Orientador: Luiz Antonio Viotto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-16T15:09:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aragao_VitorCardoso_M.pdf: 24667978 bytes, checksum: b244b99f0ba81a272f7b8a6fc720e5d1 (MD5) Previous issue date: 2010 / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientadores: Maria Helena Andrade Santana / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-17T17:36:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Macedo_AndreCasimirode_D.pdf: 2580147 bytes, checksum: a40d4a6b3da0d03730c34fddf3f06101 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Neste trabalho, estudou-se a produção de ácido hialurônico (AH) por cultivo de Streptococcus zooepidemicus em estado sólido com enfoque básico nas alterações inerentes à estímulos na concentração inicial de açúcares (CIA), concentração inicial de ascorbato (CIAsc), vazão de ar e disponibilidade de oxigênio e tamanho de partícula. O primeiro enfoque mostra a comparação entre cultivos em meio líquido (FS) e em estado sólido (FES) e a produção de AH integrada em substrato caju. Cada kg de caju pode gerar 761 mg (FES) e 1790 mg (FS) de AH, o que permite além da possibilidade de utilização integral deste resíduo, a produção consorciada para a obtenção de moléculas de AH que podem ser usadas em aplicações biomédicas. A segunda abordagem trata da adição de ascorbato ao meio, que favoreceu os efeitos de despolimerização por oxi-redução causados por radicais hidroxila, alterando a massa molar final do produto obtido, o que explica as menores massas molares obtidas em cultivos em meio de caju quando comparados a meios sintéticos. Na terceira abordagem deste trabalho observou-se os efeitos da CIA, mostrando a influência direta desta variável sobre o metabolismo microbiano e em especial sobre o comportamento da competição entre a formação de AH e a biossíntese celular (Y AH/x). O desvio metabólico para a produção de AH em relação à síntese de células é superior para a faixa entre 30-90 gr-1 em fase líquida (0,61 g.g.1 ). A quarta e última abordagem traz a importância do oxigênio no cultivo em estado sólido. Como principal resultado, observou-se a grande importância da razão entre vazão de ar/massa de açúcares. A faixa ideal observada foi de 1,27-2,8 L de ar I (g sugars. min), o rendimento Y AH/X foi máximo. Este conjunto de resultados contribui pioneiramente ao processo de produção de AH em FES e para a otimização da sua produção, assim como para um melhor entendimento do mecanismo metabólico do Streptococcus zooepidemicus. / Abstract: In this work, hyaluronic acid (HA) production was studied the in solid state cultivation (SSF) of Streptococcus zooepidemicus, focusing on metabolic changes induced by varying the initial sugar concentration (ICS), initial concentration of ascorbate (I CAse), volumetric air flow rate, oxygen availability and particle size. The first approach shows the comparison between liquid (SF) and solid state (SSF) culture medium, exploring the HA production by the cashew substrate-integrated. Each lkg of Cashew can generate 761 mg (SSF) and 1790 mg (SF) of HA, which allows, for the possibility of full utilization of this waste, with production focused on HA molecules that can be used in biomedical applications. The second approach shows that the addition of ascorbate in culture medium favored HA redox depolymerization effects by hydroxyl radicais, altering the molecular weight of the final product. This explains the lower molecular weight obtained from cashew culture medium when compared to synthetic medium. In the third part of this work, we observed the effects of the ISC, showing the direct influence of this variable on the microbial metabolism and, in particular, on the behavior of HA/Biomass Yield (Y AHfX). The metabolic deviation for the HA production related to cell synthesis is superior, in the range of 30-90 gL-1 in liquid phase (0.61 g.g-1). The fourth and last approach presents the role of oxygen in solid state cultivation. As the main result, it was we observed the importance of the ratio of air flow rate I mass of sugars. The ideal range was between 1.27-2.8 L I air (g sugars. min), for which case Y AII/X was maximum. These pioneering results contribute to the HA production in SSF, as well as to understanding the metabolic mechanism of Streptococcus zooepidemicus. / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Doutor em Engenharia Química

Orientadores: Maria Aparecida Azevedo Pereira da Silva, Maria Regina Bueno Franco / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-09T03:53:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sampaio_KarinadeLemos_D.pdf: 3249314 bytes, checksum: c77f7bb03d18a2359d110d8fa3068a70 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Durante a etapa de concentração de sucos, juntamente com a água, são também perdidos compostos voláteis responsáveis pelo aroma e sabor característicos da fruta. Esses voláteis podem, no entanto, ser recuperados por condensação, gerando um subproduto conhecido como water phase. Quando submetida à destilação fracionada, a water phase recuperada durante o processamento de sucos pode gerar essências naturais (GRAS), de alto valor agregado, as quais, ao serem incorporadas a sucos e refrescos, aumentam a qualidade sensorial desses produtos. Infelizmente, as water phases geradas por empresas brasileiras de sucos tropicais como caju, maracujá, etc são subaproveitadas. Isso ocorre devido ao conhecimento insuficiente tanto da composição dos voláteis presentes nas mesmas, como das condições de destilação a que devem ser submetidas para a elaboração de essências. Assim, os objetivos do presente estudo foram: i) identificar por cromatografia gasosaespectrometria de massas (CG-EM) o perfil de voláteis presentes em waterphase de caju gerada por indústria nacional de suco, determinando por CG-olfatometria (CGO), a importância odorífera de cada volátil identificado e, ii) através de destilação fracionada de water phase de caju gerada por empresa nacional, elaborar essências naturais, caracterizando a qualidade sensorial das mesmas, bem como o perfil de voláteis. Três tipos de materiais foram analisados: i) water phase de caju gerada durante a concentração de suco utilizando-se recuperador de aromas; ii) um condensado aquoso obtido por simples condensação da água evaporada durante a etapa de concentração do suco de caju e, iii) nove essências naturais GRAS geradas através da destilação fracionada de uma water phase de caju, utilizando-se coluna de fracionamento a 1 atm de pressão atmosférica e temperatura de 98 ºC, com condensação a ¿ 6 ºC. Os compostos voláteis presentes nas amostras foram isolados através de extração líquido-líquido com diclorometano e concentrados sob fluxo de nitrogênio. Após avaliação sensorial por equipe treinada, os isolados foram analisados por cromatografia gasosa (CG) utilizando-se um cromatógrafo gasoso Varian modelo 3600, equipado com detector de ionização de chama (DIC) e coluna capilar com fase estacionária DB-Wax. A identificação dos compostos foi conduzida através de um cromatógrafo gasoso da marca SHIMADZU modelo 17-A, equipado com detector de massas QP-5000 e operando nas seguintes condições: voltagem de ionização de 70eV (ionização por impacto de elétrons), velocidade de scan de 1 scan s ¿1 e varredura realizada entre 35 e 350 m/z. Os isolados da water phase e de uma das essências foram submetidos à CG-olfatometria (CGO), onde cinco julgadores treinados utilizando a técnica tempo-intensidade Osme, avaliaram os odores presentes nos efluentes cromatográficos dos citados isolados. Os resultados revelaram na water phase a presença de 64 compostos voláteis, dos quais 52 apresentaram impacto odorífero no efluente cromatográfico. Cerca de 38% dos compostos voláteis eram ésteres, 23% álcoois e 15% ácidos. Os voláteis de maior impacto odorífero presentes na water phase foram: ácido 3-metil butanóico (descrito como vômito, chulé), 2- metil butanóico (vômito, chulé), ácido acético (abacaxi cozido, remédio), acetofenona (queijo, cera), 2-hidroxi hexanoato de etila (caju), 2-metil-4-pentenal (verde, fruta), heptanol (caju, fruta), trans-3-hexen-1-ol (verde, fruta), 3-metil-1-butanol (chulé, álcool isoamílico); trans-2-butenoato de etila (fruta, caju), 2-metil butanoato de etila (fruta, caju), octanol (perfume, flor), trans-2-hexenal (maria fedida, verde), cis-3-hexen-1-ol (grama, doce), 2-etil-1-hexanol (verde, erva), isovalerato de etila (caju, doce) , 2-etil acrilato de metila (maria fedida, verde) e octanoato de etila (grão, terra molhada). Assim, a presente water phase, por conter muitos voláteis odoríferos de aromas desejáveis em uma essência de fruta, possuía grande potencial para gerar essências naturais de caju de boa qualidade sensorial. No condensado aquoso foram identificados 27 compostos voláteis, sendo 40% álcoois, 27% ácidos e 23% ésteres. A grande quantidade de álcoois e ácidos aliado a pequena quantidade e concentração de ésteres presentes no condensado aquoso demonstram que o mesmo é uma matéria prima menos favorável para a produção de essências, mas ainda assim, passível de ser explorada para esse fim. Todas as essências elaboradas apresentaram baixa intensidade de aroma de caju. O isolado da essência com maior intensidade de aroma de caju entre as 9 elaboradas possuía 61 compostos voláteis, dos quais 36 apresentaram importância odorífera no efluente cromatográfico. Dos 32 voláteis identificados, 33% eram álcoois, 23% terpenos, 14% ésteres, 11% aldeídos. Dentre eles, os de maior impacto odorífero foram: carvona (descrita como grama, sauna), 2-metil- 1-butanol (caju fermentado, fermentado), linalol (mamão, perfume), 2-hidroxi-4-metil pentanoato de etila (caju, fruta), cis-geraniol (essência de caju, fruta, flor), nonanal (grama, verde), 3-metil-1-butanol (caju fermentado, ardido), octanol (perfume, fruta), 2-etil-1- hexanol (grão, óleo de amêndoa), crotonoato de etila (caju, fruta). O alto caráter ¿doce/alcoólico¿ reportado nesta essência pela equipe sensorial, em detrimento do aroma característico de caju, pode ser atribuído à grande proporção de álcoois e terpenos presentes na mesma, em detrimento dos ésteres, que normalmente são responsáveis por notas de aromas ¿frutais¿ em essências. Dentre outros fatores, a baixa proporção de ésteres nesta essência, pode ser atribuída à perda, degradação, ou oxidação dos mesmos durante o processo de destilação fracionada da essência, realizada a alta temperatura e pressão atmosférica. A temperatura de condensação utilizada durante o processo de destilação (-6°C) também pode não ter sido suficientemente baixa para recuperar estes compostos na essência. De um modo geral, os resultados da presente pesquisa revelam que ainda que empresas brasileiras estejam gerando water phase com grande potencial para elaboração de essências naturais de caju, o processo de destilação fracionada dessas water phases, embora não possa ser considerado complexo, não é trivial, e requer otimização. Pesquisas adicionais explorando condições de destilação a menores temperaturas e pressões são cruciais para a adequada transformação das water phases nacionais em essências GRAS de alta qualidade sensorial / Abstract: During the juice concentration step, volatile compounds responsible for the aroma and flavour characteristics of the fruit are lost together with the water. These volatiles can however be recovered by condensation, producing a sub-product known as the water phase. When submitted to fractionated distillation, the water phase recovered during juice processing can produce natural essence (GRAS), of high economic value, which, on being incorporated into juices and soft drinks, can increase the sensory quality of these products. Unfortunately, the water phases produced by Brazilian companies producing tropical juices such as cashew and passion fruit juices are under-used, due to a lack of knowledge of the composition of the volatiles present and of the distillation conditions to which they should be submitted to elaborate the essences. Thus the objectives of the present study were: i) identify the profile of the volatiles present in the cashew water phase produced by a national juice industry using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), determining the odoriferous importance of each volatile identified using GC-olfactometry, and ii) elaborate natural essences by way of fractionated distillation of the cashew water phase produced by a national company, characterising their sensory quality and the profile of the volatiles. Three types of material were analysed: i) the cashew water phase produced during juice concentration using an aroma recovery unit; ii) an aqueous condensate obtained by the simple condensation of the water evaporated off during the cashew juice concentration step, and iii) nine natural GRAS essences produced by the fractionated distillation of a cashew water phase, using a fractionation column at 1 atm of atmospheric pressure and a temperature of 98ºC, with condensation at ¿6ºC. The volatile compounds present in the samples were isolated by liquid-liquid extraction using dichloromethane and concentrated in a flow of nitrogen. After a sensory evaluation by a trained panel, the isolates were analysed by gas chromatography (GC) using a Varian model 3600 gas chromatograph equipped with a flame ionisation detector (FID) and a capillary column with a DB-Wax stationary phase. The compounds were then identified using a Shimadzu model 17-A gas chromatograph equipped with a QP-5000 mass detector operating under the following conditions: ionisation voltage of 70eV (ionisation by electron impact), scanning velocity of 1 scan s-1 scanning between 35 and 350 m/z. Compounds isolated from the water phase and from one of the essences were submitted to GC-olfactometry (GC-O), where five trained judges evaluated the odours present in the chromatographic effluent of the above cited isolates using the Osme time-intensity technique. Sixty-four volatile compounds were found in the water phase, of which 52 presented an odoriferous impact on the chromatographic effluent. About 38% of the volatile compounds were esters, 23% alcohols and 15% acids. The following volatiles of the water phase showed the greatest odoriferous impact: 3-methyl butanoic acid (described as smelling of vomit, smelly feet), 2- methyl butanoic acid (vomit, smelly feet), acetic acid (cooked pineapple, medicinal), acetophenone (cheese, wax), ethyl 2-hydroxy hexanoate (cashew), 2-methyl-4-pentenal (greens, fruity), heptanol (cashew, fruity), trans-3-hexen-1-ol (greens, fruity), 3-methyl-1- butanol (smelly feet, isoamyl alcohol); ethyl trans-2-butenoate (fruity, cashew), ethyl 2- methyl butanoate (fruit, cashew), octanol (perfume, flowery), trans-2-hexenal (stinky insect, greens), cis-3-hexen-1-ol (grass, sweet), 2-ethyl-1-hexanol (greens, herbal), ethyl isovalerate (cashew, sweet), methyl 2-ethyl acrylate (stinky insect, greens) and ethyl octanoate (grainy, wet earth). Thus since the water phase contained so many odoriferous volatiles with desirable aromas for a fruit essence, it showed considerable potential to produce natural cashew essence with good sensory quality. Twenty-seven volatile compounds were identified in the aqueous condensate, of which 40% were alcohols, 27% acids and 23% esters. The larger amounts of alcohols and acids allied to the smaller amount and concentration of esters present in the aqueous condensate, indicated that this was a less favourable raw material for the production of essences, although possibly still of some use for such ends. All the essences elaborated presented a low intensity of cashew aroma. The isolate from the essence with the greatest intensity of cashew aroma amongst the 9 elaborated had 61 volatile compounds, of which 36 presented odoriferous importance in the chromatographic effluent. Of the 32 volatiles identified, 33% were alcohols, 23% terpenes, 14% esters and 11% aldehydes. Amongst these, those with greater odoriferous impact were: carvone (described as smelling of grass, sauna), 2-methyl-1-butanol (fermented cashew, fermented), linalool (papaya, perfume), ethyl 2-hydroxy-4-methyl pentanoate (cashew, fruity), cis-geraniol (cashew essence, fruity, flowery), nonanal (grass, greens), 3-methyl-1- butanol (fermented cashew, pungent), octanol (perfume, fruit), 2-ethyl-1-hexanol (grainy, almond oil), ethyl crotonoate (cashew, fruit). The highly ¿sweet/alcoholic¿ character of this essence as reported by the sensory panel, in detriment of a characteristic cashew aroma, can be attributed to the high proportion of alcohols and terpenes present, in detriment of esters, which are the compounds normally responsible for the fruity notes of essences. Amongst other factors, the low proportion of esters in this essence could be attributed to their loss during the fractionated distillation of the essence, carried out at high temperatures and atmospheric pressure. In general the results of the present study revealed that even if Brazilian companies are producing cashew water phase with great potential for the elaboration of natural cashew essences, the fractionated distillation process of these water phases, although not complex, is not trivial and requires optimisation. Additional research is crucial, exploring distillation conditions at lower temperatures and pressures for an adequate transformation of these national water phases into GRAS essences with high sensory quality / Doutorado / Consumo e Qualidade de Alimentos / Doutor em Alimentos e Nutrição

No estado do CearÃ, a castanha à um dos principais produtos de exportaÃÃo e por conta de tal desenvolvimento, o processamento da castanha tem emitido quantidades significativas de Ãgua residuÃria em ecossistemas aquÃticos. Tal efluente apresenta traÃos do lÃquido da casca da castanha (LCC), no qual estÃo presentes fenÃis e outros compostos aromÃticos que sÃo altamente poluidores. O objetivo deste trabalho foi o de avaliar a eficiÃncia do tratamento realizado na indÃstria (efluentes BRUTO e TRATADO) e a viabilidade de tratamento em um reator aerÃbio de leito fixo e escoamento contÃnuo ascendente, inoculado com o fungo Aspergillus niger (efluentes ENTRADA e SAÃDA), utilizando o teste de toxicidade aguda com Artemia sp., alÃm dos nÃveis de fenÃis totais e DQO. Foram realizadas coletas semanais durante os meses de setembro de 2007 a marÃo de 2008 em uma indÃstria localizada na cidade de Fortaleza. Os resultados dos testes de toxicidade foram comparados a partir dos valores de CL50 e do nÃmero de nÃuplios mortos dentre os 30 expostos na concentraÃÃo de 4% comum a todos os testes em todas as amostras. Os resultados mostraram que ambos os efluentes coletados na indÃstria sÃo altamente tÃxicos, levando à mortalidade de quase todos os nÃuplios na concentraÃÃo de 4% (BRUTO = 29,6 &#61617; 0,4 e TRATADO = 29,2 &#61617; 0,1), o que comprova que o tratamento realizado na indÃstria nÃo à eficiente para remoÃÃo de toxicidade. O mesmo ocorreu em relaÃÃo aos nÃveis de DQO e fenÃis. Com relaÃÃo ao tratamento biolÃgico realizado em laboratÃrio, pode-se observar acentuada eficiÃncia na remoÃÃo de toxicidade, DQO e fenÃis. No perÃodo de 48h, a mÃdia de organismos mortos em 4% do efluente de ENTRADA do reator foi de 25,4  2,1, enquanto que o efluente da SAÃDA apresentou uma mÃdia de 4,9 &#61617; 1,9. Os valores mÃdios obtidos da dosagem de fenÃis totais foram de 1,16 &#61617; 0,27 mg/L para a ENTRADA e 0,22 &#61617; 0,06 mg/L para a SAÃDA (p < 0.05). A remoÃÃo mÃxima realizada foi de 98,1 %. Com relaÃÃo à DQO, os valores mÃdios obtidos foram 1328,0 &#61617; 123,4 mg de O2/L para a ENTRADA e 231,2 &#61617; 41,9 mg de O2/L para efluente de SAÃDA (p < 0.05). As taxas de remoÃÃo de DQO alcanÃaram um valor mÃximo de 95,8%. Vale ressaltar que foi observada forte correlaÃÃo positiva entre a toxicidade e a concentraÃÃo de fenÃis, bem como com a DQO. A anÃlise do biofilme presente no efluente final revelou predominÃncia de leveduras e ausÃncia de fungos filamentosos. Pode-se concluir, portanto, que o reator fÃngico de leito fixo e escoamento ascendente operado com um tempo de detenÃÃo hidrÃulica de 12 horas pode ser considerado uma alternativa de tratamento biolÃgico para o efluente desse tipo de indÃstria. / The cashew nut improvement is a very important and well-developed activity in almost all states of northeast Brazil, especially CearÃ. However, there are few studies regarding the contribution of the cashew nut industry to environmental pollution in CearÃ. This industryâs wastewater contains traces of cashew nut shell liquid (CNSL), in which phenols and other toxic aromatic compounds are present. The aim of this research was to assess the effectiveness of the treatment made by the industry (RAW and TREATED effluents) and the viability of a fixed bed bioreactor inoculated with the fungi Aspergillus niger in the treatment of the cashew nut industryâs wastewater samples using Artemia sp. acute toxicity test. In addition, levels of total phenols and chemical oxygen demand (COD) were determined. Wastewater samples were collected weekly from September 2007 until March 2008 in an industry located at Fortaleza city. The results of the acute toxicity tests were compared using the LC50 values and the dead nauplii number among 30 exposed at the 4% concentration. The results showed that both wastewater are highly toxic on 4% concentration with the mortality of almost all the organisms (RAW = 29.6 &#61617; 0.4 e TREATED = 29.2 &#61617; 0.1), demonstrating the ineffectiveness of the treatment made by the industry on the toxicity removal. The same occurred with total phenols and COD analyses. Regarding the biological treatment conducted in the laboratory, it is possible to note a great performance on toxicity, phenols and COD removal. The mean of dead nauplii for INFFLUENT after 24 hours was equal to 21.1  2.8 nauplii, while after 48 hours was 25.4  2.1. For EFFLUENT the mean of dead organisms after 24 hours was equal to 1.3 &#61617; 0.8, while after 48 hours was 4.9 &#61617; 1.9. The mean values obtained from total phenols analysis were 1.16 &#61617; 0.27 mg/L (INFFLUENT) and 0.22 &#61617; 0.06 mg/L (EFFLUENT) (p < 0.05). The highest value for phenol removal of the effluent was 98.1%. The mean value of COD was 1328.0 &#61617; 123.4 mg de O2/L for INFFLUENT effluent and 231.2 &#61617; 41.9 mg de O2/L for EFFLUENT (p < 0.05). The bioreactor reached levels of COD removal about 95.8%. A strong positive correlation was observed between toxicity and total phenols concentration and between toxicity and COD. A microbiological analysis of the final effluent were carried out, showing the presence of yeast instead of filamentous fungi. In conclusion the fixed bed fungal bioreactor can be considered an alternative for the biological treatment on this kind of wastewater.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O uso de resÃduos agroindustriais puros ou modificados quimicamente para a remoÃÃo de metais em efluentes industriais aparece como uma alternativa promissora Ãs tecnologias existentes. Os agroresÃduos sÃo bastante estudados devido à sua abundÃncia, baixo custo, biodegradabilidade e a nÃo formaÃÃo de lodo. Neste trabalho utilizou-se o bagaÃo do pedÃnculo de caju (Anarcadium occidentale L.) como adsorvente para remoÃÃo de metais pesados de soluÃÃo aquosa e de efluente produzido por uma indÃstria de galvanoplastia localizada em Fortaleza (Cearà â Brasil). Foram estudados os sistemas de adsorÃÃo em batelada e coluna de leito fixo. Na etapa de batelada foram avaliados o tratamento quÃmico, o efeito do tamanho das partÃculas, o efeito da concentraÃÃo do adsorvente e o efeito do pH. Os resultados indicaram que o tratamento dado ao bagaÃo do pedÃnculo de caju com NaOH 0,1 mol.L-1/3 horas foi mais eficiente na remoÃÃo dos Ãons metÃlicos. Este material foi usado para o estudo de adsorÃÃo dos metais com as seguintes caracterÃsticas: faixa de tamanho de partÃculas de 20-59 mesh, concentraÃÃo de 50 g/L e pH 5,0. O estudo de cinÃtica indicou que o equilÃbrio de adsorÃÃo multielementar foi atingido em 60 minutos (pH 5,0) e segue cinÃtica de pseudo-segunda ordem. Foram utilizados os modelos de Langmuir e Freundlich para avaliar a capacidade de adsorÃÃo dos metais pesados pelo bagaÃo do pedÃnculo de caju. O modelo de Langmuir foi adequado para todos os Ãons metÃlicos em um sistema multielementar. Na segunda etapa da pesquisa foram realizados experimentos para otimizaÃÃo das condiÃÃes operacionais da coluna. Os resultados mostraram que uma vazÃo de 3,0 mL/min e uma altura de 12,0 cm de leito aumentaram o percentual de remoÃÃo para todos os metais tÃxicos estudados. As curvas de ruptura investigadas para um sistema multielementar indicaram que a ordem das capacidades de adsorÃÃo foi a seguinte: Pb2+ > Cu2+ > Ni2+ > Zn2+ > Cd2+. A aplicabilidade dos estudos de coluna numa amostra real, oriunda de empresa de galvanoplastia contendo Cu2+, Ni2+ e Zn2+, foi eficiente para remoÃÃo dos Ãons Ni2+ e Zn2+. A dessorÃÃo dos Ãons metÃlicos, retidos na coluna, foi eficiente usando HCl 1,0 mol/L como eluente. Os ensaios de reciclagem da coluna mostraram que o adsorvente pode ser utilizado apenas num ciclo. / Recently, the use of agroindustry residues (pure or chemically modified) for metal removal from industrial effluents offers a potential alternative to existing treatment technologies. The agrowastes are most studied because are readily available, cheap, biodegradable, sludge free and of low cost and land investment. In this work was used the cashew (Anacardium occidentale L.) peduncle bagasse as adsorbent for metal removal from aqueous solution and wastewater aqueous from electroplating industries local (Fortaleza, Ceara-Brazil). Adsorption systems in batch and fixed bed column were studied. Previously was investigated the chemical treatment, the particle size effect, adsorbent concentration and pH effect. The results showed that the treatment employed in the cashew peduncle bagasse with 0.1M NaOH for 3 h was the most efficient. The material characteristics: used on metal adsorption were: particle size ranged 20 â 59 mesh, adsorbent concentration (50g/L) at pH 5.0. The kinetic study indicated that the adsorption equilibrium multielementary were achieved in 60 minutes (pH 5.0) and followed a pseudo-second order model. The adsorption capacity of cashew peduncle bagasse for heavy metals had been evaluated using Langmuir and Freundlich adsorption isotherms. The Langmuirâs model gave best results for all metal ions in a multielementary system. In the second step of the work were carried out experiments to optimization of the column operational parameters. The results showed that for a flow rate of 3.0 mL/min and bed height of 12.0 cm there is an increased on the metal removal. The breakthrough curves for multielementary system indicated the order for adsorption capacity: Pb+2 > Cu+2 > Ni+2 > Zn+2 > Cd+2. The column parameters obtained with the synthetic effluents were applied in a real sample contained Cu+2, Ni+2 and Zn+2. It was found to be an efficient for the removal of Ni+2 and Zn+2. The metal desorption on the column was efficient using 1.0 M HCl as eluent. The tests of recycling of the column showed that the adsorbent can be used only for a cycle.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Este trabalho relata a sÃntese, caracterizaÃÃo e anÃlise de compostos fosforados com potencial lubrificante, obtidos a partir do LCC, um subproduto da indÃstria de processamento da castanha. Os quatro compostos sintetizados [Dietil-3-n-pentadecilfenol tiofosfato (1), Dietil-3-n-pentadecilfenol fosfato (2), Difenil-3-n-pentadecilfenol fosfato (3) e Tri-3-n-pentadecilfenol fosfato (4)] utilizaram como precursor o 3-n-pentadecilfenol (cardanol hidrogenado) e foram caracterizados por um conjunto de tÃcnicas experimentais (RMN 1H, 13C e 31P, infravermelho e CG/EM) que revelaram a pureza dos mesmos. A estabilidade tÃrmica dos compostos foi verificada atravÃs de vÃrios estÃgios de degradaÃÃo tÃrmica. Os compostos (1) e (2) sÃo menos estÃveis que (3) e (4), no entanto, todos eles apresentaram-se dentro da faixa da temperatura de degradaÃÃo para os aditivos de lubricidade comerciais similares. A estabilidade oxidativa foi avaliada utilizando mÃtodo do oxigÃnio ativo. Todos os Ãleos aditivados apresentaram diminuiÃÃo no Ãndice de acidez caracterizando-os como potenciais antioxidantes, especialmente no que se refere à relaÃÃo custo/benefÃcio, fator importante na escolha de um aditivo ressaltando-se o excelente desempenho do composto (1). A anÃlise do potencial lubrificante revelou diminuiÃÃo no desgaste das esferas cobertas com os Ãleos aditivados quando comparados ao padrÃo (sem aditivo). O teste de lubricidade revelou que todos compostos encontram-se dentro dos parÃmetros exigidos pela legislaÃÃo em vigor na concentraÃÃo de 2%. / This work repots the synthesis, characterization and analysis of the phosphorous compounds with lubricant potential, obtained from CNSL, a byproduct of cashew nut processing industries. The four synthesized compounds [Diethyl-3-n-pentadecylphenol thiophosphate (1), Diethyl-3-n-pentadecylphenol phosphate (2), Diphenil-3-n-pentadecylphenol phosphate (3) and Tri-3-n-entadecylphenol phosphate (4)] used 3-npentadecylphenol (hydrogenated cardanol) as forerunner and were characterized by spectroscopic techniques (NMR 1H, 13C and 31P, infrared and GC/MS) that revealed their purity. The thermal stability of all compounds was verified by several steps of thermal degradation. Compounds (1) and (2) were less stable than (3) and (4), but, all of them showed degradation temperatures in the similar range of commercial lubricity additives. The oxidative stability was evaluated using the active oxygen method. All the additivated oils showed a decreasing in the acid scale , characterizing the compounds as potential antioxidants, especially relative to the cost/benefit ratio, emphasizing the excellent performance of the compound. The analysis of the lubricant potential revealed a diminution in the wear of the spheres covered with additivated oils when compared to the standard (without additive). The test of lubricity revealed that all compounds are inside the parameters required by the present legislation in the concentration of 2 %.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O CAP 50/70 (Petrobras - LUBNOR) puro e modificado por poli (Ãcido fosfÃrico) (PPA) foram analisados quanto as suas principais caracterÃsticas utilizando-se de ensaios reolÃgicos (viscosidade e DSR), anÃlise tÃrmica (TGA e DSC), mÃtodos espectromÃtricos (RMN e FTIR) e cromatogrÃficos (TLC-FID e GPC). A interaÃÃo do CAP com o PPA foi investigada a partir das reaÃÃes de suas fraÃÃes (aromÃticos, resinas e asfaltenos) com o PPA. Os espectros de RMN 31P indicaram que a reaÃÃo ocorre preferencialmente com as resinas e os asfaltenos. Os parÃmetros G* e tan &#948;, obtidos atravÃs dos ensaios reolÃgicos, mostraram que o PPA promoveu uma melhoria no desempenho do CAP em relaÃÃo à rigidez e elasticidade, tornando o ligante modificado com PPA mais resistente à deformaÃÃo permanente e ao trincamento por fadiga. O CAP modificado com PPA apresentou um aumento na viscosidade, na temperatura de usinagem e compactaÃÃo (TUC) e tambÃm a suscetibilidade tÃrmica em relaÃÃo ao CAP puro. Na tentativa de reduzir esses efeitos - que elevam o gasto energÃtico de modo substancial durante o processamento, foi incorporado um novo aditivo â o lÃquido da casca da castanha de caju (LCC) ao CAP + PPA. Os efeitos da adiÃÃo do LCC ao CAP + PPA foram: reduÃÃo na viscosidade, na temperatura de compactaÃÃo e usinagem (TCU) e na suscetibilidade tÃrmica, portanto, o LCC apresenta-se como aditivo Ãtil para melhorar o desempenho do CAP + PPA em relaÃÃo a essas propriedades. Para efeito comparativo, as propriedades do LCC como aditivo modificador do CAP puro tambÃm foram analisadas. A modificaÃÃo do CAP com PPA, com LCC e com os dois aditivos combinados (PPA + LCC) foi analisada atravÃs das curvas mestras: provocou um aumento significativo no mÃdulo complexo G*, principalmente em baixas frequÃncias (altas temperaturas), tornando esses ligantes mais resistentes à deformaÃÃo permanente em temperaturas mais elevadas. Todos os modificadores promoveram uma diminuiÃÃo no valor da tangente de delta (tan &#61540;), o que significa que esses aditivos proporcionam maior elasticidade ao ligante asfÃltico. Os efeitos da combinaÃÃo dos modificadores PPA + LCC, resultaram em valores intermediÃrios de viscosidade, energia de ativaÃÃo de fluxo e TUC quando comparados aos efeitos provocados pelos dois aditivos isoladamente. O CAP + PPA + LCC ainda apresentou os menores valores do Ãndice de envelhecimento, indicando uma maior resistÃncia ao envelhecimento. Em relaÃÃo aos estudos de estabilidade à estocagem, os aditivos demostraram boa compatibilidade com o ligante, sendo que a amostra com LCC apresentou menores valores do Ãndice de separaÃÃo (Is) e, portanto, melhor resultado. Os valores da temperatura de transiÃÃo vÃtrea (Tg) medidos atravÃs das curvas de DSC foram menores para os ligantes modificados, sugerindo que os mesmos podem ser utilizados em temperaturas mais baixas que o ligante de origem. Dados cromatogrÃficos relativos à composiÃÃo SARA (saturados, aromÃticos, resinas e asfaltenos) mostraram uma mudanÃa na composiÃÃo dos ligantes apÃs o processo de envelhecimento das amostras, no entanto, todos os ligantes (puro e modificados) foram classificados como ligantes do tipo GEL. Os resultados de GPC mostraram que os valores de massa molar das fraÃÃes I (asfaltenos) e II (maltenos) dos ligantes estudados aumentaram apÃs do processo de envelhecimento. Os ensaios mecÃnicos dos corpos de prova das misturas asfÃlticas trabalhadas (ligantes + agregados) mostraram que a adiÃÃo de PPA, bem como a de LCC, melhoram as propriedades mecÃnicas e a adesividade das misturas. / The AC with 50/70 penetration grade (Petrobras - LUBNOR), pure and modified by polyphosphoric acid (PPA), was analyzed by rheological tests (viscosity and DSR), thermal analysis (TGA and DSC), spectrometric (NMR and FTIR) and chromatographic (TLC-FID and GPC) methods. The interaction of AC with PPA was investigated from the reactions of its fractions (aromatics, resins and asphaltenes) with the PPA. The 31P NMR spectra indicated that the reaction occurs preferentially with the resins and asphaltenes. The parameters G * and tan &#948;, obtained from the rheological tests showed that the PPA has promoted an improvement in the performance of the AC in relation to the stiffness and elasticity, making the binder modified with PPA more resistant to permanent deformation and fatigue cracking. The results show that modification with PPA increased the viscosity of the binder, the mixing and compaction temperatures, as well as the thermal susceptibility. In an attempt to reduce these effects - which increase energy cost substantially during processing, we have incorporated a new additive - the cashew nut shell liquid (CNSL) to the AC / PPA. The effects of the CNSL addition of AC + PPA were: reduction in viscosity, mixing and compaction temperature and thermal susceptibility, so the LCC presents useful as an additive to improve the performance of the regarding AC + PPA to these properties. For comparison, the properties of the LCC as an additive modifier pure AC were also analyzed. The modification of the AC + PPA with LCC and the two combined additives (PPA + LCC) was analyzed using the master curves, caused a significant increase in complex modulus G *, especially at low frequencies (high temperatures), making these binders resistant to permanent deformation at higher temperatures. All modifiers lead to a decrease in the value of tan &#948;, which means that these additives provide greater elasticity to the asphalt binder. The effects of the combination of PPA + CNSL modifiers, resulted in intermediate values of viscosity, flow activation energy and TUC compared to the effects caused by the two additives alone. The AC + PPA + CNSL also had the lowest aging index values, indicating a greater resistance to aging. Regarding storage stability, the additives showed good compatibility with the binder, and the CNSL showed lower values of the separation index and, therefore, the best result. The values of glass transition temperature as measured by the DSC curves were lower for the modified binders, suggesting that they may be used at temperatures lower than the binder source. Chromatographic data on the composition SARA (saturates, aromatics, resins and 19 asphaltenes) showed a change in the composition of the binders after the aging process of the samples. However, all the binders (pure and modified) were classified as gel-type. The GPC results showed that the values of molar mass fractions I (asphaltenes) and II (maltene) of all the binders studied increased after the aging process. The mechanical tests showed that the addition of PPA and the CNSL improves the mechanical properties and adhesiveness of mixtures.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Os corantes artificiais, tais como amarelo sÃlido e laranja GGN, vÃm preocupando a populaÃÃo mundial por sua natureza tÃxica. Em substituiÃÃo a esses compostos, fontes alternativas de corantes naturais estÃo sendo buscadas pelos pesquisadores. O bagaÃo do pedÃnculo do caju, subproduto da indÃstria de sucos, apresenta quantidade apreciÃvel de carotenÃides, compostos com poder corante e biologicamente ativos, alÃm de apresentar teor de flavonÃides, sendo uma fonte promissora de corantes naturais. Este trabalho teve como objetivo estudar a obtenÃÃo de carotenÃides e flavonÃides a partir do bagaÃo do pedÃnculo do caju por maceraÃÃo enzimÃtica. Para o estudo da maceraÃÃo foi utilizado o bagaÃo de caju proveniente da indÃstria e um complexo enzimÃtico pectinolÃtico. Na primeira etapa do trabalho, selecionaram-se os melhores parÃmetros de proporÃÃo bagaÃo: Ãgua, concentraÃÃo enzimÃtica, tempo e temperatura de maceraÃÃo, em escala de bancada, cujo procedimento baseou-se na determinaÃÃo do parÃmetro b de cor instrumental. Definidos esses parÃmetros, os experimentos foram conduzidos em escala de planta piloto, nas quais os extratos foram obtidos por cinco ciclos de prensagem/diluiÃÃes sucessivas. O extrato foi centrifugado, obtendo-se um resÃduo e um sobrenadante, que foi concentrado a vÃcuo. Foi realizada caracterizaÃÃo fÃsico-quÃmica dos extratos brutos, concentrados e do resÃduo. Os resultados revelaram que as melhores condiÃÃes de maceraÃÃo do bagaÃo do caju para a obtenÃÃo de carotenÃides foram a temperatura de 30ÂC, proporÃÃo 1:1 (bagaÃo: Ãgua), adiÃÃo de 500 ppm de complexo enzimÃtico pectinolÃtico e tempo de incubaÃÃo de 1 hora. JÃ para o teor de flavonÃides, a adiÃÃo de preparado enzimÃtico pectinolÃtico, combinado com um aumento de 10ÂC na temperatura, aumentaram o teor desses compostos nos extratos. A concentraÃÃo do extrato resultou em perda dos teores de carotenÃides, vitamina C e compostos fenÃlicos, gradativamente, com o aumento dos nÃveis de concentraÃÃo.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Anacardium occidentale L. (Anacardiaceae), conhecido popularmente como caju, à um tÃpico pseudofruto tropical cujo suco à popularmente consumido no paÃs pelas excelentes propriedades sensoriais e nutricionais, entretanto, os produtos sÃo destinados ao mercado interno com extensas perdas de pedÃnculos in natura. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o potencial antioxidante, anti-inflamatÃrio e cicatrizante do caju in vitro e in vivo. Para tanto foi utilizado o suco do pseudofruto in natura, obtidos de clones de cajueiro CCP 76 nos estÃdios de maturaÃÃo 2 (verde) e 6 (maduro). Foram determinados no suco os teores de polifenÃis totais, Ãcido ascÃrbico, antocianinas totais, flavonÃides amarelos, carotenÃides, compostos fenÃlicos alÃm da atividade antioxidante total. Para a avaliaÃÃo das atividades anti-inflamatÃria e cicatrizante in vivo foram utilizados camundongos, mantidos sob condiÃÃes adequadas de luz, temperatura e recebendo Ãgua e raÃÃo à vontade. O protocolo experimental foi aprovado pelo Comità de Ãtica em ExperimentaÃÃo Animal da UFC (no de aprovaÃÃo 85/09). Para avaliar o efeito do tratamento oral durante 30 dias consecutivos com os sucos de caju verde e maduro, utilizou-se a metodologia do edema de orelha induzido por xileno. Para avaliar o efeito dos sucos de caju verde e maduro na cicatrizaÃÃo, lesÃes foram induzidas no dorso do camundongo 15 dias apÃs o tratamento de suplementaÃÃo com os sucos. As lesÃes cutÃneas foram submetidas a avaliaÃÃes clÃnicas atravÃs de anÃlises morfomÃtricas e macroscÃpicas durante 21 dias. Os resultados foram expressos como mÃdia e erro padrÃo da mÃdia. Para avaliar as diferenÃas significativas entre as mÃdias dos diferentes grupos, aplicou-se o teste de Mann-Whitney e ANOVA e as diferenÃas foram consideradas significativas quando p < 0,05. O perfil fitoquÃmico dos sucos de pseudofrutos de caju verde e de maduro foi distinto, no qual o suco de caju maduro apresentou teores de antioxidantes nÃo enzimÃticos e capacidade antioxidante total superior ao suco de caju verde. Os resultados dos ensaios anti-inflamatÃrio e cicatrizante mostraram que o suco de caju verde reduziu eficientemente a inflamaÃÃo e acelerou a cicatrizaÃÃo de feridas durante a fase intermediÃria desse processo quando comparado ao suco de caju maduro. O suco de caju maduro parece agir na fase mais tardia da cicatrizaÃÃo. Estudos complementares devem ser realizados para maior compreensÃo das atividades biolÃgicas dos sucos de caju verde e maduro atravÃs da identificaÃÃo de compostos quÃmicos responsÃveis pela aÃÃo funcional dos mesmos. / Anacardium occidentale L. (Anacardiaceae), known as cashew, is a typical tropical pseudo whose juice is highly consumed in Brazil for its excellent sensory and nutritional properties. The aim of this study was to evaluate the antioxidant, anti-inflammatory and wound healing activities of cashew apple in vitro and in vivo. The juice from fresh fruit were obtained from cashew clones CCP 76 in the maturation stage 2 (unripe) and 6 (ripe). Were determined in the juice total polyphenols, vitamin C, anthocyanins, flavanols, carotenoids, phenolic compounds and the total antioxidant activity. For the evaluation of anti-inflammatory activity and healing in vivo was performed in mice, kept under appropriate conditions of light, temperature and given water and food ad libitum. The experimental protocol was approved by the Ethics Committee for Animal Experiments of the UFC (n 85/09). To evaluate the effect of oral treatment for 30 consecutive days with the juice of cashew apple ripe and unripe, we used the methodology of the ear edema induced by xylene. Regarding the effect of treatment with the juice of cashew in the healing lesions were induced on the backs of mice 15 days after initiation of treatment. The skin lesions by morphometric and macroscopic analysis were subjected to clinical evaluation for 21 days. Results were expressed as mean and standard deviation. To evaluate the significant differences between the means of different groups, we applied the Mann-Whitney test and ANOVA and differences were considered significant when p <0.05. The ripe cashew apple juice (RCAJ) phytochemistry profile was better with levels of non-enzymatic antioxidants and total antioxidant capacity than the unripe cashew apple juice (UNCAJ). The anti-inflammatory and healing results showed that the UNCAJ reduced inflammation and accelerated wound healing process when compared to RCAJ. The present study demonstrated that the UNCAJ present high biological activity in inflammatory and wound healing models than the RCAJ.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial do microrganismo Bacillus subtilis LAMI005 em produzir biossufactantes utilizando suco de caju clarificado como fonte de carbono. A capacidade de produÃÃo do microrganismo foi avaliada com um ensaio preliminar utilizando meio mineral como meio e cultivo, tendo glicose e frutose padrÃo analÃtico como fonte de carbono. Posteriormente avaliou-se a influÃncia da variaÃÃo nas concentraÃÃes da fonte de carbono, utilizando suco de caju clarificado como substrato, mantendo a concentraÃÃo da suplementaÃÃo da fonte de nitrogÃnio constante com 1,0 g.L-1 de (NH4)2SO4. Realizou-se estudo cinÃtico para avaliaÃÃo da viabilidade de bioconversÃo do substrato utilizado em um produto de valor agregado, a surfactina bem como o tipo de metabÃlito formado. O ensaio com meio mineral, com concentraÃÃes iniciais de ART de 40,87 g.L-1 a maior concentraÃÃo de biomassa e surfactina obtidas foram de 2,5 g.L-1 137 mg.L-1 respectivamente,com 72 horas de ensaio. A menor reduÃÃo da tensÃo superficial do meio rico em surfactina foi em torno de 27,0 dina.cm-1, representando 55% de reduÃÃo. O pH permaneceu numa faixa de 6,0 - 7,0. Variando a fonte de carbono tendo concentraÃÃes iniciais de ART de 12,71 g.L-1, 22,92 g.L-1, 48,96 g.L-1, 65,04 g.L-1, 96,10 g.L-1 e 40,65 g.L-1 + 0,1% de soluÃÃo de micronutrientes, a maior produÃÃo de surfatina obtida foi no ensaio com concentraÃÃo de ART de 22,92 g.L-1 atingindo o valor de 372,56 g.L1 em 48 horas. A maior concentraÃÃo de biomassa alcanÃada para os ensaios com variaÃÃo nas concentraÃÃes iniciais de ART foram de 2,05 g.L-1, 5,3 g.L-1, 7,49 g.L-1, 8,6 g.L-1, 8,4 g.L-1 e 7,14 g.L-1 respectivamente, para as concentraÃÃes de ART supracitadas. Todos os ensaios apresentaram carbono residual ao final do processo, pH chegando a valores muito Ãcidos de atà 4,0, mostrando-se estÃvel na faixa entre 6,0 e 7,0 apenas no ensaio com concentraÃÃo de ART 96,10 g.L-1. O surfactante produzido apresentou boa capacidade emulsificante, em torno de 50%, em hidrocarbonetos como querosene e Ãleo de soja e formaram emulsÃes estÃveis, atingindo valores em torno de 2,0 U. Os ensaios fermentativos variando a concentraÃÃo da fonte carbono apresentaram velocidade especÃfica mÃxima de crescimento (&#956;xmÃx) semelhantes. As velocidades especÃficas de crescimento (&#956;x), de consumo de substrato (&#956;s) e de produÃÃo de biossurfactante (&#956;p) correlacionaram-se muito bem, podendo entÃo afirmar que a formaÃÃo do produto à um metabÃlito primÃrio e està associada ao crescimento. O modelo matemÃtico aplicado aos ensaios fermentativos ajustou-se bem aos dados experimentais, comprovando a viabilidade da bioconversÃo do substrato em um produto de valor agregado, a surfactina. / The purpose of this study was evaluate the biosurfactants potential production of the microorganism Bacillus subtilis LAMI005 using clarified cashew apple juice as carbon source. The microorganism production capacity was evaluated with preliminary test using mineral medium as inoculum and cultivation, and glucose and fructose standard analytical as carbon source. Subsequently, the influence of carbon source variation was evaluated keeping the supplementation of nitrogen source constant at 1.0 g.L-1 (NH4)2SO4. Kinetic study was conducted to assess the feasibility of substrate bioconversion used in a value-added product, surfactin, and the type of formed metabolite. The test with mineral medium with initial concentrations of 40.87 g.L-1 TRS were obtained the higher biomass concentration and surfactin of 2.5 g.L-1 and 137 mg.L-1 respectively in 72 hours of testing. The lower surface tension reduction of the medium rich in surfactin was around 27.0 dyne.cm-1, representing 55% reduction. The pH remained in a range from 6.0 to 7.0. By varying the carbon source and initial concentrations of TRS 12.71 g.L-1, 22.92 g.L-1, 48.96 g.L-1, 65.04 g.L-1, 96.10 g.L-1 and 40.65 g.L-1 + 0.1% solution of micronutrients, the highest yield was obtained in surfatin test concentration of TRS of 22.92 g.L-1 reaching a value of 372.56 g.L-1 in 48 hours. The highest concentration of biomass obtained for assays with variation in initial concentrations of TRS were 2.05 g.L-1, 5.3 g.L-1, 7.49 g.L-1, 8.6 g.L-1, 8.4 g.L-1 and 7.14 g.L-1 respectively, for concentrations above TRS. All tests showed residual carbon at the end of the process, reaching pH values much acid to 4.0, being stable in the range between 6.0 and 7.0 only at test concentrations of 96.10 g.L-1 TRS. Surfactant produced showed good emulsifying capacity, around 50% in hydrocarbons such as kerosene and soybean oil and formed stable emulsions, reaching values around 2.0 U. Fermentations varying the concentration of carbon source showed maximum specific growth (&#956;xmÃx) similar. The specific growth rates (&#956;x), substrate consumption (&#956;s) and biosurfactant production (&#956;p) fitted quite well, we conclude that the product formation is a primary metabolite and is associated with growth. The mathematical model used for testing fermentative fitted well to the experimental data, proving the feasibility of bioconversion of the substrate in surfactin.