planejamento fatorial de experimentos foi utilizado para avaliar os efeitos de temperatura, pressão e adição de co-solvente (água) sobre o rendimento e características dos produtos do processo: extrato e resíduo. Os experimentos foram realizados em temperaturas de até 698 K e em pressões de até 12,5 MPa. Foi observado que temperatura e pressão possuem efeitos positivo, enquanto o co-solvente efeito negativo, sobre o rendimento do processo. A análise elementar e fracionamento PLC-8 do extrato indicaram que com a elevação de temperatura aumenta a fração dos componentes mais leves, sendo a tendência contrária observada para a pressão. O poder calorífico e taxa de reatividade dos resíduos da extração indicam que o mesmo pode ser viável a um processo posterior de conversão.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:01:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319598.pdf: 1930151 bytes, checksum: c84cc0a0adae9b75feb9b7b586c203cc (MD5) Previous issue date: 2013 / O pequi (Caryocar coriaceum) é uma planta pertencente à família Caryocaraceae, encontrada na Chapada do Araripe nos estados do Ceará, Pernambuco e Piauí. É um fruto muito utilizado na culinária regional e o óleo extraído da sua polpa pode ser utilizado na culinária, na indústria de cosmético e na medicina popular o que tem levado ao estudo por processos alternativos à extração artesanal. Existem vários estudos que utilizam propano subcrítico como solvente de extração que demostram o seu grande poder de solvatação de óleos vegetais. Neste contexto, o objetivo desse trabalho foi estudar o processo de extração do óleo da polpa de pequi, a qualidade dos extratos, cinética e modelagem de extração com propano subcrítico. Frutos de pequi foram despolpados e sua polpa foi seca e triturada. O óleo extraído com propano subcrítico foi obtido numa faixa de pressão de 5 a 15 MPa e temperatura de 30, 45 e 60 ºC com densidade do solvente variando de 0,446 a 0,521 g?cm-3. O maior rendimento (43,69%) foi obtido para a condição de extração de 15 MPa e 60 ºC. O etanol e o acetato de etila foram utilizados nas concentrações de 10 e 25% em volume como solventes modificadores na extração com propano pressurizado proporcionando rendimentos de até 44,99%. Extrações soxhlet e com ultrassom foram realizadas utilizando os solventes etanol e hexano e o melhor rendimento (52,78%) foi obtido com o uso do etanol na extração soxhlet. O perfil de ácidos graxos foi determinado nas amostras de óleo extraído e os resultados mostraram que não houve alterações quanto ao teor de ácidos graxos em diferentes condições experimentais. Os ácidos graxos encontrados em maior proporção foram o palmítico (35,44%) e o oleico (60,56%). O conteúdo de compostos fenólicos presente nos extratos foi determinado através do método de Folin-Ciocalteau e também não apresentou diferença significativa em função do método de extração utilizado. Diferentes modelos de transferência de massa foram empregados para a descrição da cinética de extração com propano subcrítico. O modelo de Martínez et al. (2003) foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais. <br> / Abstract : The pequi (Caryocar coriaceum) is a plant belonging to the family Caryocaraceae, found in the states of Ceará, Pernambuco and Piauí. The fruit is widely used in the regional cuisine and the oil extracted from its pulp can be used in cooking, in the cosmetic industry and in popular medicine which has led to the study of alternative processes to conventional extraction. There are several studies using subcritical propane as solvent extraction which demonstrate its great solvation power of vegetable oils. In this context, the aim of this work was to study the process of extracting the oil from the pequi pulp, the quality of the extracts, kinetic and modeling using subcritical propane extraction. Pequi fruits were pulped and the pulp was dried and crushed. The extracted oil was obtained with propane subcritical pressure in the range of 5 to 15 MPa and temperature of 30, 45 and 60 °C with solvent density ranging from 0.446 to 0.521 g-cm-3.The highest yield (43.69%) was obtained for the extraction condition 15 MPa and 60 °C. Ethanol and ethyl acetate were used as modifiers cosolvent in concentrations of 10 to 25% by volume in the extraction with pressurized propane providing yield of 44.99%. Soxhlet and ultrasound extractions were performed using the solvents ethanol and hexane and the best yield (52.78%) was obtained with the use of ethanol in soxhlet extraction. The fatty acid profile was determined in samples of oil extracted and the results showed that there were no changes in the content of fatty acids in different experimental conditions. The fatty acids found in greater proportion were palmitic (35.44%) and oleic (60.56%). The phenolic compounds content in the extracts was determined using the Folin-Ciocalteau method and also showed no significant difference according to the extraction method used. Different mass transfer models were used to describe the extraction kinetics with subcritical propane. Martínez et al. model was the best fit to the experimental data.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T05:08:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 340676.pdf: 4176426 bytes, checksum: a84b0bed905ec982c25ed2b9702f3838 (MD5) Previous issue date: 2016 / O objetivo deste trabalho foi estudar a produção dos ésteres alquílicos de ácidos graxos obtidos a partir da reação do óleo da polpa de macaúba com álcoois em condições supercríticas. Os álcoois usados nas reações foram metanol e etanol. Diversas amostras de óleo de macaúba foram analisadas e caracterizadas físico-quimicamente, sendo verificado que o elevado teor de acidez é uma característica comum entre eles. Portanto, a produção dos ésteres seria devida a dois principais mecanismos de reação, a transesterificação de glicerídeos e a esterificação de ácidos graxos livres. Mediante ensaios para determinar a máxima conversão de ésteres foi verificado que a presença de impurezas nos óleos afeta o rendimento dos ésteres. Assim, apesar do óleo da polpa de macaúba possuir mais de 90% em peso de compostos esterificáveis, o máximo rendimento que poderia ser atingido foi de 80%. A produção dos ésteres a partir do óleo de macaúba foi estudada em três sistemas reacionais que dependeram do álcool de reação usado: metanol, etanol e etanol com adição de 10% de água. As condições de reação avaliadas foram a temperatura, a pressão, a razão mássica de óleo para álcool e a vazão de alimentação da mistura reacional ao reator. Ao avaliar as condições de reação foi verificado que as principais variáveis que afetam a produção dos ésteres são a temperatura e o tempo de reação. Tratamentos prolongados a elevadas temperaturas poderiam diminuir o rendimento de ésteres devido à decomposição térmica dos compostos da reação. Foi proposto um modelo matemático para descrever a cinética de reação do óleo da polpa de macaúba com álcoois em condições supercríticas o qual consiste na solução de um sistema de equações diferenciais ordinárias não lineares de primeira ordem. O modelo cinético foi concebido para representar a produção de ésteres devido às reações reversíveis e simultâneas da transesterificação de triacilglicerídeos e esterificação de ácidos graxos livres. Portanto, as três variáveis do modelo foram as concentrações molares de triacilglicerídeos, de ácidos graxos livres e dos ésteres produzidos. O ajuste do modelo aos dados experimentais foi avaliado em função do erro médio quadrático. Os parâmetros cinéticos dos três sistemas reacionais foram calculados. A seguir, as cinéticas de reação com melhor ajuste dos dados experimentais foram empregadas para simular o processo de produção de ésteres em larga escala e estimar os custos de manufatura. O critério de aumento de escala dos dados experimentais foi que os rendimentos de ésteres seriam similares se a razão entre o óleo de macaúba e o álcoolda reação fosse mantida constante. O programa SuperPro Designer foi usado para realizar as simulações dos três sistemas reacionais estudados. Nenhum dos três sistemas avaliados seria rentável. Os menores custos de manufatura foram obtidos para o sistema que usa metanol como álcool de reação.<br> / Abstract : The objective of this work was to study the production of fatty acids alkyl esters obtained from the reaction of macauba pulp oil with alcohols in supercritical conditions. The alcohols used in the reactions were methanol and ethanol. Several macauba oil samples were analyzed and characterized. It was found that a common feature among these oils is their high acid value. Therefore, the ester production was due to two main reaction mechanisms, the transesterification of glycerides and the esterification of free fatty acids. By determining the maximum ester conversion it was found that the presence of impurities in the oil would affect esters yield. Thus, although oil macauba pulp contains more than 90% weight of compounds that could become esters, the maximum throughput that could be achieved would be 80%. The production of esters from macauba oil was studied in three reaction systems which depended on the alcohol used: methanol, ethanol, and ethanol with the addition of 10% water. The reaction conditions evaluated were temperature, pressure, mass rate of oil to alcohol and feed flow of reaction mixture. After evaluate the reaction conditions it was found that the main variables affecting ester production are temperature and reaction time. Prolonged treatments at high temperatures could reduce the yield of ester due to thermal decomposition of the reaction compounds. It was proposed a mathematical model to describe reaction kinetics of macauba pulp oil with alcohols under supercritical conditions which consists in solving a nonlinear, first-order, ordinary differential system of equations. The kinetic model was designed to represent the ester production due to reversible transesterification of triacylglycerides and esterification of free fatty acids occurring simultaneously. Hence, the three model variables are the molar concentrations of triacylglycerides, free fatty acids and esters produced. The suitability of the model to the experimental data was evaluated using the root mean square error. The kinetic parameters for the three reaction systems were calculated. Next, the reaction kinetics with the best fit of experimental data were used to simulate the ester production process on a large scale and estimate the costs of manufacturing. The criterion for scaling-up the experimental data was to keep constant the ratio between macauba pulp oil and the reaction alcohol; consequently similar ester yields would be obtained. The software SuperPro Designer was used to perform the simulations of the three reaction systems studied. None of the threesystems studied was found profitable. The lower costs of manufacturing were obtained for the system that uses methanol as reaction alcohol.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:50:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338283.pdf: 2119442 bytes, checksum: f0f72bc761bedd354c65d902a7dff0d2 (MD5) Previous issue date: 2015 / Este trabalho objetivou o estudo das variáveis que interferem na síntese de acetato de eugenila em sistema livre de solvente. Óleo essencial de cravo-da-índia e anidrido acético foram usados como substratos para a reação catalisada por diferentes catalisadores enzimáticos (Novozym 435, Lipozyme RM IM e Lipozyme TL IM) e químicos heterogêneos (peneira molecular de 4 Å e Amberlite XAD-16). Na síntese enzimática foi selecionado o melhor catalisador, este foi empregado na avaliação e otimização das variáveis que interferem no processo. Já a síntese química heterogênea foram empregados ambos os catalisadores. Dos ésteres obtidos, o que apresentou a melhor relação custo/baixo impacto ambiental foi avaliado em relação à atividade antimicrobiana, encapsulamento pela técnica SEDS e ensaios de liberação em isopropanol e acetato de etila. A partir dos planejamentos experimentais obteve-se a maior conversão para a síntese enzimática (83,5%) nas condições razão molar de substratos de 1:5, 5% de enzima e 70 ºC, sendo que as mesmas condições foram obtidas no estudo cinético, no qual foi alcançada uma conversão próxima de 90% em 1 h de reação. Para a síntese química heterogênea, as maiores conversões obtidas foram de aproximadamente 100% para os dois catalisadores. A reutilização dos catalisadores também foi estudada. O reuso enzimático com Lipozyme TL IM apresentou uma conversão de 94,3% no primeiro ciclo, 75,2% no segundo e 53,2% no terceiro e último ciclo. Após 10 ciclos, a peneira molecular 4 Å não apresentou perda da atividade catalítica, já o uso da Amberlite XAD-16 levou a uma queda acentuada da conversão em éster após 3 ciclos de uso. Na atividade antimicrobiana não foi observada diferença na média dos halos de inibição entre bactérias Gram-negativas e Gram-positivas. A eficiência máxima de encapsulamento foi de 58,04%, para experimento contendo 5 mg.mL-1 de acetato e 20 mg. mL-1 de PHBV, a 80 bar e 35 ºC. A morfologia das partículas encapsuladas para a maior parte dos ensaios foi esférica e o tamanho destas variou de 0,061 a 0,276 µm. Em relação à liberação nos solventes acetato de etila e isopropanol percebe-se que quanto maior a afinidade do éster encapsulado pelo solvente, mais rápido ocorre seu pico de liberação. Estes resultados demonstram a importância da reação de esterificação do óleo essencial de cravo-da-índia e encapsulamento do éster pela técnica SEDS para que possa ser aplicado como antimicrobiano natural em alimentos e bebidas.<br> / Abstract : This work aimed to study the variables that affect the synthesis of eugenil acetate in solvent-free system. Essential clove oil and acetic anhydride were used as substrates for the reaction catalyzed by different enzymatic catalysts (Novozym 435, Lipozyme RM IM and Lipozyme TL IM) and heterogeneous chemical (molecular sieve 4 Å and Amberlite XAD -16). In enzymatic synthesis was selected the best catalyst, this was used in the evaluation and optimization of the variables that interfere in the process. In the heterogeneous chemical synthesis both catalysts were employed in this step. Of esters obtained, which showed the best cost / low environmental impact was evaluated for antimicrobial activity, encapsulation by SEDS technique and release assays in isopropanol and ethyl acetate. Since the experimental design was obtained the highest conversion for enzymatic synthesis (83.5%) under the conditions of substrates molar ratio of 1: 5 5% enzyme and 70 ° C, and the same conditions were obtained from the kinetic study in which one has achieved a near 90% conversion in 1 h of reaction. For heterogeneous chemical synthesis, higher conversions were obtained of approximately 100% for both catalysts. The antimicrobial activity was not observed difference in the average of the inhibition halos of Gram-negative and Gram-positive. The highest encapsulation efficiency was 58.04% for experiment with 5 mg.mL-1 acetate, and 20 mg. mL-1 PHBV, 80 bar and 35 ° C. The morphology of the encapsulated particles most of the trials was spherical, and the size of these ranged from 0.061 to 0.276 micrometers. Concerning release in ethyl acetate and isopropanol solvents notice that the higher the affinity of the encapsulated estersolvent, its peak occurs faster release. These results demonstrate the importance of essential oil esterification reaction clove and encapsulation of the ester so that it can be applied as a natural antimicrobial in foods and beverages.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. / Made available in DSpace on 2012-10-21T20:36:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 207494.pdf: 3181644 bytes, checksum: a9365798f97d347ac0e581d8579b8aa6 (MD5) / Plantas têm sido tradicionalmente utilizadas por populações de todos os continentes no controle de diversas doenças e pragas. O mercado atual de fitofármacos e fitoterápicos é da ordem de US$ 9 a 11 bilhões/ano, sendo que mais de 13.000 plantas são mundialmente usadas como fármacos ou fonte de fármacos. A extração supercrítica é uma alternativa atraente para obtenção de extratos de plantas e vegetais de alta qualidade. Dentre as inúmeras espécies não completamente investigadas sob o aspecto fitoterápico, citamos a carqueja (Baccharis trimera Less). Esta planta apresenta utilidades fitoterápicas. É considerada tônica, estomacal, útil em doenças do fígado, enfermidades da bexiga, entre outras. O presente teve como objetivos, o estudo do rendimento global de extrato (X0) do sistema extrato de carqueja + CO2 nas condições de operação de 3o e 40 ºC, com pressão variando de 100 a 300 bar, densidade de CO2 variando de 0,629 a 0,949 g/cm3, vazão de 3,33 g/min e tempo total de extração de 6 horas. O rendimento global de extrato (0,897% g/g) foi obtido a 40ºC e 250 bar. A influência da técnica de extração (supercrítica e convencional) foi avaliada em termos de rendimento e composição do óleo, constatou-se que tanto o rendimento quanto à composição variam de acordo com a técnica de extração utilizada, foram identificados 14 compostos presentes tanto no extrato obtido através da ESC como o obtido através da extração convencional, único composto presente nos diferentes extratos foi o ácido palmítico. Para descrição da cinética de extração do sistema óleo de carqueja + CO2 foi empregado o modelo de SOVOVÁ (1994) em função do X0 empregado na descrição do sistema, I) (X0)exp determinado em função da temperatura e pressão; ii) (X0)máx =0,879 maior valor de rendimento de extrato entre todas as condições de processo estudadas; iii) (X0)est determinado a partir da curva de extração que foi modelada. Os resultados mostraram que o modelo descrito por SOVOVÁ (1994) ajustou bem os dados experimentais na etapa CER para todas as condições de extração estudadas e para condição de 40 ºC, 300 bar e 8,33 g/min apresentou um ajuste satisfatório também na etapa FER, portanto este modelo de transferência de massa foi adequado para descrição do sistema óleo de carqueja/CO2

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. / Made available in DSpace on 2012-10-19T16:25:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 185635.pdf: 1812940 bytes, checksum: a7af5876c8a47c40c24a5675f92fe0a1 (MD5) / Extração de oleoresina de cavalinha (Equisetum arvense) utilizando dióxido de carbono supercrítico em diversas condições de operação. Avaliação da influência da temperatura, pressão, vazão de solvente, granulometria das partículas e tempo estático na composição e rendimento do extrato. Determinação da composição do extrato através de cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas. Compara dados experimentais com dados obtidos através do emprego do modelo de transferência de massa descrito por SOVOVÁ.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Curso de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2012-10-19T19:39:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T02:30:30Z : No. of bitstreams: 1 182608.pdf: 18371565 bytes, checksum: da61acca4baf2f3c2a774ead7734677d (MD5) / Determinação da solubilidade dos extratos de duas plantas medicinais (calêndula e cavalinha) em dióxido de carbono supercrítico em diversas condições de extração. Compara dados obtidos experimentalmente com dados estimados através do Modelo de Chrastil e da equação de estado de Peng-Robinson. Ênfase também é dada às composições dos extratos obtidos. Constam nos apêndices os resultados experimentais obtidos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Curso de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2012-10-19T19:52:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T02:04:41Z : No. of bitstreams: 1 182611.pdf: 13753673 bytes, checksum: 1592b1f4c8626555703e1d7154dd6b4a (MD5) / O óleo de farelo de arroz parboilizado foi obtido através da extração com CO2 supercrítico em diferentes condições de temperatura e pressão. Utilizando-se dois separadores em série, foi possível separar frações enriquecidas de tocoferóis e tocotrienóis, destacando-se o isômero g-tocotrienol.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Curso de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2012-10-19T20:12:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T01:00:00Z : No. of bitstreams: 1 182615.pdf: 19980133 bytes, checksum: 2fd022a2eb95e5031895ae6810fa0187 (MD5) / Seleção e caracterização de membranas comerciais de osmose inversa para utilização na separação de óleos essenciais obtidos da extração a alta pressão com gás denso utilizando CO2 no estado supercrítico, combinando os processos de extração e separação com membranas sem alterações drásticas nas condições de operação.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. / Made available in DSpace on 2012-10-20T08:26:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 189678.pdf: 1597844 bytes, checksum: d39f17110031c4042d44a0bbf7df5307 (MD5) / Os modelos matemáticos baseados em princípios fundamentais utilizados para descrever os processos de extração supercrítica apresentam uma série de parâmetros que devem ser estimados a partir de dados experimentais. Por outro lado, o emprego de redes neurais como modelo de processo encontra-se bem estabelecido e com inúmeras aplicações bem sucedidas. A dificuldade do emprego de uma rede neural como modelo é a de que esta não fornece informações sobre os fenômenos envolvidos. Neste trabalho propõe-se uma abordagem híbrida para modelagem do processo de extração supercrítica do óleo de capim-limão (Cymbopogon citratus), cravo (Eugenia caryuphyllus) e canela (Cinnamomum zeylanicum). O conjunto de dados para treinamento da rede e validação da estratégia proposta foi obtido em uma unidade piloto de extração com capacidade de 4,7 litros. O modelo híbrido foi utilizado para predição das curvas de extração do óleo essencial mostrando boa concordância com os dados experimentais.